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1、中国工程建设协会标准地源热泵系统地埋管换热器施工技术规程Technicalspecificationforconstructionofgroundheatexchangeringround-sourceheatpumpsystemCECS344:2013主编单位:同济大学批准单位:中国工程建设标准化协会施行日期:2013年9月1日中国计划出版社2013北京中国工程建设标准化协会公告第141号关于发布地源热泵系统地埋管换热器施工技术规程的公告根据中国工程建设标准化协会关于印发2009年第三批工程建设协会标准制订、修订计划的通知(建标协字200990号)的要求,由同济大学等单位编制的地源热泵系统地
2、埋管换热器施工技术规程,经本协会委托中国建筑科学研究院建筑环境与节能研究院组织审查,现批准发布,编号为CECS344:2013,自2013年9月1日起施行。中国工程建设标准化协会二。一三年六月十四日根据中国工程建设标准化协会关于印发(2009年第三批工程建设协会标准制订、修订计划的通知(建标协字200990号)的要求规程编制组经广泛的调查研究,认真总结实践经验,参考有关国际标准和国外先进标准或规范,并在广泛征求意见的基础匕制定本规程。本规程共分7章。主要技术内容包括:总则、术语、岩土钻掘施工、布管、管道连接、灌浆回填和验收。根据原国家计委计标19861949号文关于中国工程建设标准化委员会负责
3、组织推荐性工程建设标准试点工作的通知的要求,推荐给工程建设、施工、监理等使用单位及工程技术人员采用。本规程由中国工程建设标准化协会归口管理,由同济大学(地址:上海市杨浦区四平路1239号同济大学机械工程学院暖通所,邮政编码:200092)负责解释。在使用过程中如发现需要修改和补充之处,请将意见和资料寄送解释单位。主编单位:同济大学参编单位:南京丰盛新能源科技股份仃限公司华东建筑设计研究院有限公司上海现代华盖建筑设计有限公司主要起草人:张旭杨洁唐凯郁松涛周翔马宏权高军王松庆叶大法林霆主要审查人:吴德绳宋波龙惟定伍小亭寿炜炜马伟骏何广钊朱伟峰1总则C1)2 术语(2)3 岩土钻掘施工(5)4 布管
4、(7)5管道连接:(9)6灌浆回填(11)7 验收(12)本规程用词说明(13)引用标准名录(U)附:条文说明(15)Contents1 Generalprovisions(1)2 Terms(2)3 Drilling(5)4 Tubearrangement(7)5 Tubeconnection(9)6 Groutbackfill(Jl)7 Acceptance(12)Explanationofwordinginthisspecification(13)1.istofquotedstandards(14)Addition:Explanationofprovisions()5).o.I为使地源热
5、泵系统地埋管换热器的施工、安装及验收做到技术先进、经济合理、安全适用、保证工程质量,制定本规程。1.0.2本规程适用于地源热泵系统竖/埋管换热器和地下5m以F水平埋管换热器的施工、安装及验收,不适用于地下水源热泵和地表水源热泵的施工及验收。1.0.3地源热泵系统地埋管换热器的施工、安装及验收除应符合本规程外,尚应符合国家现行有关标准的规定。2.0.1传热介质heat-trahsferfluid地源热泵系统中,通过换热管与岩土体、地下水或地表水进行热交换的一种液体.一般为水或添加防冻液的水溶液。2.0.2防冻液antifreeze一种由纯水和特殊添加剂组成的溶液,其冰点比纯水的冰点低。2. 0,
6、3地埋管换热器groundheatexchanger由埋于地下的密闭循环管组构成的供传热介质与岩土体进行热交换的换热器,又称土壤热交换器。根据管路埋件方式不同,分为竖直地埋管换热器和水平地埋管换热器。3. 0.4竖直地埋管换热器verticalgroundheatexchanger埋置在竖直管孔内的地埋管换热器,又称竖直土壤热交换器。4. 0.5水平地埋管换热器horizontalgroundheatexchanger埋置在水平管沟内的地埋管换热器,又称水平土壤热交换器。2. 0.6地埋管管组tubegroup由一定数量的地埋管构成的地埋管换热器系统。2.0.7管孔borehole用于安置地埋
7、管换热器的地下垂直孔洞,能安放一组或多组地埋管换热器。2. 0.8EI填材料backfillmaterial地埋管换热器下管以后用于填充管沟或管孔的材料。竖直地埋管换热器同填材料一般为膨润土和细砂(或水泥)的混合浆或其他具有良好导热性能的灌浆材料;水平地埋管换热器回填材料般采用中、细砂及土壤。2.0.9U形管U-tube竖直地埋管换热器中的供何水管,由贯穿管孔的直管与U形件热熔连接而成。地埋管换热器可以由单个或多个U形管串联或并联而成。2.0.10干式钻孔drydrilling用无油空气压缩机或吹风机去除孔洞中灰尘的钻孔工艺。2.0.11湿式钻孔wetdrilling钻孔过程中用水或澄清后的泥
8、浆水冲洗的钻孔工艺。2. 0.12裸孔钻孔baredrilling地质分层较为简单(如全土层或全岩石等),局部孔段没彳i裂层,钻机钻孔过程中不需要设置套管的钻孔方法。2.0.13潜孔锤钻孔DTHdrilling用镶齿钻头,通过汽动或液动冲击器破碎孔底岩石的钻孔方法。分为正循环钻孔法和反循环钻孔法。2.0.14热熔连接fusionjoint用专用加热工具加热连接部位,使其熔融后施压连接成一体的连接方法。热熔连接方式包括热熔对接连接和热熔承插连接等。2.0.15热熔对接连接buttfusionjoint将待接管段界面,利用加热板加热熔融后相互融合,经冷却固定而连接成一体的连接方法.2.0.16热熔
9、承插连接socketfusionjoint管材插口外表面和管件承口内表面使用热熔承插式加热工具加热熔融后连接成一体的连接方法。2.0.17电熔连接electrofusionjoint管材或管件的连接部位插入内埋电阻丝的专用电熔管件内,通电加热,使连接部位熔融,连接成一体的连接方法。2.0.18地温监测孔monitoringhole用来长期监测地下岩土层温度,便于观察地埋管地源热泵系统长期运行对岩土层温度影响的管孔。2.0.19隐蔽工程concealedwork施工完成后被隐蔽而在外部无法直接观测的施工项目。3岩土钻掘施工3.0.1当室外环境温度低于OC时,不宜进行地埋管换热器钻掘施匚3.0.2
10、岩土钻掘施匚前,应具备埋管区域工程勘察资料、设计文件和施工图纸,并完成施工组织及施匚工艺编制工作。3.0.3施工前应了解埋管场地内已有地F管线、地下构筑物及市政设施准确位置.应避让市政设施等;钻孔施工位置应避开水井及室外排水设施。3.0.4单U管钻孔直径直为IIOmm13Omm双U管钻孔IIi径宜为15Ornm180mm。管孔孔径直大于地埋管与灌浆管组件20rnm以上。3.0.5地埋管换热器施匚时,地沟或竖井应设置拦水、排水设施,避免雨水侵入。3.0.6垂直钻孔时应符合下列规定:1由于地质原因或施工困难需调整钻孔深度或孔距时,必须征得设计方同意;2钻孔处土壤不牢固或存在孔洞、洞穴等导致成孔困难
11、时,施匚时应设护壁套管;3成孔后应立即把地埋管换热器安装至管孔中。3.0.7在不同的岩土体中钻孔时宜采用相适应的钻孔施匚工艺,并应符合下列规定:1钻孔位置水平偏差应在100mm以内,并设置管线定位标识。2地质分层较为简单的施匚区,宜采用裸孔钻孔方法。3在砂土或软土层钻孔时宜采用湿式钻孔方法。4在卵砾石层和复杂地层中钻孔时,宜采用潜孔锤钻孔方法。采用潜孔锤钻孔工艺时,当孔径小于20Omm时宜采用正循环钻孔方法,当孔径大于或等于200mm时宜采用反循环钻孔方法。5钻孔过程中每进尺2m3m,应检查钻孔直径和不垂直度,垂直钻孔的不垂直度应根据孔距和孔深确定,但不应大于2%。6钻机钻孔深度应超过设计深度
12、0.2mL0m,确保埋管深度达到设计要求。3.0.8钻孔时应采取措施保护环境,并应符合下列规定:1湿式钻孔时应设置专用泥浆池和排水沟,施工泥浆应按当地有关环保规定处理;2干式钻孔时孔口产生大量的扬尘,可使用水对孔口进行喷洒,凝结后的粉尘浆宜采用不透水材料在孔口进行围拦;3干式钻孔过程中产生的废土和岩石在钻孔完毕后应及时清理,并堆放至指定位置。4.0.1地埋管及管件应符合下列规定:1地埋管及管件应符合设计要求,并应具有质量检验报告和生产厂家合格证;2进入现场的地埋管及管件必须逐段进行外观检查,严禁使用破损和不合格产品;3地埋管运抵工地后,应进行试压检漏试验,试压方法和工作压力应符合现行国家标准地
13、源热泵系统工程技术规范GB50366的规定;4地埋管及管件存放时,应避免阳光直接照射;5搬运和运输时,应小心轻放,宜采用柔韧性好的皮带、吊带或吊绳进行装卸,不应抛摔和沿地拖拽。4.0.2地埋管应根据管孔深度,在地埋管段匕每间隔Iom15m做出标记或标识,便于施工过程中掌握实际下管深度。地埋管长度应大于管孔深度,布管完成后地面上预留管段不应过短,应根据施工现场实际情况决定,以便于水平管段连接。4.0.3地埋管换热器布管前应对管道进行冲洗。4. 0.4布管前应校核地埋管下部配重。4.0.5试压合格后的地埋管内应充满传热介质并带压下管,压力检验应与布管同步进行。布管时应避免管道与地面摩擦,在管孔处宜
14、放置衬垫物品。4.0.6布管应根据不同的钻孔深度和地质状况选择合适的方法。当孔深大于25m时,宜采用机械布管。4.0.7地埋管换热器底部应采取保护措施,防止在布管过程中被损坏。4.0.8竖宜地埋管换热器安装完毕后,应立即灌浆回填封孔。4.0.9地源热泵系统宜选择部分有代表件的地埋管换热器安装温度传感器作为地温监测孔。监测孔应符合卜列规定:1监测孔位置宜设置在埋管密集区中心,监测孔数量宜根据实际钻孔分布及密度确定,宜100个管孔设置一个监测孔;2监测孔内温度传感器测点的位置为:距离地面15m20m应布宜一个,距离地面20m以下布置数量不应少于一个;3监测孔兼作运行孔时,应避免布管和回填过程中对温
15、度传感器探头的破坏,传感器探头应固定在地埋管管外壁;4温度传感器应进行防水处理,防止地下水侵入造成传感器探头损坏;5测温线应固定在地埋管上。5管道连接5.0.1当环境温度低于OC时,不宜进行管道连接施工。5.0.2管道连接前应对管材、管件及附属设备、阀门、仪表等按设计要求进行校对。5.0.3每次连接完成后,应进行外观质后检验,不符合要求的必须切开返工。每Il施工结束后,管口应临时堵封。5.0.4埋地管应采用热熔或电熔连接,并应符合下列规定:1对于公称外径小于75mm(公称壁厚不得小于6.8mm)的小管径管道,应采用热熔承插连接;2对于公称外径大于或等于75mm(公称壁厚不得小于6.8mm)的大管径管道,应采用热熔对接连接;3对于高密度聚乙烯(HDPE)管段和管件之间的连接,应采用专用设备进行热熔连接;4当用于地埋管换热器时,聚丁烯(PB)管应采用承插连接。5.0.5管道连接过程中应采取卜列措施:1不同类型或不同级别的整料管道不应熔接;2寒冷气候、大风环境下饵接时,应采取保护措施;