259-上海宛平南路88号地块地源热泵系统设计.pdfVIP

上海宛平南路88 号地块地源热泵系统设计 华建集团华东都市建筑设计研究总院 张革新 摘 要：判断建筑物是否适合采用土壤源热泵系统；地埋管单位换热量的确定，换热管 长度计算；复合式地源热泵可有效的缓解夏季排热量在土壤的堆积，防止土壤温度的逐年上 升；如何进行地源热泵系统运行控制及运行管理；地埋管施工质量如何保证。 关键字：复合式地源热泵系统设计 运行控制 施工控制 运行管理 地源热泵空调系统是随着全球性的能源危机和环境问题的出现而逐步兴起的可再生能 源系统，近年来逐渐被使用在各类建筑，而且是绿色建筑评价标准、LEED 认证的一项重要 得分项。 本文结合笔者做过的项目进行谈谈一些心得与体会。 1 项目概况 本工程位于上海徐汇区宛平南路88 号，肇家浜路以南，辛耕路以北，宛平南路以西地 块当中，总建筑面积14.5 万㎡。单体包括三幢高层住宅楼A 栋、B 栋和C 栋，分别为14 层、 25 层和26 层；两栋高层办公楼D 栋和E 栋，分别为26 层和18 层。五幢高层建筑共用一个 两层的地下室，地下室功能为车库、俱乐部、及相应配套设备用房。 本项目根据各楼栋的实际使用需求，分别采用地源热泵系统和变频多联机系统，打造绿 色、节能、环保的空调系统。1）三栋高层住宅楼按户设多联机系统，室外机设在每户的设 备平台上。2）D 栋办公为按楼层出租的纯办公，开发商考虑建成后整栋楼出售，故空调冷 热源采用变频多联机，每层的空调独立设置，以利于使用及租赁管理。3）E 栋办公一至三 层裙房为餐饮、商业，四至十八层为办公，空调冷热源采用一套地源热泵系统，打造节能亮 点。4）地下室俱乐部设有游泳池，冷热源采用一套地源热泵系统。游泳池池水加热、保温、 淋浴均由地源热泵高温型机组提供。 2 判断项目是否适合采用地源热泵系统 地埋管地源热泵系统具有冷热源输出稳定能源利用效率高，不污染环境的优点，但地埋 管地源热泵系统并非普遍适用的空调系统，它不仅与地区气候有着较为密切的关系，还与建 筑地质情况、运行时间、埋管面积、开发商的投资密切相关。 张革新，女，1976 年 5 月，本科，高级工程师,上海市恒丰路 329 号 16 楼，200070 gexin_zhang@， 籍贯：广西柳州，毕业院校：西安交通大学，现从事暖通空调设计 图1 建筑效果图 2.1 气候、地质影响：上海属于亚热带季风气候，浅层土为粉质黏土。属于地源热泵相 对一般适宜区，上海岩土初温为18℃，适合采用地源热泵。上海地区夏季空调运行约4 个 月，冬季运行约3 个月，空调冷热负荷相差较大，导致土壤冷热不平衡，如按夏季冷负荷设 地埋管热泵，夏季向土壤排放的热量大于冬季向土壤吸取的热量，会导致下一个夏季运行期， 回水温度过高，系统的制冷效果达不到预期要求，采取的应对措施是：设辅助冷源来达到土 壤的长期冷热平衡。 2.2 根据建筑物空调负荷特性来判断是否适合。根据土壤恢复特性，机组连续运行8 小时后停机，土壤延时缓慢的恢复至运行前温度，约需12 小时。有此可知，地源热泵系统 更适合办公楼等具有典型间歇负荷特性的建筑物，且建筑物为全年运行。本项目E 栋办公四 至十八层塔楼为办公区，一层为商场，二至三层为餐厅，符合建筑空调负荷特性要求，且厨 房有生活热水的需求，夏季采用热回收机组，减少向土壤的排热量，利于土壤热平衡。地下 室俱乐部游泳池池水加热、保温、淋浴均由地源热泵高温型机组提供，经全年排热吸热计算， 两者基本能保持平衡。 2.3 地源热泵系统属于可再生能源，绿色能源，运行效率高于常规冷热源，运行费用低， 但是初投资大于常规的中央空调系统，需开发商有这方面的预算。本项目开发商想打造绿色 2 能源建筑，大力支持采用地源热泵系统，且有市政府及徐汇区政府的地源热泵节能补贴。 2.4 判断是否有足够的埋管场地，本项目采用地下室大底板下埋管，埋管场地满足要求。 综上所述，本项目的E 栋及地下室俱乐部适合采用地源热泵系统。 3 岩土热响应试验 《地源热泵系统工程技术规范》2009 年局部修订，增加了内容“当地埋管地源热泵系统 2 2 的应用建筑面积在3000 m ～5000 m 时，宜进行