基于地源热泵技术开发浅层地温能资源为建筑物供热制冷,在理想条件下能够节约建筑物传统能耗的60-70%,对优化建筑能源结构、降低传统能源消耗、减少温室气体和雾霾影响、缓解热岛效应以及改善建筑微环境,都具有显著价值和现实意义。地源热泵技术与建筑物的冷热供需系统存在相当大不稳定性,如何优化热泵耦合建筑供能系统、准确预判适宜开发区位和市场潜力,是在城市化密度较高地区推广和提高地源热泵使用成功率的关键问题。针对大尺度城市空间推广浅层地温能利用前景及可能性,本研究在考虑城市典型微观空间形态要素影响浅层地温能供给能力和建筑物冷热负荷需求强度的基础上,采用地温能供给能力与建筑物冷热负荷的供需比指标,综合考量地温能供给满足度和开发利用经济性,作为评价城市特定空间适宜安装地源热泵系统的门槛标准。通过测算分析典型城市空间类型浅层地温能供需平衡关系,研究空间形态要素对有效开发潜力的影响和变化规律,并以北京市西城区为例进行大尺度城市空间浅层地温能开发适宜性和潜力量化评估的测试研究。对预判和精细识别城市浅层地温能适宜区和项目类型、编制浅层地温能开发利用规划和制定政策,有一定的启发价值。主要成果如下。1、梳理了典型建筑类型和城市空间形态的建筑物冬季供暖和夏季制冷负荷,明确了建筑类型和容积率,是宏观评价城市浅层地温能潜力的需求侧主要指标。2、分析了城市空间实体要素(建筑物、绿地、广场、空地、道路等)、建成阶段等形态特征对埋管数量的影响,以及水平和垂直埋管方式选择、埋管钻孔布局和管束方式、埋管地质体影响。给出了评估参数,筛选了换热计算模型和方法。3、基于供需比指标和以城市建设地块为评估技术单元,构建了大尺度城市空间的浅层地温能可有效开发潜力的量化评估模型和评估框架流程。4、基于空间形态和供需比指标,测算分析典型空间类型浅层地温能供需平衡关系,结果显示:1)典型地块单元的浅层地温能供给能力受建筑群平面组合形式的影响较小,但合理的空间形状和尺度易于埋管敷设;2)随着建筑密度增大,供需比的结果数值逐渐降低;3)在较大容积率下,供需比结果显著降低。表明空间强度指标与空间形状尺度适宜性是影响城市浅层地温能开发的主要因素。5、利用基于空间要素分类与供需比指标耦合的评估方法,以北京市西城区为例进行了大尺度空间浅层地温能开发潜力的情景预测,作为研究应用示范测试。