南京某别墅地源热泵空调系统施工总结

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  中图分类号:Q938.1+3 文献标识码:A 文章编号:
  地源热泵是一项高效节能型、环保型并能实现可持续发展的新技术。地源热泵空调系统是通过吸收大地(土壤、地下水、地表水等)天然能源,利用先进的热泵机组使其变为可以利用的高位能,向建筑物供冷或供热,还可以提供卫生热水,是一种利用可再生能源的高效节能、无污染的新型空调系统,可广泛应用于商业楼宇、公共建筑、住宅公寓、学校、医院等建筑物。
  地源热泵系统是一种以大地能源作为低温热源的热泵空调技术,分土壤源、地表水源和地下水源热泵三种,其中土壤源热泵空调也叫地源热泵空调,土壤源热泵换热器有水平管和竖直管两种形式,在中国采用竖直埋管更显示出其优越性:节约用地面积,换热性能好,可安装在建筑物基础、道路、绿地等下面而不影响上部的使用功能,甚至可以在建筑物桩基中埋设埋管。
  土壤源热泵空调是在地下埋设管道作为换热器,管道与热泵机组连接形成闭式环路,管道中有液体流动通过循环将热泵机组的凝结热通过管道散入地下(供冷工况),或从大地吸取热量供给热泵机组向建筑物供热(供热工况)。这样在地源热泵系统中土壤起到了蓄能器的作用,提高了空调系统全年的能源利用效率,由于采用地能,通常情况下,输入1KW电能可获得5KW以上的冷量或4KW以上的热能,并可利用产生的废热制造卫生热水(夏季可免费获得),因此相比常规供热空调系统可节能50%左右,是一种可利用再生能源的高级节能、无污染的既可供暖又可制冷且可以提供卫生热水的新型空调系统。
  一、 工程概况
  南京某别墅位于南京市江宁区将军大道,属于高档独栋别墅群,地上三层,地下一层,总建筑面积为3366平方米。采用土壤源地源热泵空调系统。
  1、工程项目名称:南京某别墅土壤源地源热泵空调系统。 2、设计单位: 3、监理公司: 4、施工单位:
  5、施工内容:土壤换热器、空调机房、室内末端安装(风机盘管、地暖、全热交换器)。
  6、施工期限:本工程于2009年10月开工,于2010年12月安装完毕并调试。
  二、施工内容、特点和对策
  2.1土壤换热器施工流程图
  
  
  
  
  
  2.1.1管材
  管材为浙江伟星厂家生产的φ25聚乙烯管。
  PE管的质量对整个土壤源换热系统至关重要。进入现场的管材及管件应逐件检查外观、合格证和检测报告,破损和不合格产品严禁使用。不得采用出厂已久的管材,宜采用刚制造出的管材。高密度聚乙烯管应符合《给水用聚乙烯(PE)管材》GB/T13663的要求。
  管材运抵工地后,应用空气试压进行检漏试验。管材及管件存放时,不得在阳光下曝晒。搬运和运输时,应小心轻放,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。
  2.1.2施工工艺
  (1)PE管连接施工标准
  所有管道必须采用热熔的方法连接。连接管道的施工方法,应以管道制造商和热熔焊机制造商的技术要求为基础进行。采用热熔对接连接,不得采用不同种类或不同级别的材料熔接。管道管件应在使用前按照厂商技术要求进行熔接,并剖面检测是否合格达到设计要求。从事管道连接的操作工人上岗前,应经过专门培训,经考试和技术评定合格后,方可上岗操作。
  PE管熔接技术要求:
  a) 用切割器垂直切割PE管材,切割后的PE管端呈圆形。
  b) 用不起毛的毛巾擦干净准备焊接的管子端头的外表面和管件的内表面。
  c) 确保加热器温度达到260℃±10℃并用干净无油的干布清洁过。
  
  
  d) 热后立即将管子和管件沿其轴线往一起压,不要转动。严格保持冷却时间。在保持时间内,必须用手或者夹具保持管子和管件的相对静止。严禁有快速冷却的现象(即外表用水进行强冷)。
  e) 焊接工序完成后,检查焊接处焊瘤形状是否均匀和有无脏污。如有脏污则为不合格焊接,要重新焊接。
  
  
  
  (2)、U型管预制、试压
   PE管的预制是将需要下井的PE管、连接件(U型弯等)制作成型,U型弯采用两个90°角弯热熔承插连接,U型管下部端头应设保护装置。
   竖直地埋管换热器的U型弯管接头,采用两个直角弯头与短管热熔对接。
  竖直地埋管换热器U型管的组对长度应能满足插入钻孔后与环路集管连接的要求,预制好的PE管进行压力试验,试验压力为0.8MPa,试压合格后,管道内维持0.6Mpa的压力,为了监控方便,压力表不必拆卸,组对好的U型管的两开口端部,应及时密封。
  U型管制作试验合格,宜成卷打捆堆放,表面用彩条布覆盖避免在阳光下直接照射,以防发生热变形。
  (3)、钻孔施工
  本工程钻孔直径为¢150,地面钻孔深度为81m,但开挖后的有效深度为80米.
  a.施工过程中注意要点
  1、在所有的埋管点上方,或者标明管线定位带,确保钻孔位置偏差在10cm以内;
  2、钻孔之前应做好机台调平,设备布置,器材堆存,塔架竖立,钻机安放等工作。
  3、施工过程中钻机应确保钻机钻杆垂直度,避免深部钻孔垂直交叉,损坏已埋设U型管。已下管完的换热井应进行保压,在临近的钻孔施工完毕方可进行回填,并拆除压力表。
  钻机钻孔深度应超过设计深度0.2~1m,确保埋管深度达到设计要求。
  施工过程中产生的废土和岩石在钻孔完毕应及时清理,并堆放至指定位置。
  
  
  钻孔操作 垂直下管
  b.PE管下管
  竖直地埋管换热器U型管安装应在钻孔钻好且孔壁固化后立即进行。当钻孔孔壁不牢固或者存在孔洞、洞穴等导致成孔困难时,应设护壁套管。钻孔完毕后孔洞内有大量积水,由于水的浮力影响,将对放管造成一定的困难;而且由于水中含有大量的泥沙,泥沙沉积会减少孔洞的有效深度。因此下管过程中,U型管内宜充满水。下管前应將U型换热管与灌浆管捆绑在一起,并采取防止U形管上浮的措施。在孔口处放置麻袋之类的衬垫物品,以防止下管过程中换热管磨损而导致其耐压等性能下降。
  采用机械下管。U形管底部用软质塑料带等进行绑扎,使下井的机械叉不直接与U型PE管接触,防止碰坏U形管,机械下管时顺着井口缓慢下井,PE管操作手注意下管时的机械重量,要求以机械钻杆自重下管,不需外力,当垂直下到井底,操作手查看压力表的压力,当原有压力无下降时,即下管成功。
  c.灌浆回填
  1、U型管安装完毕后,应立即用灌浆材料回填封孔,隔离含水层。灌浆的目的一是强化换热管与地耦孔壁之间的传热,满足传热要求;二是满足环保要求,表现在:避免地表污染物渗漏到地耦孔中;防止不同含水层水质的混合串通;防止自流井水由地耦孔向上喷漏等。
  2、回填浆料中不得有大粒径的颗粒,灌浆回填料一般为膨润土和细沙(或水泥)的混合浆或其它专用灌浆材料。膨润土的比例宜占4%~6%。钻孔时取出的泥沙浆凝固后如收缩很小时,也可用作灌浆材料。
  3、地埋管换热系统应根据地质特征确定回填料配方,回填料的导热系数不应低于钻孔外或沟槽外岩土体的导热系数。
  4、当埋管深度超过40m时,宜采用机械方式进行灌浆回填,灌浆即使用泥浆泵通过灌浆管将混合浆灌入孔中的过程。泥浆泵的泵压足以使孔底的泥浆上返至地表,当上返泥浆密度与灌注材料的密度相等时,认为灌浆过程结束。灌浆时,应保证灌浆的连续性,应根据机械灌浆的速度将灌浆管逐渐抽出,使灌浆液自下而上灌注封孔,确保钻孔灌浆密实,无空腔,否则会降低传热效果,影响工程质量。灌浆完毕钻机可移位,12小时后进行检查,如未满进行一次人工补浆。
  (4)、水平管连接
  室外水平管埋设深度以不影响地面设施为宜。
  按照施工图要求进行垫层找平进行找平、并留有一定坡度,方便水平汇总管有一定坡度方便排气。
  水管坡度应坡向土壤换热器集分水器,严禁倒坡。
  水管在铺设时严禁管道上下蜿蜒,造成管道积气。水管应在水平方向蜿蜒铺设,留有一定膨胀、收缩空间,避免管道应热胀冷缩影响管道使用寿命。
  
  
  (5)、系统调试
  进行打压试验,试验压力为0.8Mpa,试压合格后,管道内维持0.6Mpa的压力。水平管汇总
  a)竖直地埋管换热器插入钻孔前,应做第一次水压试验。在试验压力下,稳压至少15min,稳压后压力降不应大于3%,且无泄漏现象;将其密封后,在有压状态下插入钻孔,完成灌浆之后保压1h。水平地埋管换热器放入沟槽前,应做第一次水压试验。在试验压力下,稳压至少15min,稳压后压力降不应大于3%,且无泄漏现象。
  b)垂直或水平地埋管换热器与环路集管装配完成后,回填前应进行第二次水压试验。在试验压力下,稳压至少30min,穩压后压力降不应大于3%,且无泄漏现象。
  c)环路集管与机房分集水器连接完成后,回填前应进行第三次水压试验。在试验压力下,稳压至少2h,且无泄漏现象。
  d) 地埋管换热系统全部安装完毕,且冲洗、排气及回填完成后,应进行第四次水压试验。在试验压力下,稳压至少12h,稳压后压力降不应大于3%。
   2.2空调机房
  由于我们公司是一个专门从事空调施工的单位,本次派住现场的施工班子对机房施工很有经验,因此,机房施工在一定程度上很顺利。
  1)热泵机组安装
  本工程采用热泵机组,设备布置力求流程合理,排列整齐及操作维修方便。
  安装前先根据平面设计图进行放样画线,确定机组中心线的位置,接着进行设备的基础处理,设备基础达到施工规范要求后方可进行设备的安装。
  后进行热泵机组的管道安装及附属设备材料安装。
   2)水泵安装
  泵与电机轴的同心度、两轴水平度、两联轴节端面之间的间隙符合验收规范要求;水泵的试运转,先单独试运转电机,转动无异常情况,转动方向无误;再安装联轴器的连接螺栓,安装前应用手转动水泵轴,应转动灵活无卡阻、杂音及异常现象;泵启动前应先关闭出口阀门,然后启动电机,当泵达到正常运转后,逐步打开出口阀门,使其保持工作压力,检查水泵轴承温度。
  2.3室内末端
  1)风机盘管
  风机盘管安装前必须仔细检查,要求表面完好无损,各种资料齐全,性能阐述参数符合设计要求后方能安装,安装时应严格按照产品说明书进行。
  风机盘管安装前应进行单机三速度运转及水压试验,压力为工作压力的1.5倍,不漏为合格。
  风机盘管应由支吊架固定,便于拆卸和维修,排水坡度应正确,供回水阀及过滤器应靠近风机盘管机组安装,弹性连接。
  冷却水管连接应严密,不得有渗漏现象,应有排水坡度。
  2)地板采暖
  地面高程抄平放线一清理地面基层找平一铺设防潮层一铺设聚苯板保温层一铺设低碳钢丝网一铺设PEX管调正间距、固定管一安装分水器一与集水系统结合一边角保温处理一打压实验一浇细石混凝土垫层一再次检查压力实验一实验合格后做地面一完成。
  
  
  地暖集分水器连接 地暖管道敷设
  3) 全热交换器
  本设备是松下全热交换器,具有节能换气、节省设备、舒适换气、隔音、调湿功能,因为可以大幅度减轻新风负荷,空调设备可以适当小型化。
  连接的新风管道为UPVC管。
  整体系统调试
  1、首先给设在地下室的落地膨胀水箱供水,待注满水后,检查膨胀水箱是否有渗漏情况,在确认完好无漏的情况下,打开膨胀水箱的补水阀门给系统主管注水,并随时注意膨胀水箱的水位及压力保持在图纸设计要求的范围内。
  2、系统注满水后,对系统进行严格的检查,确保无渗漏后进行对支系统的注水,待支系统注满水,检查无渗漏后,进行调试。
  3、启动空调水系统的循环水泵,进行系统循环经8h运行正常后,开始进行热水循环,调整电动二通阀,使房间的温度达到设计要求。冷冻水调试待夏天有成加配合进行,方法与热水调试相雷同。
  4、特别需要注意检查电动二通阀、过滤器、铜活、阀门、跑风等是否由渗漏现象,并做好记录和填写竣工资料。
  施工组织实施情况
  1、接到安装施工任务后,我公司立即组建了项目经理部,并组织专业技术人员熟悉图纸,做好施工技术准备;同时,各职能部门(工程部、材料部、后勤保障部)马上落实劳动力、机具、设备、材料、后勤物资的供应安排。项目经理部随即同业主、监理一起,尽快进行施工场地的接收,并派人布置临电、临设,在工程开始前按安全、实用的原则搞好施工平面布置,以便施工生产工人一进场就能展开施工。临电的布置按照便于工作开展的需要,首先布置好层间现场及加工制作场的临电;在临设设施方面,利用搭设临时建筑作为临时工具房和班组用房,以便安装工作的尽快进行。
  2、施工前组织有关班组进行安全及技术交底,对施工使用的材料按照规范进行材料检验,合格后方允许进场使用。施工过程中,对施工操作及每一工序,项目部严格执行国家有关规范和标准对工程质量进行严格把关,特别是隐蔽工程验收项目,经业主、监理人员验收合格后,方进行下一工序施工,从而保证了工程质量。
  3、自开工以来,项目经理部在公司的正确领导下,合理安排、科学施工,并始终得到监理的诸多帮助和有力监督,也得到建设单位的大力支持和关心,还得到其他相关单位的相互理解和配合。在整个安装施工过程中,我们都是按照工地的施工计划有序施工,严格进行施工节点的控制,较好地完成了工程设计和合同约定的各项内容。
  四、工程分部及质量
  南京金陵置业项目共有三个部分,分别为:土壤源换热器,机房和室内末端。通过全体同志的共同努力,各个部分工作都达到了设计要求和国家规范,质量符合标准。
  五、安全文明和施工体会
  本工程在整个施工过程中,项目经理部始终把安全、文明工作放在重要的位置来抓紧、抓实。在施工过程中,加强现场施工安全管理工作,落实贯彻执行施工技术安全操作规程及有关规定,签定施工安全责任制,健全施工班前活动,完善安全交底工作;发现隐患及时整改,严格实行公司的工地安全评分检查制度,工程由始至终未发生过安全事故,实现了“五无”施工,单位工程安全评估定为合格。
  本工程在整个施工过程中,编制施工方案,做好技术交底,加强施工技术管理工作,实行质量安全目标责任制,做到有计划地进行施工,合理安排人力、物力,同时密切与现场甲方和监理等部门联系,听取合理意见,使施工中出现的问题能及时处理,有效地控制了质量安全隐患。使工程在有关部门的大力支持和配合下,安全质量得到了保证,工程任务顺利完成。
  今后,我们将在施工中更多地学习其他兄弟单位的宝贵经验,提高和加强施工现场管理水平,进一步重视施工安全,进一步重视文明施工工作,使施工水平再上新的台阶。
  六、施工中的问题和解决
  由于工期紧,各单位都在抢抓进度,在施工过程中与装修公司交叉施工的工作面冲突频繁。通过甲方和监理现场出面协调,避免了不必要的时间浪费和减少了工作面的冲突。
  七、开展施工过程中的不足和今后如何改进
  机房设备(热泵主机、循环水泵)基础在制作过程中高度有些偏低,导致机房无法做集中式排水。今后在机房设备安装之前,要求根据室内地坪标高,先做好混凝土基础后,再进行设备安装,今后不会再出现类似问题。
  八、结束语
  尽管在施工安装过程中,我们遇到了一些困难,但是在公司的指导以及业主和各参建单位的帮助、协作下,我们始终坚持“服从监理、服务业主”的原则,抱着“大局为重、积极配合”的态度,有组织、有计划地完成了南京金陵置业土壤源地源热泵空调系统的全部工作内容,我们将一如既往地以饱满的热情做好本工程的其他相关工作。
其他文献
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