水井潜孔机械(地源热泵项目施工必知)

基础篇：

地源热泵是陆地浅层能源通过输入少量的高品位能源（如电能）实现由低品位热能向高品位热能转移。

地源热泵还利用了地下土壤巨大的蓄热蓄冷能力，冬季把热量从地下土壤中转移到建筑物内部，夏季再把地下的冷量转移到建筑物内部，只是冬夏两季工作的温度范围不同而已。

地源热泵空调不是所有的建筑都适合安装的，要考虑其地区、建筑概况等多方面的因素。

（1）区域：华东、华中、华北、西北、东北地区适合安装，华南、西南地区的部分城市不适合安装地源热泵。四季分明，冷热温差较大，空调使用率高的地区适合安装地源热泵。

（2）建筑概况：建筑物周边需要有一些空地用于地下埋管，具体需要面积约为总建筑面积15%-20%。

（3）投资预算：地源热泵空调比传统中央空调贵出20%，要有相应的投资预算，如果空调投资预算不足，建议选择风冷热泵中央空调，造价比较经济。

房屋使用率较低，不经常居住的别墅，不建议安装地源热泵，避免资源造成浪费。

全国主要城市采暖期耗热量指标和采暖设计热负荷指标：

部分术语：

（1）户间传热量（heat transfer for neighbor）

通过户间的隔墙或楼板，由于温差而形成的传热量。

（2）一次水系统（primary water system）

热源设备侧的热媒循环系统。

（3）二次水系统（secondary water system）

热用户侧的热媒循环系统。

（4）单级泵系统（one-gradepumps system）

热源设备系统和热用户系统的热媒，用一级水泵完成循环的系统。

（5）两级泵系统（two-gradepumps system）

热源设备系统和热用户系统的热媒，分别用一级水泵完成循环、且通过管道和构件相互连接的系统。

（6）共用立管（common riser）

多层或高层住宅内，用以连接各层户内系统的垂直供回水管道。区别于传统的连接各层散热器的户内立管。

（7）上分双管式户内系统（down feedtwo-pipe household system）

户内的供水和回水干管布置在房间上部，自上而下并联分配热媒至各散热器的户内供暖系统。

（8）下分双管式户内系统（up feedtwo-pipe household system）

户内的供水和回水干管布置在房间的地面上或地面下，自下而上并联分配热媒至各散热器的户内供暖系统。

（9）水平串联单管式户内系统（one-pipe loop circuit household system）

户内的各组散热器，沿一根水平供暖管道串联连接的户内供暖系统。设有分流热媒流量的跨越管段时，称为水平串联单管跨越式户内系统。

（10）放射双管式户内系统（radiation two-pip ehousehold system）

自户内热媒集配装置，用供水和回水支管各直接接向各组散热器的户内供暖系统。

（11）建筑物热力入口（building heating entrance）

连接外网和建筑物内系统，具有调节、检测、关断等功能的装置组合。

（12）气候补偿器

安装在系统的热源位置用来自动控制出水温度的装置，该装置能够根据室外气温的变化、不同时间段的室温设定，以及回水温度等参数自动控制调节出水温度，达到调节出力的目的。

（13）自力式压差控制器

不以外界能源为动力，依靠被调工作介质压差的变化自动调节阻力大小、控制流量，从而消除压差变化产生的影响，稳定控制点压差的一种装置。

（14）自力式流量控制器

不以外界能源为动力，依靠被调工作介质因流量变化而产生的压差变化，来自动调节阻力大小、控制流量，从而消除压差变化产生的影响，稳定流量的一种装置。

（15）对流式（踢脚板式）电暖气

以电能为直接采暖热源，热量主要以对流传热的方式对房间进行加热的暖气装置。其中一种高度与室内踢脚板相近、需紧贴室内踢脚板安装的产品称作踢脚板式电暖气。

（16）电热膜

是一种通电发热的塑料膜片，通常安装于室内房顶，通过传感器和温控器控制其发热功率，构成电热顶板辐射采暖的系统。

（17）加热电缆

是一种通电发热的电缆，电缆一般由发热导体、绝缘层、接地导线、屏蔽层及护套构成。将加热电缆敷设于室内地面以下，通过传感器和温控器控制其发热功率，就构成了电热地板辐射采暖的系统。

（18）户用燃气炉

在户内通过燃烧燃气进行单户独立供暖的小型锅炉。

（19）楼用燃气炉

通过燃烧燃气进行单楼独立供暖的小型锅炉。

源侧篇：

泥浆的特性：

泥浆的主要特性有：相对密度、粘度、静切力、含砂率、胶体率、失水率、酸碱度。

泥浆性能指标选择：

注：

①地下水位高或其流速大时，指标取高限，反之取低限。

②地质较好、孔径或孔深较小的，指标取低限，反之取高限。

③用推钻、抓钻、冲击方法钻进时，可用粘土碎块投入孔内，由推钻自行造浆固壁。

④若当地缺乏优质粘土、不能调出合格泥浆时，可掺用添加剂以改善泥浆性能。

⑤在不易坍塌的粘土层中，使用推钻、抓钻、反循环回转方法钻进时，可用清水提高水头（≥2m）维护孔壁。

⑥对遇水膨胀或易坍的地层如泥页岩等，其失水率应<（3mL～5mL）/30min。

地源热泵的钻掘施工技术：

地源热泵的钻掘施工技术的关键是根据不同的水文地质条件制定相应的施工工艺，选择合理的施工设备，进行垂直孔（￠130～150mm）的成孔、注浆等施工工艺。地源热泵垂直孔的施工与以往的岩土工程施工的目的不同。岩土工程施工是勘察所在地的水文地质条件，钻孔的目的是进行取样、标惯试验、水位测试等工作，终孔后就废弃了。地源热泵垂直孔即做勘察之用终孔后要成孔并要进行地源换热装置的安放。那么依据目前国内外岩土钻掘施工设备、技术水平结合近年来我公司在岩土工程领域和地源热泵的施工经验，根据不同水文地质条件，将地源热泵钻掘施工成孔技术做如下介绍：

1，四系沉积层、海相沉积层：以粘性土质为主，其中夹杂有细、粗沙层

和颗粒直径较小且较薄的砂卵石层。一般采用PAM 泥浆护孔正循环的钻进工艺，

钻头为硬质合金。施工设备可选择水文水井钻机，XY-1、XY-2型等。施工中应注意根据地层情况控制泥浆比重在1.1-1.25，适当控制进尺速度。

2，一般第四系沉积层：以粘性土质为主，其中夹杂有较厚的砂卵石层。

一般采用PAM泥浆和套管护孔的正循环的钻进工艺。钻头选择牙轮或金刚石钻头，施工设备可选择水文水井钻机，XY-1、XY-2型等。施工中应注意根据地层

情况控制泥浆比重在1.25以上。穿越厚的砂卵石层有一定难度。金刚石钻头套管钻进要分级进行，效率低成本高。

3，一般覆盖层、强风化基岩层：可选用牙轮、金刚石钻头泥浆护孔的正循环的钻进工艺或采用气动潜孔锤钻进工艺。施工设备可选择水文水井钻机、地质钻机、锚固钻机、高风压空压机等。在施工中要尽量降低成本，当岩石风化程度大时采取牙轮钻。也可在开孔时采用硬质合金钻进入基岩后采取牙轮或气动潜孔锤钻进的施工方案。

4，一般覆盖层、弱风化基岩层：宜采用气动潜孔锤钻进工艺。施工设备可选择水文水井钻机、地质钻机、锚固钻机、高风压空压机等。一般在施工中开孔时要下护孔套管，钻进至稳定地层后采用气动潜孔锤钻进工艺。当钻进一定深度时要采用排气压力1.5-2.0Mpa的高风压空压机，配套使用高风压潜孔锤钻具。钻进时要控制进尺速度，保持孔内钻渣的顺利排出。

成孔质量问题：

1，塌孔

预防措施：根据不同地层，控制使用好泥浆指标。在回填土、松软层及流砂层钻进时，严格控制速度。地下水位过高，应升高护筒，加大水头。地下障碍物处理时，一定要将残留的砼块处理清除。孔壁坍塌严重时，应探明坍塌位置，用砂和粘土混合回填至坍塌孔段以上1-2m处，捣实后重新钻进。

2，缩径

预防措施：选用带保径装置钻头，钻头直径应满足成孔直径要求，并应经常检查，及时修复。易缩径孔段钻进时，可适当提高泥浆的粘度。对易缩径部位也可采用上下反复扫孔的方法来扩大孔径。

3，偏斜

预防措施：保证施工场地平整，钻机安装平稳，机架垂直，并注意在成孔过程中定时检查和校正。钻头、钻杆接头逐个检查调正，不能用弯曲的钻具。

在坚硬土层中不强行加压，应吊住钻杆，控制钻进速度，用低速度进尺。对地下障碍行预先处理干净。对已偏斜的钻孔，控制钻速，慢速提升，下降往复扫孔纠偏。

如何保证地埋管的施工质量？

（1）对垂直埋管，按每个工程每个U 形管所需长度订制，U形弯头选用定型产品。

（2）U形管每隔3米左右安装一只固定片，防止二根管热量短路。

（3）钻孔机安装位置保持水平，保证垂直埋管的不垂直度小于1.5%。

（4）在垂直钻孔过程中如果遇到流沙、多层地下水、难以成孔等情况，加设护孔壁套管或采取其它保护措施。

（5）地埋管在下管前进行第一次水压试验，水压试验后使管道保压；当钻孔成孔且孔壁固化后立即下管，下管要带压。

（6）下管深度必须达到设计要求。

（7）下管后若压力正常应立即回填封孔。回填料按设计要求采用，且回填要密实。

（8）做好半成品保护工作，将各组U形管端口临时包封。最好是带压力表，管道处于保压液态。同时要求工地上其它施工单位注意对地埋管的保护。

（9）水平环路集管安装深度要符合要求，试压合格前不得回填。回填料要符合设计要求。

（10）地理管安装，回填都是隐蔽工程，应做好影响记录，各工序应有监理工程师旁站见证。

如何确定地埋管单双U管：

地埋管首先选择在工程建设用地范围内的绿化地下安装，当绿地面积不能满足要求时，可在道路、停车场等位置安装，还可考虑在建筑物所占位置的地面下安装。

对于钻孔比较容易的土壤，若埋管面积允许，优先考虑采用单U管；在埋管场地紧张的情况下，采用双U管；对于比较坚硬、难以钻孔的场合，则优先考虑采用双U管。

水平地理管系统和竖直地理管系统优缺点分别是什么？

水平安装比较简单，需要的设备比较便宜。但由于土壤温度和湿度随季节变化，所以所需管道长度要长一些。水平热交换器由于是放在管沟中的，需要的占地面积自然比竖直系统多。在土地面积受限的地方，竖直安装或紧凑的水平曲线安装将是理想的选择。如果该地区的地质中含有大范围的坚硬岩石，那么立式安装将是唯一的选择。由于要对准管沟钻井，费用增加，所以竖直安装费用一般比较贵。但由于热交换器埋设得比水平系统深，竖直系统的效率通常要高，且节省管道材料。

管沟要隔开1.2-1.5m的距离设置，而地面钻孔要隔开3-4.5m的距离设置。

PE管连接方式：

1，对接

热熔对接主要是PE管道口径在de75以上的PE管，使用热熔对接机对PE管的管口进行加热，温度在210-220°左右，管壁有一定融化后，再对碰连接，自然冷却后就达到了所需要的强度，是目前大口径PE管最常用的连接方式。

2，插连接

主要是指口径在de20-de75之间的PE管，部分工程因为场地的原因，也有de75-de110PE管业用承插的方式连接，连接方式和PPR管材的连接时一样的，需要用到配件，也就是PE直接，对管壁加热后承插完成连接。

3，PE法兰连接

实际上PE法兰连接之前还是需要先将法兰热熔连接到PE管上，然后再实现用PE法兰对接，连接部分是用螺栓，一般使用这种方法只有在特殊环境下才会使用，比如水中，或者大口径PE管材在高空中连接。

4，电熔连接

需使用电熔接头，管道插入接头两端后，对接头通电加热，使接头与管材接在一起。

热熔连接：

热熔连接是塑料管道（如PE管、PP-R管）的一种连接方法，其技术方案是：将聚氯乙烯管材在热熔对接焊机上进行熔接焊，并采用以下步骤：

第一步：割管材必须使端面垂直管轴线，切割后管材断面应去除毛边和毛刺。管材与管件连接端面必须清洁、干燥、无油污。

第二步：测量，用专用标尺和适合的笔在管端测量并绘出熔接深度。

第三步：加热管材、管件当热熔焊接器加热到260℃（指示灯亮以后）将管材和管件同时推进熔接器模头内，加热时间不可少于5秒。

第四步：连接将已加热的管材与管件同时取下，迅速无旋转地直插到所标深度，使接头处形成均匀凸缘直至冷却，形成牢固而完美的结合。管材插入不能太浅或太深，否则会造成缩径或不牢固。

PE管连接的九个注意事项：

（1）PE道安装的操作工人上岗前应经过专门培训，考试合格后方可上岗操作。

（2）PE道施工前应制定施工方案，确定连接方法、连接条件、焊接设备及工具、操作规范、焊接参数、操作者的技术水平要求和质量控制方法。

（3）直径在90mm以上的聚乙烯PE材、管件连接可采用热熔对接连接或电熔连接；对于直径小于90mm的管材及管件宜使用电熔连接，以保证焊接质量。

（4）不同级别、不同熔体流动速率的聚乙烯原料制造的管材或管件，不同标准尺寸比（SDR 值）的PE 道连接，必须采用电熔连接。

（5）PE道连接宜在环境温度–5～45℃范围内进行。

（6）PE 道连接前，应核对欲连接的管材、管件规格、压力等级是否正确。

（7）PE材、管件存放处与施工现场温差较大时，连接前应将管材、管件在施工现场存放一定时间，使其温度和施工现场温度接近。

（8）PE道安装过程中，可对接头抽样检查，按管家现行标准《燃气用埋地聚乙烯管件》GB15558.

（9）管材、管件从生产到使用之间的存放时间不宜超过1年。存放期限超过1年的管材、管件必须重新抽样检验合格后方可使用。

PE管热熔焊接常见问题及预防：

1，管材对接：常见问题，管口错边量大于10%。

预防措施：焊接人员要有责任心，要反复几次调口、目测圆周外无明显错边，用手触摸无错边手感。

2，管口铣削：常见问题，铣削端面不齐，有凸凹现象。

预防措施：铣削时当产生连续刨花时，铣刀不要停再开启端面，观测铣削端面有无凹凸现象，如有需重新铣削。闭合两管端面，检查两管端的错边量是否在允许范围内，如不合格必须重新调口及铣削，至合格为止。

3，焊接压力、加热及吸热。

常见问题，焊接压力过大或过小，加热时间过长或过短都会形成翻边量过

大或过小形成假焊。特别是手动焊机，压力不好控制。

预防措施：在施工前要计算好所焊接管材的压力、温度及吸热时间。一般焊接力为拖动压力加规定压力。拖动压力可以在焊接前测出，规定压力（Mpa)等于管材截面积（mm2）×0.15/油缸截面积mm2，加热及吸热时间视管材直径而定。一般目测翻边量达到规定高度转为吸热阶段，吸热阶段要将压力卸至拖动压力，吸热时间为管材厚壁（mm)乘以10（秒）。

4,焊口的冷却：

常见问题冷却时间不够（一般为了抢工期和进度常常把冷却时间大大缩短，这样当时看焊口无毛病，但给以后的工程质量带来的隐患）冷却时间要求：SDR17.6管材250mm为19分钟，200mm为15分钟，160mm为13分钟，110mm为9分钟。冷却时间内必须保压。不允许施加任何外力。

回填材料对地源热泵性能的影响：

地埋管换热器是土壤耦合系统最为关键的部分，强化其换热能力一直是土

壤耦合研究领域内的重点。影响埋管换热器性能的因素很多，包括岩土的热物性、钻井深度、钻井直径、管壁材料以及回填材料等。其中，回填材料的选择以及正确的回填施工对于保证地理管换热器的性能有重要的意义。

地源热泵回填材料是影响地源热泵换热器换热效果的关键因素。回填材料是用于填充地下换热器钻孔与岩土体之间的材料，是连接换热器与土层的传热介质，其传热性能将直接影响整个换热器的性能。从热阻分析来看，回填材料的热阻在土壤换热器未运行时约占总热阻的20%，因此，增大回填材料的热导率可以增加换热器的取放热量。但是，在实际状况中，地源热泵换热器在运行时其外部为非稳态，周围土壤热阻随运行时间的增长而增大，回填材料所占热阻的比重下降并趋于稳定，因此，一味增大热导率也是不经济和不必要的。

地源热泵回填材料用量分析：

回填材料的用量在实际施工中没有进行严格的规范，除配比达到要求，以保证其热物性外，对于回填材料的粘稠度、流动性能也没有给出明确规定，这些因素都影响地埋管换热器的质量及性能，我们从回填材料用量的角度来分析。

1 回填材料的用量计算

在以往的研究和相关政策性文件中，对于回填材料的用量并没有给出明确的阐述和说明，但是在地源热泵的施工和造价中，我们发现由于没有明确地规定回填材料的用量，致使施工过程地源井的回填从不能作为钻孔是否回填密实合格的核实依据，同时无规则的回填也造成了回填材料的费，使得工程造价出现偏差，甚至地埋管换热器出现质量问题等。在理想的状态下，钻孔回填密实封井，无缝隙，网填材料充满钻孔体积，此时的回填料用量可依据式（1)计算：

V=（πd12/4-πd22/4×n）×I

式中：d1、d2分别代表钻孔的直径和竹材的直径；n 为钻孔中管材的数量；I为井深。在实际的钻井施工过程中，回填材料的体积不同于理想状态下的计算的体积，主要由以下几点原因造成：

（1）回填材料的失水或者膨胀作用，使得回填料用从发生变化：

（2）钻井机械的配置和施工操作的原囚，造成扩孔、钻井深度增加或不足等与设计要求不同的状况等。其中扩孔对于回填材料用量的影响较大。

2 钻井工艺过程对回填料用量的影响

现行的钻进方法中，为了保证冲洗液畅通、排除岩屑，钻头直径往往大于钻杆柱直径。钻进过程中必须对钻头施加轴向压力，由于存在孔壁间隙，而钻杆柱为一细长柔性杆件，在杆件自身重力和机械轴向压力的作用下，钻杆柱将产生弯曲变形。钻具越长，在轴向压力作用下越易被压弯，即使孔壁间隙不大也会使钻孔产生较大的弯曲，同时，钻头在钻进过程中不可避免地还要产生一定程度的扩壁，所以孔壁与钻具之间的空隙必然存在．回填材料的用量也因此发生很大的变化，对地源热泵的回填及工程造价产生不可忽略的影响。

机房篇

电气设备的接地常识：

电气设备的某个部分与大地之间作良好的电气联接称为接地。与大地土壤直接接触的金属导体或金属导体组称为接地体：联接电气设备应接地部分与接地体的金属导体称为接地线；接地体和接地线统称为接地装置。电气设备接地的目的主要是保护人身和设备的安全，所有电气设备应按规定进行可靠接地。

接地电阻：

应接地的电气设备通过接地装置和大地之间的电阻称为接地电阻，它包含五部分：

①电气设备和接地线的接触电阻

②接地线本身的电阻

③接地体本身的电阻

④接地体和大地的接触电阻

⑤大地的电阻

不同的电气设备对接地电阻有不同的要求：

大接地短路电流系统R≤0.5欧

容量在100kVA以上的变压器或发电机R≤4 欧

1）阀型避雷器R≤5欧

2)独立避雷针、小接地电流系统、容量在100kVA 及以下的变压器或发电机、高低压设备共用的接地均R≤10欧。

3)低压线路金属杆、水泥杆及烟囱的接地R≤30欧

装设接地装置的要求：

②接地线一般用40mm×4mm的镀锌扁钢；

②接地体用镀锌钢管或角钢。钢管直径为50mm，管壁厚不小于3.5mm，长度2～3m。角钢以50mm×50mm×5mm为宜；

③接地体的顶端距地面0.5～0.8m，以避开冻土层，钢管或角钢的根数视接地体周围的土壤电阻率而定，一般不少于两根，每根的间距为3～5m；

④接地体距建筑物的距离在1.5m以上，与独立的避雷针接地体的距离>3m；

④接地线与接地体的联接应使用搭接焊。

降低土壤电阻率的方法：

在接地装置安装前应了解接地体周围土壤的电阻率，如过高则采取必要措施，确保接地电阻值合格。

①改变接地体周围的土壤结构

在接地体周围的土壤2～3m范围内，掺入不容于水的、有良好吸水性的物质，如木炭、焦碳煤渣或矿渣等，该法可使土壤电阻率降低到原来的15～11%。

②用食盐、木炭降低土壤电阻率

用食盐、木炭分层夯实。木炭和细掺匀为一层，约10～15cm厚，再铺2～3cm的食盐，共5～8层。铺好后打入接地体。此法可使电阻率降至原来的13～15%。但食盐日久会随流水流失，一般超过两年就要补充一次。

③用长效化学降阻剂

用长效化学降阻剂方法可使土壤电阻率降至原来的40%。

电气设备的接地电阻应在每年的春、秋两季雨水较少时各测试一次，确保接地合格。一般采用专门仪表（如ZC-8接地电阻测试仪）测试，也可采用电流表-电压表法测试。

另外检查的内容有：

a、联接螺栓是否松动、锈蚀。

b、地面以下的接地线、接地体的腐蚀情况，是否脱焊。

c、地面的接地线有无损伤、断裂、腐蚀等。

地埋管回路数量较多，考虑设二级集分水器甚至三级集分水器，更有利于各回路流量平衡调节。

水地暖运行后室内温度仍低有哪些原因？

（1）该栋楼处于热源管网末端；

（2）主管道工作压力未达到要求；

（3）主管道过滤器与进户过滤器堵塞；

（4）进户管道阀门未开启到位；

（5）分集水器内有集气；

（6）各环路加热管是有不畅，或加热管有气塞的地方；

（7）供、回水立管放风失效；

（8）进户支管各阀没有开启到位、畅通；

（9）供水温度未达到设计要求；

（10）盘管长度不合理；

（11）根据房屋结构，朝向不同，未计算实际热负荷；

（12）管间距过大，辐射散热量小；

（13）违规施工，地暖管路出现死弯、弯扁现象，致使水流不畅；

（14）铺管之前没有认真清理管内杂物，造成局部管路堵塞；

（15）没经过水力计算，循环水流量不足，管径小阻力大。

水泵进出口水管制作安装要求：

水泵进出口与系统主管连接管处，沿水流方向，支管与主管的连接处应有一倾斜角θ，该倾斜角一般为45°。且水泵的吸入管路和排出管路的配置还应符合下列要求：

（1）所有与水泵连接的管路应具有独立、牢固的支承，以消减管路的振动和防止管路的重量压在水泵上。

（2）吸入管路和排出管路的直径不应小于水泵的入口和出口直径。

（3）吸入管路宜短，且宜减少弯头；当采用变径管时，其变径管的长度不应小于大小管径之差的5～7倍。

（4）吸入管路内不应有窝存气体的地方。

（5）工艺流程和检修需要的阀门应按需要设置。

空调工程中保温施工有哪些常见问题：

（1)在夏季空调运行季节，风管、水管绝热层的外表面出现结露返潮现象，严重者甚至有渗水、滴水现象。主要原因是绝热材料的容重不符合要求，绝热层厚度不够或厚薄不均，部分隔热层填充不实、稀松产生“室鼓”，或者是由于防潮层被损坏造成潮气进入。这些都是引起绝热层渗露的原因。遇到这种情况，必须拆掉重新进行绝热施工。

（2)水管绝热层外表面凸凹不平，接管处厚薄不匀，用手扭动表面可以转动。究其主要原因是选择管壳绝热材料时管径大小不一致，没有和被绝热的管道紧密结合而引起松动。对于风管常常会出现绝热板材表面不平，相互接触的间隙过大而不严密，保温钉单位面积分布不均或数量偏少，另外绝热层粘接不牢或压板脱落、绝热板拼接缝隙过大、保护层破坏或粘接带开胶，致使绝热材料吸水量增加都是造成绝热不好的原因。解决的办法是重新对不合要求的地方进行施工，严格执行《通风与空调工程施工及验收规范》（GB50243-2002）有关条款。

（3)空调系统中一些特殊的部位绝热不严实或漏项，造成局部阀门等附件未绝热。当空调系统运行后，凝结水就从这些未绝热的附件滴下，损坏建筑装饰吊顶。因此对于风管系统中的法兰角钢、风量调节阀及消声器、顶棚内的散流器或其它风口的收口部位，冷冻水管路系统的阀门与风机盘管、诱导器连接的风管和冷冻水管接口这些容易忽视和遗漏的部位一定要认真进行绝热施工，杜绝凝结水到处滴落。

分区两管制水系统

《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）规定：当建筑物内有些空气调节区需全年供冷水，有些空气调节区则冷、热水定期交替供应时，宜采用分区两管制水系统。这种系统具有两管制和四管制的一些特点，其调节性能介于四管制和两管制之间。因为从调节范围来看。四管制系统是每台末端设备独立调节，两管制系统只能整个系统一起进行冷、热转换，而分区两管制系统则可实现不同区域的独立控制。分区两管制系统设计的关键在于合理分区：如分区得当，可较好地满足不同区域的空气要求，其调节性能可接近四管制系统。关于分区数量，分区越多，可实现独立控制的区域的数量就越多，但管路系统也就越复杂，不仅投资相应增多，管理起来也复杂了，因此设计时要认真分析负荷变化特点，一般情况下分两个区就可以满足需要了。如果在一个建筑里，因内、外区和朝向引起的负荷差异都比较明显，也可以考虑分三个区。分区两管制系统与现行两管制系统相比，其初投资和占用建筑空间与两管制系统相近，在分区合理的情况下调节性能与四管制系统相近，是一种既能有效提高空调标准，又不明显增加投资的方案，其设计与相关空调新技术相结合，可以使空调系统更加经济合理。分区两管制系统，系统原理图详见下图。

风机盘管机组方式本身解决新风量困难。由于机组风机的静压小，气流分布受限制，适用于进深小于6米的房间；

风机盘安装要求与改进建议

从施工角度分析，现行的风机盘管其凝结水盘存在以下问题：

（1)凝结水盘多为一次压制成型，外贴保温材料。有的产品保温层过薄，表面产生凝结水；有的产品保温层与凝结水盘之间粘贴不紧密，甚至有开胶现

象，导致表面产生凝结水；

（2)凝结水盘为平底水盘。安装人员往往将整机倾斜一定角度，以便排水。这样导致风机盘管电机在非水平状态下长时间运行后轴承易跑内圈，最终因运行噪声多大，不得不更换电机；

（3)凝结水盘均为开式。开式凝结水盘装于吊顶内，各种杂物如灰尘，老鼠屎等易存于其中，需定期清洁，否则会堵塞凝结水管；

（4)凝结水盘无任何预警保护措施，只有在天花板被水漏湿后才能发现。

综上所述，在开式凝结水盘的设计中需根据实际使用进行调整，如：

（1)凝结水盘高水位点设置两个电极，接入风机盘管控制电路。一旦水位达到高水位，两个电极导通，风机盘管断电停机或声光报警；

（2)凝结水盘上设置带网眼的活动盖板，改开式为闭式，既保证表冷器的凝结水有效地滴入水盘，又可有效地防止异物进入凝结水盘；

（3)将凝结水盘平底改为具有一定坡度的斜底，排水口设于最低点。安装时，直接对风机盘管4个吊装点找平即可。

风管安装注意事项：

一、操作工艺

(一)按设计要求并参照土建基准线找出风管标高

(二)制作吊架及高吊点

1.标高确定后，按照风管系统所在的空间位置，确定风管支、吊架形式。

2.风管支、吊架的制作图参照《建筑设备施工安装图集》（91SB6)的用料规格和做法制作。

3.吊点的设置：

（1)预埋件法：

①前期预埋：一般由预留人员将预埋件按图纸坐标位置和支、吊架间距，牢固固定在土建结构钢筋上。

②后期预埋：

在砖墙上埋设支架：根据风管的标高算出支架型钢上的表面离地距离，找到正确的安装位置，打出80mm×80mm的方洞。洞的内外大小应一致，深度比支架埋进墙的深度大30～50mm。打好洞后，用水把墙洞浇湿，并冲出洞内的砖屑。

然后在墙洞内先填塞一部分1：2水泥砂浆，把支架埋入，埋入深度一般为150～200mm。用水平尺校平支架，调整埋入深度，继续填塞砂浆，适当填塞一些浸过

水的石块和碎砖，便于固定支架。填入水泥砂浆时，应稍低于墙面，以便土建工种进行墙面装修。

在楼板下埋设吊件：确定吊卡位置后用冲击钻在楼板上打一透眼，然后在地面剔一个300mm长、深20mm的槽。将吊件嵌入槽中，用水泥砂浆将槽填平（如

下图）。

（2）膨胀螺栓法：特点是施工灵活、准确、快速，如下图所示。

安装吊架

（1）按风管的中心线找出吊杆敷设位置，单吊杆在风管的中心线上，双吊杆可以按托盘的螺孔间距或风管的中心线对称安装。

（2）吊杆根据吊件形式，可以焊在吊件上，也可挂在吊件上，焊接后应涂防锈漆。

（3）当风管较长时，需要安装一排支架时，可先把两端安好，然后以两端的支架为基准，用拉线法找出中间支架的标高进行安装。

（4）立管管卡安装时，应先把最上面的一个管件固定好，再用线锤在中心处吊线，下面的管卡即可按线进行固定。

(三)风管支吊架的间距

（1）风管支吊架间距如无设计要求时，对不保温风管应符合下表的要求。

对于保温风管、支、吊架间距无设计要求时，按下表间距要求值乘以0.85。螺旋风管的支、吊架间距可以适当增加。

（2）支吊架不得安装在风口、阀门检查孔等处，以免妨碍操作。吊架不得直接吊在法兰上。

（3）保温风管不能直接与支吊架接触，应垫上坚固的隔热材料，其厚度与保温相同，防止产生“冷桥”。

（4）聚氯乙烯风管也与钢板风管一样采用支、吊托架，但一般以吊架为主，支架间距按下表的要求制作安装，但需做好以下几点：

注：1.当支管较长时，则应在靠近干管的一端设置一支架。

2.支架的抱箍制作应与风管留有一定间隙，便于风管伸缩。

(四)风管排列安装

1.法兰连接：

（1）为保证法兰接口严密性，法兰之间应有垫料。在无特殊要求的情况下，法兰垫料按下表选用。

（2）垫料8501 密封胶带使用方法：

a、将风管法兰表面的异物和积水清理掉，并擦干净。

b、从法兰一角开始粘贴胶带，胶带端头应略长于法兰。

c、沿法兰均匀平整地粘贴，并在粘贴过程中用手将其按实，不得脱落，接口处要严密，各部位均不得凸人风管内，沿法兰粘贴一周后与起端交叉搭接，剪去多余部分。

d、剥去隔离纸。如图所示：

（3）法兰连按时，要求规定垫料，把两个法兰对正，穿螺栓并戴上螺母，（注意：螺母要在同一侧)，暂时不要上紧，直到所有螺栓都穿上后，再把螺栓拧紧。连按好风管，应以两端法兰为准，拉线捡查风管连接是否平直。

（4）垫法兰垫料和法兰连接时，应注意的问题。

1 正确选用垫料，避免用错垫料。

2 法兰表面应干净无异物。

3 法兰垫料不能挤入或凸人管内，否则会增大流动阻力，增加管内积尘。

4 法兰连接后，严禁往法兰缝隙填塞垫料。

5 连接法兰的螺母应在同一侧。

6 不锈钢法兰连接用螺栓，宜用同材质不锈钢螺栓。

7 铝板风管法兰连接应采用镀锌螺栓，并在法兰两侧垫镀锌垫圈。

8 聚氯乙烯风管法兰和玻璃钢法兰连接采用镀锌螺栓。

2、风管无法兰连接

1 抱箍式连接：主要用于钢板圆风管和螺旋风管连接，先把每一管段的两端轧出鼓筋，并使其一端缩为小口。安装时按气流方向把小口插入大口，外面用钢制抱箍将两端的鼓箍抱紧连接，最后用螺栓穿在耳环中间固定拧紧。

2 插接式连接：主要用于矩形或圆形风管连接。先制作连接管，然后插入两侧风管，再用拉铆钉将其紧密固定。

3 插条式连接：主要用于矩形风管连接。将不同形式的插条插入风管两端，然后压实。其形状和接管方法见下图：

4 软管式连接：主要用于风管与部件（如散热器、静压箱侧送风口等)的相连。安装时软管两端套在连接的管外，然后用特别软卡把软管箍紧。

风管安装就位

根据现场情况，可以在地面连成一片的长度，用吊装的方法就位，也可把风管一节一节地放在支架上，逐节连接。一般顺序是先干管，后支管。立管的安装一般是由下向上安装。安装就位后进行找平，找正，达到设计规定的要求。

风管安装应注意的问题：

1 风管采用无法兰连接时，接口处应严密、牢固。矩形风管四角必须有定位及密封措施。风管连接两平面应平直，不得错位及扭曲。

2 安装在支架上的圆形风管应设托座。

3 风管穿出屋面外应设置防雨罩。

4 输送易产生冷凝水的风管，应按设计要求的坡度安装。风管底部不能有纵向接缝，如有接缝应用密封处理。

5 钢板风管与砖、混凝土风道的插接应顺应气流方向，风管与风道结合面必须进行密封处理。

6 保温风管的支、吊架宜设在保温层外部，并不得损坏保温层。

7 送风管和与总管采用垂直插接时，接口处应设置导风调节装置。

膨胀水箱安装要点：

在水系统最高点必须安装补水箱，装在机组的供水总立管的顶端，并有溢水装置；或者在回水管上安装压力式膨胀水箱且有自动补水阀和自动泄压阀。

膨胀管在重力循环系统时接在供水总立管的顶端；在机械循环系统时接至系统定压点，一般接至水泵入口前，循环管接至系统定压点前的水平回水干管上，该点与定压点之间，应保持不小于1.5-3m的距离。

采用外置式高位膨胀水箱时，系统补水由膨胀水箱内的浮球阀来控制。

采用内置式（压力）膨胀水箱时，在机组进水管上应装设一只自动补水阀，当机组进水管处水压低于设定压力时，补水阀自动开启进行补水。

膨胀水箱安装位置，应考虑防止水箱内水的冻结，若水箱安装在非供暖房间内时，应考虑保温。

膨胀管、溢水管和循环管上严禁安装阀门，而排水管和信号管上应设置阀门。

设在非供暖房间内的膨胀管，循环管，信号管均应保温。膨胀水箱的大小应由设计计算确定。

（13）如果机组处在整个水系统较低位置时，则应在机组的出水管上安装止回阀，以防止水锤对机组内水系统组件的影响。

（14）多台内置水泵机组并联时的水管连接：必须在机组出水管至总管之间加装单向阀，避免只有一台机组运转时送回水短路。

（15）当两台或多台冷水机组并联安装共用一个水系统时，必须在回水管上安装集水器。以保证机组的回水供给及正确的流量分配。

（16）水系统放水阀安装注意事项

水系统系统的最低点和需要放水的设备的下部应安装排水管及排水阀门，并接入地漏或漏斗，便于水系统的清洗和维护。

水系统保压清洗排空要注意哪些事项？

水系统管路安装连接安装完毕后，须进行水压试验。压力表的精度应大于0.01MPa。

试验压力为工作压力的1.5倍。如果水管道与主机设备一起保压，最大试验压力不能超过设备的承压。以避免损坏机组冷水侧的零部件。

往水系统中注水时必须把排空气阀打开，排完空气注满水后再关闭。

保压过程中发现有泄漏的地方，立即修复，并再次循环做此保压试验。

水系统脱机清洗要求：

1，外置水泵的机组在水系统安装完毕后，必须使用旁通管路进行水系统清洗，以免杂质进入机组堵塞热交换器。

2，清洗时关闭截止阀（2）和（3）；打开截止阀（4）；外置循环水泵运行1～20天后，把系统脏水更换掉，并把水过滤器清洗干净，杂质清除干净。

冷冻水管道和冷却水管道冲洗方法：

（1）对冷冻水干管进行冲洗：见下图所示，当系统较大时，可采取分支系统分层冲洗的方法，冲洗前接好临时冲洗管道，从顶层水平干管的末端逐层进行自上而下的冲洗，冲洗时关闭相邻分支管上和风机盘管（或空调机组)的支管阀门，在总立管的底部接管至排水点或室外，进行自上而下的冲洗，直至排出水质清澈无泥砂为止。

（2)对冷冻站内的冷冻水管进行冲洗：下图为冷冻水管的冲洗图示。在冲洗前可在冷冻供回水管进入冷水机组的蒸发器阀门前加一临时旁通管，将供回水管连通并安装临时旁通阀，将自来水接至集水器内进行管道冲洗。冲洗前关闭进入蒸发器管道的阀门，自来水通过旁通管进入分水器内，然后从分水器的排水管接临时管道至附近地漏或室外，直至排水清澈为止。

冲洗完毕应清除除污器〔或过滤器)内污物，恢复原管道系统。拆除临时管道，待试运转。

（3)对冷却水系统管道的冲洗：

①首先应对冷却塔进行冲洗：因冷却塔在安装和待运转置放时，塔内的水槽、填料存有许多纸屑和泥砂等杂物。在运行前必须清理杂物然后进行水冲洗。

冲洗前关闭进出水塔喷水管阀门。打开水槽的泄水阀，用自来水由上全下的对填料和水槽清洗，直至排出清澈无泥砂水为止。

②对设有冷却水循环水箱的冷却系统冲洗：关闭进出冷水机组冷凝器的阀门，并在阀门前安装一连接进出水管的旁通管，旁通管上安装旁通阀，利用冷却水循环水泉进行循环清洗。通过不断的向循环水箱的补水和打开水箱排污管的不断排放，逐渐将冷却水循环管道（含冷却塔)进行冲洗，合格后重新清洗水箱和除污器，拆除临时旁通管，打开进出冷凝器的冷却水阀门，待试运转。

冲洗时应尽量加大冲洗流速并连续进行冲洗。