（终稿）中铁建办公楼地源热泵系统新增项目可行性投资论证建议书.doc（最终版）

负荷指标在不同月份考虑个不同的运行系数，则可粗略得到全年采暖与空调期累计建筑物地下提取与释放的负荷。

估算中夏季热泵机组值按计算，冬季值按计算。

主要设备容量的选择空调冷热负荷建筑物的设计热负荷为，冷负荷为。

考虑到该办公楼的同时使用系数为，则峰值热负荷为，峰值冷负荷为。

冷热源配臵三台地源热泵机组，每台机组制冷量为制热量。

考虑到该办公楼的功用与特性，选用三台热泵机组，便于运行调节，有利于运行节能，降低运行费用。

夏季机组为制冷工况，提供冷冻水供回水温度为的冷水冬季机组为供热工况提供采暖用热水，供回水温度为。

根据建筑物的冷热负荷初步估算热泵机组的容量。

主要设备的选型见表表主要的设备设计容量主要设备选型名称规格数量备注地源热泵冷热水机组冷媒为制冷量制热量年的运行周期内，向地下的散热量与从地下的取热量基本保持平衡，地下岩土温度在个采暖与空调周期后基本回复到初始温度，这就保证了系统的高效率运行。

值得注意的是，即使设计工况为理想工况，即地下岩土的取热与散热在个周期内达到平衡，但在实际运行中，地下岩土的年吸释热量并非要求绝对的平衡，模拟设计结果表明不平衡率在以内是可以接受的。

当然，这种允许的不平衡率会随着不同地区和岩土的热第章项目综述气象地理条件本项目位于济南市。

济南属于北温带季风型大陆性气候，四季变化和季风进退都较明显。

与同纬度的内陆地区相比，具有雨水丰富年温适中气候温和的特点。

项目概况中铁建办公楼位于济南市历城区奥体西路西侧，南邻经十路，规划总用地为。

本工程为高档办公楼，主体建筑分主楼和裙楼主楼楼层为层，裙楼为层，地下二层。

建筑面积为，主楼部分，裙房部分，机房其他。

该办公楼的冷负荷为，热负荷为。

计算依据采暖通风与空气调节设计规范高层民用建筑设计防火规范年版建筑给水排水设计规范全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调动力全国民用建筑工程设计技术措施给水排水建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范通风与空调工程数济南市纬度，经度。

冬夏季各气象参数如下夏季室外计算干球温度夏季室外计算湿球温度夏季大气压力最热月室外计算平均湿度夏季室外平均风速冬季室外采暖计算温度冬季室外空调计算温度冬季室外相对湿度冬季大气压力冬季室外平均风速济南地区典型年的室外日平均温度，极值温度变化曲线见图数据来自建筑负荷计算软件数据库。

各天干球温度统计干球温度日平均温度日最高温度日最低温度图济南全年室外日平均温度极值温度变化曲线室内设计计算参数表室内设计参数房间名称温度相对湿度新风量人夏季冬季夏季冬季客房会议室贵宾休息室服务室办公室多功能厅表公共建筑节能设计标准公共建筑房间类型照明功率密度人均占有使用面积人电气功率密度办公建筑普通办公室高档办公室设计室会议室走廊其他建筑负荷估算建筑的冷热负荷计算是切空调工程设计的基本依据。

由于本工程现阶段只是对地源热泵空调系统方案进行可行性论证，所以仅对该工程的冷热负荷进行简单估算，详细的全年逐时动态负荷计算在方案确定后的设计报告中给出。

由于本工程建筑的节能设计已施工质量验收规范供水水文地质勘察规范埋地聚乙烯给水管道工程技术规程地源热泵系统工程技术规范外墙外保温应用技术规程埋地聚乙烯给水管道工程技术规程建筑节能工程施工质量验收规范中华人民共和国节约能源法中华人民共和国可再生能源法建筑资料各个围护结构的热物性参数如下外墙建筑外墙为厚加气混凝土砌块墙，管井局部厚，填充墙为加气砼砌块，采用粘贴厚挤塑型聚苯板外保温，传热系数为。

女儿墙阳台外挑构件管道穿墙采用厚聚苯颗粒保温砂浆保温。

隔墙采用厚胶粉聚苯颗粒保温层，导热系数为。

窗户外窗采用铝合金隔热断桥中空玻璃窗玻璃或普通玻璃，以提高建筑物的整体节能效果。

传热系数为。

屋面采用粘贴厚挤塑型聚苯板外保温，传热系数为。

户门采用保温防盗安全门，传热系数为。

门窗建筑物理性能抗风压性能级空气渗透性能气密性级雨水渗漏性能水密性级保温性能空气层厚度，隔声性能级第二章建筑的冷热负荷室外设计计算参地源热泵系统供冷时省去了冷却塔，避免了冷却塔噪音及霉菌污染，以及对大气产生的热岛效应。

同时去掉冷却塔使建筑周边环境更加洁净优美。

节水省地的地源热泵系统以地下浅层地热能资源为冷热源，向其吸收或排出热量，从而达到供暖或制冷的作用，既不消耗水资源，也不会对其造成污染地源热泵系统的地埋管可以直接布臵在建筑物的地下空间中，不占使用面积。

机多用地源热泵系统可供热空调，机多用，套系统可以替换原来的锅炉加制冷机的两套装臵或系统机组紧凑，节省建筑空间，可以灵活安装在任何地方，末端亦可做多种选择运行可靠机组的运行情况稳定，几乎不受天气及环境温度变化的影响，即使在寒冷的冬季制热量也不会衰减，更无结霜除霜之虑自动化程度高，系统由电脑控制，能够根据室外气温和室内气温自动调节运行，运行管理可靠性高无储煤储油罐等卫生及火灾安全隐患机组使用寿命长，主要零部件少，维护费用低，主机运行寿命可达到年以上机组自动控制程度高，可无人值守。

应用范围广地源热泵系统利用地球表面浅层的地热能资源作为冷热源，进行供暖空调。

地表浅层的地热能资源量大面广，无处不在，是种清洁的可再生能源。

随着人们对能源危机和环保问题严峻性的认识的提高，地源热泵技术在我国建筑为。

由于本工程建筑的节能设计已符合山东省工程建设标准公共建筑节能设计标准中的各项规定，节能可达到的要求，考虑定的安全余量，现估算建筑物的平均热负荷指标为冷负荷指标为。

节能公共建筑单位建筑面积设计冷热负荷相对稳定，空调冷热负荷变化缓慢，且全年的累计冷热负荷相差不大，非常有利于地源热泵系统的运行。

这些负荷特点比较适宜地源热泵空调系统。

便于控制系统的初投资，系统运行稳定可靠。

地埋管所需空间对于高档办公楼，建筑容积率比较低。

建筑主体周边可用空地面积较多，可以用来埋管。

另方面可以充分利用建筑物的地下空间来设臵地热换热器，减少对周边地表面积的利用。

初步估算本项目有足够空间埋设地埋管。

地源热泵系统的冷热平衡由负荷计算结果知地下埋管全年冷热量不平衡率为。

图为地源热泵系统运行年期间的循环液进出热泵的月平均温度变化曲线。

由图可以看出，在运行个采暖与空调周期后地下岩土温度变化幅度很小，但由于地埋管的年取热量略微大于年释热量，所以地下的温度变化总体上呈缓慢下降的趋势。

取距离周边钻孔远处的岩土温度作为钻孔群所处位臵的岩土参考温度。

由图还可以看出，经过年的模拟运行之后，距离钻孔远处的平均岩土温度仅仅比初始温度的降低了约。

这说明地埋管在空调系统中将会发挥越来越重要的作用。

地源热泵在本项目中应用的适宜性地质条件济南地区属岩石类水文地质构造地区，基岩硬度较大，要用专门的金刚石牙钻钻孔，钻孔难度较大。

但由于岩石层具有较高的导热系数，总钻孔量相应减少，总费用增加的幅度不会很大，因此该地区从地质条件分析可列为地源热泵应用的适宜区。

现场地质状况是现场勘察的主要内容之。

地质状况将决定使用何种钻孔挖掘设备或安装成本的高低。

现场勘察的详细地质资料见附件。

在实际工程应用中，地源热泵技术的经济性与可操作性还取决于工程场地的地质构造，水文地质条件，工程施工条件等多种因素。

气候条件济南地处中纬度地带，由于受太阳辐射大气环流和地理环境的影响，属于暖温带半湿润大陆性季风气候。

其特点是季风明显，四季分明，春季干旱少雨，夏季炎热多雨，秋季较为清爽，冬季气温低，但无严寒。

年平均气温，极端气温最高，最低零下。

济南地区建筑的年冷热负荷相差不大，采用地源热泵技术，可以基本实现夏季向地下蓄热，冬季从地下取热，地热换热器的冷热负荷全年比较均衡的技术要求，系统运行效率高，因此该地区是地源热泵技术应用的适宜区域。

建筑负荷特性办公楼的负荷变化般比较缓慢，在济南地区气候条件下，办公建筑的空调热负荷指标在，冷负荷指回水温度为热水。

冷热水循环水泵流量杨程台三用备地埋管侧循环水泵流量杨程台三用备竖直地埋管孔深，个孔不包括水平地埋管及分集水器地埋管方案地埋管初步设计钻孔深，钻孔个，竖直总埋管量为孔深。

根据地质及环境条件，确定采用竖埋管形式，钻孔孔径，钻孔间距，单形管，管径。

为使地埋管之间容易达到水力平衡，地埋管换热器布臵结构采用同程和对称布臵形式。

按照每个钻孔占地下面积计，约需埋管面积。

第三章地源热泵空调技术的适宜性地源热泵空调系统简介地源热泵是种利用大地作为冷热源的热泵，通过热泵机组对建筑物实现供暖，空调及提供生活用热水，见图。

地源热泵地上部分与普通热泵相同，所不同的是通过埋设在地下岩土中的地热换热器将热量释放给土壤或者从土壤中吸收热量。

从能量守恒的角度看，个精心设计的地源热泵系统其实是以大地作为蓄能器，在夏季通过热泵机组将建筑物内的热量转移到地下，冷却建筑物的同时储存了热量，以备冬季使用冬季通过热泵将大地中的低位热能提升温度后对建筑物供热，同时将建筑物内的冷量储存在地下，以备夏季使用。

该技术提高了空调系统全年的能源利用效率，真正实现了可再生能源的良性生态合理地利用。

地下换热介质循环四通换向阀蒸发器冷凝器循环水泵竖直埋管管井地下换热管压力膨胀阀循环水泵空调末端装置供冷循环工作介质循环压缩机多通连接器冷凝器蒸发器图地源热泵系统原理图土壤热泵空调机组风机盘管集分水器冷冻水泵冷却水泵土壤热泵加风机盘管空调系统流程图图地源热泵空调系统流程图地源热泵系统具有如下特点节能运行费用低较深的地层中在未受干扰的情况下常年保持恒定的温度，远高于冬季的室外温度，又低于夏季的室外温度。

地源热泵可克服空气源热泵负荷需求越高，效率越低的技术障碍，显著提高效率。

高效率意味着消耗次能源少，运行费用少。

环保洁净地源热泵系统的运