周榮德

（北京興電國際工程管理有限公司， 北京 100048）

0 引 言

地埋管地源熱泵是利用地表土壤下約 40 m～150 m 深的低位能源，由水源熱泵機組、地熱能交換管道、建筑物空調末端設備組成的供熱空調系統(tǒng)，通過進行熱量轉換，夏天將室內熱量排至地下，降低室內溫度，冬季將地下的熱量抽取至室內，用作采暖。因地下土壤溫度全年平均為 16℃(北京)，換熱品質較高，與使用冷卻塔散熱及鍋爐采暖消耗能量相比相對較少，而且可利用機內冷凝余熱供應生活熱水,運行效率高，比普通的空調節(jié)約 30%～40% 的運行費用，是真正的節(jié)能產(chǎn)品。

地埋管地源熱泵因為不會向大氣排放余熱，沒有冷卻塔產(chǎn)生噪聲、完全不影響周圍環(huán)境，也是真正的綠色環(huán)保空調。

地埋管地源熱泵系統(tǒng)安裝復雜，施工質量要求高，埋地管道一旦出現(xiàn)質量問題不好維修，因此監(jiān)理工程師對地埋管的質量控制尤為重要。監(jiān)理工程師主要控制要點如下。

1 認真審核施工單位資質及業(yè)績

施工單位必須具有與承攬工程規(guī)模相對應的資質，并具有類似工程的施工經(jīng)驗，以保證工程的施工質量。

2 督促承包方(或甲方)在施工前期做好必要的勘察與試驗

地埋管地源熱泵系統(tǒng)方案設計前，應請專業(yè)勘察單位對工程區(qū)域內巖土、地質條件進行勘察，勘察應包括下列內容：巖土層的結構；巖土體熱物性；巖土體溫度；地下水靜水位、水溫、水質及分布；地下水經(jīng)流方向、速度；凍土層厚度。

當?shù)芈窆艿卦礋岜孟到y(tǒng)的應用建筑面積在 3 000 m2～5 000 m2時，宜進行巖土熱響應試驗；當應用建筑面積≥5 000 m2時，應進行巖土熱響應試驗。

上述工作完成后，方可進入地埋管換熱器的設計階段。

3 認真審核施工單位地埋管系統(tǒng)的專項施工方案

監(jiān)理工程師應對施工單位編制的地埋管專項施工方案進行認真審核，審核方案內部審批程序是否齊全有效；審核質量、技術管理體系和質量保證體系是否健全；審核工期安排、進度計劃、總平面布置是否合理；審核施工方法、施工工藝及施工程序是否符合有關規(guī)范和技術規(guī)程，并針對工程特點提出合理化建議。

4 強化管材的進場驗收，嚴把管材進場質量關

埋地管材及管件進場時，施工單位要及時通知設備監(jiān)理工程師去現(xiàn)場進行驗收，驗收合格后方可使用與工程。監(jiān)理工程師對管材、管件的驗收，除查看質量證明文件是否齊全有效外，主要是對管材、管件外觀質量進行檢查，要認真查驗物資的規(guī)格、型號、性能參數(shù)是否符合設計要求，是否與合同規(guī)定的質量標準一致，其外觀是否有明顯的質量缺陷。驗收合格后，對入場的管材、配件應形成《材料、構配件進場驗收記錄》。

在地埋管換熱器施工過程中，應嚴格檢查并做好管材保護工作。PE 管質量標準應符合 GB/T 13663《給水用聚乙烯PE 管材》的要求，聚乙烯管道連接應符合 CJJ 101《埋地聚乙烯給水管道工程技術規(guī)程》的有關規(guī)定。地埋管運抵工地存放時，監(jiān)理工程師應監(jiān)督施工方不得將管材長期在陽光下曝曬，搬運和運輸時應小心輕放，并采用柔韌性好的皮帶、吊帶進行裝卸，嚴禁拋摔和沿地拖拽。

5 監(jiān)理工程師要加強地埋管的施工質量過程控制

5.1 加強監(jiān)督檢查，保證管井的施工質量

(1)監(jiān)理工程師根據(jù)建筑物空調設計負荷、空調使用情況、當?shù)氐牡刭|資料及巖土熱響應試驗報告等有關資料，認真校核地埋管換熱器提供的熱量和冷量，是否滿足建筑物的能耗需求。同時審核圖紙中換熱管井的口徑、個數(shù)、井間距(一般≥ 4 m～5 m)及井深(一般 40 m～150 m)是否符合規(guī)范要求。

(2)在鉆孔前，監(jiān)理工程師應依據(jù)地埋管平面圖，認真檢查施工單位測量放線及管孔定位是否有誤，并對進場施工設備如：鉆孔機、壓漿機及鉆頭進行進場質量驗收和檢查；發(fā)現(xiàn)不合格的施工設備，及時清除出場。

(3)監(jiān)理工程師應檢查施工方的鉆孔施工工藝是否正確，是否按已審核通過的施工方案進行施工，是否達到設計圖紙的深度。鉆孔完畢后應對孔壁完整性進行檢查，不許出現(xiàn)井壁塌陷和脫落現(xiàn)象?？拙|量必須經(jīng)監(jiān)理工程師驗收合格后，方能進行下一道工序的施工。鉆孔過程中產(chǎn)生的廢土和巖石，督促施工單位在鉆孔完畢后及時清理，確保移機方便，并防止雜物脫落到井孔內。

(4)當鉆孔深度超過 40 m 時，監(jiān)理工程師應提醒施工單位對鉆孔的垂直度進行校對，并監(jiān)督施工單位每個鉆孔的灌漿回填應在周圍臨近鉆孔均鉆鑿完畢后進行，防止鉆孔發(fā)生傾斜將相鄰的 U 形管鉆漏。

(5)當鉆孔孔壁不牢固或者存在孔洞、洞穴等導致成孔困難時，監(jiān)理工程師應督促施工單位設置護壁套管。

5.2 做好重點控制，確保地管道連接質量

(1)地埋管＜63 mm 宜采用電熔連接，≥63 mm 宜采用熱熔連接。管道連接應符合 CJJ 101《埋地聚乙烯給水管道工程技術規(guī)程》的有關規(guī)定。

(2)監(jiān)理工程師應對管道連接質量進行跟蹤檢查，豎直地埋管換熱器的 U 型彎管接頭，應采用定型的 U 型彎頭成品件，不宜采用直管道煨制彎頭；PE 管施工時嚴禁管道彎曲翹角。

(3)認真檢查豎直地埋管換熱器 U 形管的組對長度是否滿足插入鉆孔后與環(huán)路集管連接的要求，對組對好的 U 形管的兩開口端部，督促施工單位及時進行密封。

5.3 嚴格控制地埋管道的安裝質量，并對下列工序進行跟蹤檢查

(1)水平地埋管換熱管鋪設前，溝槽底部應先鋪設相當于管徑厚度的細砂。水平地埋管換熱器安裝時，應防止石塊等重物撞擊管身。管道不應有折斷、扭結等問題，轉彎處應光滑，且應采取固定措施。

(2)水平地埋管換熱管回填料應細小、松散、均勻，且不應含石塊及土塊?；靥顗簩嵾^程應均勻，回填料應與管道接觸緊密，且不得損傷管道。

(3)U 型管插入要及時，清孔完畢驗收后應立即進行，下管過程中，U 型管內充滿水，應將灌漿管和 U 型管一起插入孔中，直至孔底。垂直 U 型管道應每隔 4 m 設管固定卡，使雙 U 型埋管支管處于分開狀態(tài)，有利于提高散熱效率。

(4)豎直地埋 U 形管道安裝完畢，并經(jīng)監(jiān)理工程師驗收合格后，應立即灌漿回填封孔。

5.4 監(jiān)理工程師對管路系統(tǒng)的水壓試驗必須現(xiàn)場見證

水壓試驗不但是驗證地埋管產(chǎn)品質量是否合格的手段，也是驗證施工質量是否合格的措施之一。水壓試驗是地埋管施工過程中非常重要的一個環(huán)節(jié)，監(jiān)理工程師一定做好試壓過程的見證與旁站。

(1)試驗壓力操作方法應符合設計及規(guī)范要求。

(2)豎直地埋管換熱器插入鉆孔前，應做第一次水壓試驗。在試驗壓力下，穩(wěn)壓至少 15 min，穩(wěn)壓后壓力下降不應大于 3%，且無泄漏現(xiàn)象；將其密封后，在有壓狀態(tài)下插入鉆孔，完成灌漿之后保壓 l h。水平地埋管換熱器放入溝槽前，應做第一次水壓試驗。在試驗壓力下，穩(wěn)壓至少 15 min，穩(wěn)壓后壓力降不應大于 3%，且無泄漏現(xiàn)象。

(3)豎直或水平地埋管換熱器與環(huán)路集管裝配完成后，回填前應進行第二次水壓試驗。在試驗壓力下，穩(wěn)壓至少30 min，穩(wěn)壓后壓力下降不應大于 3%，且無泄漏現(xiàn)象。

(4)環(huán)路集管與機房分集水器連接完成后，回填前應進行第三次水壓試驗。在試驗壓力下，穩(wěn)壓至少 2 h，且無泄漏現(xiàn)象。

(5)地埋管換熱系統(tǒng)全部安裝完畢，且沖洗、排氣及回填完成后，應進行第四次水壓試驗。在試驗壓力下，穩(wěn)壓至少12 h，穩(wěn)壓后壓力下降不應大于 3%。

(6)水壓試驗宜采用手動泵緩慢升壓，升壓過程中應隨時觀察與檢查，不得有滲漏；不得以氣壓試驗代替水壓試驗。

6 結 語

埋地管地源熱泵系統(tǒng)可利用淺層地熱能資源進行冬季供熱與夏季空調，具有良好的節(jié)能與環(huán)境效益，是值得推廣的綠色空調。近年來在國內得到了日益廣泛的應用。但由于對施工質量重視不夠，屢屢出現(xiàn)質量問題，尤其是地埋管漏水問題嚴重，一旦出現(xiàn)漏水很難得到修復，嚴重影響了地埋管地源熱泵的節(jié)能效果，也影響了地埋管地源熱泵系統(tǒng)的進一步推廣與應用。為了確保地埋管熱泵系統(tǒng)安全可靠運行以及更好地發(fā)揮節(jié)能效益，監(jiān)理工程師必須做好地埋管熱泵系統(tǒng)的施工質量控制，掌握有關規(guī)范，熟悉設計圖紙，了解勘察報告及巖土試驗報告等初始文件，對重點工序的施工過程要做好預控與旁站，對地埋管熱泵系統(tǒng)的施工質量真正起到保駕護航的作用。