一种地源热泵换热管集成板系统及其施工方法与流程

1.本发明涉及地下混凝土结构外墙施工领域，特别是涉及一种安装在地下混凝土结构外墙上的地源热泵换热管集成板系统及其施工方法。


背景技术：

2.目前，地源热泵换热管的常规施工方法有两种，一种是将换热管埋置在水平管沟内，另一种是将换热管埋置在竖直钻孔内。第一种水平管沟法，换热管排布形式和数量受管沟尺寸限制，且换热管埋深较浅，一般为地下1.5m，由于浅层地层温度较高，导致地源热泵的功率较低，使用效果较差。另一种竖直钻孔法，使用效果较好，但是通常换热管埋深达到40～150m，钻孔数量众多，施工成本高。此外，这两种方法均需要单独开辟换热管施工场地，造成土地资源的浪费。
3.地铁、管廊等地下结构埋深一般大于3m，其地下室一般为1～3层，地下室外墙高5～20m。通常地下结构的外墙完成防水施工之后即进行基坑回填，目前没有利用地下结构的外墙安装地源热泵换热管系统的技术。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术中存在的地源热泵换热管占用大量土地资源、施工成本高、应用效果差等缺点，本发明提供了一种地源热泵换热管集成板系统及其施工方法。
5.根据本技术的一个方面，提供了一种地源热泵换热管集成板系统，包括集成板与换热管连通系统，所述集成板包括集成板贴墙面层与集成板回填面层，所述集成板回填面层包括水平供水管凹槽、水平回水管凹槽、竖向连通管凹槽与固定扣，所述固定扣包括左扎带固定基座、右扎带固定基座、自粘扎带、非自粘扎带及扎带连接环，所述换热管连通系统包括水平供水管、水平回水管及竖向连通管。
6.可选地，所述集成板采用挤塑板等轻质、可开槽板材制作。
7.可选地，所述竖向连通管、水平供水管、水平回水管采用塑料材质，可进行焊接连接。
8.可选地，所述扎带固定基座采用塑料等可与集成板紧密粘接的材质制作。
9.可选地，所述自粘扎带采用具有子母两面可自我粘贴的柔性粘扣带制作，一端预先与左扎带固定基座制作为整体。
10.优选的，所述非自粘扎带采用柔性材料制作，一端预先与右扎带固定基座制作为整体，另一端连接并固定扎带连接环。
11.根据本技术的另一个方面，提供了一种地源热泵换热管集成板系统的施工方法，施工步骤包括：步骤一，地下结构进行基坑开挖与支护；步骤二，地下结构进行土建施工；步骤三，在地下结构外墙上安装换热管集成板；步骤四，在集成板上安装竖向连通管；步骤五，在集成板上安装水平供水管、水平回水管并与竖向连通管连接；步骤六，对换热管连通系统进行压力测试；步骤七，其余片区换热管集成板系统施工；步骤八，采用自密实填筑料回填
基坑及换热管集成板系统；步骤九，地面地源热泵系统安装及调试。
12.可选地，步骤一，地下结构进行基坑开挖与支护包括：基坑采用放坡开挖或采用其他支护形式进行开挖。
13.可选地，步骤二，地下结构进行土建施工包括：地下结构底板、地下结构外墙及地下结构顶板进行钢筋、混凝及防水施工。
14.可选地，步骤三，在地下结构外墙上安装换热管集成板的操作包括：在地下结构外墙防水层表面弹线，用来定位集成板的位置；将集成板按照设计方案进行摆放、拼接，使相邻集成板的水平供水管凹槽、水平回水管凹槽、竖向连通管凹槽分别贯通对接；采用双面胶将集成板贴墙面层与地下结构外墙防水层表面粘接牢固。
15.可选地，步骤四，在集成板上安装竖向连通管的操作包括：将竖向连通管摆放在集成板上的竖向凹槽之内，竖向连通管可以在竖向拼接的集成板上进行焊接连接，将竖向连通管通过固定扣进行固定。
16.可选地，步骤五，在集成板上安装水平供水管、水平回水管，并与竖向连通管连接的操作包括：将水平供水管摆放在集成板下部的水平供水管凹槽内，将水平回水管摆放在集成板上部的水平回水管凹槽内，水平供水管、水平回水管可以在水平向拼接的集成板上进行焊接连接，采用连通管件将水平供水管、水平回水管与竖向连通管连接成为整体，共同构成换热管连通系统。
17.可选地，步骤六，对换热管连通系统进行压力测试的操作包括：采用压力测试仪器对安装好的换热管连通系统进行密封性测试，当换热管连通系统符合给定的密封性要求，即为验收合格。
18.可选地，步骤七，其余片区换热管集成板系统施工的操作包括：在地下结构外墙上分片区安装换热管集成板系统，并将水平供水管一端与甩出地面的水平回水管连接，将水平向回水管一端与甩出地面的水平供水管连接，各片区换热管集成板系统同样需进行压力测试并验收合格。
19.可选地，步骤八，对基坑及换热管集成板系统，采用自密实填筑料进行回填的操作包括：换热管集成板系统安装完毕之后即可对地下结构外墙与基坑边界之间的间隙进行回填，回填材料应选用自密实填筑料，以避免对集成板及换热管造成损坏。
20.可选地，步骤九，地面地源热泵系统安装及调试的操作包括：将甩出地面的水平供水管、甩出地面的水平回水管分别与地面的地源热泵系统连接，然后对地源热泵系统进行安装及调试。
21.从而通过本实施例的技术方案，解决了现有技术中存在的上述技术问题，本实施例具有如下优点：
22.1.将换热管集成板系统安装在地下结构外墙之上，提高了地下空间资源利用率，并节省了单独开辟埋设换热管场地的费用。
23.2.换热管集成板可以兼做地下结构外墙防水层的保护层，提高了地下工程的防水质量。
24.3.换热管集成板系统沿地下结构外墙周圈铺设，利用面积大；埋设深度同地下结构外墙，埋深较深；土层与换热管直接接触，传热效率高。综上所述，提高了地源热泵的效率。
25.4.本实施例施工方法简单，对地下结构外墙无损害，采用装配式安装，效率高。
26.根据下文结合附图对本技术的具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本技术的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
27.后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本技术的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
28.图1是根据本技术一个实施例的地源热泵换热管集成板系统施工方法步骤示意图；
29.图2是根据本技术一个实施例的换热管集成板系统轴测示意图；
30.图3是根据本技术一个实施例的换热管连通系统轴测示意图；
31.图4是根据本技术一个实施例的集成板轴测示意图；
32.图5是根据本技术一个实施例的集成板侧视示意图；
33.图6是根据本技术一个实施例的集成板俯视示意图；
34.图7是根据本技术一个实施例的固定扣俯视示意图；
35.图8是根据本技术一个实施例的固定扣松开状态轴测示意图；
36.图9是根据本技术一个实施例的固定收紧状态轴测示意图；
37.图10是根据本技术一个实施例的地源热泵换热管集成板系统安装轴测示意图。
38.图中：1－集成板；2－换热管联通系统；3－水平供水管；4－水平回水管；5－竖向连通管；6－固定扣；7－水平供水管凹槽；8－水平回水管凹槽；9－竖向连通管凹槽；10－集成板贴墙面层；11－集成板回填面层；12－左扎带固定基座；13－右扎带固定基座；14－自粘扎带；15－非自粘扎带；16－扎带连接环；17－地下结构底板；18－地下结构外墙；19－地下结构顶板；20－基坑边界；21－甩出地面的水平回水管；22－甩出地面的水平供水管。
具体实施方式
39.需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。
40.实施例1
41.根据本技术的一个方面，提供了一种地源热泵换热管集成板系统，如图2～图10所示，该系统包括集成板1与换热管连通系统2。
42.参考图5、图10，所述集成板1包括集成板贴墙面层10与集成板回填面层11，所述集成板贴墙面层10与地下结构外墙18防水层表面采用双面胶粘接，所述集成板回填面层11与基坑边界20之间的间隙采用自密实填筑料进行回填。
43.参考图4、图5，所述集成板回填面层11包括水平供水管凹槽7、水平回水管凹槽8、竖向连通管凹槽9、固定扣6。
44.参考图3、图4，所述水平供水管凹槽7用来摆放水平进水管3，所述水平回水管凹槽8用来摆放水平回水管4，所述竖向连通管凹槽9用来摆放竖向连通管5。
45.参考图7、图8、图9，所述固定扣6包括左扎带固定基座12与右扎带固定基座13、自
粘扎带14、非自粘扎带15及扎带连接环16。所述自粘扎带14环绕竖向连通管5并穿入非自粘扎带15的扎带连接环16，然后与自身进行粘贴固定。
46.参考图3，所述换热管连通系统2包括水平供水管3、水平回水管4及竖向连通管5，所述换热管连通系统2各部分管材通过焊接连接成整体。
47.实施例2
48.根据本技术的另一个方面，提供了一种地源热泵换热管集成板系统的施工方法，其中图1示出了根据本实施例所述的施工方法的步骤流程图，参考图1所示，该方法包括：
49.s101：地下结构进行基坑开挖与支护；
50.s102：地下结构进行土建施工；
51.s103：在地下结构外墙18上安装换热管集成板1；
52.s104：在集成板1上安装竖向连通管5；
53.s105：集成板上1安装水平供水管3、水平回水管4，并与竖向连通管5连接；
54.s106：对换热管连通系统2进行压力测试；
55.s107：其余片区换热管集成板系统施工；
56.s108：对换基坑及换热管集成板系统，采用自密实填筑料进行回填；
57.s109：地面地源热泵系统安装及调试。
58.具体地，根据本实施例所述的一种地源热泵换热管集成板系统施工方法，首先进行基坑开挖，可采用放坡开挖或采用其他支护形式进行开挖。
59.然后，进行地下结构的土建施工，按顺序进行地下结构底板17、地下结构外墙18及地下结构顶板19的钢筋、混凝土及防水施工。
60.然后，参考图2、图4、图5、图10，在外墙上安装换热管集成板1。首先在地下结构外墙18防水层表面弹线，用来定位集成板1的位置，然后将集成板1按照设计方案进行摆放、拼接，使相邻集成板的水平供水管凹槽7、水平回水管凹槽8、竖向连通管凹槽9分别贯通对接，最后采用双面胶将集成板贴墙面层10与地下结构外墙18防水层表面粘接牢固。
61.然后，参考图2、图4，在集成板1上安装竖向连通管5。将竖向连通管5摆放在集成板1上的竖向连通管凹槽9之内，竖向连通管5可以在竖向拼接的集成板1上进行焊接连接，将竖向连通管5通过固定扣6进行固定。
62.然后，参考图2、图3、图4，在集成板1上安装水平供水管3、水平回水管4，并与竖向连通管5连接。将水平供水管3摆放在集成板1下部的水平供水管凹槽7内，将水平回水管4摆放在集成板1上部的水平回水管凹槽8内，水平供水管3、水平回水管4可以在水平向拼接的集成板1上进行焊接连接，采用连通管件将水平供水管3、水平回水管4与竖向连通管5连接成为整体，共同构成换热管连通系统2。
63.然后，对换热管连通系统2进行压力测试。采用压力测试仪器对安装好的换热连通系统2进行密封性测试，当换热连通系统符合给定的密封性要求，即为验收合格。
64.然后，进行其余片区换热管集成板系统施工，在地下结构外墙18上分片区安装换热管集成板系统2，并将水平供水管3一端与甩出地面的水平回水管21连接，将水平回水管4一端与甩出地面的水平供水管22连接，各片区换热管集成板系统同样需进行压力测试并验收合格。
65.然后，对基坑及换热管集成板系统采用自密实填筑料回填。换热管集成板系统2安
装完毕之后即可对地下结构的外墙18与基坑边界20之间的间隙进行回填。
66.最后，将甩出地面的水平回水管21、甩出地面的水平供水管22分别与地面的地源热泵系统连接，然后对地面地源热泵系统进行安装及调试。
67.在不脱离本发明的精神或基本特征的情况下，本发明可以以其他特定形式实施。所描述的实施方案在所有方面都被认为仅仅是说明性的，而不是限制性的。因此，本发明的范围由所附权利要求书而不是前面的说明来指示。落入权利要求等同含义和范围内的所有改变均应包含在其范围之内。