為了營造舒適的室內(nèi)環(huán)境,中國城鎮(zhèn)居住建筑中制冷供暖能耗截止到2010s占建筑能耗的65%。隨著人類生活水平的提高,這一占比可以預(yù)見的將繼續(xù)增長。在地表以下約200m范圍內(nèi),由于土壤較好的持熱能力,儲(chǔ)存著大量的淺層地?zé)崮茉础D茉吹叵陆Y(jié)構(gòu)能有效利用這部分淺層地?zé)崮茉?,?shí)現(xiàn)建筑物的供暖制冷,且被認(rèn)為可替代常規(guī)的化石燃料能源,緩解當(dāng)前的能源危機(jī)。其中,能量樁在能源地下結(jié)構(gòu)中應(yīng)用最為廣泛。
能量樁技術(shù)將換熱管直接埋設(shè)于建筑樁基礎(chǔ)內(nèi)部,在夏季將室內(nèi)多余的熱量傳遞到土壤中,達(dá)到為建筑物制冷的目的;在冬季再將土壤中的熱量進(jìn)一步提取用于建筑物的供暖。能量樁能有效地利用混凝土的高導(dǎo)熱率和儲(chǔ)熱率,并兼具承擔(dān)建筑物上部荷載及與周圍土壤進(jìn)行熱交換的雙重作用。較傳統(tǒng)的地源熱泵技術(shù)而言,具有減少額外鉆孔費(fèi)用、傳熱性能好及節(jié)省地下空間資源等優(yōu)點(diǎn)。近年來,能量樁技術(shù)不僅應(yīng)用于建筑節(jié)能減碳應(yīng)用,還逐步在橋面除冰融雪等方面獲得應(yīng)用。
能量樁技術(shù)示意圖
那么,能量樁是如何施工的呢?下面我們結(jié)合三峽大學(xué)水科學(xué)與工程樓能量樁施工照片,一起來了解一下施工過程:
第一步,鉆機(jī)鉆孔
第二步,鋼筋籠制作及換熱管綁扎
第三步,下放鋼筋籠
第四步,澆筑混凝土
第五步,截樁
第六步,鋪設(shè)墊層及樁基檢測
(供稿:陳玉,孔綱強(qiáng),許曉亮,鄧華鋒,王樂華)