[發(fā)明專利]一種結(jié)合基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)和建筑結(jié)構(gòu)的采暖系統(tǒng)及其施工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010037788.9
• 申請(qǐng)日: 2020-01-14
• 公開（公告）號(hào): CN111074906B
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃獻(xiàn)文;姚直書;薛維培;李想;劉小虎;劉曉燕;張超峰;檀情燕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽理工大學(xué)
• 主分類號(hào): E02D17/04
• 分類號(hào): E02D17/04;E02D19/18;E02D31/02;E02D27/12;F24D3/10;F24D3/18
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本發(fā)明公開了一種結(jié)合基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)和建筑結(jié)構(gòu)的地?zé)岵膳到y(tǒng)，包括深水層采暖單元、樁間層采暖單元、建筑層采暖單元和循環(huán)管道單元，深水層采暖單元、樁間層采暖單元和建筑層采暖單元均通過循環(huán)管道單元與蒸汽機(jī)房相連；換熱效率高，在建筑樁基礎(chǔ)中布設(shè)了采暖管，在基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)布設(shè)采暖管，提高了換熱面積，同時(shí)改變了采熱模式，由層流變成絮流，同時(shí)提高了導(dǎo)熱液體的換熱效率；資源利用率高，將臨時(shí)用的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)用以采暖，無須要單獨(dú)進(jìn)行鉆孔埋設(shè)，提高了資源利用率；施工效率高，管體的布設(shè)數(shù)量和形狀都經(jīng)過設(shè)計(jì)，占用施工空間少，對(duì)建筑影響小，采暖管無須單獨(dú)鉆孔埋設(shè)，對(duì)建筑地基的擾動(dòng)較小。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建筑采暖技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種結(jié)合基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)和建筑結(jié)構(gòu)的采暖系統(tǒng)及其施工方法。

背景技術(shù)

地源熱泵是一種利用地下淺層地?zé)豳Y源既能供熱又能制冷的高效節(jié)能環(huán)保型空調(diào)系統(tǒng)。地源熱泵通過輸入少量的高品位能源電能，即可實(shí)現(xiàn)能量從低溫?zé)嵩聪蚋邷責(zé)嵩吹霓D(zhuǎn)移。在冬季，把土壤中的熱量“取”出來，提高溫度后供給室內(nèi)用于采暖；在夏季，把室內(nèi)的熱量“取”出來釋放到土壤中去，并且常年能保證室內(nèi)溫度的均衡。然而，目前地源熱泵埋設(shè)的管道一般都是單獨(dú)施工的，且在施工過程中會(huì)對(duì)建筑地基產(chǎn)生一定的影響，不利于建筑結(jié)構(gòu)的安全；與此同時(shí)，排樁作為深基坑支護(hù)的一種常用支護(hù)形式，其在建筑基礎(chǔ)施工完成后就直接遺留在了地上，資源利用率低。

如中國(guó)專利文獻(xiàn)公開的一種能源樁及其系統(tǒng)，申請(qǐng)?zhí)枮镃N201310459205，主要包括一樁體以及一設(shè)置于所述樁體的內(nèi)部的換熱管，所述樁體設(shè)置于地下，所述樁體為由水泥、粉煤灰和碎石組成的復(fù)合體，所述換熱管在所述樁體內(nèi)部形成一導(dǎo)熱通路，但其存在以下不足：(1)換熱效率低，在一根樁體中埋設(shè)了多根換熱管，但樁體的導(dǎo)熱系數(shù)有限，因此采暖效率不高；(2)資源利用率低，僅考慮了在樁基礎(chǔ)中埋設(shè)采暖管，未考慮基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)在采暖方面的應(yīng)用；(3)施工效率低，在樁體中埋設(shè)了過多的管道，不利于樁體施工。為此，本發(fā)明結(jié)合基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)和建筑結(jié)構(gòu)，提出了一種換熱效率高、資源利用率低、施工效率低。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明的第一目的是提供一種結(jié)合基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)和建筑結(jié)構(gòu)的采暖系統(tǒng)，能夠在保證原有的建筑功能時(shí)，采集利用地下熱能。

本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供建立此采暖系統(tǒng)的施工方法。

技術(shù)方案：一種結(jié)合基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)和建筑結(jié)構(gòu)的地?zé)岵膳到y(tǒng)，包括深水層采暖單元、樁間層采暖單元、建筑層采暖單元和循環(huán)管道單元，所述深水層采暖單元、樁間層采暖單元和建筑層采暖單元均通過所述循環(huán)管道單元與蒸汽機(jī)房相連。

進(jìn)一步的，所述深水層采暖單元包括深水導(dǎo)熱管、導(dǎo)熱片和導(dǎo)熱液，所述深水導(dǎo)熱管縱向埋設(shè)在高含水層中，其上端側(cè)壁周圍回填有黏土層，所述導(dǎo)熱片分布在所述深水導(dǎo)熱管位于地下的側(cè)壁上，且包覆在填埋的細(xì)沙層中，所述導(dǎo)熱液流淌在所述深水導(dǎo)熱管的內(nèi)腔中。

進(jìn)一步的，所述樁間層采暖單元包括止水層、排樁層和防護(hù)層，所述止水層、排樁層和防護(hù)層依次由基坑的外側(cè)向內(nèi)側(cè)分布；所述止水層為摻雜有導(dǎo)熱材料的止水帷幕。

進(jìn)一步的，所述排樁層包括支護(hù)樁、U形導(dǎo)熱管和連接導(dǎo)管，所述U形導(dǎo)熱管縱向分布在所述支護(hù)樁的內(nèi)腔中，其進(jìn)水端與出水端分別與所述連接導(dǎo)管相連。

進(jìn)一步的，所述防護(hù)層包括導(dǎo)熱鋼護(hù)網(wǎng)、導(dǎo)熱錨桿和防護(hù)導(dǎo)熱管，所述導(dǎo)熱錨桿的一端掩埋在所述止水層內(nèi)，另一端帶有套環(huán)和倒鉤，所述套環(huán)套接在所述防護(hù)導(dǎo)熱管的外壁上，所述倒鉤鉤住所述導(dǎo)熱鋼護(hù)網(wǎng)使其貼附在所述排樁層的外側(cè)；所述連接導(dǎo)管與所述防護(hù)導(dǎo)熱管保持連通。

進(jìn)一步的，所述建筑層采暖單元包括樁基層、墻體層和墻外層，其中，所述樁基層的樁基柱內(nèi)埋設(shè)有U形采暖管，所述墻體層的地下外墻體內(nèi)呈W形埋設(shè)有采熱板，所述墻外層的泥土中埋設(shè)有環(huán)形采暖管。

進(jìn)一步的，所述循環(huán)管道單元包括主管道、引流管和循環(huán)水泵，所述引流管設(shè)置有若干個(gè)，均與所述主管道連接并保持連通，所述循環(huán)水泵與所述主管道相連。