近年來，隨著大規(guī)模城市建設的全面鋪開，園林景觀建設得到快速發(fā)展。園林景觀設計能否達到實用、低碳、經(jīng)濟、美觀的效果，在很大程度上取決于景觀的施工工藝，特別是“新材料、新工藝、新技術”在園林景觀中的運用。本文以湖北省武漢市首義文化園景觀工程為例，談談地源熱泵在園林景觀建設中的運用。這種地熱裝置，目前在武漢還是首次在室外園林造景中使用。

　　地源熱泵技術，也稱地熱泵技術，是一種利用地下淺層常溫土壤(或水)中的能量作為能源，通過埋管吸收地熱，為鮮花冬季保溫的技術。該技術可使鮮花冬季盛開，并具有高效、節(jié)能、無污染、低運行成本之優(yōu)點。

　　武漢的優(yōu)勢  武漢夏季高溫高濕，“熱島效應”突出；冬季濕冷難耐，“冷湖效應”顯著。全年制冷、采暖期長達240天左右。

　　武漢地處平原，江河縱橫，湖泊眾多，地下水年可開采量達4.58億立方米。地下水常年保持在18℃至19℃，是很好的地熱來源，資源優(yōu)勢明顯。

　　2009年武漢被批準為全國首批可再生能源應用示范城市，獲得了國家專項補貼8000萬元大力發(fā)展地源熱泵等項目，是補貼金額最高的城市之一。

　　首義文化園位于武昌區(qū)閱馬場，北臨黃鶴樓，西臨湖北劇院，是武漢辛亥革命100周年紀念主場所。該項目先后榮獲武漢市園林綠化優(yōu)質(zhì)工程、湖北省園林綠化優(yōu)質(zhì)工程和中國風景園林學會優(yōu)秀工程獎的金獎。地源熱泵運用于該項目中“十八星旗”花壇。

　　其中，“十八星花壇”以新品種草花為新材料，采用地源熱泵新技術和水景噴泉新工藝，確保鮮花冬季盛開。用花卉配置的“十八星旗”花壇，以色彩體現(xiàn)國共兩黨在合作時期的水乳交融。它位于首義廣場中心廣場綠化區(qū)，中心花壇面積約1520平方米。為了保障花壇一年四季鮮花常開，光照、溫度及濕度是決定因素。采用地源熱泵為中心花壇地暖采暖，以滿足花壇土壤溫度要求，需要的熱源負荷約為182千瓦。

　　施工技術要點

　　技術指標  熱源方面采用垂直鉆孔埋管的方式,垂直埋管區(qū)域位于湖北劇場北側(cè)建筑圍墻以內(nèi)，根據(jù)地質(zhì)勘探報告和相關資料計算土壤換熱器熱干擾半徑為4米左右，鉆孔間距為4米×4米，共鉆孔156個，孔徑13厘米，鉆孔深度為30米，單位取熱量為40瓦/延米。

　　施工工藝  施工前準備地埋管連接、鉆孔、下管、灌漿封井、安裝水平地埋管、換熱器、管道沖洗、試壓和檢漏。

　　其中鉆孔技術方面，該工程采用的鉆孔設備為旋扭式鉆機（XY-100），鉆孔直徑為11厘米，鉆孔深度為30米。鉆機鉆桿垂直度，避免深部鉆孔垂直交叉，損壞已埋設U型管；鉆機鉆孔深度應超過設計深度0.2米，確保埋管深度達到設計要求。

　　管道連接技術方面，管徑小于等于DN75的管道，應采用熱熔承插連接；大于DN90的管道，采用熱熔對接連接，不同種類的塑料或級別不同的塑料不應熔接。垂直U型埋管換熱器的U型彎管接頭，采用兩個90°角彎熱熔承插連接。

　　預制PE管技術方面，PE管的預制是將需要下井的PE管、連接件（U型彎等）制作成型，U型彎采用兩個90°角彎熱熔承插連接，U型管下部端頭應設保護裝置。

　　管路敷設技術方面，熱水輸送管路采用DN110高密度聚乙烯保溫管，外部采用聚氨酯發(fā)泡保溫，外層采用過濾絲布刷瀝青防水、防腐。

　　施工難點  由于是開放式花壇，因此很難控制地表溫度，只能提高土壤溫度，在鮮花根部土層形成一定的適溫區(qū)域（略高于環(huán)境溫度）?？紤]到花壇開通地熱系統(tǒng)后溫度向四周損失，而重點把溫度向上成梯度散失（向地下熱傳遞相對低于向上熱傳遞，但還是存在一定的熱損），因此采用在花卉底部覆土層下60厘米處埋設PE-RT或PB管，成U型分組盤繞，管內(nèi)提供35℃左右的熱水循環(huán)流動（低于30℃的溫度對花卉的生長影響不大）。同時在花壇四周采用保溫隔熱材料在花壇內(nèi)壁附著，這樣一來，隨著熱量的不斷釋放，在離地面15厘米處能適當形成一定的氣流層，該溫度將略高于環(huán)境溫度，能對花卉的盛開起到一定的促進作用。系統(tǒng)中須預留好排水工作，防止因冬季如下雨或下雪，融化后消耗大量熱量。

　　施工重點  由于花壇主要用于花卉的保溫并保證熱量的向上散發(fā)，必須確保整個花壇的排水系統(tǒng)正常。地埋管方面，埋管材料采用高密度聚乙烯管（HDPE100）

　　DN100水平埋管，匯總管采用成品聚氨酯保溫管直埋敷設，埋深為形成路面下1.8米。

　　不足與建議  地源熱泵目前在室外園林造景中處于興起階段，有許多技術尚屬空白，其設計、施工和使用過程中存在的一些問題也逐步暴露出來，需要進行大量實踐性研究，特別是全開放式花壇的保溫效果方面如何進一步提升，怎樣制定應對大風、雨雪以及極端惡劣氣候的應急措施有待進一步探索和研究。

　　施工前期投入成本較高，特別是為解決復雜地層中鉆孔和安管時可能遇到的許多困難，還需不斷地改進施工技術，研制先進的施工設備，降低成本，為地源熱泵技術在園林工程中的進一步推廣應用創(chuàng)造條件。

　　花壇主要需求為制熱效果，相應的制冷量需求較小。對于夏熱冬冷地區(qū)的地下土壤熱堆積還需進一步解決。

　　在應對惡劣氣候這一難題上，設計方面可以考慮增加一些輔助措施。施工方面，通過機組的調(diào)節(jié)來控制出水溫度，使得主機出水溫度較高。同時，要考慮控制地緣熱泵系統(tǒng)的熱堆積。夏季可以將地源熱泵用于辦公樓的制冷，一舉兩得。

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