浅层地热能利用和建筑桩基础相结合的能量桩技术施工过程

为了营造舒适的室内环境，中国城镇居住建筑中制冷供暖能耗截止到2010s占建筑能耗的65%。随着人类生活水平的提高，这一占比可以预见的将继续增长。在地表以下约200m范围内，由于土壤较好的持热能力，储存着大量的浅层地热能源。能源地下结构能有效利用这部分浅层地热能源，实现建筑物的供暖制冷，且被认为可替代常规的化石燃料能源，缓解当前的能源危机。其中，能量桩在能源地下结构中应用最为广泛。

能量桩技术将换热管直接埋设于建筑桩基础内部，在夏季将室内多余的热量传递到土壤中，达到为建筑物制冷的目的；在冬季再将土壤中的热量进一步提取用于建筑物的供暖。能量桩能有效地利用混凝土的高导热率和储热率，并兼具承担建筑物上部荷载及与周围土壤进行热交换的双重作用。较传统的地源热泵技术而言，具有减少额外钻孔费用、传热性能好及节省地下空间资源等优点。近年来，能量桩技术不仅应用于建筑节能减碳应用，还逐步在桥面除冰融雪等方面获得应用。

能量桩技术示意图

那么，能量桩是如何施工的呢？下面我们结合三峡大学水科学与工程楼能量桩施工照片，一起来了解一下施工过程：

第一步，钻机钻孔

第二步，钢筋笼制作及换热管绑扎
第三步，下放钢筋笼
第四步，浇筑混凝土
第五步，截桩
第六步，铺设垫层及桩基检测
（供稿：陈玉，孔纲强，许晓亮，邓华锋，王乐华）