地下水源熱泵在國(guó)際上的發(fā)展,1948年第一臺(tái)地下水源熱泵系統(tǒng)在俄勒岡州運(yùn)行,掀起了上世紀(jì)歐洲和美國(guó)地源熱泵研究的高潮,美國(guó)地下水源熱泵系統(tǒng)的應(yīng)用一直呈上升趨勢(shì)。據(jù)美國(guó)能源信息部的調(diào)查表明:美國(guó)地下水源熱泵在2004年大約有500000套地源熱泵在運(yùn)行,每年大約有50000套在安裝,美國(guó)地源熱泵應(yīng)用最多的地方是學(xué)校和辦公建筑,全美也是世界最大的地下水源熱泵系統(tǒng)安裝在肯塔基州路易維爾市的一幢旅館辦公建筑中,它能夠提供10MW的冷、熱量。在歐洲的中部和北部,由于氣候寒冷,地源熱泵主要應(yīng)用于采暖模式。原聯(lián)邦德國(guó)計(jì)劃到1990年生產(chǎn)熱泵350萬(wàn)臺(tái),其中地下水源熱泵14%,基本都是單向的大型熱泵,制熱量為400-600KW。瑞典政府在地源熱泵應(yīng)用的初期采取了一定的補(bǔ)貼政策,不過(guò)20世紀(jì)90年代以來(lái),政府取消補(bǔ)貼,但地源熱泵仍以1000 套/年的速度增長(zhǎng),全國(guó)累計(jì)安裝了23萬(wàn)套地源熱泵系統(tǒng)。
我國(guó)地下水源熱泵從1997年開始學(xué)習(xí)和引進(jìn)歐洲產(chǎn)品,出現(xiàn)了大規(guī)模的地下水源熱泵采暖工程項(xiàng)目,到1999年底,全國(guó)大約有100套地下水源熱泵供熱、制冷系統(tǒng)。最近幾年地下水源熱泵技術(shù)發(fā)展的較快,以北京為例,現(xiàn)在地源熱泵應(yīng)用在北京的辦公樓、住宅、學(xué)校、商場(chǎng)、賓館、醫(yī)院等,2008年奧運(yùn)會(huì)許多場(chǎng)館和國(guó)家大劇院都有不同程度的應(yīng)用。
值得一提的是我國(guó)為貫徹落實(shí)黨中央、國(guó)務(wù)院提出的建設(shè)“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”社會(huì)的戰(zhàn)略部署,充分利用可再生能源,發(fā)改委、住建部、財(cái)政部等通過(guò)不同規(guī)劃和文件鼓勵(lì)和支持地源熱泵、與建筑一體化的發(fā)展,并對(duì)申請(qǐng)的示范項(xiàng)目進(jìn)行財(cái)政補(bǔ)貼,一些省、市區(qū)也陸續(xù)開始出臺(tái)新的規(guī)定鼓勵(lì)地源熱泵的發(fā)展。
由遼寧省建筑設(shè)計(jì)院、沈陽(yáng)建筑大學(xué)、遼寧地質(zhì)勘察施工集團(tuán)公司負(fù)責(zé)研究地下水源熱泵技術(shù)應(yīng)用對(duì)建筑地基基礎(chǔ)的影響中得出的結(jié)論如下:
1.對(duì)于砂土地基的建筑物,抽取、回灌地下水引起的地面附加沉降均在規(guī)范允許范圍內(nèi),建筑物的沉降安全問(wèn)題是可以解決的。
2.模型模擬試驗(yàn)的結(jié)果表明:水位下降段以內(nèi)的釋水壓密變形與基礎(chǔ)沉降寬度、地基壓力、地基壓縮模量有關(guān),該壓縮變形可控制在0.35mm左右。
3.水位下降段以外,由于水位降深產(chǎn)生的附加應(yīng)力引起的建筑物的附加沉降僅與地面以下土層厚度、變形模量有關(guān),沈陽(yáng)地鐵一、二號(hào)線施工地下水位最大降深達(dá)18m,基坑周邊地面沉降監(jiān)測(cè)結(jié)果最大沉降5.82mm,地下水源熱泵群井抽水的最大水位降深也不超過(guò)5m,一般水位降深3m左右,地面沉降可控制在5mm以內(nèi)。
4.以樁為基礎(chǔ)的建筑物可不考慮抽取地下水對(duì)建筑物附加沉降的影響。
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