某地区水源热泵中央空调工程建设项目可行性研究报告定稿.doc

水源热泵中央空调工程建设项目可行性研究报告水源热泵中央空调工程建设项目可行性研究报告目 录第一章 总 论1第二章 市场需求预测7第三章建设规模16第四章 选址与水文地貌17第五章 供热（冷）系统及设备方案24第六章 项目实施计划和主要技术经济指标33第七章 管理机构、人员编制及管理措施40第八章 能源消耗分析及节能措施42第十章 劳动安全卫生与消防47第十一章 投资估算50第十二章 融资方案53第十三章 财务评价54第十四章 社会效益评价55第十五章 结论及建议56-第一章 总 论一 、项目背景1、项目名称：*市*村水源热泵中央空调工程建设项目2、建设地址：*市*村3、承办单位：*市*集团4、承办单位概况：*村座落在*市西南部，东临京福高速、104国道，南接京杭大运河，地理位置优越，交通便利。现有860户，人口3500人，耕地面积1600亩。近年来，*村在全国人大代表、全国劳动模范、村党总支书记宗成乐同志的带领下，全面落实科学发展观，紧紧围绕建设和谐幸福新农村的目标，不断解放思想、开拓创新，经济社会各项事业取得又好又快发展。现有企业18家，有装机容量为10万kw的煤矸石热电公司；年产15万吨淀粉的生物公司；年洗精煤150万吨的洗煤公司；有运输车100余辆的物流公司和以建材、纺织、农产品加工为主的综合进出口贸易公司。全村规划工业、农业、商业、住宅、文娱五大小区，全力打造生态旅游村：建成欧式小康楼960余套，别墅20余套，规划商业街2000余米，建成容纳500个摊位的农贸市场一处；建成集休闲、健身、娱乐为一体的全省第一个农民文化广场；投资2000余万元的青年公寓楼主体工程已竣工；投资1.08亿元的*人民公园、*村汉代古庙复原项目完工后，必将形成一条亮丽的乡村风景线；同时建一座现代化的村级医院和民俗博物馆。在全市农村率先实现了道路、水、电、暖、有线电视、宽带“六通”，实现道路硬化、街道绿化、环境美化、庭院净化、村庄亮化、农民工资化、农业现代化、农村城市化、 农工商贸一体化和社会保障化“十化”。2007年，全村实现工农业总产值12亿元，农民人均收入10060元，先后被各级评为“全国小康村建设明星村”、 “全省文明村”、 “省十大名村”、“全省卫生村”、 “经济强村”，并享有“鲁南第一村”的美誉。*村党总支也被省委、中组部评为“全省先进基层党组织”和“全国先进基层党组织”。今日的*村社会和谐稳定、村民生活富裕，正按照已制定的五年发展规划，昂首阔步向现代化的社会主义幸福新农村扬帆远航5、可行性研究报告编制依据（1）中华人民共和国节约资源法（2）中华人民共和国环境保护法（3）中华人民共和国土地管理法和中华人民共和国土地管理法实施条例（4） 国务院关于投资体制改革的决定（5）当前国家产业结构调整指导目录（6）国家及省有关政策、法规条例（7）工业项目建设用地控制指标(试行)（8）投资项目可行性研究指南（9）建设项目经济评价方法与参数(第三版)（10）*市“十一五”发展规划纲要（11）现行有关技术规范、规定以及定额资料（12）建设单位提供的有关数据资料6、可行性研究报告编制单位单位名称：省工程咨询院工程咨询等级：甲级工程咨询证书编号：工咨甲11820070051发证机关：国家发展和改革委员会7、项目提出的必要性与理由（1）项目提出的必要性党的十七大报告明确指出，坚持节约资源和保护环境的基本国策，关系人民群众切身利益和中华民族生存发展。必须把建设资源节约型、环境友好型社会放在工业化、现代化发展战略的突出位置，落实到每个单位、每个家庭。我国人口众多，能源资源相对不足，人均拥有量远低于世界平均水平。由于我国正处在工业化和城镇化加快发展阶段，能源消耗强度较高，消费规模不断扩大，特别是高投入、高消耗、高污染的粗放型经济增长方式，加剧了能源供求矛盾和环境污染状况。能源问题已经成为制约经济和社会发展的重要因素，要从战略和全局的高度，充分认识做好能源工作的重要性，高度重视能源安全，实现能源的可持续发展。解决我国能源问题，根本出路是坚持开发与节约并举、节约优先的方针，大力推进节能降耗，提高能源利用效率。节能是缓解能源约束，减轻环境压力，保障经济安全，实现全面建设小康社会目标和可持续发展的必然选择，体现了科学发展观的本质要求，是一项长期的战略任务，必须摆在更加突出的战略位置。近几年，由于经济增长方式转变滞后、高耗能行业增长过快，单位国内生产总值能耗上升，能源消耗增长仍然快于经济增长，节能工作面临更大压力，形势十分严峻。各地区、各部门把节能工作作为当前的一项紧迫任务，列入各级政府重要议事日程，切实下大力气，采取强有力措施，确保实现“十一五”能源节约的目标，促进国民经济又快又好地发展。所以该工程的实施就显得十分必要、急切。（2）项目提出的可行性a、国家鼓励发展的资源节约综合利用和环境保护技术水源热泵是利用了地球表面浅层地热资源（通常小于100米深）作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统。它不受地域的限制，真正是量大面广、无处不在。这种储存于地表浅层近乎无限的可再生能源，使得地能也成为清洁的可再生能源一种形式。b、属经济有效的节能技术地表浅层地热资源的温度一年四季相对稳定，冬季比环境空气温度高，夏季比环境空气温度低，是很好的热泵热源和空调冷源，这种温度特性使得水源热泵比传统空调系统运行效率要高40%，因此要节能和节省运行费用40%左右。另外，地能温度较恒定的特性，使得热泵机组运行更可靠、稳定，也保证了系统的高效性和经济性。据美国环保署epa估计，设计安装良好的水源热泵，平均来说可以节约用户3040%的供热制冷空调的运行费用。c、环境效益显著该装置的运行没有任何污染，可以建造在居民区内，没有燃烧，没有排烟，也没有废弃物，不需要堆放燃料废物的场地。d、一机多用，应用范围广水源热泵系统可供暖、空调，还可供生活热水，一机多用，一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统；可应用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑，更适合于别墅住宅的采暖、空调。此外，机组使用寿命长，均在20年以上；机组紧凑、节省空间；维护费用低；自动控制程度高，可无人值守。e、水源条件许可*市地处鲁南地区，年平均降雨量754.7毫米，处于华北地台的东南隅、泰沂山脉南缘，地质结构复杂，条件差异大。受峄山断裂、长龙断裂、凫山断裂、化石断裂的影响，形成了几个相对独立的水文地质构造单元，即荆泉断块、凫山断块、羊庄盆地、官桥断块及滕西平原。经勘探评价，地下水资源总量为4.09亿m3，地下水资源可开采量为3.25亿m3。8、技术来源a、合作单位：清华同方人工环境有限公司b、技术合作单位概况清华同方人工环境有限公司是由清华同方股份有限公司控股的大型高科技公司，于2000年11月1日正式成立，注册资本两亿零玖佰万元人民币。公司总部坐落于北京清华同方科技广场，拥有中央空调产业基地（北京）、户式中央空调产业基地（无锡）、燃气空调产业基地（廊坊），共占地40万平方米。发展成为中央空调事业部、无锡同方人工环境有限公司、同方川崎空调设备有限公司、北京同方人工环境工程技术有限公司、北京同方洁净技术有限公司、蓄能节能工程技术公司六块业务实体的集团化产业。销售及客户服务网络覆盖全国各地，中外员工近1500人，拥有多个国际水平的试验室，已成为我国人工环境领域综合实力最强的企业之一。同方人环最早诞生于1993年，经过“同方人”多年不懈的奋斗，始终保持业绩持续稳定的高速发展。同方人环以“科技服务社会”为核心理念，在研发、制造、经营、管理诸方面形成了一整套较为完善的运行机制。公司紧密依托清华大学强大的人才与科技优势，综合空调技术、节能技术、环保技术、洁净技术、工程技术、计算机系统控制、网络技术及健康环境等多学科专业的研究成果，开发人工环境的系统技术和相关产品，至今已形成中央空调、户式中央空调、燃气中央空调、蓄能空调、空气净化五大类数百种规格型号的产品体系，在技术方面构成人工环境的完整体系，为社会提供技术领先、品质卓越的产品。公司在完善自身产品的同时，更能引导传统空调产业向节能、环保、数字化等多方向领域拓展，开创出适合国情并具有国际竞争力的新一代人工环境产业。 为了方便用户的选购和加强产品的销售，清华同方的市场网络遍布全国27个省、市、自治区的重要城市，有近300家经销公司和合作伙伴；为了提高产品的售后服务，公司在全国拥有九个客户服务中心和近300家特约维修部。公司现有主导产品包括：水源热泵机组、空气源热泵机组、水冷冷水机组、机房专用精密空调机组、组合式空调机组、吊顶式空调机组、柜式空调机组、杀毒灭菌空调机组、风机盘管空调机组、溶液热回收型新风机组、热回收新风换气机、变风量末端装置等。“同方”拥有最先进的生产手段，生产工艺及生产设备，以及cad/cam设计手段，随着电子技术的发展，综合布线系统需求日益广泛，“同方”在它的每一个产品中采用了模块化的微处理单元，使得监控系统的联接使用更为方便。空调系统和其它系统的综合控制安全可靠，同时“同方”对客户提供的服务，不但选择适合系统需求的最优元件，而且提供优质的售后服务与专业化的技术支持。清华同方的所有产品均取得iso9001产品质量管理体系认证证书，并且多次获得国家劳动部、国家技术监督总局、国家工商总局等单位的鉴定和颁发的信誉等级证书以及用户满意企业证书等。这表明清华同方人工环境有限公司已成为人工环境领域里技术领先、品质卓越的国内一流的公司。第二章 市场需求预测一、建筑节能及房地产市场分析1、建筑节能分析我们全社会的能源将近有30，都消耗在了形形色色的建筑上，而随着我们居民生活水平的提高和产业结构的调整。这个比例还有可能进一步的增长，目前在一些发达国家，建筑的能耗已经成为了排在第一的能耗大户，所以在我们建设节约型社会的今天，建筑如何节能已经成为摆在我们面前的一个非常重要的问题。我国实行住房制度改革后，城市居民住宅增长很快。目前城市房屋建筑面积高达500多亿平方米。城市房屋建筑的迅速增加，使房屋建筑的耗能问题凸现出来。据统计，目前建筑耗能占全社会总能耗的30%以上。由此可见，建筑耗能在我国耗能总量中占有十分重要的比例。建筑耗能主要包括采暖、空调、通风、热水、照明、电器等，其中采暖、空调、通风的能耗占三分之二以上。由于气候条件的不同、房屋建筑用途和功能的差异，使房屋建筑耗能多少及耗能特点各有不同。例如，气候寒冷的北方地区，居住建筑供热采暖耗能占有很大比重；气候温暖的南方地区，居住建筑空调耗能占较大比重。建筑节能的关键在于提高能量效率，对于新的房屋建筑，要按照民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）的要求，减少建筑能耗，满足房屋建筑持续发展的需求。同时，对既有建筑也要进行有计划的节能改造，达到节约能源、提高居住舒适环境的目的。在有关建筑节能技术标准、规程和政策性文件中都可以看到节能建筑的目标和主要内容都涉及到供热采暖。由此可见，建筑节能在北方采暖地区必须包括供热采暖的节能，供热采暖的节能是建筑节能不可缺少的、重要组成部分。据有关资料统计，我国北方采暖地区供热采暖耗能占建筑总耗能的65%以上，有的地区甚至高达90%。据了解，在建筑节能实现（民用建筑65%；公共建筑50%）的目标中，墙体围护结构和实现供热计量各占一半。由此可见，实现供热计量在建筑节能中所占的分量。就房屋建筑能耗而言，并不是直接消耗在房屋建筑上，在北方采暖地区供热采暖才是能源消耗的终端。因此，在进行建筑节能时，不能只考虑房屋建筑本身的性能，片面地强调房屋建筑墙体围护结构，还应该结合考虑供热采暖系统的节能，二者缺一不可。房屋建筑的墙体围护结构同时起着保温和蓄热两方面的作用，不同的供热采暖方式对墙体围护结构的热工特性要求也有所不同，特别是房屋住宅建筑随着供热采暖方式的多样化，热工动态特性对供热采暖系统节能的影响也很大，因此，需要从保温和蓄热两方面对墙体结构进行系统的分析。这就意味着，房屋建筑节能的实现，必须是墙体围护结构和供热采暖节能有机地结合才能达到。民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）规定，在我国严寒和寒冷地区，主要城市的供热采暖建筑节能耗热指标平均为2023瓦/平方米，非节能建筑物采暖耗热指标一般都在4050瓦/平方米，甚至更高。说明节能建筑的热能消耗比非节能建筑热能消耗减少一半还多。现在，我国北方严寒和寒冷地区的采暖建筑总面积达200亿平方米左右，如果按上述数字计算将会节约多少能源资源？这就充分说明，节能建筑在采暖地区的能耗节约，主要是通过供热采暖系统来实现的。目前，我国公共和居住建筑的供热采暖系统，绝大部分是单管垂直的技术落后系统，个别的还是古老的水平串联系统。这样的采暖系统，把一幢建筑内的热用户的各个房间连接成几个系统，动一发牵动全局，热用户不能进行系统调节和室内温度控制，根本无法实现按需用热和满足舒适生活环境的需要。加之，房屋建筑供热采暖系统长年失修，造成单管垂直系统水力和热力工况严重失调，即多层居住建筑的顶层房间室温过高，热的打开窗户，造成能源极大的浪费；低层房间室温过低，使人们冷的受不了，严重的影响了供热采暖质量。2、房地产市场分析（1）从城市化发展趋势预测目前我国城市化水平为30%，城镇人口3.9亿，预计2020年城市化水平达到45%，全国人口14亿，城镇人口增至6.3亿。按人均居住建筑面积20平方米计算，共需为新增城镇人口建设住房48亿平方米，平均每年需建设住房2.8亿平方米。（2）按小康住房水平预测党的“十七大”报告中提出的让人民“住有所居”的重要民生问题，体现出社会建设与人民幸福安康息息相关，也提出加快推进以改善民生为重点的社会建设的六大任务，其中之一就是要加快建立覆盖城乡居民的社会保障体系。“健全廉租房制度是住房保障体系的重要部分”，能将其写入报告中，已经显示政府要实现人人都有房住的决心。为全面建设小康社会的目标任务，规划到2020年住房从满足生存需求，向实现舒适型、小康房的转变，基本做到“户均一套房，人均一间房，设施设备及功能配套齐全”。（3）从现行政策分析进入2001年以来，国家以及各级地方政府相继出台了一系列加快住宅建设和深化城镇住房建设制度改革的政策。在住房分配货币化和各地促进房地产市场政策的推动下，特别是住房公积金制度的完善和金融业对个人住房消费贷款的迅速发展，居民对住房消费的投入迅速增加，推进了房地产市场和消费热点的形成。（4）消费需求的分析与预测“人与自然的和谐与统一”是21世纪对城市新型住宅小区的呼唤，也是今后对城市住宅小区开发建设的总体要求。随着社会、经济的不断发展，人民生活水平的不断提高，居民对住宅的要求更多地注重于住宅品质、功能、科技含量，同时对外部环境的要求越来越高。“精品住宅”将逐步成为住宅消费者和住宅开发商们的首要选择。规划布局合理，套型设计舒适，外观造型美观、别致，特别是小区的环境设计高品位、人性化，更能吸引广大消费者。二、国内水源热泵市场分析1、水源热泵概念介绍水源热泵，以水为热源。作“制冷机”应用时，水为高温热汇，作“热泵”应用时，水为低温热源。水源热泵与地源热泵，其共性是以水(或者其他液态媒质)作传媒。水源热泵是目前应用比较广泛的形式；地源热泵是目前正处于积极开发的机型。 水源热泵，夏季作“制冷机”应用时，通过冷却塔与空气进行热(湿)交换，最终的高温热汇，与空气热源热泵一样，仍为大气。但其效率因利用空气的特征湿球温度低于干球温度，而高于空气空气或空气水热泵；可是，冬季作“热泵”应用时，如该场合中，无废热可利用，又不利用太阳能，则需另设辅助热源，其效率又低于空气空气或空气水热泵。 地源热泵是一种利用地下浅层地热资源(也称地能，包括地下水、土壤或地表水等)。由于地热温度全年较为稳定，一般为1025，其制冷或制热工作性能系数均可达到3.54.4，与空气源热泵(空气空气或空气水热泵)相比，要高40左右。 因此，近几年来，水源热泵空调系统在北美，如美国、加拿大及中北欧，如瑞士、瑞典等国家取得了较快的发展，我国地源热泵市场也正在日趋活跃。2、水源热泵产品分析 水源热泵，通常指整体式水源热泵，即以一台机组的形式，向环境(水热源)放热或吸热，而以水(或者其他液态媒质)或空气，间接或直接地冷却(或加热)被控对象；水源热泵，又发展为分离式水源热泵，即以多台机组组合，通过水环路向环境(水热源)放热或吸热，同样以水(或者其他液态物质)或空气，间接或直接地冷却(或加热)被控对象。该类水源热泵又谓：水环路热泵。水源热泵在制冷工况时，其最终的高温热汇仍可为大气；在制热工况时，其最终的低温热源又可以是大气、太阳、废热、或辅助热源等。因而，水源热泵的应用是有一定地域与场合的限制。 地源热泵，其最终的高温热汇或低温热源均是地热。只是在制冷工况时，以地热为高温热汇，向地热放热；在制热工况时，以地热为低温热源，向地热吸热。地源热源的不同形式，又使该类热泵之构成有所差异：如以地表水为热源，可以直接(或间接通过热交换器)排放(或吸取)热量；如以地下水为热源，需设置取水井与回灌井排放(或吸收)热量；如以土壤为热源，需设置地下水平(或垂直)埋管排放(或吸取)热量。因而，前二种形式比后一种形式，在初投资和施工，以及应用过程中热量交换之速率上，都有一定优胜，也是目前国内在很多地区正在实验的形式。但是如果地下水应用不当，会造成地面下沉和地下水污染。土壤地源热源除初投资和施工问题外，城市土地紧缺，地下埋管不足，土壤传热性能又差，容易造成夏季土壤热量难以散失，损及持久运行；冬季土壤热量不易吸取与补充，土壤会形成冻结，破坏地下结构，损及建筑基础。因而，地源热泵的应用也是有一定地域与场合的限制。从制冷行业的产品发展史看，以水为高温热汇的制冷机，先于以空气为高温热汇的制冷机；以空气为低温热源的热泵，又先于以水为低温热源的热泵；其后，才出现以地热热源为低温热源的热泵。我国制冷空调制造行业基本也遵循上述过程发展的。3、水源热泵市场分析 水源热泵具有节能环保的特征，已经在发达国家得到了广泛的应用。在2005年之后，中国水源热泵的应用明显加快，由于这项技术已经非常成熟，在中国即将进入大规模推广应用阶段。市场机会点 (1)随着房地产投资规模的上升，特别是办公用房和商业用房规模的上升，中央空调产品需求总量高速增长。来自中国家电协会的数据称，预计今年中央空调增长率达12%，到2010年国内中央空调市场需求总量将达350亿元至400亿元。在北京、上海、广州等中心城市，商用空调的需求正以每年70-80%的速度剧增。 (2)国家对环保产业的扶持和重视，而水源热泵中央空调出色的环保和节能效果已经得到了国家权威部门的高度认可并颁文推广 (3)水源热泵中央空调比其他系统的中央空调机组初装费低接近二分之一，运行费更是低了近三分之一到二分之一，这对于终端用户有着极大的诱惑力 。中国最早在50年代，就曾在上海、天津等地尝试夏取冬灌的方式抽取地下水制冷，天津大学热能研究所吕灿仁教授就开展了我国热泵的最早研究，1965年研制成功国内第一台水冷式热泵空调机。目前，国内的清华大学、天津大学、重庆建筑大学、天津商学院、中国科学院广州能都在对水源热泵进行研究。其中清华大学在多工况水源热泵经过多年的研究已形成产业化的成果，已建成数个示范工程。以水源(地源)热泵产品切人家用与大中型中央空调市场，不仅为前几年的实践所证明是十分有效的措施，也是许多生产厂之未来打算。国内的水源热泵制造厂商中清华同方人工环境设备公司、海阳富尔达是比较早的水源热泵制造厂家，但目前也有相当多的制冷空调厂家将其普通的水冷机组改造为水源热泵。通过利用地下水这一大地耦合方式，采用抽水回灌方式节约能源。际高以蒸发冷凝方式，引进瑞典专利技术，生产小型水冷冷水机组，在北方市场销路良好。广州中宇开发水环路分离式水源(地源)热泵空调系统，在两广与浙江地区得到用。在未来的几年中，中国面临着巨大的能源压力。一方面，中国的经济要保持较高速度的增长，另一方面，又必须考虑环保和可持续发展问题。所以要求提高能源利用效率，要求能源结构调整。能源利用效率提高，会鼓励各种节能设备和技术的推广，能源结构调整的方向就是从以煤为主转为以燃气，直至以电为主。在中国的能源消耗中，建筑耗能的比例相当高。为了适应市场要求和参加国际竞争，必须加快中国品牌的水源热泵的产业化研究开发利用。三、风险分析及对策项目决策时应充分考虑进行风险分析，并在实施和运营中注意防范和控制风险，这样不仅可以改善决策、分析工作、并提高风险意识，而且在降低投资风险方面将起到事半功倍的效果，1、风险分析根据投资项目可行性研究指南，对该投资项目决策分析和评价中常见的风险因素进行归纳和分解，详见下表：风险因素和风险程度估计表序号风险因素名称风险程度说明灾难性严 重较 大一般1市场方面市场稳定，无竞争对手，价格由政府确定 市场需求量 竞争能力 价格2技术方面设备性能稳定，技术成熟， 先进性 可靠性 适用性 可得性 匹配性3资源方面 水质 水原供应可靠性4工程方面地质不复杂 工程地质 水文地质5投资方面注意：要分清人为因素和客观因素 工程量 价格 工期6融资方面资金来源稳定 资金可靠性 资金充足性7配套条件较好 水、电、气配套条件 交通运输配套条件 其它配套条件8外部环境环境较好 经济环境 自然环境 社会环境 政策9其他注意协调从上表可知，该项目风险发生的可能性不大，或者即使发生，造成的损失也较小，一般不影响该项目的可行性。2、主要风险对策针对以上风险和影响，建议采取以下措施，将风险和影响因素降低到最小程度：（1）针对经营风险a、针对能源供应风险，建议采用两条专线供电，用电有保障。b、针对供水价格风险，继续通过节能降耗、提高效率、减员增效等手段，加大降低成本的力度；c、针对生产技术方面的风险，注重培养一支专业技术队伍，提高生产技术水平；（2）针对市场风险针对市场容量的限制，建议充分利用当前国民经济持续增长的大好形势，在全力巩固现有供水范围的同时，不断加强营销工作，提高服务质量；（3）针对政策风险针对所得税税负风险，建议通过内部挖潜、节能降耗，以降低成本，降低所得税变化引起的净利润减少的风险。（4）针对项目投资风险要严格按计划进行项目投资，严格控制预算外资金使用，实行建设工程招标承包，加强质量监督和费用审计，确保工程按质按时竣工。中心应采取边建设边培训技术人员，使其尽快掌握技术，保证项目的顺利投产。第三章建设规模一、建设规模本工程为*市*村村民民居节能改造项目，拟采用水源热泵中央空调系统，实施村民住宅建筑冬季供热采暖、夏季供冷的施工，估算面积约为31万平方米。本项目无设计及相关图纸,可行性研究报告中的基础数据以采暖、供冷31万平方米的建设规模进行估算。二、建设内容按照工程规模，主要内容为：水源热泵安装、采暖终端的埋设、供水管道铺设、管材管件连结、管线建筑物建设、管道沟开挖、回填及管道的防护。三、项目应遵循以下工程设计依据住宅建筑规范（gb50368-2005）采暖通风与空气调节设计规范（gb50019-2003）建筑给排水设计规范（g50015-2003）地源热泵系统工程技术规范（gb50366-2005）城市居民生活用水量标准（gbt50331-2002）建设部推广应用和限制禁止使用技术民用建筑热工设计规范（gb50176-93）膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统（jg149-2003）居住建筑节能设计标准（dbj14-037-2006）（省地方标准）设备及管道保温技术通则（gb4272-92）水源热泵机组（gb/t19409-2003）第四章 选址与水文地貌一、项目选址该项目地址在*市张汪镇*村驻地，在现有*村村民民居的基础上进行改造建设。二、地理和地形地貌*市位于省南部、微山湖畔，北与邹城市毗邻，南与薛城区接壤，东依山亭区，西濒独山湖、昭阳湖。地处北纬34503517，东径1164911724。东西长45公里，南北长46公里，总面积1485平方公里。地势东高西低，北高南低，由东北向西南倾斜；市内东部、东北部为丘陵山区，总面积512.9平方公里，占全市总面积的34.5%；中、南、西部为冲洪积平原区，占全市总面积的65.5%；全市海拔最高点为东郭镇莲青山（海拔596.6米），最低点为滨湖镇湖东村（海拔33.5米）。境内有京福高速公路、京沪铁路穿过，交通位置十分优越。全市资源丰富，商贸云集，是鲁南地区重要的区域性中心市。三、气候*市地处暖温带半湿润地区南部，季风型大陆性气候明显，四季分明，光照充足，春季少雨多风易旱，夏季炎热多雨易涝，秋季天高气爽，晚秋多旱，冬季寒冷干燥。多年平均气温13.7，年平均最高气温19.4，最低气温8.7，年极端最高气温40.4（1966年7月19日），年极端最低气温-21.8（1957年1月18日）。年平均无霜期198天，最大冻土深30厘米，多年平均蒸发量（20厘米口径）1935.80毫米，年平均日照2384.4小时，日照百分率为54%，年均总辐射量1179千卡/平方厘米，年平均气压1007.9毫巴，最高气压1037.8毫巴，最低气压982.9毫巴，平均绝对湿度13.1毫巴，最大绝对湿度42.7毫巴，最小绝对湿度0.1毫巴，年平均相对湿度69%，年平均风速为2米/秒，全年最多风向为东南风，频率10%，最少风向为西风，频率2%，最大风速20米/秒（1962年4月16日北风），年平均大风日数10.6天。*市降水受地形地貌影响较为明显，降水区域分布由东南向西北递减，多年平均降水量754.7毫米，主要集中在69月份，约占全年的71.7%，据1956年1999年的降水资料统计，最大降水量为1246.9毫米（1958年），最小降水量为368.9毫米（1981年）。年际变化的特征是连枯年经常发生，旱多于涝。四、河流湖泊*市地处淮河流域，南四湖东岸，全市有大小河流近100条，有的自成体系，单独出境，流域面积100km2以上的山洪河道共条，由南至北依次为新薛河（十字河）、郭河、城河、北沙河、界河，城河与郭河在级索镇北满庄后汇流后入湖，其它3条单独入湖；20km2左右的坡水和平原洼地河道有22条。*暴雨集中在汛期，历时短，山洪河道上游为丘陵山区，地形坡度大，地面入渗和涵养拦蓄能力低，一遇暴雨、源短流急，水位易暴涨暴落形成短时洪峰，出现险情。五、区域水文地质根据*市地质构造特征及水文条件，全市分为滕西平原区、凫山断块区、荆泉断块区、官桥断块区和羊庄盆地区5个水文地质单元。现将各区水文地质情况分述如下：滕西平原区位于*市的中西部，峄山断裂以西，凫山断裂以南，属山前倾斜平原，地势东北高，西南低，地面坡降1/6001/1200，总面积840.6平方公里，多年平均降水量752.8毫米。该区第四系松散沉积物较为发育，地下水富存于第四系松散岩类孔隙中，主要为孔隙水。岩性以粘土、亚粘土及砂砾石为主，厚度由东部的15米左右向西部的120米递增，颗粒也由粗变细，单位涌水量一般5060m3/md ，冲洪积扇区大于80100m3/md，孔隙水主要为hc3ca型水，矿化度一般为0.3g/l左右，ph值6.88.0，水温16左右。主要补给水源为大气降水，也有河流及灌溉水回归补给。排泄主要是人工开采和自然排泄两种。地下水径流方向与地形倾斜方向基本一致；地下水位随着降水和人工开采而变化，区域水位年变幅一般2.44.7米。凫山断块区位于*市西北部，滕西平原以北，是凫山单斜的外围部分。南部以凫山断裂为界、东部以峄山断裂为界，面积77.9平方公里，多年平均降水量731.5毫米。由于局部地表分水岭的存在以及东部、南部不透水断裂带的阻挡，使其具有独立的补给、径流、排泄条件。含水岩组有第四系松散岩类孔隙含水岩组和中、下寒武系碳酸盐类含水岩组。前者单井涌水量一般小于100m3/md；后者由于富水性差异较大，一般单井涌水量在100300m3/md，个别地段涌水量可达5918m3/md。该区地下水化学类型主要为hc3ca型水，矿化度在0.20.4g/l之间，地下水主要补给来源为大气降水，排泄以人工开采为主，地下水径流沿裂隙由北向南流动，受断裂阻挡，又沿凫山断裂带向西南流动，地下水位变化较大。荆泉断块区位于本市东北部的峄山断裂以东，桑村窟窿以北，总面积1126平方公里。*市境内的部分是荆泉断块岩溶水系统的下游富集区，面积253.5平方公里，区内多年平均降水量748.0毫米，区内有马河、岩马两座大型水库，对地下水有明显的补给作用。荆泉区域有较清晰的水文地质边界，西部南部为阻水边界，北部为隔水边界，东部为补给边界。区内主要有四种含水岩组，一是第四系松散岩类孔隙含水岩组，二是碎屑岩类孔隙含水岩组，三是碳酸岩类、碎屑岩类溶隙裂隙含水岩组，四是碳酸盐岩类裂隙溶隙含水岩组及变质岩类裂隙含水岩组。其中第二种富水性弱，单井涌水量很小，无供水意义。其余三种均具有较好的供水能力。荆泉地下水化学类型主要为hc3ca型或hc3ca.mg型水，矿化度在0.31.0g/l之间，水质良好。该区域具有大面积补给、集中赋存、集中排泄的特点。岩溶水径流方向为北东南西向，水力坡度沿径流方向渐小。全区补给来源主要为大气降水入渗，其次是库水、河流渗漏。排泄方式主要为人工开采排泄和自然排泄两种方式，其中市城乡供水中心开采量较大，目前开采量46万m3/d。地下水动态特征具有明显的规律性，水位变幅由东向西由大变小，东部可达30米，西部则小于5米。以前泉水涌腾，近年由于开采量增加，泉水流量渐小。官桥断块区位于市东南部，峄山断裂和化石沟断裂之间，面积144.2平方公里。地形北高南低，北部为剥食丘陵，基岩大面积裸露，南部为冲洪积、坡积平原。多年平均降水量780毫米。区内主要有三种含水岩组，一是第四系松散岩类孔隙含水岩组，二是碎屑岩类裂隙含水岩组，三是碳酸盐岩类裂隙岩溶含水岩组。其中第二种一般发育深度小于50米，单井涌水量小于10 m3/md，由于采煤影响，含水层基本无水。其余二种在部分区域富水性较强，具有供水意义。该区域地下水化学类型主要为hc3ca型水，矿化度在0.31.0g/l之间，ph值在7.08.0间，水质良好。地下水主要补给来源为大气降水，主要排泄方式为人工开采。羊庄盆地区域位于本市东部，属十字河流域，面积546.1平方公里，其中*市境内面积169.2平方公里。该区四周具有明显的分水岭，向斜构造与盆地地貌完全吻合。只有西部的三山头龙山头之间有一狭窄低洼地带，成为整个盆地地表水和地下水的唯一出口。区域多年平均降水量785.3毫米。区内广泛分布着碳酸盐岩类地层，岩层均倾向盆地腹地，盆地的边缘地带为剥食丘陵，裸露面积*市境内有62.3平方公里。盆地腹地较为平坦，普遍为第四系地层覆盖。区内地质条件复杂，断裂构造发育，岩性差异大，含水层分布很不均匀。含水岩组有两种类型：一是第四系松散岩类孔隙含水岩组，二是奥陶系、寒武系碳酸盐岩类裂隙含水岩组。主要富水地段在羊庄、魏庄、后石湾和龙山头等地，单井涌水量大于500 m3/md，其它地段也有供水意义。该区地下水化学类型主要为hc3ca型水，矿化度在0.150.25g/l之间，水质良好。羊庄盆地第四系孔隙水和岩溶水具有统一的补给、径流和排泄系统，大气降水是主要补给来源，其次是十字河和水库等拦蓄工程的渗漏、灌溉补给。岩溶水的排泄主要是人工开采和自然排泄。人工开采主要集中在羊庄断块排泄区，自然排泄包括河川径流、岩溶泉水和地下径流三种方式。地下水总体流向为东北西南方向，呈扇形分布，具有统一的汇聚径流场。盆地岩溶水动态相对稳定，变幅一般为510米，富水地段年变幅一般为25米。六、社会经济情况*市总面积1485平方公里。辖21个镇（街）（17镇、4个街道办事处），1226个行政村（居委会）。现全市总人口164.74万人，其中，城镇人口39.13万人；2007年全市实现生产总值（gdp）404.06亿元。其中，第一产业增加值38.94亿元；第二产业增加值249.77亿元；第三产业增加值115.35亿元；三次产业比例为9.6:61.8:28.6。人均gdp达到26019元（按现价汇率折算为3614美元）。 2007年城镇在岗职工平均工资17916元。城镇居民人均可支配收入12585元；人均消费性支出7632元；农民人均纯收入5597元；农民人均生活消费支出4089元；年末农民人均居住面积为36.3平方米。七、水资源状况根据*市水务局2001年7月21世纪初期*市水资源可持续利用规划，*市水资源状况如下：1、可利用水量 （1）水资源总量地表水资源量与地下水资源量之和，扣除两者相互转化的重复部分（重复包括：渠道灌溉补给量、河道渗漏补给量、水库塘坝渗漏补给量、回灌补给量和河川基流量），得出全市多年平均水资源总量为63055.4万立方米（2）水资源可利用量将平水年（保证率p=50%）的地表水可利用量，多年平均浅层地下水可利用量三者相加，扣除地表水和地下水相互转化的重复利用量，即可求得水资源可利用总量。通过计算，水资源可利用总量为40481.9万立方米。该项目所处位置微山湖流域，其地下水源可利用条件据其它同类项目的经验完全具备采用水源热泵的使用条件。3、地下水质据水质化验分析，*市地下水多属重碳酸盐型，水质无色、无味、无嗅、透明，水温15左右，矿化度0.20.9g/l，ph值3.98.3，总硬度3.920.7mg/l。*市地下水质监测表第五章 供热（冷）系统及设备方案一 、工艺及设备选用原则1、适用性本项目采用国内先进的工艺装备，技术成熟、适用、可靠。2、先进性积极采用先进技术，采用国内先进的设备，以保证供热（冷）的质量。3、经济性在确保供水质量和提高生产效率前提下，采用经济适用的设备，降低成本，提高经济效益。4、可靠性所选的工艺及设备是通过实践证明是可靠的、适用的，是国内外已广泛使用的、技术成熟的。5、节能性选用低能耗设备，达到节能目的。二、整体方案1、地埋管热泵采暖空调系统技术特点地埋管热泵系统是地源热泵系统的一种，是一种利用地球表面浅层的地热能（地下土壤）资源进行供热、制冷的高效、节能、环保的系统。地源热泵通过输入少量的高品位能源-电能，实现低温热能向高温热能的转移。地源能在冬季作为热泵供热的热源；在夏季作为热泵制冷的冷源。即在冬季，把地热能中的热量“取”出来，提高温度后，“供给”室内热量；夏季，把室内的热量“取”出来，“排放”到地热能中去。地壳中为地埋管热泵提供的能量主要是储存的太阳能。能量每天都通过太阳辐射、降雨、风等方式传递到地下或从地表面传出，10米以下的大地土壤温度接近年平均大气温度。由于这个优点，在年平均大气温度波动较大的地区，地埋管热泵的应用具有很大的优势。由于夏季地下温度比室外空气温度低很多，所以供冷产生的热可以更有效地被释放到地下。同样，冬季较高的地温温度，使地埋管热泵从中提取热量变得更容易。冬季通过热泵把大地中的热量升高温度后对建筑供热，同时使大地中的温度降低，即蓄存了冷量，可供夏季使用；夏季通过热泵把建筑物中的热量传给大地，对建筑物降温，同时在大地中蓄存热量以供冬季使用。这样在地源热泵系统中的热量传输给大地，对建筑物降温，同时在大地中蓄存热量以供冬季使用。这样在地源热泵系统中土壤起到了蓄能器的作用，进一步提高了空调系统全年的能源利用效率。传统的空调系统通常需分别设置冷源（制冷机）和热源（锅炉），燃煤锅炉是最主要的大气污染源，中小型燃煤锅炉在城市中已被逐步淘汰；燃油和天然气的锅炉虽然减轻了对大气的污染，但排放的温室效应气体（co2）仍造成环境问题，而且运行费用很高，随着不可再生能源的逐渐开采，能源危机及可持续发展战略已成为全球性的重要问题。而地源热泵技术采用的是洁净的可再生的地热能，是一项以节能和环保为特征的技术。根据地埋管热泵系统的原理，其具有以下显著优点： 节能：性能系数较高，地热能可提供采暖能耗的70%以上，制冷时可节省运行费用25%-50%； 环保：减少co2排量，不向室外排热，不用地下水，减少城市热岛效应； 可持续发展：热量冬取夏蓄，利用可再生能源； 无室外机：设备在专用机房内布置，不影响建筑外观，使用寿命长； 一机多用：一套系统可同时实现采暖、空调及生活用水功能，均衡用电负荷，节省建筑空间。 灵活：控制灵活，使用方便。 维护费用低：可靠性高，系统简单，维护量少；当然，任何技术都不是普遍使用的，地埋管热泵系统的应用也受以下限制： 系统全年排入土壤的热量和从土壤中吸取的热量要相对平衡，否则会对系统的长期运行带来不利影响； 要有合适的水温地质条件，否则系统造价过高，经济性差； 建筑场地应有足够的面积布置地埋管系统；自20世纪90年代中后期，地源热泵技术在我国的研究和应用有了迅速的发展，理论和实验研究活跃，工程应用逐年增加，尤其是中国政府和美国政府以将地源热泵技术纳入两国能源效率和可再生能源合作项目，促进了这一技术的国际合作和推广应用。2、示范项目采用的地埋管热泵系统本示范项目采用整体设置，采用4台机组，根据整个小区使用情况自动调节，最大程度的节省运行费用。 地埋管热泵系统示意图示范项目采用上图所示的垂直式地埋管热泵系统。根据对现场钻探材料热无形测试结果、建筑施工图和项目建设所在地的气象地质条件，但各地埋换热深100m,孔径150mm，每个换热孔安装双u型pe换热管。换热孔口位于地下车库地面1.5m以下，项目完成后不影响地下1.5m以上与地面的正常使用。地埋管系统是整个地源热泵系统的核心和关键，其质量的好坏直接关系到整个系统的安全。而且工程一旦完成，其间不可修复。因此针对地源系统工程的为隐蔽性工程的特殊性，我公司在多个类似项目经验的基础上形成了一套完善的地埋管系统质量保证措施，主要从以下几个方面来保证工程质量万无一失： 产品出厂时要有产品合格证： 进货后，现场对长度、壁厚、外径等进行检验； 合格的pe管，进行现场管底连接，然后进行地面打压试验； 打压合格的pe管，方可下入钻好的换热孔；pe管下到孔底后，再回填料之前，进行二次打压试验，达到稳定压力为合格。3、运行维护与后评估保障措施地埋管热泵系统的维护非常重要。地埋管系统设在地下土壤中，若系统设计不合理，将非常不利于系统的正常维护和保养。在合理的设计和合格的设备下，地埋管系统的运行非常方便，基本不需要专人维护，降低维护保养成本。为了能够验证本工程的节能性和收集数据，为今后的推广示范总结经验。本工程在设计时就已经考虑建成后检测与测评。在地埋管换热器进出口和竖孔内预留检测仪表，为竣工后的验收和收集数据做好了充分的准备。4、地埋管数量计算夏冬季地下换热量分别是指夏季向土壤排放的热量和冬季从土壤吸收的热量。 =（1+1/ eer）=2776 （1+1/4.85）=3348kw =（1-1/cop）=2392（1-1/3.62）=1731kw 式中夏季向土壤排放的热量，kw夏季设计总冷负荷2776kw冬季从土壤吸收的热量，kw冬季设计总热负荷2392kweer设计工况下水源热泵机组的制冷系数4.85cop设计工况下水源热泵机组的供热系数3.62u管埋管量计算根据当地土壤相关物性参数，每米孔深换热量35w/m， 填充材料的导热系数为1.5w/( m)。l=q/q=17311000/35=49457m 公式中竖井埋管总长，mq冬季从土壤吸收的热量，约1731kwq分母“35”是夏季每m管长散热量，w/m确定钻孔数目n=l/h=1.05*49457m /100520个 其中钻孔总数，个埋管系数,取1.05钻孔总长， 49457