近年来，随着大规模城市建设的全面铺开，园林景观建设得到快速发展。园林景观设计能否达到实用、低碳、经济、美观的效果，在很大程度上取决于景观的施工工艺，特别是“新材料、新工艺、新技术”在园林景观中的运用。本文以湖北省武汉市首义文化园景观工程为例，谈谈地源热泵在园林景观建设中的运用。这种地热装置，目前在武汉还是首次在室外园林造景中使用。

　　地源热泵技术，也称地热泵技术，是一种利用地下浅层常温土壤(或水)中的能量作为能源，通过埋管吸收地热，为鲜花冬季保温的技术。该技术可使鲜花冬季盛开，并具有高效、节能、无污染、低运行成本之优点。

　　武汉的优势  武汉夏季高温高湿，“热岛效应”突出；冬季湿冷难耐，“冷湖效应”显著。全年制冷、采暖期长达240天左右。

　　武汉地处平原，江河纵横，湖泊众多，地下水年可开采量达4.58亿立方米。地下水常年保持在18℃至19℃，是很好的地热来源，资源优势明显。

　　2009年武汉被批准为全国首批可再生能源应用示范城市，获得了国家专项补贴8000万元大力发展地源热泵等项目，是补贴金额最高的城市之一。

　　首义文化园位于武昌区阅马场，北临黄鹤楼，西临湖北剧院，是武汉辛亥革命100周年纪念主场所。该项目先后荣获武汉市园林绿化优质工程、湖北省园林绿化优质工程和中国风景园林学会优秀工程奖的金奖。地源热泵运用于该项目中“十八星旗”花坛。

　　其中，“十八星花坛”以新品种草花为新材料，采用地源热泵新技术和水景喷泉新工艺，确保鲜花冬季盛开。用花卉配置的“十八星旗”花坛，以色彩体现国共两党在合作时期的水乳交融。它位于首义广场中心广场绿化区，中心花坛面积约1520平方米。为了保障花坛一年四季鲜花常开，光照、温度及湿度是决定因素。采用地源热泵为中心花坛地暖采暖，以满足花坛土壤温度要求，需要的热源负荷约为182千瓦。

　　施工技术要点

　　技术指标  热源方面采用垂直钻孔埋管的方式,垂直埋管区域位于湖北剧场北侧建筑围墙以内，根据地质勘探报告和相关资料计算土壤换热器热干扰半径为4米左右，钻孔间距为4米×4米，共钻孔156个，孔径13厘米，钻孔深度为30米，单位取热量为40瓦/延米。

　　施工工艺  施工前准备地埋管连接、钻孔、下管、灌浆封井、安装水平地埋管、换热器、管道冲洗、试压和检漏。

　　其中钻孔技术方面，该工程采用的钻孔设备为旋扭式钻机（XY-100），钻孔直径为11厘米，钻孔深度为30米。钻机钻杆垂直度，避免深部钻孔垂直交叉，损坏已埋设U型管；钻机钻孔深度应超过设计深度0.2米，确保埋管深度达到设计要求。

　　管道连接技术方面，管径小于等于DN75的管道，应采用热熔承插连接；大于DN90的管道，采用热熔对接连接，不同种类的塑料或级别不同的塑料不应熔接。垂直U型埋管换热器的U型弯管接头，采用两个90°角弯热熔承插连接。

　　预制PE管技术方面，PE管的预制是将需要下井的PE管、连接件（U型弯等）制作成型，U型弯采用两个90°角弯热熔承插连接，U型管下部端头应设保护装置。

　　管路敷设技术方面，热水输送管路采用DN110高密度聚乙烯保温管，外部采用聚氨酯发泡保温，外层采用过滤丝布刷沥青防水、防腐。

　　施工难点  由于是开放式花坛，因此很难控制地表温度，只能提高土壤温度，在鲜花根部土层形成一定的适温区域（略高于环境温度）。考虑到花坛开通地热系统后温度向四周损失，而重点把温度向上成梯度散失（向地下热传递相对低于向上热传递，但还是存在一定的热损），因此采用在花卉底部覆土层下60厘米处埋设PE-RT或PB管，成U型分组盘绕，管内提供35℃左右的热水循环流动（低于30℃的温度对花卉的生长影响不大）。同时在花坛四周采用保温隔热材料在花坛内壁附着，这样一来，随着热量的不断释放，在离地面15厘米处能适当形成一定的气流层，该温度将略高于环境温度，能对花卉的盛开起到一定的促进作用。系统中须预留好排水工作，防止因冬季如下雨或下雪，融化后消耗大量热量。

　　施工重点  由于花坛主要用于花卉的保温并保证热量的向上散发，必须确保整个花坛的排水系统正常。地埋管方面，埋管材料采用高密度聚乙烯管（HDPE100）

　　DN100水平埋管，汇总管采用成品聚氨酯保温管直埋敷设，埋深为形成路面下1.8米。

　　不足与建议  地源热泵目前在室外园林造景中处于兴起阶段，有许多技术尚属空白，其设计、施工和使用过程中存在的一些问题也逐步暴露出来，需要进行大量实践性研究，特别是全开放式花坛的保温效果方面如何进一步提升，怎样制定应对大风、雨雪以及极端恶劣气候的应急措施有待进一步探索和研究。

　　施工前期投入成本较高，特别是为解决复杂地层中钻孔和安管时可能遇到的许多困难，还需不断地改进施工技术，研制先进的施工设备，降低成本，为地源热泵技术在园林工程中的进一步推广应用创造条件。

　　花坛主要需求为制热效果，相应的制冷量需求较小。对于夏热冬冷地区的地下土壤热堆积还需进一步解决。

　　在应对恶劣气候这一难题上，设计方面可以考虑增加一些辅助措施。施工方面，通过机组的调节来控制出水温度，使得主机出水温度较高。同时，要考虑控制地缘热泵系统的热堆积。夏季可以将地源热泵用于办公楼的制冷，一举两得。

　　（作者单位系湖北省武汉市花木公司）