能量桩温度及变形特性现场实测研究

能量桩技术作为一种利用浅层地热能的新技术,可以有效降低建筑物能源消耗,减少二氧化碳排放。为研究能量桩系统在运行前后的较长时期内的进/出口换热液体温度、桩身温度以及轴向变形等特征,对位于法国塞纳-马恩省的Sept Sorts镇某新建污水预处理厂房的能量桩系统开展了现场全尺监测试验。监测结果显示,换热管网进口(T_(inlet))和出口(T_(outlet))液体之间的平均温度差约为5℃,表明该能量桩系统具有良好的换热能力。在能量桩运行前,随深度增加,桩身温度先减小然后趋于稳定,最终保持在13℃左右(桩体深度>5m)。在能量桩运行后,在装有换热管的7m深度范围内桩身温度基本保持恒定。此外,能量桩运行前后的桩身温度变化幅度相差不大,均小于10℃。由能量桩运行引起的桩身轴向变形与由季节性土体温度变化引起的轴向变形具有相同的数量级,但前者沿桩体上的区域分布更加均匀。在监测期间,桩身轴向应变变化范围为-50μm/m~+30μm/m,数值虽小但在设计中不应忽略。