隋智力，赵春雷，李庆文，孟媛，张祥勇，李文利

(1.北京城市学院 城市建设学部， 北京 100083；2.北京科技大学 土木与资源工程学院， 北京 100083；3.中国新兴建设开发有限责任公司， 北京 100039)

0 引言

能源桩是地源热泵应用的一种新形式，它将地下换热器融合到建筑结构的地基基础中。相较于传统地源热泵，能源桩减少了单独钻孔及埋管回填的步骤，降低了工程成本。同时利用了桩体自身混凝土作为导热材料，较传统地源热泵回填材料的导热系数更高，热阻更低，传热效率更高。将埋管置于建筑桩基中，大大减小了地下空间的占用，有着极大的推广前景。

能源桩桩体的直径较大，其内部埋管换热器的几何形式丰富。同时，桩体内部进行的换热过程对能源桩最终的换热量有着很大的影响[1-5]。因此，提高能源桩工作效率，研究能源桩换热过程中温度场及力学响应，并对能源桩传热强化与力学强度开展研究对于提高能源桩工作效率与结构安全有重要的意义[6-7]。能源桩的换热效率受到例如管径、埋管形式、管内流体流速、桩体材料等多方面因素影响[8-17]，而目前对于能源桩传热的研究，主要仍从传热计算、传热过程、桩体承载力、温度场分布等方面开展[18-21]，对于增强能源桩传热特性的桩体材料研究较为有限。然而，通过添加一定高导热系数物质来提高能源桩工作效率是切实可行的方案。因此，本文从桩体材料方面着手，对提升能源桩换热效率进行研究，通过添加高导热系数的石墨粉制备石墨混凝土并研究其导热性能和力学性质。……