《桩基地热能利用技术标准》（JGJ/T 438-2018）第7.2.1条规定：能源桩的换热管路形式及布置应根据工程勘察结果、桩的结构构造和几何形状、可利用桩数量等因素确定。

《桩基地热能利用技术标准》（JGJ/T 438-2018）第7.2.2条规定：大型桩基地热能利用系统应进行动态设计计算，且应包括下列内容：

（1）能源桩全年逐时负荷；

（2）能源桩流体温度和桩周土体温度响应；

（3）10年以上长期冷热平衡分析；

（4）相邻能源桩的换热影响。

能源桩全年逐时负荷是指换热管路与桩周土体之间的全年逐时吸热量与释热量。扣除热泵机组压缩机功耗之后，吸热量应等于换热管路承担的建筑热负荷加上输送过程的热损失再减去水泵释放的热量；换热管路的释热量等于换热管路承担的建筑冷负荷加上热泵机组压缩机功耗之后再加上输送过程的热损失与水泵释放的热量。具体分析应符合现行国家标准《地源热泵系统工程技术规范》GB50366的相关规定。

《桩基地热能利用技术标准》（JGJ/T 438-2018）第7.2.3条规定：能源桩动态设计计算宜根据建筑冷热负荷、岩土体热物性、桩体热物性、桩内换热管路布置方式等参数，采用含有传热分析的数值分析软件，或满足相关简化条件的变热流密度线热源、柱热源等模型进行分析。

《桩基地热能利用技术标准》（JGJ/T 438-2018）第7.2.4条规定：应根据地下水渗流的影响对能源桩进行长期换热性能分析，并应符合下列规定：

（1）当无地下水渗流时，可采用岩土综合导热系数进行动态分析，也可采用不同土层试样测得的土体热物性参数应用数值方法进行分析；

（2）当地下水流速小于0.5×10^-5m/s时，可采用岩土综合导热系数，并宜根据流速对传热影响程度选择纯导热或渗流与导热耦合的计算方法进行分析；

（3）当地下水流速不小于0.5×10^-5m/s时，可不进行动态设计计算。

《桩基地热能利用技术标准》（JGJ/T 438-2018）第7.2.5条规定：当进行能源桩长期换热性能分析时，桩基地热能利用系统动态仿真模型应根据建筑负荷和热泵机组性能建立。

书hi模拟软件分析能源桩传热精度高，但计算时间长，且数值模拟软件很难对包括地下换热器、热泵机组以及建筑负荷在内的整个系统进行性能模拟。因此，有必要采用专业系统模拟软件对系统进行精细的动态模拟。

《桩基地热能利用技术标准》（JGJ/T 438-2018）第7.2.6条规定：桩基地热能利用系统的总体设计应包括下列内容：

（1）桩基和周边土体允许的温度变化范围、满足负荷需求的能源桩规格与数量、换热管路中循环工质温度范围；

（2）能源桩换热管路的布置形式、水平总管的布置、循环水泵及热泵机组的选型。

《桩基地热能利用技术标准》（JGJ/T 438-2018）第7.2.7条规定：能源桩的规格与数量应根据建筑桩基规格、换热器承担的建筑冷热负荷、场地水文地质工程地质条件、岩土体热物性及热泵机组性能等参数确定。

《桩基地热能利用技术标准》（JGJ/T 438-2018）第7.2.8条规定：能源桩换热管路的总长度应根据换热器系统供冷工况和供热工况分别确定。当系统最大释热量和最大吸热量相差小于10%时，宜取较大值；当系统最大释热量和最大吸热量相差不小于10%时，宜取较小值，并应采用增设辅助冷热源，或采用与其他冷热源系统联合运行的方式。

《桩基地热能利用技术标准》（JGJ/T 438-2018）第7.2.9条规定：当选配能源桩侧循环水泵时，应计算输配系统耗电输冷热比，耗电输冷热比宜符合国家现行相关标准的规定。

能源桩输配系统的耗电输冷热比反映了地下换热器输配系统中循环水泵的耗电与能源侧冷热负荷的关系，对此值进行限制是为了保证水泵的选择在合理的范围，降低水泵能耗。该数值可参考国家现行标准关于闭式循环水系统的耗电输冷热比的相关规定。

《桩基地热能利用技术标准》（JGJ/T 438-2018）第7.2.10条规定：当计算系统换热功率时，能源桩换热管路长度不应包括水平总管。

为保证能源桩的换热能力，一般建议将能源桩换热管路出口与机房热泵入口之间的水平总管作为换热富余量考虑。

《桩基地热能利用技术标准》（JGJ/T 438-2018）第7.2.11条规定：水平总管坡度不宜小于0.2%。

《桩基地热能利用技术标准》（JGJ/T 438-2018）第7.2.12条规定：能源桩各个并联环路宜为同程，并应进行管路的水力计算，计算方法应符合现行国家标准《地源热泵系统工程技术规范》GB50366的相关规定。

《桩基地热能利用技术标准》（JGJ/T 438-2018）第7.2.13条规定：夏季运行期间，能源桩出口最高温度宜低于33℃；冬季运行期间，能源桩进口最低温度宜高于4℃。

从传热角度来看，换热管中循环工质与周围地基的温差越大，换热功率越大。但是，过大的温差会影响桩基础结构及其周围土体的力学性能，因此要限制循环工质的工作温度范围。能源桩的试样不允许导致桩、土温度降到2℃以下，以避免由此而引发的地基土的冻融循环，严重影响桩作为结构构件的承载能力。当能源桩换热管路中的循环工质仅仅是水，并没有添加其他防冻剂时，地基土不会发生冻结。对于添加防冻剂的循环工质应注意地基土最低温度限制。

《桩基地热能利用技术标准》（JGJ/T 438-2018）第7.2.14条规定：当能源桩为群桩布置时，应根据能源桩传热相互影响，通过数值方法确定群桩换热功率。

群桩的换热功率可通过非线性数值分析方法进行定量分析，由单桩换热功率折减得到。