项目概况：以绍兴某小区别墅作为案例，地上三层，地下室一层。该户建筑面积约280m?，地板采暖面积为220m?，中央空调使用面积为 200m?，新风面积180m?，除湿面积40m?。

第一部分、中央空调系统

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一、通用设计规范

1、《采暧通风及空气调节设计规范》（GBJI19-87）

2、《采暖通风及空气调节制图标准》（GBJ114－88）

3、《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》（JGJ26-95）

4、《住宅设计规范》（GB50096-99）

二、设计参数

1、室外气象参数

室外气象参数按《采暖通风与空气调节设计规范》（GBJ-19-872001版）附录表和《暖通空调气象资料集》采用。

2、室内空气温度

① 冬季空调室内空气计算参数符合下列规定：温度18±2℃。

② 夏季空调室内空气计算参数符合下列规定：温度26±2℃。

三、中央空调系统几种方案简介

1、氟系统中央空调（多联机）：采用制冷剂作为输送介质，室外主机由室外侧换热器、压缩机和其他制冷附件组成，室内机由直接式蒸发器和风机组成。一台室外机通过管路向若干台室内机输送制冷剂，通过控制压缩机制冷剂的循环量和进入蒸发器的制冷剂流量，适时地满足室内冷/热负荷要求。

2、两联供风冷热泵中央空调：就是在氟系统变频中央空调的基础上增加一个水循环系统，通过冷媒和作为载冷剂的水（冷冻水）进行热交换，冷冻水再通过风机盘管和室内的空气进行热交换，从而改变氟类冷媒直接进入室内机。水系统布置灵活，独立调节性好，舒适度非常高，能满足复杂房型分散使用、各个房间独立运行的需要。系统以水为介质，水与空气在室内末端处进行热交换来消除房间冷/热负荷。目前新型的空气源变频水系统中央空调也是干式节能薄型地板采暖系统应用最佳的解决方案之一，比采用传统的风机盘管冬季采暖更加舒适节能。

现在的空气源热泵水系统中央空调室外机也采用变频式压缩机根据室内冷热负荷的变化，自动调节压缩机的工作状态，以满足室内冷热负荷的要求，不仅控温精准而且又节能。

3、地源热泵中央空调：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）的既可供热又可制冷的高效节能空调系统。

地源热泵通过输入少量的高品位能源（如电能），实现低温位热能向高温位转移。地能分别在冬季作为热泵供暖的热源和夏季空调的冷源，即在冬季，把地能中的热量“取”出来，提高温度后，供给室内采暖；夏季，把室内的热量取出来，释放到地能中去。热泵机组的能量流动是利用其所消耗的能量（如电能）将吸取的全部热能（即电能+吸收的热能）一起排输至高温热源。而其所耗能量的作用是使制冷剂压缩至高温高压状态，从而达到吸收低温热源中热能的作用。

特别说明：经多年实际证明，由于全热回收的技术还不是很成熟，故家庭选择地源热泵（包括两联供空气源热泵）中央空调系统时，生活热水最好选择其他独立的制取方式（可以采取空气源热泵热水机或燃气锅炉）。

传统定频地源热泵系统设计 1、冷热源设计采用一台25~30KW的定频地源热泵，来满足最大制冷/制热量需求。 2、室内侧设计采用功率0.75KW的定频水泵，来满足室内全开的流量和最大扬程。 3、室内侧设计采用一次系统，通过增加一个缓冲水箱来增加水容量。

全变频地源热泵系统设计 1、冷热源采用一台25~30KW的变频地源热泵，在夜间的低负荷使用场景下，主机的变频压缩机可以以较低的频率运行，配合二次缓冲水箱使用可以极大的减少主机的启停几率，甚至实现主机不停机的高效节能运行。 2、系统由于采用分区设计，主机室内侧内置了一个小功率的一次侧变频水泵和缓冲水箱循环，由于主机和水箱之间水阻力小，这个变频水泵仅仅需要功率为0.26KW即可满足主机的换热需求。 3、室内侧设计采用二次变频系统，通过二次侧功率为0.15~0.26KW的变频定压水泵进行分层或分区控制（每一层或两层配置变频定压水泵；同层面积较大，可以分成2~3个区域分别配置变频定压水泵），可以解决水系统空调容易出现漏水问题。当室内机全开的时候，相应的管道水流速在1.0m/s左右，一切正常。随着室内机的关停，如果系统采用定频水泵的情况下，虽然管道流量不变，但是流速却在不断的倍增，甚至有时会达到4.0~5.0m/s，随着管道流速的增加，管道的振动加大，很容易达到共振频率，时间加上温差的双重作用下，接头部位长时间疲劳容易出现漏水情况。

不同家用中央空调系统比较 （舒适度、初投资、运行成本、使用寿命）
类 型	两联供 变频中 央空调	氟系统 变频中 央空调	变频 地源 热泵	定频 地源 热泵
舒 适 度	舒适 度高	舒适 度低	舒适 度高	舒适 度高
初 投 资	采用一线品牌的初投资和日系独资品牌的氟系统箱单	采用日系独资品牌初投资和两联供变频水系统相当	初投资比传统定频地源热泵系统高20%	初投资比两联供风冷热泵系统高20%
运 行 成 本	夏季：比氟系统稍高（因为多一台冷冻水泵的功耗）	夏季：比两联供系统稍低	夏季：比传统定频地源热泵系统节能40%	夏季：实际费用比两联供系统高30%
	冬季：采用地暖的运行成本比燃气壁挂炉节能50%	冬季：比两联供地暖费用高30%	冬季：比传统定频地源热泵系统节能40%	冬季：实际费用比两联供系统高40%
寿 命	15~20年

第二部分、地板辐射采暖系统

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一、设计标准规范

1、《民用建筑节能设计标准》

2、《采暖通风与空气调节设计规范》

3、《实用供暖空调设计手册》

4、《地面辐射供暖技术规程》

二、设计基础资料

1、绍兴地区采暖室外计算温度：-2°C；采暖室内设计温度：20±2℃

2、地板辐射采暖设计参数：供水温度45~50℃；回水温度30~35℃

三、薄型节能模块地暖

薄型节能模块地暖是采用沟槽地暖模块嵌入采暖管道找平后直接铺设地板或地砖一种薄型节能地暖。结合了湿式地暖舒适性和暖气片速热性的两大优势，并克服了传统湿式地暖（包括暖气片）能耗高、室内温度不均衡和地板区采暖效果不理想等诸多缺点。所以薄型节能模块地暖其实就是豆石混凝土回填传统湿式地暖基本上的技术升级，薄型模块地暖的优点概括如下：

1、保温性能升级：绝热能力更强，比普通EPS节能至少30%。

2、导热性能升级：沟槽悬空设计，360°散热，无温度盲区，升温迅速。

3、产品集成，施工简单：将挤塑板、反射膜、卡钉等集成模块，施工节点从七个减至两个，提高施工质量。

4、不占层高，施工安全：管道内嵌式铺设，避免施工时管道损坏，同时更少的占用层高，增加生活舒适度。

5、标准施工，受损率低：标准化施工现场管理更简单。盘管间距可调整，转弯角度一致，减小水阻避免死折。传统地暖施工，管道容易有死折，影响水流速度；地暖模块施工，将地暖管嵌在模块沟槽内，保护管材，减少管道受损的概率，固定层预设科学的转弯角度，有效防止死折的产生。

四、传统湿式地暖

湿式地暖是目前水暖型地暖是国内地暖市场的主导工艺，价格相对较为低廉。所谓湿式，先在保温板上铺反射膜，然后是钢丝网，然后是地暖盘管，地暖盘管分别用扎带和卡钉固定，由于地暖盘管固定在保温板之上，所以保温效果较好。最后用混凝土把地暖管道包埋起来，然后在混凝土层之上再铺设地面、瓷砖等地面材料。地暖的回填层主要是起到了蓄热和散热的功能，埋在地下的地暖管材通过加热回填层来向上辐射散热，减少出现局部过热或过冷的情况。

湿式地暖做法，从上到下依次是：① 面层（地砖，多层实木地板，复合地板地毯，PVC塑料地板）；② 填充层（逗石混凝土）；③ 地暖盘管；④ 反射膜；⑤ 绝热层（聚苯乙烯保温板，发泡水泥等）；⑥ 水泥地基。

混凝土回填湿式地暖地面构造图

特别说明：如果采用空气源变频热泵作为采暖的热源，考虑到空气源变频热泵的出水温度一般在42~45°C左右，同时考虑到冬季除霜过程中对采暖舒适度的影响，故不建议采用传统湿式地暖（因为传统湿式地暖地板区采暖效果很差，这是通病）。

第三部分、中央新风（除湿）系统

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一、设计标准规范

1、JGJ/T2017《住宅新风系统技术标准》

2、GBT/T34012-2017《通风系统用空气净化装置》

二、设计基础资料

1、夏季室内空气相对湿度：小于65%

2、家用新风换气次数0.8~1.5次/h

3、室内空气中可吸入颗粒物浓度应小于：0.15mg/m3

双向流全热交换新风系统空气净化功能主要分两部分，一是在室外空气进入室内之前，对室外新鲜空气的一次净化，主要去除空气中的PM2.5、花粉等室外空气污染物。二则是对室内空气进行的净化，主要是去除室内空气中的异味、细菌、病毒、宠物毛发、灰尘、甲醛、苯、TVOC等污染物和有害气体。

双向流全热交换新风系统可以根据要求调节室内各房间空气压力，使对空气品质要求较高的房间如卧室保持微正压，阻止空气较混浊的房间如卫生间及室外空气渗入。同时从室外集中输入的新风可以对送入室内的室外空气进行集中过滤净化处理，提高新风品质。

双向流全热交换新风系统让排出室外的污浊空气和送进室内的新鲜空气在热交换芯体内里进行能量和湿度的交换，减少能量损失，最大限度达到节能的目的。

交流电机		直流电机
优势	劣势	优势	劣势
结构简单，制造简单	需借助变频设备来调速；用电量大；噪音较大。	节能环保；自行调速；转矩大；噪音小。	结构复杂，制造成本高；后期维修维护成本高。

纸质热交换芯体		铝质热交换芯体
优势	劣势	优势	劣势
采用纸箔导热材质，可同时交换空气分子（也就是显热）和水分子中的热量（也就是潜热）	易堵塞造成空气流通不畅，空气含氧量下降。另易滋生霉菌，造成二次污染和交叉感染	采用铝箔导热材质，由于水分子透不过去，不能交换水分子中的热量（也就是潜热）	解决了纸质机芯的缺陷和诸多危害问题，坚固耐用、不易变形、可水洗，使用时间长

空气净化技术比较
净化 技术	微尘 飘粒	有害 气体	微生 物体	臭味 异味	净化 方式
HE PA	★	▲	▲	▲	物理 净化
负氧 离子	★	★	★	●
活性 炭	▲	★	▲	★
冷触 媒	●	★	▲	▲	化学 净化
备注：★表示有明显作用   ▲表示有作用    ●表示没作用或者几乎没作用
特别说明：通过一种空气净化技术可以完美地解决所有污染问题，目前是不存在，面对不同的污染源我们需要选择最适合空气净化技术产品，同时要结合自己的实际情况选择合适的产品。

第四部分、中央净水系统

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水是生命之源，水是万物的起源，知道水的重要性。据世界卫生组织WHO调查表明，全世界80%的疾病和50%的儿童死亡都与饮用水水质不良有关。家庭中央净水系统包括前置过滤器、中央软水机、中央净水机和终端净水机。

一、前置过滤器

通常安装在进水管道水表后，以确保管网中产生的大量沉淀杂质不会对人体造成伤害，并且对暗敷管道、水龙头、电器等起到积极的保护作用。前置过滤器是二次污染的克星，是一种可靠的杂质过滤装置。家用型前置过滤器是对全屋用水的第一道粗过滤设备。可以过滤自来水中的泥沙，铁锈，大颗粒物质。

二、中央净水机

中央净水机安装在前置过滤器的后端，可以进一步过滤水中的铁锈、泥沙、悬浮物等大颗粒杂质，利用活性炭过滤吸附水中的余氯、水溶性重金属、细菌、有机物和化学物等。经中央净水机过滤的水达到了饮用水标准，也可以作为日常生活所有用水，但还不能直接饮用。

三、中央软水机

主要解决硬水所带来的水垢问题。家用软水机的软化原理是指水的钠离子交换软化，就是原水通过钠离子交换剂时，水中的Ca2+、mg2+被交换剂中的Na+所代替，使钙镁化合物转变为不形成水垢的易溶性钠化合物而使水得到软化。

四、终端净水机

终端净水器能有效减少水中的固体杂质、胶体、有机物、重金属离子和细菌等有害物质；保留水中原有微量元素、溶解氧；有效减少水中的各种杀虫剂、铅、汞、毒杀芬、余氯及其副产物等。实现家庭自制，现制现饮，没有买水、桶装换水容易污染的弊病，设备直接连接自来水，按需饮用，新鲜干净。

特别说明：因为目前中国大陆家用净水行业尚未正式出台国家标准，《家用和类似用途饮用水处理装置通用要求》、《家用和类似用途饮用水处理内芯通用要求》两项国家标准仍处于报批阶段，所以建议业主选择纯进口的净水产品。

第五部分、循环热水系统

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一般家装设计师对别墅进行设计时，要不每层安装一台热水器，或在某一层安装一台热水器用于所有取水点，甚至有的设计成每一个卫生间和厨房安装一台热水器。这样设计会导致出现以下缺点：

1、如果安装二台、三台或更多台热水器，不仅多支出设备购买成本，而且多台热水器占用较大地方，不仅影响美观，而且浪费空间。

2、只装一台热水器的情况下，由于多个取水点距离热水器太远，每次用热水时都要放掉很多冷水，不仅浪费水资源，而且要等很长时间。

别墅智能循环热水系统是由循环管路（包括冷水管、热水管和回水管）、智能循环装置、截止阀和热水器组成的一个水路循环流动系统，使屋内热水龙头在不需要排放冷水和长时间等热水过来的情况下快速放出热水。特别是冬季想用热水时能及时获快热水。

具体方案如下：

一、单采暖锅炉+外置盘管承压热水水箱+智能热水循环

本方案采用单采暖锅炉+采暖+外置盘管承压热水水箱，同时配置智能热水循环，使用生活热水的舒适性得到改善。此方案一般在燃气锅炉作为采暖热源的系统中采用。

换热盘管（低碳钢+搪瓷层）不同条件下的换热功率

换热面积	工质温度	单位	功率
1.0㎡			流量
从10°C加热到45°C，不同工质温度对应流量下的换热功率	80°C	KW	32
		L/h	786
	70°C	KW	25
		L/h	614
	60°C	KW	17
		L/h	417
	50°C	KW	9
		L/h	221

水箱加热时间

锅炉输出功率KW	冷热水温差°C	水箱容积L	初次加热时间min
18	55	120	26
24	55	150	24
28	55	200	28
36	55	300	32

二、空气源热泵热水主机+配套盘管承压热水水箱+智能热水循环

本方案的采用空气源热泵热水主机和配套盘管承压水箱单独制取生活热水，同时配置智能热水循环，使用生活热水的舒适性得到改善，而且更加节能。

以上两种方案优势主要体现在两个方面：一是热水流量增大，相对于即开即热式生活热水的生产方式能提供更大的热水流量；二是水温稳定性得到大大改善，由于有了一定的热水容积，降低了冷水压力的波动对热水出口温度的影响。但壁挂炉配置盘管承压热水水箱后，其成本将大幅度增加。

1、水箱的容积计算标准：储水罐的储水量应满足一次洗浴的需要，国家标准《建筑给水排水设计规范》GB50015规定：水龙头—30~50L/h（一次用水3~5L，40°C），淋浴器—140~200L/h（一次用水70~100L，37~40°C），有淋浴器的浴盆—300L/h（一次用水150L，40°C），无淋浴器的浴盆—250L/h（一次用水125L，40°C），浴缸加热是按照12min内将浴缸注满用户使用的温度热水。

2、水箱容积的计算过程：a、Q1= Q（40-5）/（60-5）（Q—连续使用时间段的最大用水量，按照出水为40℃水温，自来水温度为5℃，折算成60℃的水温）；b、V有效 =（50％~80%）Q1；c、V设计 = 1.3*V有效。

3、首次加热时间的计算：H = Q*△T*1.163/W，其中：Q—水箱容积，Kg；△T—进水温度（15°C）和设定温度的温差（60°C），°C；W—空气源热泵的制热量，KW。

燃气壁挂炉和空气源热泵的比较

比较项目	燃气壁挂炉	空气源热泵
热水温度	最高60°C	最高60°C
换热效率	0.85~1.09	3.0以上
安全性	燃气易泄漏	水电分离很安全
使用寿命	8~10年	18~20年

知识点：别墅五大系统设计方案解析

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