大华西溪风情排屋中央空调、新风、地热采暖、除尘系统分析 1 工程概况 大华西溪风情排屋别墅群坐落在杭州城郊西部，共分五期开发，该工程为一期开发的F户型。户型共5层，底层为车库和佣人房，层高2.2米；一层主要为挑高的客厅，层高4.0米；夹层为餐厅和厨房，层高2.8米；二层为起居室、客房、老人房和小孩房，层高2.8米；三层为主卧室和书房，层高2.8米。排屋结构墙为240砖墙，窗户为落地中空玻璃，窗门主要分布在建筑的南北两侧，东侧为外墙无主要采光窗，西侧墙为内墙（和隔壁户型相连），屋顶为坡顶（带隔热层）。
大华西溪风情排屋中央空调、新风、地热采暖、除尘系统分析
1 工程概况
大华西溪风情排屋别墅群坐落在杭州城郊西部，共分五期开发，该工程为一期开发的F户型。户型共5层，底层为车库和佣人房，层高2.2米；一层主要为挑高的客厅，层高4.0米；夹层为餐厅和厨房，层高2.8米；二层为起居室、客房、老人房和小孩房，层高2.8米；三层为主卧室和书房，层高2.8米。排屋结构墙为240砖墙，窗户为落地中空玻璃，窗门主要分布在建筑的南北两侧，东侧为外墙无主要采光窗，西侧墙为内墙（和隔壁户型相连），屋顶为坡顶（带隔热层）。
为满足用户的高品位要求，全方位打造优越的家居环境，改善室内空气品质（温湿度、异味、舒适性、健康性），减少室内粉尘积聚，提高生活用水的洁净度，达到适宜的室内环境，本工程设计了中央空调系统、新风系统、锅炉辅助太阳能供暖系统、水处理系统、中央吸尘系统、锅炉辅助太阳能中央热水系统的设计，设计过程中充分考虑到系统的实用性和经济性，以及运行的节能性。工程于2004年9月开始设计，10 月27日开始进场施工，整个施工工期18天（不包括系统调试两天），工程的装修竣工后，业主05年元月底入住新居，到现在正好为各系统使用了一个周期。
2 中央空调系统
2.1、空调设计气象参数：杭州地区年平均温度为16.2℃，夏季空调设计干球温度为35.7℃，湿球温度28.5℃ ，冬季空调设计干球温度-4℃，相对湿度为77%；室内设计参数为：
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季节 参数
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温度(℃)
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相对湿度(%)
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风速(m/s)
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夏 季
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24~28
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40~65
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0.3
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冬 季
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18~22
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40~60
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0.2
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排屋结构墙为240砖墙，窗户为落地中空玻璃，窗门主要分布在建筑的南北两侧，东侧为外墙无主要采光窗，西侧墙为内墙（和隔壁户型相连），屋顶为坡顶（带隔热层）。
2.1 室外空调主机
该建筑面积331ｍ2，设计空调使用面积173ｍ2，经过负荷计算，总冷负荷29.5KW，总热负荷21.45KW，设计同时使用系数选用0.7，设计选用开利中央空调主机。
主机型号：30RH021 制冷量：21.6KW 制热量：24.8KW 电源：380V-3相-50Hz
主机型号：30RH021 制冷量：21.6KW 制热量：24.8KW 电源：380V-3相-50Hz
空调主机采用环保冷媒R407C，内置水力模块和水膨胀容器(水泵扬程12.5M ，水流量：3.708m3/h，闭式膨胀水箱容量8L)。
主机安装在排屋三层北面阳台上（见附图），此处为小区统一规划空调室外机安装位置，该位置空调主机运行噪音对室内无影响，且对房屋外观和露台功能基本无影响。
2.2 室内风机盘管
2.2.1 各房间配置风机盘管如下：
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房间名称
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房间面积（ｍ2）
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盘管型号
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数量（台）
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单位冷量（W/ｍ2）
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备 注
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客 厅
|
42.0
|
42CE006203
|
2
|
211
|
电磁阀
|
|
餐 厅
含楼梯吧台
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22.0
|
42CE006200
|
1
|
199
|
电磁阀
|
|
起居室
含楼梯走廊
|
20.0
|
42CE005200
|
1
|
189
|
电磁阀
|
|
客 房
|
12.5
|
42CE003200
|
1
|
151
|
电磁阀
|
|
老人房
|
21.0
|
42CE003200
|
2
|
171
|
|
|
小孩房
|
14.5
|
42CE004200
|
1
|
168
|
|
|
主卧室
|
22.0
|
42CE003200
|
2
|
164
|
|
|
书 房
|
19.0
|
42CE005200
|
1
|
189
|
|
|
合 计
|
173.0
|
11
|
2.2.2 对靠近空调主机和不经常使用的房间（客厅、餐厅、起居室和客房）的风机盘管加装了电磁二通阀，来调节系统的水流量和减少不同时使用时的能量损耗。
2.2.3 由于客厅区域层高较高，设计采用30Pa静压风机盘管接风管形式安装，气流为下回下送方式；其它房间均采用无静压风机盘管，下回侧送方式安装。
2.3 系统安装和控制
2.3.1 空调系统供回水管道采用紫铜管焊接，外包20mm厚阻燃橡塑保温隔热层；冷凝水采用U-PVC给水管连接，集中排放到卫生间，外包10mm厚阻燃橡塑保温隔热层。
2.3.2 为尽量减少设备运行噪音，风管采用超级风道现场胶粘制作，出风口和机器的连接均采用柔性帆布连接，并且加大了回风口的面积（将回风口和检修口合并，原风口宽度为180mm，加大到300mm，并在原长度上再加长300mm），即减少了回风噪音，又可免去检修口。
2.3.3 空调主机和室内风机盘管电源空开单独控制；系统控制设计增加了联机控制板，主机控制面板开关安装在客厅玄关处，各房间单独配置了控制器；主机根据接收到的第一个房间的信号启动运行，运行的模式默认第一个房间的设置，当所有房间控制器均关闭后，无信号输给主机时，主机自动停止运行（任何一个房间的控制器均可以开启空调主机的启动运行，但需所有的房间控制器都关闭后，主机才会自动关闭）。
2.3.4 由于空气源热泵空调在杭州地区冬季运行存在结霜和化霜的情况，空调运行工况非常差，COP值较低，空调效果普遍不佳，为了营造舒适的室内环境，空调系统管路和燃气锅炉采暖管路并联在了一起，保证了冬季空调出风的效果。
3 新风系统
新风使用面积共153ｍ2，设计新风量换气量为1次/小时，装修后，一层客厅区域层高3.65米；夹层餐厅区域层高2.6米；二层房间空调局部吊顶，维持原顶，层高2.8米；三层吊顶斜面拉平，层高2.8米。设计为分层单独控制，一层和夹层顶面齐平，空间互通，故使用同一全热交换机；二层三个房间设计一台；三层主卧和书房设计一台。设计选用松下全热交换新风换气机，热交换率为70%，全热交换系统能有效减少因开窗换气所带来的空调能量损失，增加室内空气的含氧量，提高空气品质。系统有具体配置如下：
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房间名称
|
房间面积（ｍ2）
|
设计换气量
|
设备型号
|
设备风量
|
实际换气次数
|
|
客 厅
|
42.0
|
210.5CMH
|
FY-250ZDY2N
|
250CMH
|
1.19
|
|
餐厅含楼梯吧台
|
22.0
|
||||
|
客 房
|
12.5
|
134.4CMH
|
FV-15EBZ1
|
150CMH
|
1.12
|
|
老人房
|
21.0
|
||||
|
小孩房
|
14.5
|
||||
|
主卧室
|
22.0
|
114.8CMH
|
FV-15EBZ1
|
150CMH
|
1.30
|
|
书 房
|
19.0
|
||||
|
合 计
|
153.0
|
459.7CMH
|
550CMH
|
新风系统管道采用PVC管连接，风管阻力小，易于新风的较远距离输送，排风口和新风口均采用不锈钢可调节风量的圆形风口，配合圆形管道，施工简单方便，管道隐藏在吊顶中，送风口和空调出风口并列，排风口和回风口齐平（详见空调通风平面布置图）极大程度的配合室内装修，将新鲜空气分布到房间的每一处。
4 生活热水和地热采暖系统
本工程供暖系统设计采用锅炉+太阳能+地热盘管的模式，生活热水系统设计锅炉辅助+太阳能24小时循环供应热水的方法。地热——低温热水地板供暖的舒适性合理性逐渐被中国用户所认可，本工程中地面装饰层为：客厅和餐厅用户采用的是抛光地砖铺设，二、三层房间均采用实木地板铺设。
4.1 热源简介
出于户主对舒适性的追求，和出于节约能源的考虑，以及对运行成本的深刻理解，工程设计采用分体式太阳能热水器作为热源，考虑到光靠太阳能采暖的热源不足及阴天的影响，另设计锅炉作为为辅助加热。
4．2 地热系统设计
本工程客厅层高为4.0米，装修后层高也有3.65米，考虑到热空气的上升和空调冬季COP值下降等原因，客厅区域设计冬季采用地热采暖，地热热源为太阳能低温热水+锅炉辅助提供。
地热面积42㎡，采暖负荷5040W，采用交联聚乙烯PE-X管作为热辐射及传导管，双回形铺设，管径ø20，管间距200㎜，分3路，每路管长85米，分水器就近安装在玄关。施工方法为湿法，由于客厅是一层直接和土壤接触湿气较大，在施工之前，做了防潮层，然后铺垫硬质聚氨酯泡沫保温隔热板和铝箔保护层，在铝箔层上铺用于固定传热管和有利于水泥现浇层结拼的3*3钢丝网，PE-X管采用扎丝直接绑在钢网上，现浇水泥层厚3㎝，地砖铺贴完后，地坪总体抬高9㎝。
4．3、太阳能设计
此工程设计选择分体式太阳能，太阳能集热器安装在朝南的 坡屋顶上（如右边彩图1），集热器面积12㎡，蓄水箱为承压型安装在坡屋顶下，有效利用排屋的剩余空间（如右图2）， 由于冬季日照幅度低，杭州地区12月正式入冬，到次年3月中旬，气温平均低于15℃，太阳辐射照度日平均低于342W/㎡·H，太阳能吸收率为0.95，平均热损系数0.46，实际吸收量为172.2W/㎡·H，12㎡的集热器8小时吸收量为16531.2W。由此看出在正常情况下，太阳能在白天能同时满足热水及地热加热的热源要求，冬季必须采用其他形式的加热和采暖设备。
4.2． 燃气锅炉
4．2．1 整个小区配套了清洁的管道天燃气，户型配置为一厨四卫，建筑冬季的总热负荷是21.45KW，生活热水取三个用水点同时使用，根据给排水设计规范标准，出水量6L/min（温升25℃）为18L/min，采用阿里斯顿壁挂式采暖热水两用燃气锅炉一台，型号MFFI31，燃气种类：天燃气，制热量31KW，热效率92%,，配内置水泵和膨胀容器，水泵扬程4~8m ，安装于厨房内。为了满足较大的出水量和冬季采暖的要求，设计系统为太阳能+燃气锅炉辅助系统。
4．3 太阳能+燃气锅炉接管和控制
4．3．1 分体式太阳能的工作原理：集热器通过阳光照射吸收太阳的辐射热，将集热器排管中的不冻液体加热，不冻液体在太阳能站的驱动下，在集热器与蓄热水箱中的换热盘管中流动，并与蓄热水箱中的进行热交换，将太阳的辐射热储存在水箱中，将水加热。
4．3．2 生活循环热水系统的工作原理：自来水由蓄热水箱底部进入水箱，吸收太阳辐射热升温为50℃（设计温度）的热水，从水箱上部的出水口，经过电磁阀2供应到各用水点，然后和水箱形成闭式回路；当水温控制器1 监测到水箱出水温度低于40℃时（人为设定的温度），指令电磁阀2关闭，电磁阀1开启，生活热水经燃气锅炉加热后，送到各用水点使用，保证了水温的恒定；当长时间热水未被使用，停留在管道中的热水温度自然下降（虽然管道进行了保温措施，水温也会下降），水温控制器2 监测到离出水口最远处的水温低于30℃时，指令热水循环泵运转，将水箱中的热水送到管道中，管道内的水压到水箱中进行加热，此时如果水箱内的水温低于40℃时，水温控制器1指令电磁阀2关闭，电磁阀1开启，生活热水经燃气锅炉加热后，送到管道中，保证管道中的水温正常，使用水点即开即热，使用舒适。
4．3．3 地热采暖采用地热盘管、太阳能换热水箱及热气锅炉串联的形式，这样既可以充分利用太阳能所吸收的辐射热，又能保证地热采暖的正常水温，由于锅炉水泵扬程为4-8米，换热水箱位置在顶楼，地热盘管在底层，故在换热水箱出水侧增加了一台循环泵。燃气锅炉采暖出水温度设定为50℃，可以在换热水箱温度不能达到设计温度时，提升系统中的水温，保证采暖的要求。另电磁阀A和B由生活热水储水箱内水温控制，水温达到50℃后，电磁阀A关闭，电磁阀B打开，太阳能集热器中的不冻液进入采暖换热水箱，进行换热。采暖循环泵的运转由室内温控器控制。由于生活热水与供暖不能同时运行，本工程设计参照生活热水优先原则，既锅炉和太阳能优先满足生活热水的使用水温，其次，满足采暖的需求。
太阳能+燃气锅炉+地热盘管的接管示意图见附图一。
5 除尘系统
为了减少室内的粉尘积聚(宾馆高级客房的标准：空气中的灰尘含量少于15mg/m3），方便卫生清洁，进一步提升室内环境的质量，工程设计安装了中央除尘系统。系统由吸尘主机（动力装置）、真空导管、吸尘阀门和吸尘刷组成。主机参数如下：
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设备名称
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型号规格
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品牌产地
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吸力mmH2O
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风量m3/H
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电源
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输入功率kW
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壁挂式
吸尘主机
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DSCY-400
|
韩国格丽室
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2600
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210
|
220V-1P-50Hz
|
1.30
|
除尘主机安装在车库内，远离主要生活区域，清洁卫生时，生活和除尘区域不受噪音干挠；各层在适当的位置安装吸尘阀门，阀门和电器插座位置水平布置，通过和吸尘软管（长7.5米）相连，在7.5米半径范围内均可采用吸尘刷，轻松的进行清洁工作；主机与吸尘阀门之间采用ø50-PVC管连接，管道隐藏铺设于天花和嵌入墙壁中，不影响装修效果。（除尘系统详见除尘平面布置图。）
6 水处理系统
由于小区远离城区自来水供应点，自来水输送管路较远，自来水水质不是很理想。对主要生活用水本工程作了前置净化，软化以及反渗透纯水处理。生活用水主要分以下三类用途：
（1）卫生器具、车辆、道路冲洗，绿化植物灌溉用水；
（2）洗澡、衣物、水果蔬菜、餐具等洗涤用水，空调系统、锅炉采暖系统用水；
（3）煮饭、烧菜、直接饮用水。
对第一类用水本工程未做处理，直接由自来水进户接到各用水点。第二类用水采用了前置净水工艺处理，净化设备中的KDF可以有效清除水中的余氯、重金属、细菌、病毒、固体悬浮物以及滋生的藻类，后置活性炭进一步除去水中的有机物；经过净化处理的水进入软水机除去水中的钙、镁离子等无机物，处理过的水质清澈，无菌，无异味，使水的硬度控制在10ppm以下，增强水的去污力，减少水在管路系统、设备中的结垢，特别是避免了空调系统和锅炉系统的结垢问题，提高了设备的换热效率，延长了设备的使用寿命。第三类人体直接饮用水，
采用的处理方式为：将处理过的第二类水经过反渗透纯水机处理，成为直接饮用水。（系统详见水处理系统示意图）该工程使用的设备如下：
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设备名称
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型号规格
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水处理流量
|
处理方法
|
滤料或再生剂
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电源
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净水机
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PNR-KC-1-1054-5600
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2000L/h
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过滤
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KDF、活性碳
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220V-1P-50Hz
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|
软水机
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PNR-SET-1-1035-5600
|
2100L/h
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阳离子置换
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聚苯乙烯树脂和工业用盐
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220V-1P-50Hz
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纯水机
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Pro-70
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190L/d
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反渗透
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npp合成纤维、活性炭、RO膜
|
220V-1P-50Hz
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总结：
目前人们对家居装修已经不是单独停留在对室内温度的要求上，而是从各个方面如房间温湿度、新风量、空气气味、灰尘含量以及水的品质上，更加追求的是家居环境的健康性与舒适性。通过单一的中央空调配置往往不能满足客户对高品质生活的需求，本工程合理的设计运用空调、通风、除尘、循环热水和水处理系统在家居装修上的组合，营造一个五星级的家居环境。
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