独栋大别墅环境系统配置与选择
----实现室内“温度，湿度，空气质量，水质安全”控制功能
室内环境，是每个家庭必须考虑的，是对每个家庭成员身体，身心健康有显著影响的。环境包括”温度，湿度，空气，水”。
温度----就是冬季供暖，夏季制冷
湿度---一定范围内的湿度对人体健康以及人体舒适感觉高于温度表现
空气----就是空气质量，含氧量，湿度，清洁度
水-------自来水对于家庭不同使用目的需求需要进行的处理，把自来水转换为饮用水和洗浴水
上图为舒适家居系统的示意图，概括了家庭三个舒适指标的所需系统。
一：舒适温度
就是目前市场舒适家居系统的技术发展，已经由传统的冷媒中央空调，加壁挂炉供暖，提升到了，利用冷暖空气源热泵机组的制冷和制热功能，来实现冷凝共用一套机组的目标，因为低温供暖技术已经达到了比较高的水平。空气源热泵机组可以通过一个系统主管道来实现全部的制冷和供暖功能。可以在冬季实现利用低温水（低于35℃供水温度）实现室内温度达到21-22℃的舒适温度。低于35℃的温热水，是空气源热泵最佳的工作温度范围，是能耗最低的运行产出。因此，就目前的能源结构下，采用空气源热泵机组进行供暖，是最经济，最舒适的。在夏季，同样是水系统制冷，制冷水温在7-12℃，我们知道水系统空调的舒适度是远高于冷媒机制冷的舒适度的，因为，冷媒机制冷时间长时，空气湿度非常低，非常干燥，容易对人体产生不利和不舒适的感觉，比如需要开窗通风或者增加湿度。而水机空调可以自动调节室内的湿度，确保长期制冷时的空气湿度容易保持在人体接受的湿度范围，特别是在较高湿度的地区，起着降低温度的同时，降低湿度（水机制冷最大的好处是可以把室内的湿度控制在50%不在降低），并保持舒适。
一、关于温度（制冷，供暖）控制的结构
1）供暖一般采用地下盘管来实现，空气源热泵供暖（两联供系统） 的地下盘管与壁挂炉燃气供暖的施工基本相似，但是，如果选择不当，低温水供暖效果就会很难达到，供暖水温就必须高于40℃以上，才能让室内温度提升到舒适温度。因此，我们在使用空气源热泵供暖的系统中采用的是超细管道（Ø12）高密度的盘管，利用成品宽架来实现管道均匀排布。每平米的管道长度达到了24米的密集度，管道密集后的散热量就会大大增加。这样就可以满足低温水下的高功率输出。实现空气源热泵的高效率。
两者区别非常明显，因此对水温的要求完全不同。
2）而制冷方面则分为两种方式，一种为传统风盘制冷，一种为毛细管铺贴墙体多面的方式实现自然降温。
两种方式的优缺点明显不同，第一种方式，优点是：简单，高效，室温基本均匀，安装没有特殊要求，室温达到平衡时也静音，但是缺点是必须有局部吊顶，在初始降温制冷时有一定的噪音和风感。第二种方式，优点是：静音，温度均衡，无风感，缺点就是：安装与装修的设计必须严格协调和配合，必须依照毛细管制冷需求的安装标准来做装修设计，必须加强室内的湿度控制，不得随意开窗，长期密闭门窗和门窗长期不得有漏风等现象，否则室内的有毛细管部分的墙体会发霉。吊顶配合为大面积，有造型限制，墙面有毛细管的，不可以随意做造型和设计它物悬挂，包括灯光和布线插座限制。
两种制冷模式下不同的安装结果
总结：两种不同的制冷模式，对应于使用结果方面的差异为一个是长期开，可以关闭和不得关闭，一个是对装修材质，门窗密封，湿度控制，墙体保温基础没有要求，一个有绝对的要求。其最终结果是，风盘制冷的使用寿命和可维修性很好，一个是无需维修也不可维修，对人进出的条件有要求，门不可随意开着，地下室必须全面密封和绝热。至于使用效果的差异，如果都是长期开，没有差别。
关于空气源热泵（两联供）系统的设备选择方面，分为进口品牌和国产品牌两种，两者之间在技术上差别不大，在控制系统的完善性上进口品牌不如国产品牌。且进口品牌不能做到全变频（压缩机变频，风机变频，水泵变频），无法做到水泵变频。国产品牌可以做到。
目前我们常用品牌中，选择最大的是自动变水温功能。自动变水温的优势在于一旦室内温度达到或者接近设定温度后，机组自动降低输出水温（自控温范围可以达到30-45℃），而保持机组压缩机持续低功率输出，起到节能降耗作用，延长设备使用寿命。国产品牌的特点是全变频输出，节能效果和舒适效果有长期使用经验，控制系统完善，且因为可以变频输出水流故无需压差旁通控制，较好的降低系统复杂度。
在系统造价上，进口和国产品牌主机价格差别不大，内机风盘则价格差别比较大，高出20-30%。
关于地下盘管部分，市场上绝大多数选择都是以壁挂炉地暖系统，通过略微加密方式施工（管径Ø16-20间距150㎜这样的系统对机组输出的水温要求很高），如果选用超细管（直径Ø12，间距60㎜），两者之间的差价达到50%。整体全套冷暖系统造价上，同样品牌不论进口和国产，地暖部分不同，总价差价15-20%。如主机内机选择进口品牌比国产品牌在高出25-35%（因为机组品牌不同对应系统的其他设备有增加）。
根据本案图片，和周围环境，建议使用空气源热泵系统作为家庭冷暖供应，回避掉壁挂炉燃气供暖，也能节省下燃气增容费用（入户燃气只有最大6立方，不足以满足本房型的功率需求）而电部分则完全应该是满足的（不用空气源，家里还是需要做中央空调，所以供电部分应该是满足的），空气源热泵的所需功率比单纯的冷媒机中央空调所需功率略小。
二，新风系统
- 洁净空气和湿度控制
新风系统是解决室内长期密闭后或因为冬夏制冷制热不能开窗，容易造成室内氧气消耗而降低问题的最好办法，可以家庭长期开机，确保家庭室内空气新鲜。无灰尘或者少灰尘。但是如果因住宅环境限制，相对湿度比较大地区，则建议选择使用除湿新风机。室内部分管道，只比单纯新风全热交换系统多出一根除湿风管，其余部分则基本相同。
本案分为三层结构，分别位于半地下，地面一层和二层。半地下区域的温湿度与地面层完全不同，特别是在春季，黄梅天时因为冷热温差和空气湿度，容易造成负一层的潮湿和热燥感。因此，我司做出两种不同的方案，供以选择：1，全部楼层分别单独安装新风除湿机组，好处是除了负一层是必须的外，一层和二层则依据环境湿度自动启动除湿和新风送风。无需开启空气源热泵机组和内机进行降温除湿。缺点是，新风除湿机的造价比较高。2，负一层选择单独安装新风除湿机系统，一层二层则选用新风机系统，因为在地面层上方的房子，湿度不会特别大，比负一层的湿度会好很多，且在春夏季中因为有制冷风盘的作用，如果希望室内温度保持必要的温度，则自动可以完成湿度控制，降低操作复杂度。
新风机和新风除湿机，在外形上的区别不大，但是体积有不同，因为内部设置了压缩机和表冷器的原因，故重量比较大，体积比较大，且噪音值相比新风机大。对安装和悬挂机组的位置要求比较高。
全热交换新风除湿机系统
全热交换新风系统
目前我司常用全热交换新风系统品牌有：、国产品牌为：。
新风除湿机品牌主要是以国产品牌为主，进口品牌为：、国产品牌有：。
转轮式全热新风交换机
新风除湿机，新风机
换热式全热交换新风机
全热交换新风机，新风除湿机
设计思路：本案为三层，考虑本案的实际，从实用角度出发，单独一台大风量新风机或者新风除湿机，其造价不菲，且风量大的设备噪音大，设备占地也大，还需要穿越楼板，穿越楼板的尺寸较大，且目前尚无家用大功率，大风量全热新风除湿机组设备。因此，建议设计为分层设置新风除湿机组或者采用负一层带除湿的新风，一层地面以上可以用全热交换新风除湿机，也可以用全热交换新风机，负一层面积约在200平米，需要选择新风量为500立方的机器，一层面积约200平，去掉车库面积后约140-150平，可以选择新风量400立方机器，二层面积约125平，可以选择350立方风量机器。
新风系统对于本案来说是必须安装的，考虑到面积比较大，且环境条件特别好，建议安装时考虑。
三，水处理系统
- 水及水处理系统
水是人生活中必不可少的，也是对于家庭成员来说，健康最重要的方面，关于水处理的需求，依据使用用途做分别处理才是最合适的。
洗浴用水：一般使用软水最佳，常见软水利用氯化钠作为置换原料，把自来水中的钙镁离子去除，实现水软化。能确保家用衣物，人体等不受腐蚀和降低洗衣用洗衣粉用量，降低水垢产生。
直饮水：只在厨房和其他茶室区域进行安装，可以提供直饮水或者直饮开水（88℃），直饮机多种性质，有超滤直饮水和纳滤直饮水（通过ao膜进行逆渗透）进行水质净化。
厨房食物清洗用水：厨房食物处理必须使用常规自来水，不可以用软水，软水中存在部分少量的软水盐成分，因此容易产生副作用，一般使用，通过总进水的前置过滤器后的水直接进厨房后使用，也有部分通过安装中央净水机处理过的水进入厨房使用。
以上三种用途的水都是通过各种的方式来实现，设计依据房屋用水量大小来决定。
一、这是利用超滤机处理后的水，直接进入厨房使用，同时也可以提供全屋其他净水系统来提升水处理效率和效果。
二、常规水处理系统的处理流程
以上为两种不同水处理原理实现全屋净水的处理方式。
关于水处理品牌，目前国内进口品牌和国产品牌都很多，常见的如进口品牌。国产品牌更是很多。品牌不同价位不同，根据选择系统不同，可以说差价很大。
四、室内给水管
室内水管道部分：室内水管道常规使用PPR材质的有近20年历史，近年来已经逐渐淘汰，今年国家标准局出台了一个全新的室内装饰用水管国家标准，逐渐取缔塑料管材做生活水管，推广金属管材（铜，不锈钢）薄壁管做室内管道。
从本案的角度来说，如果还选用PPR管做水管，已经很落后并无法保证长距离使用中存水的安全问题，和焊接点的长期寿命不确定性。所以建议使用金属管道，铜管和薄壁不锈钢管道。两种不同的管道性能和质量都可以保证使用至少50年以上的使用寿命，区别在于造价，相对而言铜管会高于不锈钢薄壁管。依据不同需求，管道长度目前无法计算，但是按照我们已有案例，不锈钢管的好处就是保持水质不会产生二次污染和性能稳定。
不锈钢管道和铜管都实现了卡压式非焊接连接，这样可以保证管道不会因为焊接受热变形和氧化。
不锈钢管道和铜管做生活水管，本案推荐用不锈钢管，主要是不锈钢管材的稳定性和安全性比铜管高，铜管有材质含重金属风险，而不锈钢管不担心这个问题，只要选择食品级如304或者316级别的不锈钢材质，就能满足长期使用要求。
五、总结
以上，就目前家庭高端冷暖，水，空气系统 做了相对详细的评估和建议，就本案而言，要实现最佳目的，可以通过自己的选择来分别选择不同档次和不同价位的产品，本说明中任意产品都属于安全，可信，稳妥，和质量保证的产品。使用寿命和使用效果都会保持长期有效，部分产品寿命无法与建筑同寿，但是可以做到直接到寿后直接替换和方便维修。家用给水管部分的使用寿命，如果使用金属管道可以做到建筑同寿。
南京圣菲斯环境系统工程有限公司技术部
2020.12.28
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