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返回别墅 空气源热泵 两三联供 舒适系统 设计方案
随着生活环境的不断改变，人们对居住的要求也越来越高，中央空调系统的设计也不再 单单是调节室内温湿度，还需要考虑对周围环境友好、室内空调效果全年稳定、空调系统运行费用低，体现出高档住宅中央空调的档次与品位。本案例为长沙自建别墅三联供+新风系统项目，来看看方案如何设计。
1.工程概况
本项目位于长沙望城，为三层自建别墅，空调面积为192㎡，地暖面积为211㎡。项目已经进入装修阶段。
2.技术设计依据
《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012
《实用供热空调设计手册》陆耀庆编，第二版
《辐射供暖供冷技术规程》JGJ142-2012
《建筑给水排水设计规范》GB 50015-2009
《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2002
《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243-2016
《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ134-2010
《民用建筑热工设计规范》GB50176-2016
《全国民用建筑工程设计技术措施/暖通空调•动力》2009 年版
相关行业规范与业主提供的资料等。
3.气象参数
长沙属亚热带季风性湿润气候，四季分明，根据气候特征，初步设定供冷季、采暖季和过度季时段如下： 采暖季：11 月〜2 月；供冷季：6 月〜9 月；过度季：其它时间。
3.1室外设计参数 （见表1）
表1：室外设计参数（长沙）：
夏季空调室外计算干球温度 | 35.8℃ |
夏季空调湿球温度 | 27.7℃ |
冬季空调室外计算温度 | -1.9℃ |
冬季供暖室外计算温度 | 0.3℃ |
夏季室外平均风速 | 2.6m/s |
冬季室外平均风速 | 2.3m/s |
夏季室外大气压力 | 999.2hPa |
冬季室外大气压力 | 1019.6hPa |
3.2室内设计参数
根据设计规范，对于住宅类建筑，冬季室内设计温度为 20±2℃，低于设定温度时，室内
即会产生冷负荷，则需要中央空调系统供暖来处理室内冷负荷；夏季室内设计温度一般为
26±2℃，高于设定温度，室内会产生热负荷，则需要中央空调系统制冷来处理室内热负荷。
本项目结合国家舒适型空调设计标准和业主需求，室内设计参数见表2：
表2：室内设计参数
功能区 | 夏季 | 冬季 | ||
温度（℃） | 湿度（%） | 温度（℃） | 湿度（%） | |
客厅 | 24-26 | ﹤65 | 18-22 | ≥45 |
餐厅 | 24-26 | ﹤65 | 18-22 | ≥45 |
卧室 | 24-26 | ﹤65 | 18-22 | ≥45 |
4.负荷计算及设备选型
现有方案冷热源主机选用空气源热泵，室内侧末端夏季采用风机盘管制冷、冬季采用地
面低温辐射采暖。该方案是目前水系统空调系统中运用最为广泛的一套制冷采暖系统，技术比较成熟，也具有较好的节能效果。
4.1空调负荷计算及选型
由于建筑物内各房间的使用用途不一，使用时间也有所不同，空调系统的运行时间也会
不同。针对不同用途的房间、不同对象，舒适度的要求也会有所不同，人体的舒适度与室内
空气的温度、湿度、气流速度及人体活动量、衣着情况、年龄等诸多因素息息相关，室内温
度设定也会不一样。针对用户的个性化需求，室内空调设备的调节和管理都是按区域、按功
能配置。
在末端风机盘管选型方面，根据国家规范与业主需求情况，部分区域（如客厅）在国标 基础上盘管型号有所放大，以保证在使用过程中的舒适性有更好的提高，比较快地达到设定
温度。具体见表3。
气流组织设计侧送顶回的送回风方式，送风口采用ABS双层百叶可调节的风口，回风口采用铝合金材质的门铰式可拆卸带滤网；可以自由选择尺寸大小和形状，从而有效地和装饰相结合，营造优雅舒适的室内环境；每个空调场所的送回风系统形成一个空气循环，这样做可以保证气流组织好，室内温度分布均匀。
表3：室内空调负荷配置表
楼层 | 房间名称 | 面积㎡ | 保温情况 | 设计冷负荷指标W/㎡ | 计算冷量/W | 室内机配置 | 数量/台 | 单台冷量/W | |||
朝向 | 外墙 | 门窗 | 保温 | ||||||||
一层 | 客厅 | 58 | 西 | 2面 | 双层移窗 | XPS外墙保温 | 250 | 14500 | FP-136WA
| 2 | 8100 |
餐厅 | 26 | 东 | 1面 | 双层移窗 | XPS外墙保温 | 250 | 6500 | FP-136WA
| 1 | 8100 | |
父母房 | 11 | 西 | 1面 | 双层移窗 | XPS外墙保温 | 220 | 2420 | FP-51WA
| 1 | 3200 | |
二层 | 主卧 | 25 | 西 | 2面 | 双层移窗 | XPS外墙保温 | 220 | 5500 | FP-102WA
| 1 | 5950 |
客房 | 9 | 北 | 1面 | 双层移窗 | XPS外墙保温 | 220 | 1980 | FP-51WA
| 1 | 3200 | |
卧室 | 15 | 东 | 1面 | 双层移窗 | XPS外墙保温 | 220 | 3300 | FP-68WA
| 1 | 4150 | |
小孩房 | 14 | 南 | 1面 | 双层移窗 | XPS外墙保温 | 220 | 3080 | FP-68WA
| 1 | 4150 | |
三层 | 影视厅 | 34 | 西 | 2面 | 双层移窗 | XPS外墙保温 | 230 | 7820 | FP-85WA
| 2 | 5000 |
本项小计 | 192 | 45100 | 10 | ||||||||
4.2 采暖负荷计算及选型
供暖末端采用地暖末端，16管，15mm间距，以不高于45℃的热水为热媒，在埋置于地面以下填充层中的加热管内循环流动，通过地面以辐射的热传递方式向室内供热。具体配置见表4。
表4：采暖负荷配置表
楼层 | 区域 | 面积 | 单位负荷 | 总负荷 | 管道数 | 管间距 | 分集水器 | 温控 |
㎡ | W/㎡ | W | 路 | mm | ||||
一层 | 客厅 | 58 | 140 | 8120 | 4 | 150 | 1 | 1 |
餐厅 | 26 | 140 | 3640 | 2 | 150 | 1 | ||
厨房 | 7 | 140 | 980 | 1 | 150 | 1 | ||
父母房 | 11 | 140 | 1540 | 1 | 150 | 1 | ||
二层 | 主卧 | 25 | 140 | 3500 | 2 | 150 | 1 | 1 |
客房 | 9 | 140 | 1260 | 1 | 150 | 1 | ||
过道 | 12 | 140 | 1680 | 1 | 150 | 1 | ||
仓库 | 15 | 140 | 2100 | 1 | 150 | 1 | ||
小孩房 | 14 | 140 | 1960 | 1 | 150 | 1 | ||
三层 | 影视厅 | 34 | 140 | 4760 | 2 | 150 | 1 | 1 |
合计 | 211 | 29540 | 16 | 3 | 10 | |||
4.3 新风系统计算及选型
参照 GB50736-2012 中换气次数的规定，居住建筑换气次数宜为 0.45~0.7 次/h、住宅的厨房及卫生间 全面通风换气次数不宜小于3次/h，本方案按略高于此标准设计。具体见表5。
表5：新风系统选型表
楼层 | 区域 | 面积 | 换气次数 | 新风量
| 新风设备 | 数量 | 风量 | 送风口 | 回风口 |
㎡ | 次/小时 | m³/h | 台 | ||||||
一层 | 客厅 | 58 | 1.2 | 208.8 | OTS-350DH
| 1 | 350m³/h
| 3 | 3 |
餐厅 | 26 | 1.2 | 93.6 | 2 | 2 | ||||
父母房 | 11 | 1.2 | 39.6 | 1 | 1 | ||||
本相小计 | 95 | 342 | 1 | ||||||
二层 | 主卧 | 25 | 1 | 75 | OTS-350DH
| 1 | 350m³/h
| 1 | 1 |
客房 | 9 | 0.8 | 21.6 | 1 | 1 | ||||
过道 | 12 | 1 | 36 | 1 | 1 | ||||
小孩房 | 14 | 1 | 42 | 1 | 1 | ||||
本项小计 | 94 | 276.6 | 1 | ||||||
4.4 空气源热泵主机选型
本系统采用空气源热泵两联供机组作为冷热源，夏季制取 7-15°C 的空调冷水、供给室
内送风设备处理室内空气；冬季制取 40-45°C 的空调热水，供给室内地面辐射采暖末端系统。 从表3、表4可知，本系统冷、热负荷分别为45100W、29540W，制冷同开率为70%，则冷负荷为45100W×0.7=31570W。最终，该项目配置碧涞变频两联供机组2台，具体参数见表6。
表6：空气源热泵主机相关参数
产品型号 | RB-22KC2GBP（南方型）/RB-22KC3GBP（南方型） |
电源 | 220V～50Hz |
名义制冷量 | 14KW |
名义制冷消耗总功率 | 5.4KW |
制热量 | 16KW |
制热消耗总功率 | 5.4KW |
最大运行电流 | 36.0A |
额定循环水流量 | 2.4m³/h |
制冷剂 | R410A |
注：额定制冷：室外干球温度：35℃，湿球温度 24℃，出水温度：7℃；制热工况1：室外干球温度：7℃，湿球温度：6℃，出水温度：45℃；制热工况2：室外干球温度：-12℃，湿球温度：-14℃，出水温度：41℃。 | |
5.系统图
6. 现场图（可整体插入其他页面）
