獨棟大別墅環境系統配置與選擇
----實現室內“溫度，溼度，空氣質量，水質安全”控制功能
室內環境，是每個家庭必須考慮的，是對每個家庭成員身體，身心健康有顯著影響的。環境包括”溫度，溼度，空氣，水”。
溫度----就是冬季供暖，夏季製冷
溼度---一定範圍內的溼度對人體健康以及人體舒適感覺高於溫度表現
空氣----就是空氣質量，含氧量，溼度，清潔度
水-------自來水對於家庭不同使用目的需求需要進行的處理，把自來水轉換為飲用水和洗浴水
常規舒適家居系統示意圖
上圖為舒適家居系統的示意圖，概括了家庭三個舒適指標的所需系統。
一：舒適溫度
就是目前市場舒適家居系統的技術發展，已經由傳統的冷媒中央空調，加壁掛爐供暖，提升到了，利用冷暖空氣源熱泵機組的製冷和制熱功能，來實現冷凝共用一套機組的目標，因為低溫供暖技術已經達到了比較高的水平。空氣源熱泵機組可以透過一個系統主管道來實現全部的製冷和供暖功能。可以在冬季實現利用低溫水（低於35℃供水溫度）實現室內溫度達到21-22℃的舒適溫度。低於35℃的溫熱水，是空氣源熱泵最佳的工作溫度範圍，是能耗最低的執行產出。因此，就目前的能源結構下，採用空氣源熱泵機組進行供暖，是最經濟，最舒適的。在夏季，同樣是水系統制冷，製冷水溫在7-12℃，我們知道水系統空調的舒適度是遠高於冷媒機制冷的舒適度的，因為，冷媒機制冷時間長時，空氣溼度非常低，非常乾燥，容易對人體產生不利和不舒適的感覺，比如需要開窗通風或者增加溼度。而水機空調可以自動調節室內的溼度，確保長期製冷時的空氣溼度容易保持在人體接受的溼度範圍，特別是在較高溼度的地區，起著降低溫度的同時，降低溼度（水機制冷最大的好處是可以把室內的溼度控制在50%不在降低），並保持舒適。
一、關於溫度（製冷，供暖）控制的結構
1）供暖一般採用地下盤管來實現，空氣源熱泵供暖（兩聯供系統） 的地下盤管與壁掛爐燃氣供暖的施工基本相似，但是，如果選擇不當，低溫水供暖效果就會很難達到，供暖水溫就必須高於40℃以上，才能讓室內溫度提升到舒適溫度。因此，我們在使用空氣源熱泵供暖的系統中採用的是超細管道（Ø12）高密度的盤管，利用成品寬架來實現管道均勻排布。每平米的管道長度達到了24米的密集度，管道密集後的散熱量就會大大增加。這樣就可以滿足低溫水下的高功率輸出。實現空氣源熱泵的高效率。
壁掛爐地暖
兩聯供地暖
兩者區別非常明顯，因此對水溫的要求完全不同。
2）而製冷方面則分為兩種方式，一種為傳統風盤製冷，一種為毛細管鋪貼牆體多面的方式實現自然降溫。
兩種方式的優缺點明顯不同，第一種方式，優點是：簡單，高效，室溫基本均勻，安裝沒有特殊要求，室溫達到平衡時也靜音，但是缺點是必須有區域性吊頂，在初始降溫製冷時有一定的噪音和風感。第二種方式，優點是：靜音，溫度均衡，無風感，缺點就是：安裝與裝修的設計必須嚴格協調和配合，必須依照毛細管制冷需求的安裝標準來做裝修設計，必須加強室內的溼度控制，不得隨意開窗，長期密閉門窗和門窗長期不得有漏風等現象，否則室內的有毛細管部分的牆體會發黴。吊頂配合為大面積，有造型限制，牆面有毛細管的，不可以隨意做造型和設計它物懸掛，包括燈光和佈線插座限制。
兩種製冷模式下不同的安裝結果
總結：兩種不同的製冷模式，對應於使用結果方面的差異為一個是長期開，可以關閉和不得關閉，一個是對裝修材質，門窗密封，溼度控制，牆體保溫基礎沒有要求，一個有絕對的要求。其最終結果是，風盤製冷的使用壽命和可維修性很好，一個是無需維修也不可維修，對人進出的條件有要求，門不可隨意開著，地下室必須全面密封和絕熱。至於使用效果的差異，如果都是長期開，沒有差別。
關於空氣源熱泵（兩聯供）系統的裝置選擇方面，分為進口品牌和國產品牌兩種，兩者之間在技術上差別不大，在控制系統的完善性上進口品牌不如國產品牌。且進口品牌不能做到全變頻（壓縮機變頻，風機變頻，水泵變頻），無法做到水泵變頻。國產品牌可以做到。
目前我們常用品牌中，選擇最大的是自動變水溫功能。自動變水溫的優勢在於一旦室內溫度達到或者接近設定溫度後，機組自動降低輸出水溫（自控溫範圍可以達到30-45℃），而保持機組壓縮機持續低功率輸出，起到節能降耗作用，延長裝置使用壽命。國產品牌的特點是全變頻輸出，節能效果和舒適效果有長期使用經驗，控制系統完善，且因為可以變頻輸出水流故無需壓差旁通控制，較好的降低系統複雜度。
在系統造價上，進口和國產品牌主機價格差別不大，內機風盤則價格差別比較大，高出20-30%。
關於地下盤管部分，市場上絕大多數選擇都是以壁掛爐地暖系統，透過略微加密方式施工（管徑Ø16-20間距150㎜這樣的系統對機組輸出的水溫要求很高），如果選用超細管（直徑Ø12，間距60㎜），兩者之間的差價達到50%。整體全套冷暖系統造價上，同樣品牌不論進口和國產，地暖部分不同，總價差價15-20%。如主機內機選擇進口品牌比國產品牌在高出25-35%（因為機組品牌不同對應系統的其他裝置有增加）。
根據本案圖片，和周圍環境，建議使用空氣源熱泵系統作為家庭冷暖供應，迴避掉壁掛爐燃氣供暖，也能節省下燃氣增容費用（入戶燃氣只有最大6立方，不足以滿足本房型的功率需求）而電部分則完全應該是滿足的（不用空氣源，家裡還是需要做中央空調，所以供電部分應該是滿足的），空氣源熱泵的所需功率比單純的冷媒機中央空調所需功率略小。
二，新風系統
- 潔淨空氣和溼度控制
新風系統是解決室內長期密閉後或因為冬夏製冷制熱不能開窗，容易造成室內氧氣消耗而降低問題的最好辦法，可以家庭長期開機，確保家庭室內空氣新鮮。無灰塵或者少灰塵。但是如果因住宅環境限制，相對溼度比較大地區，則建議選擇使用除溼新風機。室內部分管道，只比單純新風全熱交換系統多出一根除溼風管，其餘部分則基本相同。
本案分為三層結構，分別位於半地下，地面一層和二層。半地下區域的溫溼度與地面層完全不同，特別是在春季，黃梅天時因為冷熱溫差和空氣溼度，容易造成負一層的潮溼和熱燥感。因此，我司做出兩種不同的方案，供以選擇：1，全部樓層分別單獨安裝新風除溼機組，好處是除了負一層是必須的外，一層和二層則依據環境溼度自動啟動除溼和新風送風。無需開啟空氣源熱泵機組和內機進行降溫除溼。缺點是，新風除溼機的造價比較高。2，負一層選擇單獨安裝新風除溼機系統，一層二層則選用新風機系統，因為在地面層上方的房子，溼度不會特別大，比負一層的溼度會好很多，且在春夏季中因為有製冷風盤的作用，如果希望室內溫度保持必要的溫度，則自動可以完成溼度控制，降低操作複雜度。
新風機和新風除溼機，在外形上的區別不大，但是體積有不同，因為內部設定了壓縮機和表冷器的原因，故重量比較大，體積比較大，且噪音值相比新風機大。對安裝和懸掛機組的位置要求比較高。
新風系統示意圖
全熱交換新風除溼機系統
全熱交換新風系統
目前我司常用全熱交換新風系統品牌有：、國產品牌為：。
新風除溼機品牌主要是以國產品牌為主，進口品牌為：、國產品牌有：。
轉輪式全熱新風交換機
新風除溼機，新風機
換熱式全熱交換新風機
全熱交換新風機，新風除溼機
設計思路：本案為三層，考慮本案的實際，從實用角度出發，單獨一臺大風量新風機或者新風除溼機，其造價不菲，且風量大的裝置噪音大，裝置佔地也大，還需要穿越樓板，穿越樓板的尺寸較大，且目前尚無家用大功率，大風量全熱新風除溼機組裝置。因此，建議設計為分層設定新風除溼機組或者採用負一層帶除溼的新風，一層地面以上可以用全熱交換新風除溼機，也可以用全熱交換新風機，負一層面積約在200平米，需要選擇新風量為500立方的機器，一層面積約200平，去掉車庫面積後約140-150平，可以選擇新風量400立方機器，二層面積約125平，可以選擇350立方風量機器。
新風系統對於本案來說是必須安裝的，考慮到面積比較大，且環境條件特別好，建議安裝時考慮。
三，水處理系統
- 水及水處理系統
水是人生活中必不可少的，也是對於家庭成員來說，健康最重要的方面，關於水處理的需求，依據使用用途做分別處理才是最合適的。
洗浴用水：一般使用軟水最佳，常見軟水利用氯化鈉作為置換原料，把自來水中的鈣鎂離子去除，實現水軟化。能確保家用衣物，人體等不受腐蝕和降低洗衣用洗衣粉用量，降低水垢產生。
直飲水：只在廚房和其他茶室區域進行安裝，可以提供直飲水或者直飲開水（88℃），直飲機多種性質，有超濾直飲水和納濾直飲水（透過ao膜進行逆滲透）進行水質淨化。
廚房食物清洗用水：廚房食物處理必須使用常規自來水，不可以用軟水，軟水中存在部分少量的軟水鹽成分，因此容易產生副作用，一般使用，透過總進水的前置過濾器後的水直接進廚房後使用，也有部分透過安裝中央淨水機處理過的水進入廚房使用。
以上三種用途的水都是透過各種的方式來實現，設計依據房屋用水量大小來決定。
全屋水處理系統圖
一、這是利用超濾機處理後的水，直接進入廚房使用，同時也可以提供全屋其他淨水系統來提升水處理效率和效果。
二、常規水處理系統的處理流程
以上為兩種不同水處理原理實現全屋淨水的處理方式。
關於水處理品牌，目前國內進口品牌和國產品牌都很多，常見的如進口品牌。國產品牌更是很多。品牌不同價位不同，根據選擇系統不同，可以說差價很大。
四、室內給水管
室內水管道部分：室內水管道常規使用PPR材質的有近20年曆史，近年來已經逐漸淘汰，今年國家標準局出臺了一個全新的室內裝飾用水管國家標準，逐漸取締塑膠管材做生活水管，推廣金屬管材（銅，不鏽鋼）薄壁管做室內管道。
從本案的角度來說，如果還選用PPR管做水管，已經很落後並無法保證長距離使用中存水的安全問題，和焊接點的長期壽命不確定性。所以建議使用金屬管道，銅管和薄壁不鏽鋼管道。兩種不同的管道效能和質量都可以保證使用至少50年以上的使用壽命，區別在於造價，相對而言銅管會高於不鏽鋼薄壁管。依據不同需求，管道長度目前無法計算，但是按照我們已有案例，不鏽鋼管的好處就是保持水質不會產生二次汙染和效能穩定。
不鏽鋼管道和銅管都實現了卡壓式非焊接連線，這樣可以保證管道不會因為焊接受熱變形和氧化。
不鏽鋼管道和銅管做生活水管，本案推薦用不鏽鋼管，主要是不鏽鋼管材的穩定性和安全性比銅管高，銅管有材質含重金屬風險，而不鏽鋼管不擔心這個問題，只要選擇食品級如304或者316級別的不鏽鋼材質，就能滿足長期使用要求。
五、總結
以上，就目前家庭高階冷暖，水，空氣系統 做了相對詳細的評估和建議，就本案而言，要實現最佳目的，可以透過自己的選擇來分別選擇不同檔次和不同價位的產品，本說明中任意產品都屬於安全，可信，穩妥，和質量保證的產品。使用壽命和使用效果都會保持長期有效，部分產品壽命無法與建築同壽，但是可以做到直接到壽後直接替換和方便維修。家用給水管部分的使用壽命，如果使用金屬管道可以做到建築同壽。
南京聖菲斯環境系統工程有限公司技術部
2020.12.28
