
全空气空调系统的最终效果,并不只取决于设备本身。冷热负荷是否准确、风量是否匹配、风管阻力是否合理、设备间位置是否合适、新风和湿度处理是否充分,都会直接影响系统的舒适度、噪音、能耗和长期稳定性。
YUJU御居环境在全空气系统设计中,坚持从建筑实际条件出发,将冷热负荷、设备选型、风量计算、风管尺寸、系统静压、气流组织、新风、除湿加湿、空气过滤和智能控制作为一个完整系统进行设计,而不是分别处理。
全空气系统设计的第一步,不是先确定空调型号,而是先判断建筑真正需要多少制冷量和采暖量。
冷热负荷需要综合考虑:
✔ 建筑面积与室内体积
✔ 层高及挑空空间
✔ 建筑朝向及太阳辐射
✔ 外墙、屋顶及围护结构保温性能
✔ 玻璃面积、玻璃类型及遮阳条件
✔ 人员、照明及电器散热
✔ 室外空气渗透
✔ 新风带来的显热与潜热负荷
✔ 项目所在地夏季及冬季设计气候条件
单位面积W/㎡经验值可以用于方案初期快速估算,但不应直接替代正式负荷分析。同样面积的住宅,因为朝向、玻璃、层高和保温性能不同,实际冷热负荷可能存在明显差异。
全空气系统的冷热量最终需要通过空气输送到不同房间,因此计算完建筑负荷以后,还需要进一步确定每个区域需要多少送风量。
朝南客厅、西晒卧室、地下室、挑空空间以及大面积玻璃区域的单位负荷往往并不相同,因此不能简单按照房间面积平均分配风量。
YUJU根据房间冷热负荷、设计送风温差、房间体积和使用功能计算所需风量,再进一步确定支管尺寸、风口面积和对应的智能风阀配置。
全空气系统通常将Air Handler、过滤器、除湿设备、加湿设备及部分空气处理模块集中布置,因此设备间位置需要在建筑设计阶段尽早确定。
远离主要休息区域:设备间尽量避免直接紧邻主卧、儿童房、书房及其他对噪音敏感的空间。
考虑墙体隔声:根据设备噪声、墙体结构及建筑条件采用适当的隔声、减振措施,而不是单纯依靠设备本身低噪运行。
预留检修空间:过滤器、盘管、风机、电控箱、除湿设备等需要能够方便拆卸和维护。
考虑排水:设备间需要合理设置冷凝水排放,并根据建筑条件配置地漏、防水或排水保护措施。
靠近主风管路径:设备间位置应尽量减少主风管无效长度和复杂弯头,使风管系统更加紧凑。
风管不是越大越好,也不能为了节省吊顶空间无限缩小。管径需要根据通过风量、允许风速和系统阻力进行综合确定。
风管过小,会造成风速升高、阻力增加、风机功耗增加和噪音上升;风管过大虽然阻力较低,但会占用更多吊顶空间并增加施工成本。
YUJU在设计中会分别计算主管、支管和末端风管所承担的实际风量,再根据住宅、商业及特殊建筑不同的噪音要求选择相应的设计风速。
全空气风管设计不能脱离建筑结构和室内设计单独完成。梁、吊顶、灯具、柜体、窗帘盒、消防管道、电气管线以及检修口都可能与风管发生空间冲突。
在保证系统风量和阻力合理的前提下,主风管通常优先通过走廊、设备区域及其他次要空间,再分支进入主要房间,尽量减少对主要空间层高的影响。
风管转弯应尽量平缓,减少过多急弯、突缩、突扩以及不必要的复杂三通,以降低局部阻力和气流噪音。
风机提供的静压,需要克服空气从Air Handler到最远或阻力最大的末端风口之间的全部系统阻力。
系统阻力通常包括:
✔ 直管摩擦阻力
✔ 弯头及三通局部阻力
✔ 调节阀及电动风阀阻力
✔ 过滤器阻力
✔ 消声及空气处理模块阻力
✔ 送风口与回风口阻力
✔ 新风和其他外部部件阻力
设计时需要找到系统中的最不利环路,计算其总阻力,再据此校核Air Handler需要提供的机外静压。
空调设备和风管全部设计正确,并不代表室内一定舒适。最后进入房间的风速、方向和空气循环路径,同样会影响人体体感。
YUJU根据房间结构、床位、沙发、玻璃、挑空区域及人员活动位置设计送风口和回风口,尽量避免冷风或热风直接吹向人体,同时避免送风刚进入房间就被回风口直接吸走形成“短路”。
线性风口、条形风口、侧送风、下送风、地板送风等形式都可以使用,但必须根据实际风量、送风距离和装修条件选择,而不是只考虑视觉效果。
全空气系统中的新风设计,不能只确定“每小时送多少新风”,还需要同时考虑人员需求、室外空气质量、新风取风位置、管路阻力、过滤压降以及室外空气带来的冷热和湿度负荷。
旧式设计中有时会按照循环风量的一定比例确定新风量,但对于现代住宅、商业建筑和不同使用场景,这种方法并不适合作为统一标准。
新风量应根据建筑用途、人员数量、房间面积、使用时间、建筑气密性以及室内CO₂和空气品质目标进行设计。
对于住宅,可以根据实际居住人数和房间功能配置持续低速新风,也可以结合CO₂传感器实现按需通风;对于商业建筑,则需要结合人员密度、营业时间和实际使用状态制定更加灵活的新风控制策略。
当项目配置CO₂传感器时,可以根据室内实际人员活动和CO₂浓度变化动态调整新风量。
人员较少时,系统可以适当降低新风量;人员集中、CO₂持续上升时,则增加新风量,使新风系统从固定运行逐步转向按实际空气品质需求运行。
具体控制阈值应根据建筑用途、设计标准、传感器精度及项目控制逻辑确定,而不应把所有住宅或商业建筑统一设定为相同的几个固定数值。
室外新风口的位置,会直接影响进入建筑的空气质量。
远离污染源:应尽量避开厨房排烟、卫生间排风、车库废气、锅炉或其他设备排气,以及道路扬尘和明显异味源。
避免送排风短路:新风口和排风口的位置、距离以及相对方向,应根据建筑条件、室外主导风向和相关规范进行设计,避免排出的空气再次被新风口吸入。
考虑周边环境:新风取风口宜选择室外空气相对洁净、灰尘和污染源较少的位置,而不是简单按照某一个固定朝向布置。
因此,“新风口必须朝北”“必须离地固定多少米”或者“与排风口必须保持某一个统一距离”等经验值,都不适合脱离建筑和当地规范直接套用。
新风取风口长期直接面对室外环境,因此需要同时考虑雨水、昆虫、树叶及其他异物进入系统的风险。
根据项目条件,可以配置防雨百叶、防护网和必要的初级过滤措施,同时保证足够的有效通风面积,避免百叶或防护网本身形成过大的空气阻力。
新风管路应尽量简洁,减少不必要的长度、急弯和局部阻力,但不能简单规定所有项目必须控制在某一个固定长度以内。
真正需要校核的是整个新风管路在设计风量下产生的阻力,以及新风机或Air Handler剩余静压能否克服这些阻力。
新风管路阻力通常需要考虑:
✔ 新风直管摩擦阻力
✔ 弯头、三通和变径局部阻力
✔ 室外防雨百叶阻力
✔ 新风过滤器阻力
✔ 热回收、新风除湿等空气处理模块阻力
✔ 风阀及其他附件阻力
新风管尺寸需要根据实际设计风量和允许空气速度确定。
管径过小会造成空气速度升高、阻力增加以及气流噪音;管径过大则会增加吊顶空间占用和施工成本。
因此,新风口和新风管的空气速度也不能使用一个固定数值套用所有项目,应根据住宅、商业或特殊建筑的噪音要求和输送距离进行设计。
室外新风不仅带来空气交换,同时还会把室外温度、湿度和颗粒物带入建筑。
根据项目所在地区气候条件和空气品质,可以配置:
✔ 新风颗粒物过滤
✔ 热回收或能量回收
✔ 夏季预冷
✔ 夏季新风除湿
✔ 冬季预热
✔ 其他项目需要的空气处理措施
尤其在南方梅雨季、沿海地区或高湿气候中,如果新风没有进行合理湿度处理,大量室外湿空气进入住宅后可能明显增加室内潜热负荷和除湿压力。
住宅中的新风、卫生间排风、厨房排风以及建筑自然渗透会共同影响室内外压力关系。
在建筑气密性较好的条件下,可以通过合理的新风和排风平衡,使部分住宅维持轻微正压,从而减少室外未经处理空气通过建筑缝隙无组织进入室内的机会。
但微正压不能简单理解为“新风一直大于排风”,更不能追求过高压差。设计时仍需考虑门窗开启、厨房和卫生间排风、建筑气密性以及不同季节的运行状态。
全空气系统运行时,大量室内空气会不断通过Air Handler进行循环,但循环空气并不等于室外新风。
循环风主要承担制冷、制热、过滤、湿度处理和房间空气分配;新风则主要负责室内外空气交换、CO₂控制和污染物稀释。
空调制冷过程中虽然可以产生一定的除湿能力,但当室内温度已经达到设定值以后,压缩机运行时间减少,空调本身未必能够继续满足湿度控制要求。
因此,对于南方梅雨季、沿海地区、地下室以及其他高湿空间,可以配置独立除湿系统;冬季长期采暖导致室内空气偏干的建筑,则可以根据实际需求配置加湿系统。
地下室尤其需要同时考虑建筑防水、土壤湿气、冷表面结露、新风湿负荷和空气循环,单纯增加一台除湿机并不能解决所有湿度问题。
全空气系统可以利用集中回风,对整个建筑循环空气进行持续过滤。根据项目要求,可以配置前置过滤、中高效颗粒物过滤、活性炭吸附、电子空气净化及UV-C辅助空气处理等模块。
但过滤等级越高,通常意味着过滤器阻力也会增加。如果过滤系统压降过高,而Air Handler风机能力没有同步设计,可能造成实际送风量下降。
因此,过滤器需要同时考虑过滤等级、有效面积、设计风量、初阻力、终阻力和维护周期。
不同房间的冷热负荷会随着太阳辐射、人员活动和使用时间不断变化,因此全空气系统可以通过房间温控器、电动比例风阀和智能控制实现区域独立调节。
但当多个房间风阀逐渐关闭以后,主管内部静压会升高。如果没有合理的风量平衡策略,可能造成剩余房间风量过大、风口噪音上升以及Air Handler运行状态异常。
因此,分区系统必须同时设计比例风阀、最小风量、静压控制、旁通策略或EC变速风机控制,使房间独立调节与主系统稳定运行相互兼容。
房间独立温控:根据各区域实际温度需求自动调整风阀开度。
比例风量调节:根据冷热负荷变化动态调整送风量。
温湿度联动:控制空调、除湿及加湿设备运行。
CO₂与新风联动:根据人员及空气品质需求调整新风量。
Air Handler联动:根据总体区域需求控制风机和冷热源运行。
系统静压控制:根据风阀变化维持合理的风管静压。
运行保护:根据系统状态设置压缩机延时、设备保护及异常报警逻辑。
远程与集中管理:根据项目配置接入手机端或楼宇管理平台。
住宅对于噪音更加敏感,因此风速、风口压降和系统静压设计通常需要更加保守;商业建筑则可能拥有更长的风管、更复杂的管路和更多末端设备,因此允许的机外静压范围通常更大。
YUJU不会使用一个固定静压值套用所有项目,而是根据最不利环路阻力 + 回风阻力 + 外部部件阻力 + 合理设计余量确定所需机外静压。
对于住宅系统,设计重点是满足最远末端风量的同时,尽量降低不必要的静压和高速气流;对于商业项目,则需要结合更长的输送距离和系统复杂度重新校核。
| 设计步骤 | 主要内容 |
| 建筑需求分析 | 建筑用途、气候、房间功能、人员、空气环境目标 |
| 冷热负荷计算 | 围护结构、玻璃、新风、人员、设备及太阳辐射 |
| 设备选型 | 冷热源、Air Handler、新风、除湿、加湿及过滤模块 |
| 房间风量计算 | 根据各区域负荷确定实际送风量 |
| 风管尺寸设计 | 主管、支管、末端尺寸与风速控制 |
| 阻力计算 | 直管、弯头、阀件、过滤器、风口及外部部件 |
| 最不利环路校核 | 确定系统所需机外静压 |
| 气流组织设计 | 风口形式、送回风位置及低风感设计 |
| 新风与湿度设计 | 新风量、湿负荷、除湿、加湿及空气过滤 |
| 智能控制设计 | 分区、风阀、静压、传感器及设备联动 |
| 系统调试 | 实际风量、静压、控制逻辑、温湿度及运行状态 |
全空气系统的设备数量未必很多,但不同环节之间关联度非常高。风管尺寸变化会影响阻力,过滤等级变化会影响静压,新风量变化会影响冷热与湿负荷,房间风阀变化又会影响整个风管系统压力。
因此,如果在装修完成以后再逐项增加功能,很容易产生设备容量、风量、吊顶空间和控制逻辑之间的不匹配。
更合理的方式,是在建筑或装修设计阶段就完成空调、新风、湿度、过滤、风管及智能控制的整体方案,让设备、建筑和装修从一开始就保持协调。
YUJU御居环境关注的不只是空调设备选型,而是整个建筑空气环境最终是否能够达到设计目标。
从冷热负荷、房间风量、Air Handler选型,到风管、静压、新风、温湿度、空气处理和智能分区控制,我们按照完整系统逻辑进行设计,并根据住宅、商业及特殊建筑的不同要求调整设计参数。
对于别墅和高品质住宅,我们更加关注低风感、低噪音、房间独立控制和装修融合;对于商业及特殊建筑,则进一步考虑更长风管、更高静压、运行管理和能源控制需求。
全空气空调是不是风管越大越好?
不是。风管尺寸需要根据设计风量、允许风速、系统阻力及建筑空间综合确定。过小容易造成高风速和高阻力,过大则会占用更多吊顶空间。
机外静压是不是越高越好?
不是。机外静压应根据最不利环路实际阻力确定。过低会造成最远末端风量不足,明显过高则可能增加风机功耗和噪音风险。
新风量是不是必须达到循环风量的20%?
不是。新风量应根据建筑用途、人员数量、面积、使用时间和空气品质需求进行设计,而不是使用一个固定比例套用所有建筑。
地下室只安装除湿机就够了吗?
不一定。地下室湿度还受到建筑防水、土壤湿气、新风、冷表面结露和空气循环影响,需要根据具体建筑条件进行综合分析。
高等级过滤器可以直接安装在任何Air Handler上吗?
不建议直接更换。更高过滤等级通常意味着更高压降,需要确认Air Handler剩余静压、过滤面积和实际设计风量是否满足要求。
全空气系统为什么必须计算最不利环路?
因为距离最远的风口并不一定阻力最大。系统需要找到从Air Handler到末端之间总阻力最大的路径,并根据这一路径确定所需机外静压。
为什么设计图完成以后还要现场调试?
实际施工中的弯头、风阀、风管长度和安装状态可能与理论设计存在差异,因此系统完成后还需要对风量、静压、风阀、温控和设备联动进行实际调试。