1. 住宅中央空调的发展 1.1. 住宅产业的发展 改革开放以来，我国的住宅建设和房地产业以惊人的速度发展。1997年开始的住房制度改革从根本上解放了中国房地产业的生产力，住宅建设进入了一个前所未有的高速发展时期。5年间，全国商品住宅竣工面积达38.25亿平方米，是此前将近40年的总和。目前，全国每年建成住宅建筑16－17亿m2，其中城镇住宅4－5亿m2；农村住宅7－8亿m2；到2000年底，全国既有建筑超过376亿m2，其中，城镇建筑76.6亿m2，住宅为44.17亿m2。5年间，中国住宅建设以每年20%的速度递增，是世界增幅最快的国家。预计“十五”期间，全国城乡住宅累计竣工面积57亿m2，其中城镇住宅竣工面积27亿m2，农村住宅竣工面积30亿m2。 1.2 住宅建设面临的形势 随着国民经济的快速发展，人民生活水平的提高和居住观念的改变，住宅建设将面临新的机遇和挑战。（1）住宅建设仍处在总量增长期间，一是随着我国城市化水平的提高，预计2010年城市化水平从2001年的37.7％提高到45％，城镇人口将增至6.3亿，城镇人口的增加将带来较大的住宅需求。二是居民消费结构升级，带来了改善住房条件的需求。根据联合国对70多个国家住宅发展的统计分析表明，在人均住房面积达到30－50 m2之前，会保持较旺盛的住房需求，2002年我国城镇人均住房面积21.4 m2，户均住房面积67 m2，人均住房面积是上世纪80年代美国的1/3、德国和法国的1/2，仍有较大的增长空间。三是城镇居民住房苦乐不均问题较为突出。（2）住宅需求的转折时期，市场对住房的需求已从生存型向功能舒适型发展，对住宅的居住条件提出了更高的要求。（3）住宅生产方式的变革时期，实现住宅产业由粗放型向集约型转变是新时期经济发展的迫切需要，住宅产业发展状况，集中体现在科技进步对住宅产业的贡献方面，按照国际通行的标准，当科技进步对产业的贡献率超过50％时，被视为集约型发展产业，据测算，2001年我国的住宅科技贡献率为31.8％，低于发达国家，低于我国农业的40%，是一典型的粗放型发展方式。新时期住宅建设的指导思想是坚持以需求为中心，面前百姓，面前未来。推进住宅产业现代化，实现住宅质量飞跃是新时期住宅发展的迫切需要和必然趋势，是新时期住宅产业发展的主要目标和根本任务。 1.3人民生活水平和生活质量要求的提高 随着生活水平的提高，人们对住宅和居住舒适度的要求也在提高。从过去的“居者忧其屋”转变成“居者有其屋”，即从无房到有房（自主产权）的转变；从“居者有其屋”转变成为“居者优其屋”，即对室内舒适的要求从可居性标准向舒适性标准转变，人们对家居环境的舒适性和健康性的要求越来越高。 1.4相关行业发展迅速 我国住宅业的发展十分迅速，这对我国近十年来空调行业的发展起了决定性的作用。目前，空调行业和家电行业发展迅速，为国民经济的增长起到了积极的促进作用。仅房间空调器这一项产品就发展到年产量1200万台，为家用中央空调的推广创造了良好的基础。 1.5 住宅（家用）中央空调 目前住宅中，普遍使用的空调是房间空调器，即住宅单个房间用的分体空调器、柜式空调器和少量的窗式空调器，通常是住户以购买家用电器的方式进行安装，和建筑的结合较差，一般是住宅建设验收交付使用后用户的行为，在此不加以论述。在以上因素的影响推动下，家用中央空调系统应运而生，走进了人们的视野。舒适性和健康性的研究是空调行业一种致力进行的课题，同时也是决定空调产品质量的一个重要方面。家用空调器由于会导致较差的室内空气品质，而用户抱怨甚多。家用中央空调具有良好的舒适性，因而在国内市场上一出现即引起了关注。人们的居室空调观念正在从一室一机向一户一机发展。 家用中央空调是行业技术进步的产物，其最大的特点和功能是能够向室内补充足够的、适量的户外清新、舒适的空气，有利于长期生活在这个环境中的人们的身体健康。 家用中央空调兼具中央空调和房间空调器两者的优点： 与传统的中央空调相比，家用中央空调省却了专用机房，同时管路安排及调试简单。对房产开发商而言，空调系统不必一次到位，初投资少，风险降低，又不失楼盘档次；对住户来说，既能充分享受中央空调的舒适性，又机动灵活，可合理承担开支，而且在进行室内装潢设计及空调布置时可尽显个性，实现建筑与空调的和谐、提高居室的舒适性。 与传统的家用空调相比，家用中央空调具有舒适、调节方便、噪声低、振动小、不破坏建筑外观等突出的优点；可引用新风，改善室内空气品质，免除“空调病”的烦恼；同时，居室内空气分布更为合理，温度均匀，波动小，舒适感好；能大大改善因采用多台分体式空调器所造成的室外机太多，而影响建筑物外观及带来不安全的隐患；可免除传统分体机的制冷剂连接管暴露并悬挂在室内半空中的不雅观等弊端。 此外，家用空调对节能性的要求也很高。目前，建筑能耗在社会总能耗中所占的比重较大，而空调的能耗又在建筑能耗中占了非常的比重。据统计，我国建筑能耗在总能耗中的比例约为20﹪，而空调能耗又占建筑能耗的85﹪左右。如何开发节能技术，降低空调能耗是行业内的重要课题。由于家用中央空调采用的是集中处理房间负荷的形式，因此，其制冷系统的能效比较高，是一种比较节能的家用空调型式。这不仅可以降低住宅能耗，而且可以为用户节约运行费用。 国外在这方面的工作开展的较早，美国和日本早在七、八十年代既已开始大量地应用家用中央空调系统。从90年代中后期开始，我国开始了在这方面的研究和开发，并已有成功的工程应用。随着家用中央空调日益受到了市场的青睐和生产厂家的重视，许多国内知名的空调企业都逐渐认识到这一市场的重要性，加大力度进行相关产品的研制和生产。 2. 家用中央空调分类、型式及特点 根据家用中央空调冷、热量输送介质的不同，可将家用中央空调分为空气式（风管）系统、冷（热）水系统、制冷剂系统三种类型。 2.1.1. 空气式（风管）系统 空气式系统是以空气为冷热量输送介质，其原理与大型全空气中央空调系统的原理基本相同。家用中央空调的风管系统又可分为分体式风管系统和整体式风管系统两类。 相对于其他家用中央空调系统形式，风管系统的特点是初投资小，引入新风可靠，有利于改善室内空气品质；但风管式系统的空气输配系统所占用的建筑物空间较大，一般要求住宅要有较大的层高，还应考虑风管穿越墙体问题。 2.1.2. 冷（热）水系统 冷（热）水系统的输送介质通常为水，它通过室外主机产生出空调冷（热）水，由管路系统输送到室内的各末端装置。它是一种集中产生冷（热）量，但分散处理各房间負荷的空调系统型式。 该系统的室内末端装置通常为风机盘管。目前风机盘管一般均可以调节其风机的转速（或通过旁通阀调节盘管的水量），从而调节送入室内的冷（热）量，因此该系统可以对每个空调房间进行单独调节，满足各个房间不同的空调需求，同时其节能也较好。此外，由于冷（热）水机组的输配系统所占的空间很小，因此一般不受建筑物层高的限制。但此种系统一般难以引进新风，因此对于通常密闭的空调房间而言，其舒适性较差。 2.1.3. 制冷剂系统 制冷剂系统也称多联式空调系统，输送介质为制冷剂，采用制冷剂变流量技术。一台室外机通过制冷剂管路向若干个室内机组输送制冷剂。采用变频技术和电子膨胀阀控制压缩机的制冷剂循环量和进入室内各换热器的制冷剂流量，可以适时地满足室内冷、热负荷要求。 制冷剂系统具有节能、舒适、运转平稳等诸多优点，而且各房间可独立调节，能够满足不同房间不同负荷的要求。该系统控制功能强，对制冷剂管材、制造工艺、现场焊接等方面要求高，且其初投资比较高。系统一般可由一台室外机和4-16台室内机组成。低档次的是一拖四的热泵型空调机，高档次的配有直流变速电动机驱动的密闭型双转子压缩机，室内机采用电子膨胀阀，具有可同时供热/供冷/热回收功能。其优点是各居室温度可分别调节。制冷剂管的直径小、管路占用的空间小。 3. 当前家用中央空调存在的主要问题 家用中央空调系统的安装和使用不同于简单的家电空调器设备，它是一个系统工程，必须根据具体情况进行设计，然后由专业的队伍进行施工。设计的科学性、施工质量的好坏，将直接影响到使用效果，甚至造成系统不能正常运行。而且，家用中央空调系统是一个隐蔽工程，应与装修设计充分配合，才能取得好的效果。家用中央空调的技术含量较高，必须予以重视。 3.1. 当前存在的主要问题 3.1.1. “家用”不同与公共场所 必须强调的是，家用中央空调系统是用在业主家里，不同于使用在公共场所的大型中央空调，二者存在着很大差异。 首先，家用中央空调的使用者（即业主）对中央空调系统知识的掌握较少，使用的随意性较大，不像宾馆写字楼里由专门的工程部里专业的工程人员、拥有专业的设备，来使用管理空调系统；同样的原因，家用中央空调的维修管理也比公共场所的大型中央空调难的多，比如清洗检修等维修维护工作在用户家中就较难进行。 其次，目前多数家用中央空调的设计安装调试不是由建筑建设方统一进行，而是由业主自行委托，安装期间业主还得协调空调与装修队伍的配合，不如公共场所大型中央空调的施工管理得力，设计和施工存在很多隐患，比如冷凝水排放问题等。 再有，公共场所对付意外情况一般都有紧急应对措施，如紧急疏散、组织抢修等，而在家用通常做不到紧急应对，出现问题直接损害业主个人利益。 3.1.2. “中央空调”不同与家电空调器 中央空调需要实现温度、湿度、风速和空气洁净度要求，普通家电的空调器只有制冷除湿的功能。目前，很多业主没有认识到这一点，选择安装家用中央空调时只是当作冷热源来使用，不考虑新风等舒适性指标，也有不少生产和安装企业图省事，设计和安装不提供这些功能，致使不少人认为家用中央空调只是一个大功率的空调器。从长远角度看，这样做只会损害家用中央空调的形象和行业利益。 3.1.3. 家用中央空调的技术和标准研究不足 造成以上问题的一个主要原因在于家用中央空调领域目前技术研究和标准研究制订工作不足。 设计方面：一些家用中央空调安装工程的设计者没有专业知识和专业训练，承包单位没有设计资质，造成许多不应出现的外行问题；与家庭装修相配合的经验需要积累；邻室之间内墙传热的问题需要探讨；气流组织方式、回风系统设置需要注意；还有需要注意的一点是，不同于大型中央空调的连续使用特性，家用中央空调的使用特性更加间歇化，其负荷计算应有所差别。 施工方面的主要问题是设备材料、施工工艺、装修配合以及单位资质等问题。 这些问题需要加以摸索、研究和总结，制订出相关标准来规范市场、提高技术水平。举例来说，曾经沸沸扬扬的“变频有害健康”的问题，现在由国家权威部门出来为消费者把关了：我国家电行业已开始实施“中国国家强制性产品认证”，通过这项认证的企业产品可挂上“3C”标志，也达到了国家产品质量安全认证和国家电磁兼容认证。未经“3C认证”的企业产品将不得出厂和销售。“变频空调”是否影响健康，让国家权威部门为消费者把关。 目前，上海市比较领先，已经出台了家用中央空调安装工程设计和施工验收的地方标准，正在推广实施之中。 4. 家用中央空调未来的发展方向 对于国内众多的空调企业来讲，相对于成熟的家用空调器市场，家用中央空调市场还是一个新的领域。如何分析它的市场潜力，把握它的发展方向，对于行业的发展和企业的决策都将起到非常重要的作用。 家用中央空调的发展离不开技术的支持。中国的国情与国外有很大不同，因此，一味地照搬国外他们的经验是行不通的，应当结合中国自身的特点，在仔细分析中国具体国情的基础上，推进我国在家用中央空调领域中的研究和应用。 要很好的研究和开发适合于我国国情的家用中央空调系统，首先应当发展一些关键技术。只有掌握了这些关键技术，家用空调才能真正达到节能、舒适的目的。如热泵除刷霜技术；压缩机变容技术；变流量技术，包括变制冷剂流量技术，变水量技术，变风量技术；家用空调的蓄能技术等。 我国是一个幅员辽阔的国家，地理、气候条件极为复杂，拥有多种多样的气候类型。这就要求我们的家用中央空调具有多样性的特点。同时，我国经济发展水平地区差异行大，在不同的地区人们对家用空调的需求不一样。即使在同一地区，由于人们的收入水平不一样，住宅形式也千差万别，而且生活习惯也不尽相同，因此对家用中央空调的需求也是多层次的。如何根据不同的气候特征选择合适的空调型式，如何针对不同层次的用户设计不同型式的家用空调，这是我们在发展家用中央空调时应当考虑的问题。 从能源的角度来看，人均能源拥有量不高，能源供应相对紧张。而住宅空调在当前的能源消耗结构中所占的比重非常大，这就要求我国的家用空调的发展必须是注重节能性，一方面要注重提高机组本身的能效比，另外一方面应当注重能源的综合利用。这样也就对变流量技术、蓄能技术、能源综合利用技术等提出了更高的要求。另外、从能源结构的调整来看，未来使用电力驱动的空调产品的比重将会上升。在研究和开发家用中央空调时也应当注重这一变化，大力发展电力驱动的家用中央空调系统。 从环境的角度来看，目前我国环境污染的问题较为突出，许多城市出现了诸如“热岛”效应。空气污染等现象，考虑上述问题，一方面是要求所开发的家用中央空调必须具有环保特点，把对环境的影响尽量减小到最小；另一方面要考虑到环境的污染对空调系统本身的性能带来的影响。针对它进行一些相应设计。 从技术研究的角度来看，由于家用中央空调的技术含量相对较高，而目前我国许多空调企业研发实力不足，众多的技术人员集中在高校和研究所内，因此企业应当加强与高校和研究所的横行合作，积极的引进技术。而高校和研究所也应当充分利用雄厚的科技实力，促进科技向生产力的转化。 6.结论 家用中央空调是一种节能、舒适的家用空调系统，主要有风管工程系统、冷/热水机组和VRV系统等3种类型。 美国、日本和中国的家用中央空调的技术路线各不相同，美国以风管式系统为主，日本以VRV系统为主，而中国目前以冷/热水机组为主。各个国家其家用中央空调的发展技术路线的选择均与各自国情相适应。 分析我国的具体国情特点可以看出，家用中央空调在我国的市场需求很大，市场前景广阔。 我国的家用中央空调市场还存在一些问题，需要在技术、标准和市场规范上多下功夫。 在考虑我国的家用中央空调的发展方向时，不能照搬国外的经验，而应当充分考虑中国自身的特点，遵循多样化、多层次的原则，开发出适合中国国情的家用中央空调系统。 研究和开发家用中央空调要求我们尽快掌握多项关键技术 ，以开发出更加舒适，节能的家用中央空调。(本文为中国建筑科学研究院空调所所长徐伟报告）
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