公寓暖通设计案例：东京 80m² 公寓

1. 项目概况

本案例以东京都世田谷区一套3LDK公寓（专有面积80 m²，RC结构，6层建筑3层）为对象，系统讲解从供暖负荷计算到暖气片选型、风管尺寸设计的完整设计流程。设计标准遵循日本空气调和·卫生工学会规格SHASE-S 101《住宅供暖负荷计算法》。

东京冬季室外设计温度按SHASE-S 101取0 °C（东京标准），室内设计温度居室20 °C、水区22 °C、走廊收纳18 °C。外墙为RC 150 mm + 内保温50 mm（挤塑聚苯板），综合传热系数U = 0.53 W/(m²·K)。窗户采用氩气填充Low-E中空玻璃，U = 1.8 W/(m²·K)，树脂窗框。气密性目标C值1.0 cm²/m²。

户型：LDK（25 m²，南向阳台）、洋室A（10 m²，南向）、洋室B（10 m²，北向）、洋室C（8 m²，东向）、走廊玄关（12 m²）、浴室（5 m²）、洗手间/卫生间（5 m²）、储物（5 m²）。供暖方式采用热水面板暖气片+燃气热水供暖热源机。

2. 步骤一：供暖负荷计算

供暖负荷按SHASE-S 101详细法逐室计算，累加外墙、窗户、地面、顶棚传热损失和换气损失。使用在线工具 hvaccalcpro供暖负荷计算器 可自动完成计算。

LDK（25 m²，南向）计算示例：

• 外墙热损失：南侧外墙 = (6.25 × 2.5) − 窗户6.8 m² = 8.8 m²。Q_wall = 0.53 × 8.8 × 20 ≈ 93 W。
• 窗户热损失：6.8 m² × 1.8 × 20 ≈ 245 W。
• 顶棚热损失（上方为邻居，温差5 K）：33 W。
• 地面热损失（下方邻居）：33 W。
• 换气热损失：63 m³ × 0.5/h × 0.35 × 20 ≈ 263 W。
• 内部得热扣除80 W：净LDK负荷 ≈ 620 W。

各房间负荷汇总：

• LDK（25 m²）：620 W
• 洋室A（10 m²，南向）：310 W
• 洋室B（10 m²，北向）：380 W
• 洋室C（8 m²，东向）：280 W
• 走廊玄关（12 m²）：200 W
• 浴室（5 m²）：180 W
• 洗手间/卫生间（5 m²）：120 W

住宅总供暖负荷：2,090 W。留余量取2,200 W（约7,500 BTU/h）。单位面积供暖负荷27.5 W/m²，符合东京公寓标准。

3. 步骤二：暖气片选型

采用热水面板暖气片。设计热水温度70 °C供水/60 °C回水（ΔT = 45 K）。SHASE-S 101标准下，标准钢制面板暖气片（Type 21，高600 mm）每片约输出105 W。

逐室片数分配：

• LDK：620 ÷ 105 ≈ 6 片
• 洋室A：310 ÷ 105 ≈ 3 片
• 洋室B：380 ÷ 105 ≈ 4 片
• 洋室C：280 ÷ 105 ≈ 3 片
• 走廊：200 ÷ 105 ≈ 2 片
• 浴室：180 ÷ 105 ≈ 2 片（推荐毛巾架型）
• 洗手间：120 ÷ 105 ≈ 1 片

总片数21片。热源机选用生态高效型燃气热水供暖热源机（FF式，28 kW，效率95％），同时满足供暖和热水需求。

4. 步骤三：风管尺寸设计（第一类换气系统）

为匹配高气密高保温性能，引入第一类热交换换气系统。换气量按建筑基准法0.5回/h计算：200 m³ × 0.5 = 100 m³/h。

供气主风管设计风速3 m/s（住宅内重视静音），截面0.0093 m²，选用φ100 mm PVC管（VP管），实际风速约3.5 m/s。分支管φ75 mm（LDK）/ φ50 mm（各洋室），设手动风量调节阀。

最远路径（换气机组→LDK供气口，等效长18 m）总压降约53 Pa。热交换换气机组机外静压80 Pa，充裕满足。使用 hvaccalcpro风管尺寸计算器 验证。

5. 结果汇总

6. 使用的计算器链接

本设计案例中使用的hvaccalcpro.com免费计算器如下。各工具实现了符合SHASE-S 101及建筑基准法的计算逻辑。

• 供暖负荷计算器 — 逐墙/窗/换气热损失计算，按房间统计供暖负荷。
• 暖气片选型计算器 — 根据供暖负荷计算面板暖气片所需片数。
• 风管尺寸计算器 — 按风量和设计风速计算圆管/矩形风管尺寸及压力损失。
• 热源机选型计算器 — 根据供暖和热水负荷确定燃气热源机能力。

免责声明：本案例仅供学习教育参考。实际空调设备设计须由持证空调设备技术人员（建筑设备士等）负责，并符合当地条例及消防法要求。