V2.1 更新说明:本版在 V2.0 基础上补充了三项关键内容——复合式系统的完整定义与集中式/分布式分类、五恒行业发展三阶段史、9 条常见问题解答;同时对第二章的风感科学引证做了更准确的溯源,补充了 PMV-PPD 热舒适模型与热边界层的科学解释,并在全空气系统章节引入”环控一体机”与近零能耗建筑的关联。
一、五恒系统概述与行业标准
1.1 什么是五恒系统?
五恒系统是指通过一套集成化的环境控制体系,同时实现室内恒温、恒湿、恒氧、恒洁、恒静五大维度的恒定舒适环境。
权威定义(T/CAS 1009-2025《智慧人居环境室内五恒系统工程技术规范》):”五恒系统是通过系统集成而智能控制室内热湿环境、空气质量和噪声水平,以实现恒温、恒湿、恒氧、恒洁和恒静健康舒适效果的室内环境综合解决方案。”
1.2 五恒系统与传统空调的本质区别
| 对比项 | 传统空调 | 五恒系统 |
|---|---|---|
| 控制对象 | 单一温度 | 温度+湿度+洁净度+CO₂+噪音 |
| 空气处理 | 局部循环 | 全屋大循环(换气6-11次/h) |
| 气流组织 | 直吹 | 无风感、置换式/上送下回 |
| 控制系统 | 手动/定时 | AI自适应、场景联动 |
1.3 行业标准与规范体系
| 标准编号 | 标准名称 | 状态 |
|---|---|---|
| T/CAS 1009-2025 | 《智慧人居环境室内五恒系统工程技术规范》 | 现行(2025.2.8) |
| GB 50736-2012 | 《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》 | 现行 |
| GB/T 18883-2022 | 《室内空气质量标准》 | 现行 |
| GB/T 51350-2019 | 《近零能耗建筑技术标准》 | 现行 |
| T/CECS 1800-2024 | 《好房子技术导则》 | 现行 |
1.4 五恒指标的行业共识
| 维度 | 行业主流定义 | 高标准推荐值 |
|---|---|---|
| 恒温 | 全年20-26℃,波动±1℃ | 夏24-26℃/冬20-22℃,±0.5℃ |
| 恒湿 | 相对湿度30%-70% | 40%-60% |
| 恒氧 | CO₂<1000ppm | ≤800ppm |
| 恒洁 | PM2.5<35μg/m³ | ≤25μg/m³ |
| 恒静 | ≤35dB(A) | 卧室≤30dB,客厅≤35dB |
关键认知:”恒”的不是固定数值,而是波动范围的控制能力。五恒⁺是在五恒基础上增加智能、节能等维度。
二、五恒的五大维度深度解析
2.1 恒温——温度波动的精准控制(含 PMV-PPD 热舒适模型溯源)
恒温的本质是将温度波动控制在±1℃以内,通过变频压缩机、辐射末端、AI预测控制实现。设计标准:夏24-26℃/冬20-22℃,垂直温差≤2℃,水平温差≤1℃。
科学溯源:PMV-PPD 热舒适模型
人体热舒适度的评价基础,源自丹麦技术大学 Fanger 教授于 1970 年提出的 PMV-PPD 模型(PMV:预测平均评价;PPD:预测不满意百分比),该模型后来成为 ISO 7730 热环境人类工效学系列标准的理论基础。
该模型指出,人体热感觉由六个要素共同决定,其中四个是环境物理量、两个是人的因素:
① 空气温度 ② 平均辐射温度 ③ 相对湿度 ④ 空气流速 ⑤ 人体代谢率(met) ⑥ 服装热阻(clo)
由此得出一个重要结论:五恒系统恒温所”恒”的,是操作温度(operative temperature)的窄幅波动——操作温度是空气温度与平均辐射温度的加权综合值,而非单纯的空气温度数值。这正是辐射系统在体感上优于单纯对流空调的根本原因:它通过改变”平均辐射温度”这一独立变量,在不改变空气温度的情况下提升舒适度。
2.2 恒湿——含湿量与露点的独立控制
恒湿的本质是控制空气含湿量(绝对湿度),而非相对湿度。通过冷冻除湿、三管制温湿双控、溶液除湿、加湿模块实现。设计标准:夏季含湿量≤12g/kg,冬季≥5g/kg,相对湿度40%-60%。
2.3 恒氧——CO₂浓度与新风量的平衡
“恒氧”实际控制的是CO₂浓度。通过全热交换新风、CO₂传感器联动实现。设计标准:人均新风量≥30m³/h,CO₂≤800ppm。
新风与循环的职能分离:新风系统负责换气排浊(0.5-1次/h),五恒循环系统负责温度均匀、过滤、湿度均匀(6-11次/h)。循环风量必须是新风的6-10倍,才能实现温度均匀和高效过滤。
2.4 恒洁——多级过滤与杀菌技术
通过初效→中效→HEPA高效→PE净化→UVC深紫外多级过滤实现。设计标准:PM2.5≤25μg/m³,甲醛≤0.08mg/m³。
2.5 恒静——声源+传播+末端三重降噪
声源(变频静音外机+直流无刷内机)→传播(消声器+隔音棉)→末端(CFD气流模拟+低风速)。设计标准:卧室≤30dB,内机最低17dB。
2.6 风感的价值与科学引证(含”微气候包围圈”修正)
核心认知:五恒系统追求的不是”绝对无风”,而是“无感之风”——风速维持在 0.1–0.3 m/s,这个量级人耳与皮肤几乎无法察觉,却足以维持人体周围空气的微循环。
科学原理:为什么”完全无风”反而更难受?
人体表面始终在进行蒸发散热。如果室内空气完全静止,皮肤表面会形成一层厚约数毫米的热边界层,也称“微气候包围圈”:皮肤蒸发出的水汽与散发的热量被困在这层近乎静止的空气中,无法被带走,导致局部湿度持续升高、散热受阻,人会产生闷热、黏腻、头昏的不适感。
五恒系统这 0.1–0.3 m/s 的微风,其真正作用就是持续打破这层热边界层,让皮肤表面的蒸发散热得以正常进行,从而实现”感觉不到风、却始终清爽”的真正无感舒适。
延伸引证:空气流动对散热效率的影响在运动科学中同样得到验证——MIT《自行车科学》的研究指出,专业车手在无风环境下以 373W 功率输出只能坚持 5–15 分钟,而在有气流的环境下可完成 1 小时骑行;JSCR 期刊论文亦证实户外骑行功率输出比室内高出约 27%。这从侧面印证了气流速度对人体散热能力的决定性影响。
小结:评价一套五恒系统的风感是否优秀,看的不是风速越低越好,而是能否稳定提供 0.1–0.3 m/s 的、均匀且不可察觉的气流组织。
三、五恒行业发展史:三个阶段的演进脉络
理解五恒技术的今天,需要回到它的演进过程。据《中国五恒行业发展白皮书》,五恒行业在中国的发展可划分为三个清晰阶段。
第一阶段 · 概念萌芽期(约 2000 年前 – 2010 年)
- 1981 年 德国科学家赫伯斯特(Donald Herbst)发明毛细管网。其灵感来自仿生学——模仿人体皮下毛细血管的密集网状结构,以大面积、小温差的方式实现高效换热。这是后来辐射空调末端的核心技术源头。
- 1984 年 瑞士凯乐教授申请辐射供冷/供暖相关专利。该技术的代表性落地工程包括德国国会大厦与劳力士总部,标志着辐射空调从实验室走向标志性公共建筑。
- 2000 年前后 德国被动房(Passivhaus)理念进入中国。它带来了”高保温、高气密性 + 高效热回收新风”的建筑围护理念,而这恰恰是五恒系统能够成立的物理前提——没有好的围护结构,任何恒温恒湿设备都无法稳定发挥作用。
第二阶段 · 项目落地期(约 2010 – 2018 年)
- 开发商规模化引入 金茂府、朗诗等房企率先将”恒温恒湿恒氧”住宅产品化,作为科技住宅的核心卖点推向市场。五恒由此从专业技术概念,转变为购房者可感知的产品标签。
- 标准化起步 随着项目增多、技术路线日益庞杂,行业开始推动标准建设。2017 年,《智慧人居环境室内五恒系统工程技术规范》正式立项,其后发布为 T/CAS 1009-2025,成为五恒领域首个系统性工程技术规范。
第三阶段 · 分化成长期(2018 年至今)
- 主导力量更替 早期以运营商/集成商主导的模式逐步退场,设备厂家直接进入五恒领域,产业链重心从”方案集成”转向”产品定义”,系统的标准化与可靠性随之提升。
- 技术路线分化 五恒从早期”辐射空调一家独大”的格局,发展为今天的辐射、全空气、复合式三大技术路线并行。不同路线在响应速度、舒适度、改造难度、造价上各有取舍,也由此带来了选型上的复杂性。
行业洞察:当前五恒市场”文案先行、定义滞后”的现象较为突出——同一套系统在不同品牌口中可能有不同称谓。对用户而言,与其记住营销名词,不如抓住三个可验证的技术判据:有没有独立的湿度控制能力、末端形式属于哪条路线、是否有露点监控。这三点决定了系统的真实能力边界。
四、三大技术路线:辐射 / 全空气 / 复合式
经过第三阶段的分化,当前五恒形成三条主流技术路线。选择哪条路线,本质上是在响应速度、极致舒适、造价与改造可行性之间做权衡。
4.1 三大路线全景对比
| 对比项 | 辐射系统 | 全空气系统 | 复合式系统 |
|---|---|---|---|
| 主要末端 | 毛细管网/辐射板/地暖盘管 | AHU机组+风管送回风 | 辐射+FcU/AHU/地暖等组合 |
| 换热方式 | 辐射换热为主 | 强制对流(空气循环) | 辐射+对流混合 |
| 舒适度 | 极高(垂直温差≤1℃) | 高,温度均匀 | 高,可按房间差异化配置 |
| 响应速度 | 慢(热惯性大) | 快 | 较快(对流部分可快速响应) |
| 结露风险 | 有,须严格监控露点 | 无 | 湿式末端部分有,需分区控制 |
| 系统复杂度 | 中 | 中(需较大吊顶空间) | 高 |
| 适配场景 | 新建、可降层高、装修同步 | 别墅/大宅、新房与部分改造 | 功能分区复杂的户型 |
4.2 复合式系统:品类最多、自由度最高、也最混乱的一类
行业共识:据《中国五恒行业发展白皮书》,复合式系统是”五恒系统中品类最多、自由组合度最高、也是最混乱的分类“。之所以”最混乱”,是因为它至今没有统一的品类边界——任何”两种及以上末端混合”的做法都可以自称复合式,导致市场上名词泛滥、能力难以横向比较。
4.2.1 复合式系统的定义
复合式系统,是指在一套统一的冷热源与控制系统之下,同时融合辐射末端、风机盘管、全空气 AHU、地暖盘管等多种末端形式的混合式系统。其核心特征是”按需分区配置”:不同功能房间根据其使用特点,匹配最适合的末端形式,而不是全屋套用同一种末端。
4.2.2 两大分类:集中式 vs 分布式
| 分类 | 集中式复合 | 分布式复合 |
|---|---|---|
| 系统结构 | 一套集中冷热源(主机)+ 统一水系统/风系统,各末端通过分集水器/风阀统一配给 | 各区域相对独立,配置分散的末端或小型机组,各自独立控制 |
| 控制方式 | 中央集成控制,统一调度水温、湿度、新风 | 分区自治为主,可局部启停 |
| 优势 | 参数一致性好、便于统一管理,水质与湿度策略统一 | 灵活度高、可分房节能,改造与扩容更方便 |
| 局限 | 管路复杂、初期投资较高,对设计和施工要求高 | 设备点位多,维护工作量分散,统一性依赖控制策略 |
| 典型适用 | 新建整装大宅、全屋统一交付 | 改造项目、分期装修、功能差异大的户型 |
4.2.3 典型配置方案
| 配置方案 | 组合形式 | 设计意图 |
|---|---|---|
| 卧室辐射板 + 客餐厅风机盘管 | 辐射+对流 | 卧室静音优先,客餐厅需要快速响应 |
| 别墅全空气 + 地暖 | 对流+辐射 | 全空气负责制冷、新风与净化,地暖负责冬季脚感 |
| 地下室除湿新风 + 地暖 | 新风+辐射 | 地下室防潮优先,兼顾冬季基础供暖 |
| 毛细管顶面 + 新风除湿独立系统 | 辐射+独立新风 | 追求极致体感,湿度由新风机组独立承担 |
4.2.4 复合式的优势与局限
| 优势 | 局限 |
|---|---|
| 响应快:对流末端(风盘/AHU)可弥补辐射末端热惯性大的短板 | 系统复杂:设计、施工、调试的容错率低,对团队能力依赖重 |
| 安全系数高:关键房间可保留非湿式末端,降低整体结露暴露面 | 品牌集成度低:多品牌末端拼装,协议与售后责任界面容易模糊 |
| 灵活配置:可按朝向、功能、使用频率做差异化选型 | 湿式末端若控制不当,存在滋生霉菌的卫生风险,须配合湿度与露点管理 |
4.3 全空气系统:含”环控一体机”与近零能耗建筑的关联
全空气系统由变频热泵主机+AHU空气处理机组+风管系统+控制系统组成,通过空气循环完成加热、制冷、加湿、除湿、过滤与新风的全功能处理。换气次数:高端住宅6-8次/h,别墅大宅8-11次/h。
延伸认知:环控一体机
《近零能耗建筑技术标准》GB/T 51350-2019 中特别提及的“环控一体机”系统,本质上也归属于全空气空调”五恒”系统范畴——只不过它专门应用于具有高保温性、高气密性的超低能耗/近零能耗建筑体系之上。
这一归属关系有两点实践价值:其一,环控一体机把制冷、制热、新风、净化、加湿等功能高度集成于一台设备,显著降低了系统复杂度;其二,它提示我们全空气路线与被动式/近零能耗建筑是天然适配的——正因为建筑本身负荷极低、围护结构密闭,才使得单一空气系统承担全屋环境控制成为可能。
4.4 辐射系统
三种形式:毛细管网(均匀性最好,顶面敷设为主)、辐射板(安装便捷)、地暖盘管(成本低,冬夏两用)。三者通过追露点变水温技术实时监测露点、动态调节供水温度,彻底规避结露风险。
五、核心子系统:新风除湿与加湿
5.1 新风除湿系统
独立除湿(三管制)和除湿新风是五恒首选,可实现除湿不降温——这是与普通空调除湿的本质区别,也是夏季辐射供冷能够稳定运行的保障。
5.2 加湿系统
等温加湿(蒸汽)推荐用于五恒系统,卫生风险低;等焓加湿(湿膜)需定期维护防止细菌滋生。
六、设计规范与施工验收
6.1 核心设计参数速查
| 参数 | 推荐值 | 依据 |
|---|---|---|
| 室内温度(夏季) | 24-26℃ | GB 50736-2012 |
| 室内温度(冬季) | 20-22℃ | GB 50736-2012 |
| 相对湿度 | 40%-60% | GB/T 18883-2022 |
| CO₂浓度 | ≤800ppm | 健康标准 |
| PM2.5 | ≤25μg/m³ | T/CECS 1800 |
| 换气次数 | 6-11次/h | 高端住宅标准 |
| 室内风速 | 0.1-0.3m/s | 无感之风要求 |
| 室内噪音(卧室) | ≤30dB | GB 50118 |
6.2 辐射供冷防结露核心设计
清华大学节能示范楼案例:某欧洲品牌新风除湿机在北京夏季高温高湿工况下,处理后的新风含湿量偏高,导致顶棚辐射板严重凝露滴水。
辐射板结露过程:起雾→成珠(约30分钟)→滴落(约4小时)。设计启示:利用结露前的几十分钟延迟,迅速启动新风深度除湿模式。
6.3 基于”绝对含湿量”的新风系统选型
新风除湿的目标是控制绝对含湿量(g/kg干空气)。红线标准:成都等南方高湿地区,新风机组必须能将空气处理到8.0g/kg以下。
6.4 防结露控制策略
推荐策略:变水温+新风联动。湿度优先,新风实时监测含湿量,超标则加大除湿能力;水温调节,板温逼近露点时小幅调高水温维持基础供冷。
七、常见问题解答(FAQ)
Q1 五恒系统多少钱?
五恒系统的初期投资比传统的中央空调加地暖分散方案高出约 30%–50%。但从二十年的全生命周期总账来看反而更省:系统综合能耗更低、无需重复投资多套冗余设备、维护更集中。具体造价取决于户型面积、围护结构条件与技术路线选择,需要现场勘测后才能出具准确报价。
Q2 五恒系统和普通空调有什么区别?
本质区别在于控制维度。传统空调只控制温度这一个维度,且属于局部循环、气流直吹;五恒系统同时控制温度、湿度、含氧量、洁净度和噪音五个维度,通过全屋大循环实现整体环境的均衡。
Q3 五恒系统要装多久?
五恒系统需要在水电施工阶段进场,与装修同步推进,主体工期约为 15–25 天,随后配合装修进度完成系统调试与验收。具体工期取决于户型面积与技术路线,辐射系统因涉及地面或顶面施工,周期相对更长。
Q4 五恒系统会结露吗?
辐射供冷在理论上存在结露风险,但完全可以通过”追露点变水温”技术规避:系统实时监测室内露点温度,动态调节供水温度,使辐射面温度始终高于露点;同时配合新风深度除湿,可以确保不出现结露。
Q5 五恒系统适合多大面积?
任何面积在技术上都可以安装五恒系统,但真正的先决条件是建筑的保温性与气密性,而不是面积大小。如果围护结构(门窗、外墙保温与气密层)不达标,五恒对温度和湿度的控制效果会显著衰减,能耗也会上升。建议先做围护结构评估。
Q6 五恒系统夏天和冬天怎么切换?
五恒系统为一键切换、全自动运行,冬夏模式由系统根据季节工况自动判定切换,用户无需手动操作各类阀门与控制面板。
Q7 五恒系统能接地暖或暖气片吗?
可以。五恒的辐射路线本身就包含地暖盘管这一形式,风机盘管和暖气片同样可以作为末端接入。需要注意的是,任何末端接入后都必须配合统一的湿度控制策略与露点监控,以避免局部结露和水力失衡。
Q8 五恒系统的能耗高吗?
五恒并不意味着更费电,而是通过温湿分控、全热回收新风、变频与 AI 预测控制,用一套系统完成原本需要多套设备协同的工作。实际运行能耗主要取决于围护结构的保温气密性、设定参数与使用习惯,而不取决于系统本身。
Q9 老房子或已装修的房子能装五恒吗?
可以,但技术路线选择会受到限制。已装修房屋重新铺设辐射末端涉及拆改,成本与工期较高;实践中多选择对现场改动较小的路线,例如明装化的全空气或风管方案、以及局部化的复合式方案,具体需要上门勘测评估后确定。
八、客户案例
成都客户——五恒系统验收
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 项目类型 | 高端住宅,两套五恒系统并行 |
| 系统一 | 水墅适水机两联供+天净除湿新风+PE净化+智控屏 |
| 系统二 | 智享天氟地水+天净除湿新风+净化内机+智慧集控屏 |
| 验收发现 | 智能模式出风约24℃,强制模式约10℃,体感差异显著;五维实时监测精度:温度±0.5℃/湿度±3%RH;内机最低17dB;全屋无需人工干预自动化运行 |
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九、免责声明
本白皮书内容基于截至2026年9月的行业通用标准、公开技术资料及学术研究成果编写,仅供读者参考。其中行业发展史部分参考《中国五恒行业发展白皮书》整理,涉及人名、年份与工程案例建议对照原始文献核校。引用的各项标准、学术文献均来自公开可查的规范文件与出版物。能耗估算值受多因素影响,不作为实际费用的承诺依据。
