摘要：節(jié)水問題是世界性的資源節(jié)約問題，座便器節(jié)水是家庭節(jié)水的重要部分。本文從座便器的沖排方式、水箱配件、管路設(shè)計(jì)方面分析現(xiàn)有座便器節(jié)水措施的特點(diǎn)，提出節(jié)水改進(jìn)的思路。
　　關(guān)鍵字：座便器；節(jié)水；虹吸式；沖落式
　　
　　當(dāng)前，我國符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)的水資源在日常生活中的消耗主要分為淋浴及沐浴用水、座便器沖洗用水、洗衣用水、清洗餐具用水、飲用與烹調(diào)、室內(nèi)衛(wèi)生、沖洗汽車用水等。其中座便器沖洗用水占家庭全部生活用水量的三分之一左右。座便器是當(dāng)代許多家庭、賓館的主要衛(wèi)生潔具，節(jié)水問題是世界性的資源節(jié)約問題，因此座便器的節(jié)水研制，引起人們的重視，縱觀各種節(jié)水結(jié)構(gòu)和改進(jìn)方法，有以下幾點(diǎn)共性。
　　一、節(jié)水的標(biāo)準(zhǔn)
　　節(jié)水是相對老式座便器而言，老式座便器用水一般大于6升，中國建筑裝飾協(xié)會五金委員會等單位起草的JC／T856《6升水便器配套系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)》中對節(jié)水型座便器的要求是“利用水的沖力，用3升左右的水將糞便沖離存水彎，且有大于2．5升的后續(xù)水，將糞便沖入立管”。中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局和中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會發(fā)布的《中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)衛(wèi)生陶瓷GB6952--2005》（以下簡稱《GB6952》），對節(jié)水型座便器的最基本定義是實(shí)現(xiàn)清潔功能的用水量不大于6升。針對我國缺水問題日益尖銳的現(xiàn)實(shí)，也為了環(huán)保和節(jié)水，國家標(biāo)準(zhǔn)化委員會在2004年將《6升水便器配套系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)》列為國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。因此用水量小于6升的座便器被稱為節(jié)水座便器。當(dāng)然這樣的座便器要實(shí)現(xiàn)沖洗、排出、排送功能,即用6升水能將污物沖出座便器,并刷洗干凈，使污物順利通過排污橫管并沖至排污豎管中，存水彎中的水封水必須被置換。
　　二、沖排方式
　　從座便器沖排方式的功能原理來看，座便器分為虹吸式和沖落式。目前中國國內(nèi)市場同時(shí)使用沖落式和虹吸式座便器。如圖1。
　　沖落式是利用排掉存儲于水箱中的水的勢能差產(chǎn)生的沖力來清潔座便器并沖走污物的沖洗方式。因?yàn)閮H是利用水流的沖力來排出污物，為使從便圈周圍的分水孔落下的水力加大，通常池壁都設(shè)計(jì)得較陡，同時(shí)為使水力集中，存水池面積較小。該沖水方式的優(yōu)點(diǎn)是污物可在沖洗瞬間被快速沖出，洗凈效果好，且管路不易阻塞。缺點(diǎn)是沖水噪聲大，同時(shí)由于水封面積小，易產(chǎn)生積垢。
　　虹吸式座便器是同時(shí)利用排掉存儲于水箱中水的勢能差產(chǎn)生的沖力，還利用沖洗水在座便器的排污管道(通常稱為存水彎道)內(nèi)充滿水后形成的虹吸現(xiàn)象，將污物排走的沖洗方式。虹吸式座便器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是便器內(nèi)有一個(gè)完整的管道。形狀呈側(cè)倒?fàn)?ldquo;S”形，利用給水時(shí)的水位差促進(jìn)虹吸作用的形成，由于不借水力沖走污物，所以池壁坡度較緩，池底也擴(kuò)大了存水面積，解決了沖落式噪聲過大的缺點(diǎn)。
　　
　　

　　圖1沖落式和虹吸式座便器
　　三、節(jié)水原理及措施
　　不論是沖落式，還是虹吸式，都利用了水的勢能，所以節(jié)水措施可以從其沖洗原理方面考慮。
　　1.提高沖洗用水的勢能水的勢能差大，水的動力大，速度快，沖洗效果自然好,也便于實(shí)施節(jié)水。如圖2。
　　采用高水箱可以提高水的勢能。水箱高，儲水多，水的重力勢能大，沖洗時(shí)水的動力大。
　　提升水沖洗時(shí)的水位可以提高水的勢能�，F(xiàn)有的座便器出水口一般位于水箱的底部，沖水時(shí)，水箱內(nèi)的水自然落下，沖洗力度隨水量的減少而逐漸減弱，因而排污力不足，也就難以達(dá)到節(jié)水的目。如果將水先提升后落下，則水的勢能提高，沖洗力提高和保持，排污能力增大，可以實(shí)現(xiàn)節(jié)水。
　　2.提高沖洗用水的動力通過加大對水的壓力直接增加水的動力。
　　采用封閉水箱或加壓水箱，利用供水管道內(nèi)的壓力去壓縮封閉水箱內(nèi)的空氣，從而使水產(chǎn)生較大的動能，加大沖洗水的動力。進(jìn)水時(shí),封閉水箱內(nèi)的空氣被壓縮,直至其壓力與供水管道內(nèi)的壓力平衡，壓縮空氣對水有一個(gè)向下的壓力，此時(shí)供水管道內(nèi)的壓能可充分轉(zhuǎn)成壓縮空氣的勢能。有資料表明，封閉水箱包含的勢能可達(dá)到普通水箱勢能的12倍。
　　3.對虹吸式而言，必須有足夠多的水以足夠快的速度倒入便池，才能促發(fā)效果明顯的虹吸現(xiàn)象，因此通過管道結(jié)構(gòu)改進(jìn)，使其較早地產(chǎn)生虹吸負(fù)壓，促進(jìn)虹吸形成。在虹吸式便器的基礎(chǔ)上增設(shè)一個(gè)噴射附道，部分水由噴射口射出，利用其較大的水流沖力將污物排出，同時(shí)促進(jìn)虹吸作用加速形成。
　　4．水流通過的通道細(xì)，水流速度快，動力大。如圖
　　
　　圖2提升水的勢能圖3減小水流通道
　　5、進(jìn)、排水閥結(jié)構(gòu)
　　解決進(jìn)、排水閥密封不嚴(yán)造成水的跑、冒、滴、漏也是節(jié)水可采取的措施。進(jìn)水閥主要由控制機(jī)構(gòu)及進(jìn)水管路組成，通過進(jìn)水管連接水源，其內(nèi)部機(jī)構(gòu)通過水箱內(nèi)水位線的高低來控制水流的開啟和關(guān)閉。排水閥主要由控制開關(guān)和閉水機(jī)構(gòu)組成。便器漏水的主要部位是排水閥的密封件，老式座便器水箱排水閥用塑料、橡膠等制成，長期使用，排水閥的材料老化，失去彈性，如果排水閥邊沿有很小的異物，都將造成密封不良而漏水。目前水箱配件使用較多的是部分浸水浮筒式進(jìn)水閥和活塞式、翻板式排水閥。其設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)經(jīng)近年來的設(shè)計(jì)和開發(fā)，很多品種達(dá)到國際先進(jìn)水平。
　　密封效果改善源自兩個(gè)方面：一是密封材料的改進(jìn)，使用新型工程塑料高強(qiáng)度硅橡膠制造排水閥密封件，在常溫條件可使用10年以上，其彈性和耐水性均高于普通橡膠。二是將老式密封件與排水口的線接觸改為面接觸，加大接觸面積，同時(shí)利用向下的水壓使密封件與排水閥口緊密接觸，提高密封效果。如圖4所示。

　　翻板式活塞式
　　圖4排水閥密封形式
　　6、便器設(shè)計(jì)
　　便器設(shè)計(jì)的節(jié)水措施主要集中在管道表面質(zhì)量和管路設(shè)計(jì)上。在管道表面施超平滑釉，便器內(nèi)部排水管路上釉，可以減少沖水時(shí)水在便器內(nèi)流動過程中的阻力。沖落式座便器的內(nèi)部水道結(jié)構(gòu)簡單，內(nèi)徑大，彎曲較少，比較容易地將污物排出。由于結(jié)構(gòu)簡單，水道內(nèi)壁比較容易施釉，減少毛刺，易將污物排出便器后再推出一段距離，總用水量控制在6升之內(nèi)比較容易做到。虹吸式座便器水道內(nèi)徑小，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，彎曲較多，水道表面不易施釉，有毛刺，導(dǎo)致污物容易堵塞。
　　管路設(shè)計(jì)主要考慮盡量減小沖水過程的阻力和提高流速，以保持沖水時(shí)的沖力。孔徑小，流速快，沖力大，效果好。分水孔、噴射口、刷洗孔的直徑都可以考慮適當(dāng)取小。在虹吸式座便器池底設(shè)計(jì)排污孔，沖洗水從排污孔的側(cè)上方噴出形成漩渦，漩渦使其周圍的水面產(chǎn)生強(qiáng)大的向心力，使上面的液體和污物迅速地被卷入漩渦中，又隨虹吸的生成而排走，因此排污過程迅速徹底，有利于節(jié)水。
　　四、改進(jìn)思路
　　1.目前水箱配件多為大小便兩檔用水，其節(jié)水取得一定效果。針對不同使用情況，還可以考慮多檔排水。
　　2.現(xiàn)有的座便器出水口一般位于水箱的底部，排水時(shí)水的勢能低，提高排出水的勢能,提高水的沖力，可改善沖洗效果，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)水。
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