摘要：為適應(yīng) 社會(huì) 需要，2004年11月在北京舉辦了由北京市水務(wù)局主辦的，北京市節(jié)約用水辦公室和節(jié)約用水管理中心承辦的首屆“北京市節(jié)水型器具推廣展示會(huì)”。有將近50家生產(chǎn)節(jié)水器具的 企業(yè) 和13位熱心的市民帶著他們的產(chǎn)品參展。展品包括節(jié)水型龍頭、節(jié)水型便器、節(jié)水型水箱配件、節(jié)水型淋浴器以及節(jié)水型噴灌產(chǎn)品等節(jié)水型產(chǎn)品。無(wú)疑，這次展會(huì)為節(jié)水器具提供了展示的舞臺(tái)，節(jié)水技術(shù)、節(jié)水意識(shí)更加深入人心，同樣，也為人們選用節(jié)水器具提供了 參考 。本文將對(duì)節(jié)水器具的提出與社會(huì)的需求，節(jié)水器具的組成和結(jié)構(gòu)，以及節(jié)水器具能否有效緩解供水危機(jī)進(jìn)行一定的介紹。

關(guān)鍵詞：供水危機(jī) 節(jié)水產(chǎn)品 節(jié)水器具 節(jié)水意識(shí)

對(duì)于住宅用戶用水來(lái)說(shuō)，節(jié)水器具可分為節(jié)水便器(大便器，小便器)，節(jié)水龍頭，廢水回收裝置和恒溫混水閥。

1 節(jié)水便器

1.1 發(fā)展 趨勢(shì)

節(jié)水便器主要有直排式和虹吸式。直排式的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和節(jié)水，主要缺點(diǎn)是不能解決下水密封和返味 問(wèn)題 ，衛(wèi)生狀況差。 目前 國(guó)際國(guó)內(nèi)主要的座便器為虹吸式，采用“S”型水密封，基本上解決了衛(wèi)生和密封的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，其節(jié)約用水量也基本達(dá)到極限(3/6 L)。由于受到其工作原理和結(jié)構(gòu)的制約，要想再有突破難度極大。此外虹吸式座便器也存在堵塞、剩水不完全是凈水等原因引起使用不便及衛(wèi)生問(wèn)題。

虹吸式便器并非技術(shù)發(fā)展的終結(jié)。一方面，由于人類社會(huì)的發(fā)展和水資源的矛盾，人們對(duì)節(jié)水的要求不斷提高，迫切需要更為節(jié)水的器具。另一方面，隨著整體 科學(xué) 技術(shù)的進(jìn)步和新材料的發(fā)明 應(yīng)用 ，使得人們反思和攻克過(guò)去條件下不可能解決的技術(shù)難題，從而開(kāi)拓出一片新的天地。目前國(guó)外市場(chǎng)上銷售的多為一次沖水量3~6 L的虹吸式坐便器，由于虹吸式本身結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)，很難將耗水量真正降低到3 L以下，而一些節(jié)水型便器一次沖水量小于3 L，又適合各種形式的上下水管道系統(tǒng)，所以在國(guó)際市場(chǎng)具有很大的潛力。對(duì)直排式便器的重新關(guān)注正是順應(yīng)當(dāng)前 歷史 條件下的必然產(chǎn)物。正是人們進(jìn)一步節(jié)水的需求刺激了對(duì)更加節(jié)水便器的研發(fā)，而 現(xiàn)代 新材料新技術(shù)的融合應(yīng)用使得人們攻克了致命的技術(shù)難題，從而解決了虹吸式便器所不能解決的問(wèn)題，引發(fā)了技術(shù)和產(chǎn)品的進(jìn)步�？梢灶A(yù)計(jì)，在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期內(nèi)，直排式節(jié)水便器必將成為技術(shù)發(fā)展和市場(chǎng)的主流。而下文介紹的壓力流防臭節(jié)水便器、壓力流沖擊式節(jié)水便器和腳踏式高效節(jié)水便器就屬于直排式的節(jié)水便器。

1.2 幾種節(jié)水便器性能簡(jiǎn)介

衛(wèi)生間節(jié)水，就減輕了污水處理負(fù)擔(dān);飲用水節(jié)水，就減輕了用戶的費(fèi)用;所以說(shuō)節(jié)水就是減污，每節(jié)約1 m3水，同時(shí)也就減少了1 m3污水的排放，減少了1 m3污水的處理，目前全國(guó)大約有1億臺(tái)坐便器正在使用，如果都使用節(jié)水便器，節(jié)水前景可觀，所以對(duì)現(xiàn)有的便器進(jìn)行節(jié)水改造迫在眉睫。經(jīng)過(guò)多年的 研究 與使用，節(jié)水便器的效果也越來(lái)越好。便器節(jié)水主要取決于3個(gè)方面：水箱及配件的設(shè)計(jì)、控制方式和安裝改造的方便程度。

節(jié)水便器，就是能夠在沖洗干凈，不返味，不堵塞的前提下，有限地節(jié)約用水的便器。根據(jù)市場(chǎng)出現(xiàn)的節(jié)水便器類型，大致可分為：壓力流防臭節(jié)水坐便器、壓力流沖擊式節(jié)水坐便器，腳踏型高效節(jié)水坐便器，感應(yīng)式節(jié)水坐便器和雙按鈕節(jié)水坐便器以及免水沖小便器。

1.2.1 壓力流防臭節(jié)水坐便器

其主要由四部分構(gòu)成：采用陶瓷密封的聯(lián)動(dòng)式進(jìn)水沖洗裝置、便器座體、磁脫離排污密封裝置及其他配件。

主要技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

(1)采用直排式對(duì)現(xiàn)有坐便器的工作原理和結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行了徹底改變，取消了S彎。

(2)采用磁脫離排污閥門密封，不漏一滴水，而且池內(nèi)常存少量清水，潔凈且無(wú)異味回返，可有效阻止各種氣體、液體逆流，保證居室免受下水道內(nèi)傳染病毒(“非典”、流感等)的侵入。解決了直排式便器密封和返味的難題。

(3)采用陶瓷密封單閥連動(dòng)式進(jìn)水閥門，進(jìn)水量準(zhǔn)確，使用方便，不漏水。

(4)大、小便用水自動(dòng)分檔，大便沖洗少于3 L，小便沖洗少于1 L。

(5)無(wú)水箱，采用無(wú)動(dòng)力等壓管直接與自來(lái)水管連接，安裝方便、簡(jiǎn)潔，節(jié)省空間。

1.2.1.1工作原理及使用 方法

當(dāng)觸發(fā)開(kāi)關(guān)受到外力觸動(dòng)后，力傳遞到觸發(fā)線上，由于觸發(fā)線本身的物理力學(xué)特性再將初始力傳遞到強(qiáng)磁觸發(fā)器上，使強(qiáng)磁的控制力與通過(guò)觸發(fā)線傳遞的初始力瞬間抵消，同時(shí)瞬間抵消的控制力作為打開(kāi)排污閥的起動(dòng)信號(hào)，增壓的水隨即旋轉(zhuǎn)噴出，形成強(qiáng)大的沖刷力。污物排除后，強(qiáng)磁恢復(fù)控制力，排污閥接收到強(qiáng)磁信號(hào)后，受力瞬間關(guān)閉，起始開(kāi)關(guān)回位，觸發(fā)線回位，等待下一次外力觸發(fā)。

污物經(jīng)過(guò)直排式排污過(guò)程后，在管道內(nèi)的水平?jīng)_出距離在5米以上(達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求)�，F(xiàn)有坐便器在管道內(nèi)的沖力主要來(lái)源于虹吸過(guò)后的的滲水力，這也是其用水量大的原因之一，而特節(jié)水型潔便器采用直排式?jīng)_洗原理，雖然用水量少，但污物自身的重力加速度使得污物在下落后有了一個(gè)初始速度，再加上水的沖力，完全可以將污物沖出的距離達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求。

1.2.2 壓力流沖擊式節(jié)水坐便器

結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1

1 節(jié)水水箱(塑料密封壓力水箱) 2 呼吸閥 3 進(jìn)水閥 4 過(guò)壓閥 5 陶瓷水箱 6 進(jìn)水管 7 水管接頭 8 橡膠墊 9 螺母 10 節(jié)水便器 11 放氣閥

圖1 壓力流沖擊式坐便器結(jié)構(gòu)示意

其核心部件就是呼吸閥和放氣閥，呼吸閥可以實(shí)現(xiàn)保證封閉水箱的壓力，同時(shí)不擾動(dòng)管網(wǎng)壓力的作用。

1.2.2.1 工作原理

利用公共管網(wǎng)壓力，將水儲(chǔ)存、壓縮到封閉的壓力水箱中，直至水箱與外界管網(wǎng)壓力平衡。待使用沖洗時(shí)，按下控制閥使排水閥上部氣體通過(guò)泄壓管與外界大氣溝通，壓力下降，產(chǎn)生壓差，下部壓力水推開(kāi)排水閥使壓力水沖擊推動(dòng)將污物排出，利用相當(dāng)于20~40 m高的水柱壓力，產(chǎn)生極高的瞬時(shí)流速和流量，能夠?qū)崿F(xiàn)利用不到4 L的水就能夠沖洗干凈的效果。為保證壓力水的沖擊性能，坐便器設(shè)計(jì)兩個(gè)水道，一個(gè)水道為較小截面積的沿坐便器上圈的環(huán)形水道，水道上斜開(kāi)出水角度按逆時(shí)針?lè)较驀娚涞妮^細(xì)的7個(gè)小孔，使流出的水流形成向下的環(huán)形漩渦狀;另一個(gè)水道直接沖向污物，并形成噴射作用的水道。

對(duì)原有坐便器的改造比較方便，只需將原水箱組件拆除，把由全密封的高強(qiáng)度塑料水箱和橡膠密封件組成的組合體放入即可。也就是說(shuō)，該產(chǎn)品不僅能夠適合直排，也適合虹吸式的排水方式。

市場(chǎng)上還有另外一種應(yīng)用管網(wǎng)壓力的節(jié)水便器，而且不設(shè)水箱，利用一個(gè)電磁閥控制水流，電磁閥將管網(wǎng)壓力水直接排入便器內(nèi)盆，

1.2.2.2 存在問(wèn)題

目前市場(chǎng)出現(xiàn)的該類型節(jié)水坐便器不能區(qū)分大小便，仍然存在節(jié)水空間;第二，當(dāng)管網(wǎng)壓力不足時(shí)，它的工作也將受到一定 影響 。

1.3 其他節(jié)水坐便器

1.3.1 腳踏型高效節(jié)水坐便器

采用腳動(dòng)方式控制水流，可防治病毒傳染。直排式排水，采用水封、機(jī)械水封、止回閥等3道防臭措施，防臭效果好。除采用直排方式排水以外，它還應(yīng)用了一套全新的進(jìn)水控制組件，控制方式采用腳動(dòng)，

1.3.2 感應(yīng)式節(jié)水坐便器

將時(shí)間作為控制變量，根據(jù)時(shí)間的長(zhǎng)短控制排水量，而且水箱的水位可以調(diào)節(jié)。

1.3.3 雙按鈕節(jié)水坐便器

按大小便用水量的不同設(shè)置兩個(gè)按鈕，以分別控制水流量。而且可以根據(jù)沖洗情況及時(shí)使按鈕復(fù)位，減少不必要的損失。

1.4 節(jié)水便器性能比較(見(jiàn)表1)

其中壓力流沖擊式節(jié)水坐便器和腳踏型高效節(jié)水坐便器都采用直排式，取消了存水彎，不存在堵塞現(xiàn)象，為了防止臭味，需采取必要的密封措施，在這一點(diǎn)上，這兩種產(chǎn)品都作了很多工作，采用多道密封，防臭效果好。他們不僅對(duì)水箱進(jìn)行了改進(jìn)，而且為了達(dá)到?jīng)_洗干凈的效果，還對(duì)便器內(nèi)盆的造型和尺寸進(jìn)行了科學(xué)的改進(jìn)，可使水流產(chǎn)生高速高效的沖擊效果。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的演示試驗(yàn)，他們都能夠高效地將污物排除，而且節(jié)水效果明顯。感應(yīng)式節(jié)水坐便器和雙按鈕節(jié)水便器仍然采用傳統(tǒng)的虹吸式排水方式，這兩種節(jié)水型坐便器只對(duì)控制部分進(jìn)行了改進(jìn)，可區(qū)分大小便，根據(jù)實(shí)際情況選擇排水量，控制靈活方便。

從市場(chǎng)節(jié)水便器看，設(shè)計(jì)思路新穎，改進(jìn)類型多樣，節(jié)水效果良好，技術(shù)日臻成熟�？梢灾苯討�(yīng)用到實(shí)際中去。除有的產(chǎn)品價(jià)格高以外，大部分都能夠被一般消費(fèi)者接受，不存在價(jià)格瓶頸問(wèn)題。如果將不同類型的節(jié)水便器在現(xiàn)有基礎(chǔ)上再進(jìn)行一定的改進(jìn)，比如，將感應(yīng)開(kāi)關(guān)或者腳踏開(kāi)關(guān)應(yīng)用到壓力流沖擊式節(jié)水便器中去， 或者將單按鈕的控制方式改成雙按鈕的控制方式，節(jié)水效果和控制方式將更加良好。

表1 不同節(jié)水便器性能比較

國(guó)務(wù)院國(guó)辦發(fā)[2004]30號(hào)文件提出，組織實(shí)施資源節(jié)約重大技術(shù)示范，推廣應(yīng)用先進(jìn)高效的節(jié)能、節(jié)水設(shè)備和器具。隨著政府限制坐便器用水量不得大于6 L政策的出臺(tái)，節(jié)水型坐便器會(huì)越來(lái)越受到人們的青睞。

1.5 免沖水小便器

該產(chǎn)品結(jié)合 中國(guó) 國(guó)情，汲取國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，攻克了各種技術(shù)難關(guān)，自己研發(fā)制造的節(jié)水產(chǎn)品。這種免沖水小便器的核心部件是裝在小便斗底部的塑料濾罐，濾罐中的密封性液體在能夠有效將尿液和大氣隔開(kāi)，形成一層密封屏障，濾液能夠?qū)⒛蛞河行н^(guò)濾，將氣味封閉在濾罐中，達(dá)到了不用水沖洗而且防臭、不結(jié)垢、衛(wèi)生的目標(biāo)。北京市市政管理委員會(huì)委托北京市環(huán)境監(jiān)測(cè)站對(duì)已安裝免沖水小便器的廁所進(jìn)行氨氣和臭氣強(qiáng)度的檢測(cè)，結(jié)論是“免沖水小便器為 目前 比較可行的具有節(jié)水性能并能夠 應(yīng)用 的產(chǎn)品”，該產(chǎn)品完全達(dá)到了《城市公共廁所衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》二類廁所要求。

圖2 免沖水小便器結(jié)構(gòu)示意

其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2。尿液經(jīng)防濺罩通過(guò)瀉尿孔均勻地流入阻集器中;流入阻集器中的尿液穿過(guò)阻集液漂浮層進(jìn)入中心管，該液體漂浮層形成一道屏障，密封了污水管中氣體溢出的通道，使尿味不能散發(fā)到空氣中;阻集液為50 mL的藍(lán)色液體，該液體阻燃，-200C不凝固，至少維持6個(gè)月的使用期限并很容易的進(jìn)行補(bǔ)充。阻集器可以存住長(zhǎng)期使用過(guò)程中產(chǎn)生的殘余尿堿，并可在阻塞時(shí)通過(guò)清理而輕易地去除。 為使小便斗內(nèi)壁不結(jié)垢，免沖水小便器依據(jù)尿垢以及異味產(chǎn)生的原理，通過(guò)采用 現(xiàn)代 納米技術(shù)和高 科技 涂層技術(shù)，使免沖水小便器具有高密度的憎水性，從而防止了尿液的滯留和滲透，大大降低了尿液的異味。為保證免沖水小便器的正常使用，阻集器內(nèi)的液體視使用程度需要每年補(bǔ)充1~2次。

2 節(jié)水龍頭

常用的節(jié)水龍頭的節(jié)水 方法 可分為加氣節(jié)水龍頭，限流水龍頭和增氧防垢淋浴噴頭。其中加氣節(jié)水龍頭和限流水龍頭都是通過(guò)加氣或者減小過(guò)流面積來(lái)降低通過(guò)水量的。這樣，在同樣的使用時(shí)間里，就減少了用水量，達(dá)到節(jié)約用水的目的。而增氧防垢淋浴噴頭雖然也是在出水口部進(jìn)行改進(jìn)，但是它改進(jìn)的更徹底。同樣減少過(guò)流量，而且還增加了吸氧艙和增壓器，不僅減少了過(guò)流量，還使水流富含氧氣(見(jiàn)圖3)。對(duì)于普通的噴頭來(lái)說(shuō)，停止使用時(shí)噴頭內(nèi)部仍然會(huì)有滯留的水，這樣，長(zhǎng)時(shí)間以后就會(huì)有水垢的富集，而這種防垢噴頭沒(méi)有容水腔，水流直接噴射出去，停止使用時(shí)不積水，減少產(chǎn)生水垢的機(jī)會(huì)。

圖3 增氧防垢淋浴噴頭結(jié)構(gòu)示意

3 廢水回收裝置

這里所說(shuō)的廢水回收裝置就是能夠?qū)⑾茨樝床说乃M(jìn)行收集并過(guò)濾，并能夠自動(dòng)沖廁的裝置。

4 恒溫混水閥

主要用于冷、熱水的自動(dòng)混合，為單管淋浴系統(tǒng)提供恒溫細(xì)雨用水。一臺(tái)混水閥可帶多套淋浴噴頭同時(shí)工作。為達(dá)到恒溫控制，在混水閥內(nèi)部設(shè)有壓力平衡裝置，當(dāng)冷熱水單路供水時(shí)，混水閥自動(dòng)切斷另一路給水，形成保護(hù)。

5 結(jié)語(yǔ)

縱觀以上各種節(jié)水器具，他們都具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，都是從實(shí)踐中來(lái)，都能夠解決具體 問(wèn)題 ，對(duì)于節(jié)水都能夠起到很好的作用�？梢�(jiàn)，在住宅節(jié)水上，我們具備了前提條件，下一步就是如何讓消費(fèi)者能夠接受，使節(jié)水器具走進(jìn)千家萬(wàn)戶。

同時(shí)，我們也要看到，包括住宅用水在內(nèi)的城市公共設(shè)施用水占城市供水總量的35%，節(jié)水空間畢竟有限。而城市 工業(yè) 用水占城市總用水的60%(北方城市數(shù)據(jù))，因此，挖掘工業(yè)用水的節(jié)水潛力，提高工業(yè)用水效率應(yīng)該放在城市節(jié)水管理的首位。水利部最新統(tǒng)計(jì)顯示，2003年我國(guó)萬(wàn)元GDP用水量為465 m3，是世界平均水平的4倍，顯示出我國(guó)水資源利用方式粗放、用水效率非常低下。這項(xiàng)統(tǒng)計(jì)還表明，全國(guó)工業(yè)萬(wàn)元增加值用水量是發(fā)達(dá)國(guó)家的5至10倍。水的重復(fù)利用率為50%，而發(fā)達(dá)國(guó)家已達(dá)85%。我國(guó)節(jié)水事業(yè)任重道遠(yuǎn)。

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