节水型生活用水器具的应用分析

张 旭 邴海涛 秦法增

(山东建筑大学市政与环境工程学院，山东济南 250101)

居民的生活用水作为城市水资源使用的一个重要环节，约占城市总用水量的60%［1］。日常生活用水的主要器具包括水龙头和便器等，其中水龙头的用水量最大，占生活总用水量的40%～50%，厕所便器的用水量占30%～40%左右［2］。我国是世界上严重缺水的国家之一，而节水型生活用水器具可以带来很好的节水效果，使得普及节水型生活用水器具势在必行。

1 节水型生活用水器具节水原理

节水型生活用水器具是满足相同的饮用、厨房、洁厕、洗浴等用水功能，较同类常规产品减少用水量的器具，节水型生活用水器具通过采用特殊的材料、巧妙的构造和先进的技术等途径来进行设计改造，以求达到节水的效果。节水型水龙头是具有手动或自动启闭及控制出水流量功能，使用中能实现节水效果的阀类产品［3］。节水原理可以从以下三方面考虑:限制水龙头出水流量;缩短水龙头开关时间;避免水龙头滴漏现象。节水型便器是在保证卫生要求、使用功能和管道输送能力的条件下，一次冲洗水量不大于6 L的便器。便器节水原理从材质、结构和水力条件等方面考虑:保证便器的光滑度，配件的精密度、硬度和耐磨性、耐蚀性足够;便器结构创新;加大水流冲洗力度［4］。

2 节水型水龙头

2.1 陶瓷阀芯水龙头

目前，节水型水龙头最普遍采用陶瓷阀芯水龙头。陶瓷阀芯水龙头可以开合数十万次不漏一滴水，节水量一般可达30%～50%，价格较便宜。因此，在居民住宅等建筑中应大力推广这种节水型水龙头。陶瓷阀芯水龙头还装有雾化器，在降低水流速度的同时，洗手洗物时不会有水花溅起［5］。

2.2 感应式水龙头

感应式水龙头应在离开使用状态后2 s内自动止水，在非正常电压下自动断水，开关使用寿命应大于5万次。下面介绍两种:1)红外线自动控制水龙头［6］，安装时通过红外线自行检查其下方或前方的固定反射体，并根据反射体的距离调整工作距离，避免出现长流水现象，而且下面没有洗手动作不给水，洗手时间过长也会停水。2)无活塞延时阀芯水龙头［7］。它的特点是轻触即出水，水流自动冲洗触点，使触点保持清洁;设定时间延时后，水流自动关闭，避免了手柄开关传播病菌，使用更健康环保;停水自锁功能避免产生漏水。

2.3 铜制节水龙头

主体由黄铜制成，采用陶瓷密封，外表镀一层铬。具有抗锈蚀、不渗漏、开关行程短等特点，能够很好地控制流量，起到节水效果。而且铜的抗压性、强度和韧性很好，水龙头不致爆裂，对于冬天气温比较低的地区来说，也是一种节水。另外，良好的密封性可以防止污染入侵，铜离子还能避免细菌再生。一种铜制的两用节水龙头运用航空发动机的雾化技术和不断增压的轨道设计及独特的调节切换功能［8］，既能满足快捷大流量的用水需要，又能高效节水减排。其出水量可以满足厨房洗菜、洗碗、洗手等的要求，尤其适合在家庭、餐饮行业的厨房和洗脸盆上使用。

2.4 其他节水型水龙头

充气水龙头通过加气来降低通过的水量，相同时间里减少用水量，达到节水的目的。由于空气注入和压力变化，水束显得比较大且水流顺畅，而实际用水量却只有0.032 L/s或者更少。水龙头的出水口安装充气稳流器也可以节水，随着水压增加，节水效果会更加明显。诱导式节水环保脚控式水龙头根据流体力学原理和管网的自身压力进行启闭。脚踩下即开，抬脚即关，可以广泛应用在公共场所，防止手污染和水资源浪费。它以高强塑料代替金属材料，具有科学、卫生、方便、寿命长等特点。

3 节水型便器

3.1 两档式节水型便器

两档式节水型便器水箱在冲洗小便时，冲水量为4 L(或更少);冲洗大便时，冲水量为9 L(或更少)。以三口之家计算，每人每天大便1次、小便4次，9 L的水箱一天用水135 L，6 L的水箱一天用水90 L;而两档式水箱一天只需75 L。它还不需更换便器和改造排水管道系统，尤其适用于现有便器的更新换代。

3.2 超节水型便器

日本提出的“超节水型便器”标准明确规定［9］:大冲洗时的冲洗水量为6.5 L以下，用来测试的代用污物及卫生纸能被排出便器;小冲洗时的冲洗水量为5 L以下，卫生纸被排出便器后，存水弯处存水需达到95%以上的替换率;大冲洗时，代用污物的平均排送距离需达到10 m以上。法恩莎超节水型便器单档冲水量平均在4.5 L以下［10］。它运用流体力学原理对S弯管进行电脑冲水模拟，用最少的水达到充分虹吸的效果;对S弯管的内壁施釉，减少水流过程的阻力，提高水道系统的合理性;应用国际先进水箱配件，用更少的水量达到更好的冲洗效果。空气助压式超节水型便器分为2个部分:空气助压水罐和特殊水路结构的陶瓷便器［11］。它直接利用水罐进水时空气压缩产生的强大推力，不借助不增加任何附加设备及能源，同时全方位改变便器的进水，流水，以及冲水的孔径、孔距、孔位、角度，改变腔体体积，以3 L的水量，成功满足了冲洗的要求。

3.3 直排新型节水便器

1)一种用水量1.4 L/4 L的容积水封式直排新型节水便器利用重力杠杆平衡原理，采用翻斗式排污隔臭技术，用翻斗排污装置取代存水弯［12］。采用直冲翻落式排污，没有冲落与虹吸，使排污阻耗为零，避免冲洗噪声扰人;特有的负压作用可以抑制不洁气旋产生，保持空气清新舒适;直冲排污全部为冲洗后的洁净水，水中无残留微量污物，使如厕健康环保;节水效果明显，比普通便器节水3倍～5倍。

2)一杯水马桶也采用直接排污的技术，其用水量和污水排放量比国标减少83%［13］。其免除了弯曲、狭长、超高的排污通道，污物流程短、排污快捷，而且使用脚控冲水排水装置，节水减排，防臭保洁，方便又卫生。可以普遍地推广至亿万家庭、宾馆、楼宇等。

4 节水型生活用水器具应用分析

节水型生活用水器具从选材、构造和工艺等方向进行创新，出现了各式各样的节水型水龙头和节水型便器，它们各自有不同的特点和适用的环境:陶瓷阀芯水龙头价格相对较便宜，可以在居民生活中大量推广;感应式水龙头比较卫生环保，适合高质量生活需要;铜制水龙头健康耐用，价格相对昂贵，但是适用范围广。现有便器的更换可以选用两档式便器，易于改造;新建筑的便器建议选用用水量小的超节水便器或是直排式节水便器，它们虽然价格较为昂贵，但是它们高效的节水效率及未来会产生的经济、社会和环境效益还是很诱人的。当然，节水型生活用水器具在推广普及中必然会遇到种种问题，制约其发展的主要问题在价格、技术和生产等方面。

因此，为了更广泛更健康更持续地发展和普及节水型生活用水器具，应该积极学习先进技术，结合理论实际优化设计，提高其合理性和实用性;应该完善具有规范性和强制性的标准来指导和约束生产，同时加强质量管理;还应该做好节水宣传，从长远角度考虑节水型用水器具可以带来的利益，让人们从心里认同和接受，从而保证节水型生活用水器具更好更快地推广普及，利国利民。

［1］赵 锂，刘振印.建筑节水关键技术与实施［J］.给水排水，2008，34(9):1-3.

［2］CHENG LICHENG.Evaluating water conservation measures for Green Building in Taiwan［J］.Building and Environment，2003(38):369-379.

［3］CJ 164-2002，节水型生活用水器具［S］.

［4］林金成，许志强，张祥中.浅谈便器的节水方式和方法及改进措施［J］.福建建筑，2007(1):47-48.

［5］付婉霞，曾雪华.建筑节水的技术对策分析［J］.给水排水(sup)，2007(33):46-52.

［6］刘 平，安立忠.住宅建筑给排水中的节水技术［J］.住宅产业，2010(10):67-71.

［7］创新技术［Z］.

［8］吴耀民，杨金荣.新型、高效节水器具——节水龙头嘴［J］.上海节能，2011(9):38-40.

［9］西贤朗.日本便器节水化的动向［J］.给水排水，2003，29(12):66-68.

［10］法恩莎.4.5升超节水座便器问世［J］.中国陶瓷，2007，43(3):76.

［11］李中祥，韩 啸.超节水型坐便器的设计原理和技术特色［J］.陶瓷，2007(8):12-14.

［12］廖嘉琳.1.4升刷新我国座便器节水记录［J］.建设科技，2006(12):72.

［13］喜文华，陈春虹.马桶革命——一杯水马桶［J］.上海节能，2011(2):42-44.