一种用于住宅生活用水的超流量报警和节流装置的探讨

徐欣

【摘 要】住宅生活用水虽然采用节水型的卫生器具，但是在实际使用中经常出现大流量和超流量使用的现象。在住宅的末端用水器具、洗脸盆、洗涤盆的水流支管上增加该装置，报警控制器通过流量计采集数据并在超流量时进行语音报警，通过流量计设定流量，当用户用水量达到设定的流量时用，报警控制器的显示屏可显示超流量报警图案，同时语音报警提示用户关小水龙头，节约该报警限流装置，不但能满足正常的住宅生活用水，又能通过流量监控报警和电控阀门关闭进行限流，从而起到节水的目的。

【关键词】住宅生活用水 超流量报警 节流装置 电控阀门 报警控制器

1研究背景

中国水资源总量不高，人均占有量更低，约为世界人均占有量的1/4，中国目前有16个省（区、市）人均水资源量（不包括过境水）低于严重缺水线，有6个省、区（宁夏、河北、山东、河南、山西、江苏）人均水资源量低于500立方米，为极度缺水地区。所以节约用水显得越发重要。而居民的生活用水占了很大的比例，虽然住宅建筑生活给水要求采用节水型卫生器具，但是在实际使用中用水龙头经常大流量和超流量使用，造成很大程度的水资源的浪费。

综上所述，居住建筑的节约用水显的日益重要，通过对住宅用水的现状的调查和研究，结合生活给水系统的技术特征，设计了一种用在住宅项目中的超流量报警和限流装置。主要目的是提高人们的节水意识和限制超流量用水的现象。

2研究思路与方法

2.1研究思路

住宅生活用水的终端主要卫生器具是用水龙头（包括洗脸盆龙头和洗涤龙头）和淋浴喷头，而这些用水终端经常会出现大水流和超流量使用显象，所以通过限制终端用水状态可以很好的解决这种浪费水资源的状况。

住宅中 脸盆的水龙头的额定流量为0.15L/S，所需要的最低工作压力为0.05MPa。就是说当满足水龙头额定流量时，所需要的最低工作压力为0.05MPa，然而在住宅设计中，水龙头处的工作压力往往大于0.05MPa，所以普遍存在水龙头的实际流量超过额定流量的现象，经实测一个普通水嘴在压力为0.24MPa和0.5MPa时，流量分别为0.42L/S和0.72L/S，而现水嘴的额定流量为0.15L/S，以现有建筑60%的水龙头超压，流量超过0.15L/S计，全国城市每天将浪费1944万吨的水，由此可见控制水嘴出流量对节水起着举足轻重的作用。通过对居民用水习惯和用水舒适性的调查发现，洗脸盆的舒适流量为0.14L/S，手洗衣物的舒适流量为0.175L/S，洗发的舒适流量为0.133L/S，淋浴喷头的舒适流量为0.14L/S。由此可见住宅中的水嘴流量控制在0.133L/S～0.175L/S的范围内既能保证居民用水的舒适性，又能很好的节水。通过上述的分析和研究在生活用水末端既水嘴的上游管道上设置一套超流量报警和节流装置。

2.2研究方法

超流量报警和节流装置由3部分组成：电控阀门，可设定流量的流量计及报警控制器。三者之间的连接关系和工作原理为：电控阀门、可设定流量的流量计连接报警控制器，由报警控制器采集流量计的流量数据，并在当前水的流量超过设定的流量值时通过报警器报警提示以及报警提示一段时间后启动电控阀门关闭限流，不但能满足正常的住宅生活用水，又能通过流量监控报警和电控阀门关闭进行限流，同时通过语音报警大大的题高了人们的节水意识，起到真正意义上的节约用水。其中流量计的设定流量值为0.175L/S。

该研究采用了如下的技术方案：

住宅生活用水的超流量报警和节流装置，包括电控阀门、报警控制器和可设定流量的流量计，电控阀门设置在生活用水终端的上游，可设定流量的流量计设置在电控阀门的上游，报警控制器与电控阀门和流量计电连接。

报警控制器具有用于显示流量大小的流量显示屏。同时具有复位按钮，用于在电控阀门关闭限流后使电控阀门打开。报警器控制器为语音报警器。包括用于打开或关闭流量计的流量计开关。生活用水终端为选自浴室水龙头、花洒出水口以及厨房水龙头中的任一种。 通过设在生活用水末端支水管上的电控阀门、可设定流量的流量计连接报警控制器；由报警控制器采集流量计的流量数据，并在当前水的流量超过设定的流量值时通过报警器报警提示，当用户关小水龙头后，报警解除，当继续超流量使用，电动阀关闭。同时如用户需要大流量用水时，可以按解除报警键，实现大流量用水。该报警限流装置，不但能满足正常的住宅生活用水，又能通过流量监控报警和电控阀门关闭进行限流，从而起到节水的目的。

3具体实施方式

如图1-2所示，一种用于住宅生活用水的超流量报警和节流装置，包括电控阀门3、报警控制器1和可设定流量的流量计2，电控阀门3设置在生活用水管路4的下游以及生活用水终端水龙头5的上游位置，可设定流量的流量计2设置在电控阀门3的上游和水龙头5的上游，并且电动阀门3位于可设定流量的流量计2与所述水龙头5之间，报警控制器1与电控阀门3和流量计2电连接，报警控制器1用于采集所述流量计2的流量数据，并在当前水的流量超过设定的流量值时通过报警器HR报警提示，以及报警提示一段时间后启动所述电控阀门关闭限流，使水龙头5出水关闭限流。同时为了更为直观显示生活用水末端支水管中的水的流量，报警控制器具有流量显示屏，可以通过相应的不同的图案指示不同流量的大小。

此外，报警控制器具有复位按钮SR，用于在电控阀门关闭后，使电控阀门打开。这样，当人们需要超流量用水时，如果报警控制器根据流量设定情况将电控阀门关闭，人们还可以通过复位按钮将电控阀门打开继续用水。电控阀门1可以是使用电动阀，也可以是使用图2中所示的电磁阀YV。

如图2所示，报警器优选为语音报警器，可以通过预存一段提示语音在用水超流量进行语音提示报警，也可以其它报警器，如光电报警器。为了使人们方便掌握所述报警控制器是否通电正常工作，设置了电源信号灯HG，用于指示所述报警控制器是否通电。报警控制器包括有时间继电器KT，报警控制器通过时间继电器实现启动电控阀门在报警一段时间后关闭以及控制报警器进行报警。报警控制器采用交流电源作为工作电源，并经控制变压器TC的二次侧转换为安全电压。其安全电压输送至所述超流量报警指示信号灯（或讯响器）HR、电控阀门YV（3）、时间继电器KT。此外，报警控制器还包括有流量计开关KF，用于打开或关闭所述的流量计，当用户用水时，如果流量超过预先设置的流量，则流量开关KF（2）闭合，超流量报警指示信号灯（或讯响器）HR即刻报警；在KT设定的时间内，用户减小流量后，流量开关KF（2）恢复常态，解除超流量报警；如果用户不减小流量，KT延时数秒后，关断电控阀门YV（3），停止供水；这时用户需按下按钮SR1才能恢复供水。此外，为了防止报警控制器电压过高时损坏，控制变压器的输入侧接设有熔断器FU或保险装置，当用户需连续长时间大流量供水时，旋转旋钮SR2即能满足用户需求。当设备发生故障短路时，FU熔丝熔断，切断电源，保证人生安全。

具体使用时，可以在住宅的末端用水器具、洗脸盆、洗涤盆的水流支管上增加该装置，报警控制器通过流量计采集数据并在超流量时进行语音报警，通过流量计设定流量，当用户用水量达到设定的流量0.175L/S时，报警控制器的显示屏可显示超流量报警图案，同时语音报警提示用户关小水龙头，节约用水，当语音报警提一段预设时间后，如10秒钟内持续超流量使用，安装在流量计后的电控阀门在报警控制器控制下关闭水龙头；同时报警控制器上设置复位按钮，用户可以按该复位按钮键解除限流，电控阀门打开，恢复用水。

4结语

现阶段住宅生活用水系统的设计存在很多的不足，用水点压力过大等现象也造成用水器具超流量出水的现象，该技术如果应用在住宅项目上能很好地解决用水终端水资源浪费的现状，同时对于极度缺水的低区也有很好的效果，该技术不仅能让人们增强节水意识，自觉的节约用水，养成良好的用水习惯，还能让人们通过这项技术来推广和研究未来的节水新产品。总之，中国是个极度缺水的国家，人均水资源是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一，据监测，目前全国多数城市的地下水受到一定程度的点状和面状污染，且有逐年加重的趋势。日趋严重的水污染不仅降低了水体的使用功能，进一步加剧了水资源短缺的矛盾，而且还威胁到了居民的饮水安全和身体健康，综上所述居民生活用水养成良好的节水习惯对节约水资源起到了很大的贡献，同时为国家的可持续发展也有重要的意义。

参考文献：

[1]GB/T 50378-2014绿色建筑评价标准[S].北京：中国建筑工业出版社，2014.

[2]GB50015-2003（2009版）建筑给水排水设计规范.北京：中国计划出版社，2010.

[3]GB50368-2005住宅建筑规范.北京：中国建筑工业出版社，2005.

[4]GB50555-2010民用建筑节水设计标准.北京：中国建筑工业出版社，2010.

[5]GB50336-2002建筑中水设计规范.北京：中国计划出版社，2003.