卫生间模块化排水节水装置应用研究

卫生间模块化排水节水装置应用研究摘要：本文认为传统排水系统存在诸多问题，必须改变设计组装模式和设计思路。介绍了一种完全替代当前排水系统横支系统的模块化排水节水装置，实现了同层敷设排水横管、清扫口设于本层、无地漏返臭，无渗漏。并对家庭中水利用的成本进行了分析，认为卫生间模块化排水节水装置具有技术先进，使用价值高，节水效果好，属源头节水减污的好方法。值得推广应用。第一部分传统卫生间排水模式必须淘汰1．存在问题经过我们的调查和统计，目前已见卫生间排水系统存在着渗漏、噪音、产权不清，节水型马桶应用后产生的排水量不足等问题。1.1卫生间排水系统安装施工问题随着我国硬聚氯乙烯管材、管件生产技术和施工技术以及配套防火措施的迅速发展，特别是《建筑排水硬聚氯乙烯管道设计规程》(CJJ29—1989)和《建筑排水硬聚氯乙烯管道施工及验收规程》(CJJ30—1989)实施以来，硬聚氯乙烯管已广泛应用于建筑排水工程中。但在实际安装过程中经常会出现一些错误的做法，导致楼板渗水、管件接头处漏水、下水不畅、室内空气污浊等情况，严重影响了住户的正常使用。常见安装错误有以下几点：(1)三通或四通因施工人员的疏忽，将正三通或正四通装入立管与横支管连接处，造成连接处形成水舌流，横支管水流不畅，排水系统气压波动大，卫生器具的水封容易被破坏，排水管道的有毒有害气体将会侵入室内。(2)存水弯①地漏下的存水弯有些工程人员认为带扣碗地漏含有水封，能防臭，故不需在地漏下再安装存水弯，其结果往往因地漏水封达不到规范要求的深度［1］而被破坏；另外在住户使用不当，杂物堵塞而将扣碗打开时，会使下水道的臭气逸入室内，影响室内空气质量。②洗脸盆和洗涤盆下的存水弯在设计图纸表示不详的情况下，施工安装人员经常误认为洗脸盆和洗涤盆下的存水弯安装在楼板上和楼板下是一回事，其实不然。洗脸盆和洗涤盆下的存水弯因毛发、碎屑等杂物，非常容易堵塞，必要时需要打开存水弯上的检查口清通。如果存水弯安装在楼板下方，清通时就必须到楼下住户家里去，一般家庭的厨房、卫生间都会吊顶，这就显得非常不方便。(3)大便器下的弯头在大便器下用90°弯头与横支管连接是不妥的，水力条件没有45°弯头的好，若用90°弯头安装，则最好采用带检查口的。(4)伸缩节在排水立管安装中，往往发现漏装或少装伸缩节，这是不符合规范要求的。因为硬聚氯乙烯管的线胀性较大，受温度变化产生的伸缩量较大。(5)出户横管与立管的连接在一些建筑排水中，出户横管与立管的连接均采用一个90°弯头，这种做法堵塞率较高。(6)立管与横支管的安装由于建筑排水硬聚氯乙烯管具有较大的柔软性，易弯曲，安装不慎常出现立管达不到规范要求的垂直度，影响美观；而横支管弯曲度太大，甚至出现倒坡，导致水流不畅，接头渗水，影响正常使用。(7)硬聚氯乙烯管穿楼板封堵孔洞管道穿过楼板后，有些施工人员为方便省事，不进行土建支模，仅用纸屑、碎块等杂物进行简单遮挡后用水泥砂浆填塞孔洞，加之硬聚氯乙烯管外表比较光滑，与混凝土粘接不是很牢固，因此非常容易造成严重的楼板渗水现象，影响住户正常使用。1.2卫生间排水系统使用问题卫生间排水系统在住户入住以后，使用中存在以下几个的问题。（１）管道结露夏天排水横支管道外壁结露，冷凝水下滴，对下层住户套内空间的吊顶装修会产生不良影响；当下层套内不装修时，冷凝水滴到下层地面或住户身上，会影响情绪。（2）管道接头渗漏横支管是采用三通、四通、直弯头、斜弯头等与之管短节组装粘结而成。安装交工验收合格，在使用过程中由于排水温度高、日照老化，温差引起局部伸缩，导致横支管接头质量出现问题，引起管件接头渗水、滴水。导致楼下住户天花板抹灰潮湿、起皮、脱落，或是装修装饰层被破坏等不利影响和后果。（3）楼板渗水目前排水系统的安装模式，排水管安装于楼板下方，结构设计时必须预留洞。安装排水管时，严格按照规范要求进行施工，在交工验收时合格，但由于施工过程中，温度变化引起PVC管变形、缝处混凝土及水泥砂浆的干缩、装修施工震动等因素，在管道周圈与楼板相接触处，产生细小裂缝，引起楼板渗水。这种现象经常发生在使用了一段时间以后，楼下住户发现天花板上以管道为圆心，向周圈逐渐变潮、变湿。抹灰层逐渐起皮，脱落。（4）维修难度大目前排水系统的组成安装方式，不安装在本层套内，安装于楼下套内空间，产权属于楼上住户，管道渗漏、楼板渗水等不良现象对楼上住户不会产生任何影响，楼上住户也无法及时发现故障。下层住户想维修时，必须到楼上住户室内进行，造成不能方便、及时维修。经常因此而发生邻里纠纷。（5）清通难度大上层住户的排水横支管上，安装于大便器、浴盆、地漏下存水弯处的P形弯检修口都安装于下层住户内。当楼上住户使用中造成堵塞时，必须到楼下住户内去打开清扫口进行清理。这样的清通模式，无论对于操作者讲，还是对下层住户，都会造成卫生影响。楼下住户决不会同意清通，造成楼上住户管道堵塞时，无法进行清扫操作，清扫口形同虚设。（6）影响卫生间美观和层高排水横支管安装在楼下，依据《规范》要求，安装高度应距楼板底不小于350mm，加上管底的P形清扫口，其管底距楼板底的距离大于460mm，下层套内卫生间净空高度为2300mm（2900-120-100-460）。排水横支管系统的存在，造成下层住户室内空间不够完整，影响室内美观。许多住户需要进行吊顶装饰，室内净高只有2.2-2.3米；（7）噪音干扰大卫生间排水横支管内水流噪音大，楼上住户用水排水，对下层住户产生严重的噪音干扰。安装于室内的排水立管，起到了传递噪音的载体作用。顶层用水，自下至上所有住户都知道。对住户的夜间休息造成一定的影响，是住宅内不可忽视的一个噪音源。1.3水资源浪费严重目前，居民冲厕所用水量按照每户3人家庭计算，每人每天盥洗用水量约为20-30升，洗澡用水20-30升；冲厕用水30-50升，每人冲洗用水合计在70-110升。盥洗用水直接通过排污系统排走的水量，足够每天冲洗厕所的用水量。把这些干净的“盥洗水”排掉，意味着每天每人要浪费调40-60升，同时也多排放40-60升的污水，给污水处理的工作量加大了40-60升/人。这是一个两头浪费，既浪费了水，也浪费了处理水的费用。按照一户3人计算，每年浪费水资源43800—65700升，按照北京饮用水水价为3.7元/m3计算，每户每年浪费162—243元。按照城市污水排放收费标准规定，需要多交纳的排污费为饮用水的50%，依次计算，每年每户要多支出243-365元。1.4排水系统的统健康卫生的问题香港“非典”爆发期间，“淘大花园”成为集体感染“非典”的重灾区之一。通过专家事后对“淘大花园E座”的调查研究发现，导致病菌迅速传播的罪魁祸首是污水排放系统。在淘大花园，每座楼宇都有八条污水管，由大厦的顶部连接所有楼层相同编号的单位直至底部。每条污水管收集来自水厕、洗手盆、浴缸和浴室的地面排水口的污水。所有这些卫生装置都各设有U型聚水器，防止污水管的臭味和昆虫进入浴室。聚水器内必须有足够贮水，方可发挥其隔气作用。但调查发现，在很多个案中，浴室里连接地面排水口的U型聚水器经常干涸的，因为大多数家庭只会在浴室拖地，而不会水冲；连接水厕、洗手盆和浴缸的U型聚水器，由于经常冲水，则会保持水封的状态。目前市场上销售的节水型大便器，把水箱每次冲水量调节到3-6升/次。通过减少每次的冲水量达到节约用水的目的。这种做法，从理论上是可行的。但是，推敲起来，存在严重的卫生隐患。排水系统的作用，是通过流动的水，把人体排泄物通过管道输送到室外的大系统中或小区内的化粪池内，通过大系统管网再输送到处理厂处理。水是排水系统输送排泄物的动力和载体，要把这些排泄物顺利排出，需要一定量的水，水越多，排水系统管道内的排泄物残留堆积的越少，管道内就相对越卫生。排水管道内的异味浓度就越低，从地漏、浴盆、大便器等返回室内的臭味就越小。到底需要多少的水量，既能够把大小便排走，同时保持管道内无残留，目前没有科学的数据。但是，大便器一次用水量规定的变化，可以看出一些问题。卫生器具一次和一小用水量表1-1序号卫生器具名称一次用水量（升）一小时用水量（升）备注1大便器高水箱10-1430-168每小时使用3-12次，根据使用场所确定低水箱12-1636-256自闭式冲洗阀5-1215-1442大便槽（每蹲位）11-153小便器自闭式冲洗阀2-620-120每小时使用10-20次，根据安装场所定。自动冲洗水箱为每组小便器的用水量。自动冲洗水箱15-30150-600普通冲洗阀2-620-12080年代，大便器水箱水量是12升以上，90年代是9升以上，目前，节约用水意识增强，水箱水量限定为不超过6升。节水型大便器越来越节水，目前出现了3升水箱。这些节水型便器，只注重了把便器内的排泄物冲洗干净，把这些排泄物送到了本户的横支关内，这些排泄物和水混合物残留在大便器的P型弯处和横支管段内，成为污染本层管道及污染立管的主要污染源，因此，地漏返臭严重，污染室内空气环境。从使用情况看，12升时，地漏返臭现象较轻；使用9升时，气味在阴天较大；使用6升后，返臭现象严重。综上所述，目前排水系统的组成方式存在严重的交叉污染问题，分散式冲洗管道组合方式既浪费水资源，有又严重交叉污染隐患的一个污染源。2原因分析2.1串联方式是造成地漏返臭的根本原因。目前的安装方式，是把地漏、浴盆、洗手盆、洗衣机地漏、大便器等各个排水支管采用横支管串联连接，然后与排水立管连接，立管与小区内污水管网或住宅楼附近的化粪池连接。管网内由于粪便分解发酵产生大量的硫化物和氨水，管网内产生臭气，这些臭气会沿管道上升，从地漏、浴盆、洗手盆等出口进入到室内，污染室内空气。所以，目前串联连接排水管的模式，是造成地漏返臭的根本原因，臭气源就是大便器排出物。因此设置存水弯和水封不能彻底解决返臭问题。相反，却为浴盆、洗手盆带来了堵塞问题。2.2存水弯和检查口的作用不具有操作性。目前排水横支管在大便器、浴盆、洗手盆、地漏下设计存水弯和检查口。存水弯的设计目的是产生水封防止臭气进入室内，但是存水弯的存在，导致了排水管在此处排水不畅，于是造成的毛发、泥土、残渣等的聚集，产生的堵塞现象。为了清除这些因存水弯而产生的聚集堵塞物，于是又在存水弯最低处设计了检查口。可因为检查口的存在，又破坏了管道的密封性，当检查口处密封不严密时，有产生了管道渗漏问题。其次，检查口设于存水弯的最底处不具有操作性。因为当管道堵塞时，打开检查口，直接造成堵塞处的污物下泄，会直接把操作者给弄的“一头脏水”。尤其是安装在楼板下的大便器存水弯检查口，更是如此。有以上分析可见：目前排水管道横支系统的设计理念、设计思想和设计安装方式、设计措施都存在严重的问题。这个问题是设计方法方面的严重问题，要解决目前排水系统中存在的各种问题，必须从改变目前排水横支系统的设计组合安装模式和设计思路。第二部分“卫生间模块化排水节水装置”技术简介“卫生间模块化排水节水装置”为国家专利产品，专利号为ZL022388850；ZL021229929。一、适用范围卫生间模块化排水节水装置可应用于住宅、宾馆、宿舍等建筑卫生间的排水和节水，以及以上建筑卫生间的排水和节水改造。二、功能卫生间模块化排水节水装置具有以下功能：①作为排水管道使用，替代排水横支管系统；②自动收集洗涤废水（洗衣机排水、洗手盆、浴盆排水）；③自动储存洗涤废水（洗衣机排水、洗手盆、浴盆排水）；④自动实现洗涤废水回用冲洗马桶（便器），节约自来水；替代住宅室内中水管网及中水。三、特点①彻底避免楼板渗漏；②实现了卫生间污水排水横支管同层敷设；③清扫口设于本层，堵塞污物隐蔽清通，清扫方便卫生。④排水噪音小；⑤节水效率高，节约用水率高达50%以上。每次冲洗都可以使用六升以上，将粪便污水彻底送出“家门”。（排水管道必须有一定的水量保证粪便悬浮冲走，过分节水的便器，因水量少，只是把粪便冲出了马桶，滞留在排水横管内而没有足够的水把它冲入立管）。⑥减少污水排放量30-40%以上，减少小区、市政管网污水排放量30-40%以上，减少城市污水处理量30-40%以上，社会经济效益显著。⑦