杜國(guó)莉 關(guān)文民 段先湖 張 穎 彭 雪

(1 軍事科學(xué)院國(guó)防工程研究院 北京 100036)(2 寧波世諾衛(wèi)浴有限公司 浙江 寧波 315514) (3 咸陽(yáng)陶瓷研究設(shè)計(jì)院有限公司 陜西 咸陽(yáng) 712000)(4 北京市建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司 北京 100045)

前言

在隱蔽式水箱的研發(fā)初期，寧波世諾衛(wèi)浴有限公司曾經(jīng)做了多次實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，水箱的內(nèi)部溢流口的尺寸，并不是越大越好，而有時(shí)可能會(huì)發(fā)生虹吸現(xiàn)象，溢流速度反而會(huì)更快。進(jìn)行大量試驗(yàn)的主要目標(biāo)，是要確保當(dāng)進(jìn)水閥出現(xiàn)故障時(shí)，多出來(lái)的水能夠全部溢流到馬桶內(nèi)，而不會(huì)流到墻體內(nèi)部，這是最終要達(dá)到的。

香港沿用了英國(guó)的部分標(biāo)準(zhǔn)，采用的是外部溢流，其措施有所不同，為此，筆者針對(duì)隱蔽式水箱的安全性，結(jié)合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和香港地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)，做一次深入的分析，以促進(jìn)技術(shù)的進(jìn)步和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展。

1 水箱的用水安全簡(jiǎn)介

包括隱蔽式水箱在內(nèi)的，馬桶的沖水水箱都至少涉及兩個(gè)安全問(wèn)題：一個(gè)就是當(dāng)進(jìn)水閥發(fā)生故障時(shí)，是否會(huì)造成水從水箱中大量溢出，危及室內(nèi)的財(cái)產(chǎn)的安全；另外一個(gè)就是水箱內(nèi)的水是否會(huì)在進(jìn)水閥出現(xiàn)故障時(shí)回流到供水系統(tǒng)中，從而污染到供水源。

由于這涉及民生的飲水安全和財(cái)產(chǎn)安全，因此，從發(fā)達(dá)國(guó)家到中國(guó)，每個(gè)國(guó)家及地區(qū)都非常重視這個(gè)問(wèn)題，并且通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)制條款的制定，來(lái)約束市場(chǎng)上的產(chǎn)品，使之能夠避免上述問(wèn)題的發(fā)生。

各個(gè)國(guó)家及地區(qū)采取的技術(shù)措施，基本上大同小異。其主要原理是首先控制正常的工作水位，然后就是預(yù)備溢流措施。在溢流水位之上，再設(shè)置進(jìn)水閥的出水口，以防止水的回流。但是，各地區(qū)的做法，還是有所不同的。

2 中國(guó)大陸地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)

中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)歷經(jīng)了幾個(gè)版次的改進(jìn)，現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是GB/T 26730-2011《衛(wèi)生潔具 便器用重力式?jīng)_洗裝置及潔具機(jī)架》。該標(biāo)準(zhǔn)一度是國(guó)家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)，后來(lái)由于標(biāo)準(zhǔn)體制的改革，轉(zhuǎn)換為推薦標(biāo)準(zhǔn)，但其中的絕大多數(shù)條款，依然是強(qiáng)制條款，對(duì)市場(chǎng)的約束力度幾乎沒(méi)有減弱。該標(biāo)準(zhǔn)的前身是行業(yè)強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)JC 987-2005《便器水箱配件》。與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC 987-2005相比，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 26730-2011根據(jù)水箱配件的技術(shù)大幅進(jìn)步的情況，對(duì)于漏水標(biāo)準(zhǔn)適度加嚴(yán)，同時(shí)從節(jié)約用材的環(huán)境保護(hù)的角度上來(lái)說(shuō)，對(duì)空氣間隔等安全指標(biāo)所占用總體尺寸做了調(diào)整，從20 mm調(diào)整到15 mm。

目前，中國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)對(duì)水箱的用水安全，有如下要求，如圖1所示。

圖1安全水位控制原理圖

中國(guó)大陸地區(qū)采用的是內(nèi)部溢流法，即當(dāng)水箱配件出現(xiàn)故障時(shí)，多余的水會(huì)進(jìn)入馬桶中而不會(huì)泛濫出來(lái)，以避免次生災(zāi)害的發(fā)生。

其中，正常的工作水位WL是在標(biāo)準(zhǔn)工作壓力下的水位。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：在高壓下，無(wú)論是在靜壓還是動(dòng)壓的情況下，水位的上升不能超過(guò)8 mm。溢流口距離工作水位預(yù)留了20 mm，就有了20-8=12 mm的余量，隱蔽式水箱的配件通常要求質(zhì)量更高一些，因此，溢流口距離工作水位的高度是15 mm，也就有了15-8=7 mm的余量。因此在正常的工作情況下，系統(tǒng)的壓力波動(dòng)是不會(huì)造成水的溢流浪費(fèi)的。

當(dāng)進(jìn)水閥發(fā)生意外故障且徹底損壞時(shí)，為避免財(cái)產(chǎn)遭受損失，溢流出來(lái)的水需要溢流到馬桶內(nèi)。此時(shí)對(duì)溢流能力有了要求。當(dāng)溢流開(kāi)始后，隨著越來(lái)越多的水開(kāi)始溢流，水位會(huì)不斷地上升。但是，即使在最壞的情況下，盈溢水位距溢流口的高度差，也是不允許大于20 mm的?？刂朴缢辉?0 mm以內(nèi)的能力，就是溢流管的溢流能力。

因此，規(guī)定了在盈溢水位之上最小5 mm的位置，作為水箱對(duì)外開(kāi)口及進(jìn)水閥可能發(fā)生水回流的臨界水位，這樣就保證了在事故狀態(tài)下，也不會(huì)因水的滲漏而造成次生災(zāi)害的財(cái)產(chǎn)損失及對(duì)飲用水的污染。

3 世界主要發(fā)達(dá)國(guó)家的相關(guān)規(guī)定

3.1 美國(guó)

美國(guó)普遍接受的標(biāo)準(zhǔn)是：ASME A112.19.2《Ceramic plumbing fixtures》。該標(biāo)準(zhǔn)采用的是與中國(guó)大陸一樣的內(nèi)部溢流方式，即當(dāng)水箱內(nèi)部的配件出現(xiàn)故障而發(fā)生水災(zāi)時(shí)，溢流管會(huì)把水引向馬桶內(nèi)，使財(cái)產(chǎn)免受損失。同時(shí)，也要防止水回流到供水系統(tǒng)中，造成水源污染。其進(jìn)水閥的可能發(fā)生水回流的臨界水位線高于溢流口的距離不得小于25.4 mm，溢流管的內(nèi)徑不得小于23.37 mm。即美國(guó)是通過(guò)限制溢流管的最小面積來(lái)保證溢流能力的。

3.2 英國(guó)

英國(guó)采用的標(biāo)準(zhǔn)是：BS EN 997《WC pans and WC suiteswith integral trap》和BSEN 1717《Protection against pollution of potable water in water installations and general requirements of devices to prevent pollution by backflow》。該標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定與中國(guó)及美國(guó)都有所不同，它定義了警示管。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的警示管，即把水箱內(nèi)配件出現(xiàn)故障并出現(xiàn)水災(zāi)時(shí)，把水引向外側(cè)能夠被人注意到的地方，讓人們馬上知道水箱出現(xiàn)了問(wèn)題并采取修理措施。警示管的排水口位置設(shè)置在正常工作水位上方25～32 mm處。如果有內(nèi)部溢流，內(nèi)部溢流的溢流口需要高于警示水位線至少10 mm。進(jìn)水閥出水的位置，需要在更高的位置。

3.3 澳大利亞

澳大利亞采用的標(biāo)準(zhǔn)是：AS 1172.2《Water closet (WC) pans of 6/3 L capacityor proven equivalent》。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，水箱可以內(nèi)部溢流也可以外部溢流，但是，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定隱蔽式水箱是內(nèi)部溢流。實(shí)際的應(yīng)用，澳大利亞是以內(nèi)部溢流為主。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的溢流管的溢流能力，不是靠定義溢流管的尺寸，而是憑定義盈溢水位。盈溢水位是在進(jìn)水閥全開(kāi)的情況下，在動(dòng)態(tài)水壓700 kPa±20 kPa的條件下的最高水位。進(jìn)水閥的出水口距盈溢水位的最小垂直距離是20 mm。

4 香港地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定

香港地區(qū)目前執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)是香港水務(wù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格《樓宇內(nèi)水管裝置適用》。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，香港采用的是外部警示和溢流方式。

香港標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：工作水位上方25 mm以上，設(shè)置警示管，管徑至少要25 mm。該警示管需要把可能出現(xiàn)的故障引起的水災(zāi)的水，引至外界的容易被觀察到的位置(通常就是地面上)。進(jìn)水閥的進(jìn)水口，需要高于警示管及溢流管的管頂部25 mm以上。這樣，進(jìn)水閥出水口距工作水位將會(huì)達(dá)到75 mm以上。

香港水務(wù)界的專家，現(xiàn)任英國(guó)特許水務(wù)學(xué)會(huì)香港分會(huì)會(huì)長(zhǎng)黃兆榮博士，以及原世界水務(wù)協(xié)會(huì)副主席熊志權(quán)博士，這兩位資深專家解釋，香港是非常缺水的地區(qū)，當(dāng)年英國(guó)殖民統(tǒng)治時(shí)，把外部溢流和警示管的規(guī)定，引入到了香港。

警示管的作用實(shí)際上有3個(gè)。

1)提醒人們，水箱配件出了故障，需要維修。

2)如果不能修好，不能任憑其漏水而湊合著用，只能關(guān)掉。

3)水不會(huì)漏在水箱所在位置，包括隱蔽工程，而是引在可見(jiàn)處。

5 標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比與安全評(píng)估

全部已經(jīng)查閱到的發(fā)達(dá)的國(guó)家和地區(qū)，都有嚴(yán)格的水箱控制規(guī)定。各地區(qū)的規(guī)定大同小異，其中中國(guó)大陸是全部要求內(nèi)部溢流的，中國(guó)香港是全部要求外部溢流的。對(duì)于溢流的規(guī)定和測(cè)試方法最為完整的，是中國(guó)和澳大利亞的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

無(wú)論是內(nèi)部溢流，還是外部溢流，都達(dá)到了至少2個(gè)目的。

1)不會(huì)有水箱的水進(jìn)入供水系統(tǒng)。

2)不會(huì)有水箱的水，從水箱的開(kāi)孔及邊緣處外溢造成二次損害。

對(duì)于香港堅(jiān)持外部溢流和警示管的情況，它有正反兩個(gè)方面的突出特點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：

1)系統(tǒng)處于常流水的狀態(tài)時(shí)，人們很難對(duì)付著使用，必須先進(jìn)行維修，這對(duì)節(jié)水是有好處的。

2)由于漏水時(shí)警示管會(huì)不斷地排水，造成非常大的麻煩，因此，人們對(duì)于水箱配件的質(zhì)量和可靠性關(guān)注度更高，有利于技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。

缺點(diǎn)：

1)對(duì)于住宅，很難有公共且不損害鄰里財(cái)產(chǎn)的位置可供警示管的排水。

2)地面干區(qū)需要設(shè)置地漏，以減緩或者避免水災(zāi)的二次損害。但是設(shè)置地漏，涉及建筑專業(yè)(同層排水)、衛(wèi)生專業(yè)(地漏干涸返臭)、裝修專業(yè)(防水)等許多問(wèn)題，而且設(shè)置地漏會(huì)減緩人們強(qiáng)制檢修的壓力。

3)如果不設(shè)置地漏，一旦發(fā)生故障，損失可能非常慘重。事實(shí)上，可能產(chǎn)生漏水的用水點(diǎn)完全不止于馬桶。加了警示管，并不能解決全部問(wèn)題。

4)水箱不再有承接空調(diào)冷凝水的可能性。

對(duì)于中國(guó)大陸這樣只用于內(nèi)部溢流的體系，也一樣是有正反兩個(gè)方面的特點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：

1)水箱配件發(fā)生故障時(shí)，即使沒(méi)有人在場(chǎng)，也不會(huì)發(fā)生二次財(cái)產(chǎn)損害。

2)工程設(shè)計(jì)比較容易，干區(qū)地漏可以取消，避免水封干涸返臭。

3)馬桶水箱可以用于承接空調(diào)及熱水器的冷凝水。

缺點(diǎn)：

一旦水箱配件發(fā)生故障而不斷漏水時(shí)，人們有可能忍耐一時(shí)而延緩維修。

但是，我國(guó)目前的漏水，絕對(duì)不僅僅限于馬桶。所有的用水點(diǎn)，包括洗面器、水槽、花灑、空調(diào)冷凝水等，都有漏水的風(fēng)險(xiǎn)。是否需要另外設(shè)置一種清水地漏，不是用于排污的，而是專門用于排除跑冒滴漏的，這就成了一個(gè)新的課題。

6 結(jié)論

1)無(wú)論是隱蔽式水箱，還是普通水箱，只要符合標(biāo)準(zhǔn)都是安全的，都不存在供水污染和水災(zāi)損害財(cái)產(chǎn)的問(wèn)題；

2)我國(guó)是個(gè)缺水的國(guó)家，如何借鑒香港地區(qū)的做法，在沖洗水箱系統(tǒng)中設(shè)置警示管，不僅可改善潔具的日常使用，又能避免外部溢流的缺點(diǎn)，這需要我們做更深層次的探究；

3)香港地區(qū)的外部溢水方式，可能產(chǎn)生二次財(cái)產(chǎn)損害。因此香港地區(qū)也應(yīng)該借鑒大陸的內(nèi)部溢流方式，同時(shí)又具有現(xiàn)行香港標(biāo)準(zhǔn)中的警示作用，也是香港技術(shù)專家需要研究的課題。