Discuss on the Least Working Pressure of Toilet Flushing Valve
ZHANG Xiang-zhong PANG Sheng-hua JIAMG Ping XU Jun-ge
(College of Civil Engineering and Architectures, Fuzhou University, Fuzhou, Fujian 350002 ,China )

Abstract: The least working pressure of the time-delay and self-closing toilet flushing valve is pointed out in the new code, but the condition of this least working pressure is not definitude. It concludes that the pressure should be the pressure under the condition of closing on the basis of the experiment and the situation of using.
Keywords: experimentation;working pressure; flushing valve

引言
　　《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50015-2003^[1]（簡(jiǎn)稱新規(guī)范）3.1.14條對(duì)衛(wèi)生器具最低工作壓力做了要求。最低工作壓力是何種狀態(tài)下的壓力，規(guī)范未明確說明。本文根據(jù)延時(shí)自閉式小便器、大便器沖洗閥（簡(jiǎn)稱小便器、大便器沖洗閥）出流特性試驗(yàn)，對(duì)衛(wèi)生器具最低工作壓力進(jìn)行探討。

1.試驗(yàn)材料及方法
1.1試驗(yàn)材料
　　 水泵2臺(tái)，1臺(tái)為低壓潛污泵，揚(yáng)程H=25m，另1臺(tái)為高壓不銹鋼潛水泵，揚(yáng)程H=80m。壓力表3臺(tái)，均為精密型，精度0.4級(jí)，測(cè)試范圍0-1.0MPa，最小刻度0.01MPa。1000mL及2000mL玻璃量筒，用于量測(cè)出水量。自動(dòng)運(yùn)動(dòng)秒表，用于計(jì)時(shí)，精度0.01秒。延時(shí)自閉式小便器沖洗閥、大便器沖洗閥。

1.2試驗(yàn)方法
　　試驗(yàn)裝置如圖1

1-壓力調(diào)節(jié)閥 2-壓力微調(diào)閥 3-小便器沖洗閥 4-大便器沖洗閥

圖1 試驗(yàn)裝置圖

　　測(cè)試在0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6MPa壓力下，便器沖洗閥的出流量。開啟水泵，調(diào)節(jié)壓力，記錄壓力表讀數(shù)，此值為沖洗閥處于關(guān)閉狀態(tài)下的壓力（簡(jiǎn)稱靜壓）。手壓按鈕，沖洗出水同時(shí)秒表計(jì)時(shí)開始，記錄壓力表讀數(shù)，此值為沖洗閥處于工作狀態(tài)下的壓力（簡(jiǎn)稱動(dòng)壓），出水結(jié)束秒表計(jì)時(shí)關(guān)閉。把盛水容器中水倒入量筒，測(cè)試水量V。計(jì)算單位時(shí)間T內(nèi)的出流量Q（Q=V/T）。每組壓力測(cè)3次，取平均值為計(jì)算數(shù)據(jù)。沖洗閥與閥前壓力表的安裝距離為0.15m，管路沿程水頭損失忽略不計(jì)。

2.結(jié)果與分析
2.1試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1

表1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)表

小便器沖洗閥試驗(yàn)數(shù)據(jù)

大便器沖洗閥試驗(yàn)數(shù)據(jù)

靜 壓(MPa)

動(dòng) 壓(MPa)

流 量(L/S)

一次沖洗水量(L)

靜 壓MPa)

動(dòng) 壓(MPa)

流 量(L/S)

一次沖洗水量(L)

0.05

0.022

0.1753

1.23

0.05

0.004

0.3256

3.33

0.10

0.042

0.2278

1.59

0.10

0.007

0.4434

4.44

0.20

0.069

0.2827

1.98

0.20

0.009

0.4952

4.95

0.30

0.087

0.3454

2.42

0.30

0.011

0.5652

5.65

0.40

0.111

0.3765

2.64

0.40

0.013

0.6413

6.41

0.50

0.138

0.4073

2.85

0.50

0.018

0.6942

6.94

0.60

0.179

0.4548

3.18

0.60

0.019

0.7639

7.64

2.2壓力Q與出流量P關(guān)系
　　壓力增加，便器沖洗閥出流量相應(yīng)增加。工作狀態(tài)小便器與大便器出口水流型態(tài)復(fù)雜，目前尚無理論公式描述其Q-P函數(shù)關(guān)系。根據(jù)試驗(yàn)得出的Q-P（動(dòng)壓）經(jīng)驗(yàn)公式見圖2、圖3；Q-P（靜壓）經(jīng)驗(yàn)公式見圖4、圖5。

圖2 小便器沖洗閥Q-P（動(dòng)壓）曲線圖 圖3大便器沖洗閥Q-P（動(dòng)壓）曲線圖

　　　　　　　　　　　　　　　　　　圖4小便器沖洗閥Q-P（靜壓）曲線圖 圖5大便器沖洗閥Q-P（靜壓）曲線圖

2.3便器沖洗閥工作壓力
　　 根據(jù)規(guī)范3.1.14條，大便器沖洗閥最低工作壓力為0.1~0.15MPa；小便器沖洗閥最低工作壓力為0.05MPa。試驗(yàn)中觀察到，小便器沖洗閥在靜壓約0.13MPa時(shí)才可滿足要求。大便器沖洗閥工作時(shí)即沖洗過程中其動(dòng)壓很小，在靜壓為0.6MPa時(shí)，工作壓力為0.019MPa，僅為最低工作壓力13~19％。大便器沖洗閥前動(dòng)壓要達(dá)到要求，靜壓將大大超出輸配水管道和衛(wèi)生器具給水配件承受的最大壓力，也不符合高層建筑生活給水系統(tǒng)各分區(qū)最低衛(wèi)生器具配水點(diǎn)處的靜水壓不宜大于0.45MPa，特殊情況下不宜大于0.55MPa的豎向分區(qū)原則。

2.3　便器沖洗閥節(jié)水性能
　　試驗(yàn)表明，小便器沖洗閥一次沖洗水量為1.23~3.18L(沖洗時(shí)間約7S)，在0.3MPa（靜壓）時(shí)，一次沖洗水量為2.42L，符合《節(jié)水型生活用水器具》（CJ164-2002）（簡(jiǎn)稱節(jié)水器具）2~4L^[2]的要求。大便器沖洗閥壓為一次沖洗水量為3.3~7.6L(沖洗時(shí)間約10沖洗時(shí)間S)，0.3MPa時(shí)，一次沖洗水量為5.65L，接近6~8L^[2]的下限值?？砂褯_洗水量調(diào)整為6~8L 。

2.4　便器沖洗閥工作狀態(tài)分析
　　大便器沖洗閥在靜壓0.1~0.15MPa時(shí)，小便器沖洗閥在靜壓0.05MPa時(shí)基本可滿足使用要求。但試驗(yàn)范圍內(nèi)小便器沖洗閥的各組流量均超過新規(guī)范額定流量值0.1 L/S，大便器沖洗閥的各組流量均不滿足新規(guī)范額定流量值1.2 L/S。根據(jù)《節(jié)水器具》4.4.1條，大便沖洗用產(chǎn)品一次沖水量6～8 L/S。小便沖洗用產(chǎn)品一次沖水量2~4 L/S。沖洗時(shí)間為3S ~10S。按新規(guī)范小便器沖洗閥額定流量值0.1 L/S，達(dá)到一次沖水量2~4 L/S需沖洗20~40 S，不符合節(jié)水器具3S ~10S要求；大便器沖洗閥額定流量值1.2 L/S，達(dá)到一次沖水量6～8 L/S，只能沖洗5～6.7 S，沖洗時(shí)間欠短，可能導(dǎo)致沖洗不干凈。

3.討論
　　《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ15-88，1997版）（簡(jiǎn)稱原規(guī)范）第2.1.7條，對(duì)衛(wèi)生器具配水點(diǎn)前所需流出水頭做了要求。流出水頭系指給水時(shí)，為克服配水件內(nèi)摩阻，充擊及流速變化等阻力而能放出的額定流量的水流所需的靜水壓^[3]。舊規(guī)范明確了流出水頭指得是靜水壓，是衛(wèi)生器具關(guān)閉狀態(tài)下的所需保證額定流量壓力。新規(guī)范把原規(guī)范的流出水頭改為最低工作壓力，為滿足新型、節(jié)水型衛(wèi)生器具使用，其值相對(duì)原規(guī)范流出水頭有所提高。新規(guī)范條文說明解釋最低工作壓力是指在此壓力下衛(wèi)生器具基本上可滿足使用要求，他與額定流量無對(duì)應(yīng)關(guān)系^[1]?？蓾M足使用要求的壓力是何種狀態(tài)下的壓力？滿足額定流量的壓力又需多少？衛(wèi)生器具是否需要同時(shí)滿足最低工作壓力、額定流量及節(jié)水要求，還是僅需滿足其中的一項(xiàng)？新規(guī)范條文說明未明確。新規(guī)范進(jìn)行修訂時(shí)，望能對(duì)以上問題做相關(guān)說明。

4.結(jié)論
　　 本次試驗(yàn)采用的是某型號(hào)節(jié)水型沖洗便器，由于沖洗閥的型式多樣，構(gòu)造也不盡相同。試驗(yàn)雖不能代表所有的便器沖洗閥，但具有一定參考意義。根據(jù)便器沖洗閥試驗(yàn)和實(shí)際使用情況，我們認(rèn)為最低工作壓力應(yīng)理解為沖洗閥處于關(guān)閉狀態(tài)下的壓力。

參考文獻(xiàn)：

[1] GB50015-2003. 建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范 [S].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2003：
[2] CJ164-2002.節(jié)水型生活用水器具 [S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2002：
[3] GBJ15-88(1997版).建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范 [S].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，1998：

作者通訊處： 福州大學(xué)土木建筑工程學(xué)院，郵編350002 Email: zhangxzh4437@163.com， zhangxzh@sina.com

聯(lián)系電話0591－28305286

---

作者簡(jiǎn)介：張祥中（1953－），女，福建福州人，教授

基金項(xiàng)目：福建省教育廳資助科技項(xiàng)目(基金編號(hào)JB04008)