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)計規(guī)范》GB50015-2003^[1]（簡稱新規(guī)范）3.1.14條對衛(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)延時自閉式小便器、大便器沖洗閥（簡稱小便器、大便器沖洗閥）出流特性試驗，對衛(wèi)生器具最低工作壓力進(jìn)行探討。

1.試驗材料及方法
1.1試驗材料
　　 水泵2臺，1臺為低壓潛污泵，揚程H=25m，另1臺為高壓不銹鋼潛水泵，揚程H=80m。壓力表3臺，均為精密型，精度0.4級，測試范圍0-1.0MPa，最小刻度0.01MPa。1000mL及2000mL玻璃量筒，用于量測出水量。自動運動秒表，用于計時，精度0.01秒。延時自閉式小便器沖洗閥、大便器沖洗閥。

1.2試驗方法
　　試驗裝置如圖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 試驗裝置圖

　　測試在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（簡稱靜壓）。手壓按鈕，沖洗出水同時秒表計時開始，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（簡稱動壓），出水結(jié)束秒表計時關(guān)閉。把盛水容器中水倒入量筒，測試水量V。計算單位時間T內(nèi)的出流量Q（Q=V/T）。每組壓力測3次，取平均值為計算數(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。

2.結(jié)果與分析
2.1試驗數(shù)據(jù)如表1

表1 試驗數(shù)據(jù)表

小便器沖洗閥試驗數(shù)據(jù)

大便器沖洗閥試驗數(shù)據(jù)

靜 壓(MPa)

動 壓(MPa)

流 量(L/S)

一次沖洗水量(L)

靜 壓MPa)

動 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)試驗得出的Q-P（動壓）經(jīng)驗公式見圖2、圖3；Q-P（靜壓）經(jīng)驗公式見圖4、圖5。

圖2 小便器沖洗閥Q-P（動壓）曲線圖 圖3大便器沖洗閥Q-P（動壓）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。試驗中觀察到，小便器沖洗閥在靜壓約0.13MPa時才可滿足要求。大便器沖洗閥工作時即沖洗過程中其動壓很小，在靜壓為0.6MPa時，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
　　試驗表明，小便器沖洗閥一次沖洗水量為1.23~3.18L(沖洗時間約7S)，在0.3MPa（靜壓）時，一次沖洗水量為2.42L，符合《節(jié)水型生活用水器具》（CJ164-2002）（簡稱節(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(沖洗時間約10沖洗時間S)，0.3MPa時，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，小便器沖洗閥在靜壓0.05MPa時基本可滿足使用要求。但試驗范圍內(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)計規(guī)范》（GBJ15-88，1997版）（簡稱原規(guī)范）第2.1.7條，對衛(wèi)生器具配水點前所需流出水頭做了要求。流出水頭系指給水時，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，他與額定流量無對應(yīng)關(guān)系^[1]。可滿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？新規(guī)范條文說明未明確。新規(guī)范進(jìn)行修訂時，望能對以上問題做相關(guān)說明。

4.結(jié)論
　　 本次試驗采用的是某型號節(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)便器沖洗閥試驗和實際使用情況，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)計規(guī)范 [S].北京：中國計劃出版社，2003：
[2] CJ164-2002.節(jié)水型生活用水器具 [S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2002：
[3] GBJ15-88(1997版).建筑給水排水設(shè)計規(guī)范 [S].北京：中國計劃出版社，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

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作者簡介：張祥中（1953－），女，福建福州人，教授

基金項目：福建省教育廳資助科技項目(基金編號JB04008)