便器冲洗阀最低工作压力探讨

论文类型	其他	发表日期	2006-02-01
来源	中国水网
作者	张祥中,庞胜华,江平,许俊鸽
关键词	试验工作压力冲洗阀
摘要	新规范对延时自闭式便器冲洗阀最低工作压力做了要求，但最低工作压力是何种状态下的压力未明确说明。根据便器冲洗阀试验和实际使用情况，认为最低工作压力应理解为冲洗阀处于关闭状态下的压力。

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
　　《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003^[1]（简称新规范）3.1.14条对卫生器具最低工作压力做了要求。最低工作压力是何种状态下的压力，规范未明确说明。本文根据延时自闭式小便器、大便器冲洗阀（简称小便器、大便器冲洗阀）出流特性试验，对卫生器具最低工作压力进行探讨。

1.试验材料及方法
1.1试验材料
　　水泵2台，1台为低压潜污泵，扬程H=25m，另1台为高压不锈钢潜水泵，扬程H=80m。压力表3台，均为精密型，精度0.4级，测试范围0-1.0MPa，最小刻度0.01MPa。1000mL及2000mL玻璃量筒，用于量测出水量。自动运动秒表，用于计时，精度0.01秒。延时自闭式小便器冲洗阀、大便器冲洗阀。

1.2试验方法
　　试验装置如图1

1-压力调节阀 2-压力微调阀 3-小便器冲洗阀 4-大便器冲洗阀

图1 试验装置图

　　测试在0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6MPa压力下，便器冲洗阀的出流量。开启水泵，调节压力，记录压力表读数，此值为冲洗阀处于关闭状态下的压力（简称静压）。手压按钮，冲洗出水同时秒表计时开始，记录压力表读数，此值为冲洗阀处于工作状态下的压力（简称动压），出水结束秒表计时关闭。把盛水容器中水倒入量筒，测试水量V。计算单位时间T内的出流量Q（Q=V/T）。每组压力测3次，取平均值为计算数据。冲洗阀与阀前压力表的安装距离为0.15m，管路沿程水头损失忽略不计。

2.结果与分析
2.1试验数据如表1

表1 试验数据表

小便器冲洗阀试验数据

大便器冲洗阀试验数据

静压(MPa)

动压(MPa)

流量(L/S)

一次冲洗水量(L)

静压MPa)

动压(MPa)

流量(L/S)

一次冲洗水量(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压力Q与出流量P关系
　　压力增加，便器冲洗阀出流量相应增加。工作状态小便器与大便器出口水流型态复杂，目前尚无理论公式描述其Q-P函数关系。根据试验得出的Q-P（动压）经验公式见图2、图3；Q-P（静压）经验公式见图4、图5。

图2 小便器冲洗阀Q-P（动压）曲线图图3大便器冲洗阀Q-P（动压）曲线图

　　　　　　　　　　　　　　　　　　图4小便器冲洗阀Q-P（静压）曲线图图5大便器冲洗阀Q-P（静压）曲线图

2.3便器冲洗阀工作压力
　　根据规范3.1.14条，大便器冲洗阀最低工作压力为0.1~0.15MPa；小便器冲洗阀最低工作压力为0.05MPa。试验中观察到，小便器冲洗阀在静压约0.13MPa时才可满足要求。大便器冲洗阀工作时即冲洗过程中其动压很小，在静压为0.6MPa时，工作压力为0.019MPa，仅为最低工作压力13~19％。大便器冲洗阀前动压要达到要求，静压将大大超出输配水管道和卫生器具给水配件承受的最大压力，也不符合高层建筑生活给水系统各分区最低卫生器具配水点处的静水压不宜大于0.45MPa，特殊情况下不宜大于0.55MPa的竖向分区原则。

2.3　便器冲洗阀节水性能
　　试验表明，小便器冲洗阀一次冲洗水量为1.23~3.18L(冲洗时间约7S)，在0.3MPa（静压）时，一次冲洗水量为2.42L，符合《节水型生活用水器具》（CJ164-2002）（简称节水器具）2~4L^[2]的要求。大便器冲洗阀压为一次冲洗水量为3.3~7.6L(冲洗时间约10冲洗时间S)，0.3MPa时，一次冲洗水量为5.65L，接近6~8L^[2]的下限值。可把冲洗水量调整为6~8L 。

2.4　便器冲洗阀工作状态分析
　　大便器冲洗阀在静压0.1~0.15MPa时，小便器冲洗阀在静压0.05MPa时基本可满足使用要求。但试验范围内小便器冲洗阀的各组流量均超过新规范额定流量值0.1 L/S，大便器冲洗阀的各组流量均不满足新规范额定流量值1.2 L/S。根据《节水器具》4.4.1条，大便冲洗用产品一次冲水量6～8 L/S。小便冲洗用产品一次冲水量2~4 L/S。冲洗时间为3S ~10S。按新规范小便器冲洗阀额定流量值0.1 L/S，达到一次冲水量2~4 L/S需冲洗20~40 S，不符合节水器具3S ~10S要求；大便器冲洗阀额定流量值1.2 L/S，达到一次冲水量6～8 L/S，只能冲洗5～6.7 S，冲洗时间欠短，可能导致冲洗不干净。

3.讨论
　　《建筑给水排水设计规范》（GBJ15-88，1997版）（简称原规范）第2.1.7条，对卫生器具配水点前所需流出水头做了要求。流出水头系指给水时，为克服配水件内摩阻，充击及流速变化等阻力而能放出的额定流量的水流所需的静水压^[3]。旧规范明确了流出水头指得是静水压，是卫生器具关闭状态下的所需保证额定流量压力。新规范把原规范的流出水头改为最低工作压力，为满足新型、节水型卫生器具使用，其值相对原规范流出水头有所提高。新规范条文说明解释最低工作压力是指在此压力下卫生器具基本上可满足使用要求，他与额定流量无对应关系^[1]。可满足使用要求的压力是何种状态下的压力？满足额定流量的压力又需多少？卫生器具是否需要同时满足最低工作压力、额定流量及节水要求，还是仅需满足其中的一项？新规范条文说明未明确。新规范进行修订时，望能对以上问题做相关说明。

4.结论
　　本次试验采用的是某型号节水型冲洗便器，由于冲洗阀的型式多样，构造也不尽相同。试验虽不能代表所有的便器冲洗阀，但具有一定参考意义。根据便器冲洗阀试验和实际使用情况，我们认为最低工作压力应理解为冲洗阀处于关闭状态下的压力。

参考文献：

[1] GB50015-2003. 建筑给水排水设计规范 [S].北京：中国计划出版社，2003：
[2] CJ164-2002.节水型生活用水器具 [S].北京：中国标准出版社，2002：
[3] GBJ15-88(1997版).建筑给水排水设计规范 [S].北京：中国计划出版社，1998：

作者通讯处： 福州大学土木建筑工程学院，邮编350002 Email: zhangxzh4437@163.com， zhangxzh@sina.com

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作者简介：张祥中（1953－），女，福建福州人，教授

基金项目：福建省教育厅资助科技项目(基金编号JB04008)