淺談高效節水型坐便器的產品認證及優勢

趙江偉　梁柏清　袁芳麗　肖景紅　劉亞民

摘 要：本文以高效節水型坐便器為例，結合筆者的日常工作，從不同國家或地區的產品認證檢測來介紹各國所要求的高效節水型坐便器，對出口衛生陶瓷企業新產品的開發和生產有一定的指引作用。

關鍵詞：衛生陶瓷；坐便器；高效節水；產品認證

1 前言

節能減排是我國乃至世界工業企業追求的目標。生產出綠色、低碳、節約能源的產品更是全球產業未來的發展方向。我國是建筑衛生陶瓷出口大國，常年來都是以高占用土地資源、高能耗、高污染、低效率的“三高一低”模式進行生產。生產出的產品質量差、產品科技含量少、產品附加值低，因此，在國際市場上缺乏競爭力。雖然生產規模很大，但能夠在國際市場上排在前列的品牌企業幾乎為零。

隨著我國外貿經濟的迅速發展，在經歷金融危機后，國外客商對質量更為關注，各種針對于中國制造的技術性貿易壁壘逐漸增多。以坐便器為例，國外客戶對坐便器的節水性能，以及節水后的沖洗功能有很高的要求。例如，產品在進入美國和加拿大市場前，需要做UPC和CUPC認證，如果該產品還需要得到更廣泛的認可，還必須要進行MaP（Maximum performance）、WaterSense（Tank-Type High-efficiency Toilet Specification ）測試。在澳大利亞，產品通過WaterMark測試，只是說明該產品可以進入澳大利亞市場，但并不是官方推薦的產品。如果要得到官方推薦，還要根據產品用水量進行WELS認證，并在澳大利亞官方網站上進行注冊，由政府向消費者進行推薦。由此看來，我國衛生陶瓷產品以往價格低廉的優勢已經很難吸引廣大消費者。

由于產品進口國不盡相同，如何設計和開發產品與進口國產品認證檢測相適應，以解決技術性貿易壁壘，是進行此次研究的根本出發點。本文以坐便器沖洗功能為例，從幾個具有代表性的產品認證的角度來介紹高效節水型坐便器，對出口衛生陶瓷的企業在設計和開發新產品上意義重大。

2 坐便器

2.1 坐便器的分類

坐便器按結構可以分為：分體和連體；按排水方式可以分為：沖落式、虹吸式和漩渦虹吸式。

（1） 沖落式坐便器

沖落式又稱直沖式，主要特點是在沖水、排污過程中只形成正壓力，通過被壓縮的空氣形成很大的推力將污物排出。雖然它的沖力較大，但遇到質量較輕的污物，沖洗效果一般，容易有水濺出，產生的噪音較大。沖落式坐便器的吸水原理如圖1所示。

（2） 虹吸式坐便器

虹吸式坐便器一般分為虹吸和噴射虹吸兩種，其原理主要是借沖洗水在排水管道形成的虹吸，產生負壓作用將污物排出的坐便器。虹吸式坐便器容易沖掉黏附在坐便器洗凈面的臟物，具有排污能力強、洗凈面大的特點。但由于管道結構水面積較大，容易產生多余廢水。虹吸式坐便器的吸水原理如圖2所示。

2.2 坐便器的用水量

坐便器用水量是指從進水閥打開到排水閥關閉這段時間所產生的水量。

2.3 高效節水坐便器的測試

隨著科學技術的不斷發展，人們環保意識的提高，坐便器從原來的高用水量開始向低用水量轉變。一系列節水坐便器不斷推向市場，這些產品有翻板式、踏板式，還有結合清潔除臭為一體的電子節水坐便器，可謂是五花八門。這些產品雖設計獨特，但缺乏對標準的理解和研究，設計者只注重如何節水，沒有考慮衛生效果如何。

部分國家和地區坐便器認證的比較見表1，坐便器用水量等級指標見表2，CLASS 1測試項目見表3，澳大利亞用水量檢驗要求見表4。

由表1可知，北美市場的高效節水坐便器用水量為4.8L，需要將350g豆瓣醬制成的固體物試體全部沖出；又如澳洲市場，高效節水坐便器用水量為4.5L，需要將6張密度較小的新聞紙球全部沖出。由此可見，在降低用水量的同時又不影響沖洗功能，達到真正意義的高效節水是產品更新提升的關鍵。

2.4 影響用水量的因素

一整套的坐便器不僅是由陶瓷體組成，還由控制進水和排水的水件組成。其中，水箱配件是控制用水量的直接因素。其次，坐便器管道的大小也是影響用水量和沖洗功能的重要因素。

3 實現坐便器節水問題的探討

要實現坐便器節水，除坐便器本身是主要部件外，與之相配套的水箱及配件也極為關鍵。為了達到整體節水效果，應盡可能選用高水箱和與之相配套的節水配件，并盡可能采用更大尺寸的排水閥。

虹吸式坐便器沖洗時產生虹吸，因此，排污管需要小管徑，但管徑太小又容易堵塞排污口。管徑加粗可有效解決坐便器易堵塞的問題，但與用水量相矛盾，且沖洗效果會大大降低。

沖落式坐便器的結構簡單，與虹吸式坐便器相比，較易實現節水要求，由于管道較大，則不易堵塞，但由于其是借助重力勢能進行沖洗，因此，對較輕且吸附力強的污物沖洗效果一般。

兩種坐便器各具優點，由表1研究可以發現，GB25502-2010坐便器用水效率限定值及用水效率等級、WaterSense（HET）Tank-Type High-efficiency Toilet Specification所使用的沖洗介質種類多，且具有質量輕、易吸附的特點，這也較適合虹吸式坐便器。而EN 997：2012 WC pan and WC suites with integral trap和AS/NZS 6400：2005Water efficient products-Rating and labelling的沖洗介質多為紙類。另外，該兩份標準在測試時不允許對產品補水，因此，只有沖落式坐便器適合。這是我們衛生陶瓷企業需要注意的一個環節，在開發設計和產品出口時，應采用與產品認證相適應的類型產品。

4 高效節水型坐便器與普通節水坐便器的區別

進入21世紀以來，世界各國的衛生陶瓷標準將6L用水量作為節水坐便器與普通坐便器的分界線。近幾年，隨著國外發達國家在節水環保方面的進步和對坐便器沖洗能力的更高要求，將用水量4.5L作為高效節水的基點。沖落式坐便器的比較見表5。

對于沖落式坐便器，將高效節水型坐便器與普通節水型坐便器進行比較，首先從外觀上可以看出高效節水坐便器喉面比普通節水型坐便器喉面要大，這樣可以使介質與水的接觸面積加大，然后對噴水孔設計成前后大孔，并將洗凈面斜度加大，在沖水時可以讓水流通過洗凈面發生發射加大對介質的沖力。此外，有一些高效節水型坐便器，通過將水箱設計成扁高的形狀，提高液位高度加大重力勢能。還有采用大口徑排水閥，采用這類排水閥的坐便器沖洗速率快，沖力大，比一般的普通節水坐便器更節水，沖洗效果更好。虹吸式坐便器之間的比較見表6。

對于虹吸式坐便器，高效節水型坐便器比普通節水型坐便器的喉面要長，水面積較大。虹吸式坐便器是運用大氣壓差的原理，需要產品產生虹吸，噴水孔斜度，以及密集度直接影響了虹吸的效果。通過對兩個產品噴水孔比較，高效節水型坐便器噴水孔斜度大且整齊均勻，普通型坐便器雖然噴水孔分布均勻，但斜度明顯有巨大差別。此外，在進行試驗時，介質是采用灌有豆瓣醬的試體，該試體重50g、直徑25mm、長度100mm，高效節水型坐便器由于喉面大，當產生虹吸時，介質較易一個接一個被沖出，而不會堵塞排水管道。

由此看來，高效節水型坐便器不僅達到了節約用水，而且沖洗功能也不低于甚至超過普通節水型坐便器。

5 結語

我國是一個嚴重缺水的國家，生活用水占到人均一天用水的40%。為了緩解資源短缺，促進經濟發展方式轉變，建設資源節約型，增強可持續發展等途徑已被列入《節能減排“十二五”規劃》。生產出低能耗、低污染、高品質的產品，是我國衛生陶瓷工業轉型發展的根本，也只有這樣才能讓中國這個衛生陶瓷生產大國真正走向世界。