方華明
(安徽省產品質量監督檢驗研究院(國家排灌及節水設備產品質量監督檢驗中心) 合肥 230061)
水嘴、淋浴器是我國生活用水器具中的主要用水產品,其主要用于家庭和公共場所控制用水流量的設施。
水嘴是以陶瓷片為密封元件,利用陶瓷片的相對運動實現通水、關斷及調節出水口流量和溫度的一種終端裝置,具有結構簡單、易于調節水溫、流量,密封性能好,款式美觀多樣,可以設計多種造型,具有安裝使用、維修方便、使用壽命長、節水性能好的特點。
淋浴器又稱大花灑,俗稱蓮蓬頭,由淋浴水嘴及其配套使用的軟管、花灑等組成的系統。根據淋浴器組成形式可分為:手持式花灑和固定式花灑2種;根據淋浴器的出水方式可分為:一般淋浴式、按摩式、升降式、腳踏式、充氣式和恒溫式。具有結構簡單、節水性能好、款式美觀多樣、可設計多種造型、體感舒適的特點。
2019年12月31日,國家市場監管總局、國家標準委發布2019年第17號國家標準公告。其中《水嘴水效限定值及水效等級》(GB 25501-2019)和《淋浴器水效限定值及水效等級》(GB 228378-2019)2項強制性水效國家標準列入其中,獲得批準發布,并將于2020年7月1日起正式實施。下面筆者就水嘴、淋浴器水效標準本次修訂的背景以及這兩份標準修訂主要內容等分述如下。
中國人多水少、水資源時空分布不均、水資源短缺、粗放利用、水污染嚴重、水生態惡化等問題十分突出,已成為制約經濟社會可持續發展的主要瓶頸。目前我國人均水資源量只有2 100 m3,僅為世界人均水平的28%。水資源供需矛盾突出,全國年平均缺水量500多億m3。與此同時,水資源過度開發的問題突出,不少地方水資源開發已經遠遠超出水資源承載能力,引發了一系列生態與環境問題;水資源利用方式比較粗放,用水浪費嚴重;水的有效利用率低,跑、冒、滴、漏現象嚴重。
隨著工業化、城鎮化的深入發展,水資源需求將在較長一段時期內持續增長,水資源供需矛盾將會更加尖銳,我國水資源面臨的形勢將更為嚴峻。因此,我國把節約用水、提高用水產品用水效率,已擺在十分突出的位置,相繼出臺了相關的法律法規,主要有:
1)《中華人民共和國水法》(2016年修正)提出“國家厲行節約用水,大力推行節約用水措施,推廣節約用水新技術、新工藝,發展節水型工業、農業和服務業,建立節水型社會”、“城市人民政府應當因地制宜采取有效措施,推廣節水型生活用水器具,降低城市供水管網漏失率,提高生活用水效率”及“新建、擴建、改建建設項目,應當制訂節水措施方案,配套建設節水設施”。
2)《國務院關于實行最嚴格水資源管理制度的意見》(國發〔2012〕3號)文件提出“加快推進節水技術改造。制定節水強制性標準,逐步實行用水產品用水效率標識管理,禁止生產和銷售不符合節水強制性標準的產品。加大城市生活節水工作力度,開展節水示范工作,逐步淘汰公共建筑中不符合節水標準的用水設備及產品,大力推廣使用生活節水器具,著力降低供水管網漏損率”。
3)《中國制造2025》(國發〔2015〕28號)文件提出“積極構建綠色制造體系。支持企業開發綠色產品,引導綠色生產和綠色消費。打造綠色供應鏈,加快建立以資源節約、環境友好為導向的采購、生產、營銷、回收及物流體系。壯大綠色企業,支持企業實施綠色戰略、綠色標準、綠色管理和綠色生產。強化綠色監管,健全節能環保法規、標準體”。
4)《關于促進綠色消費的指導意見的通知》(發改環資〔2016〕353號)提出“完善標準體系。健全綠色產品和服務的標準體系,擴大標準覆蓋范圍,加快制修訂產品生產過程的能耗、水耗、物耗以及終端產品的能效、水效等標準,動態調整并不斷提高產品的資源環境準入門檻,做好計量檢測、應用評價、對標提升等工作。加快實施能效“領跑者”制度、環保“領跑者”制度,研究建立水效“領跑者”制度”。
為推廣高效節水產品,提高用水效率,推動節水技術進步,促進我國節水產品產業健康快速發展,2017年9月13日,國家發改委、水利部、國家質檢總局以聯合令形式頒布了《水效標識管理辦法》[第6號令](以下簡稱《辦法》),已于2018年3月1日正式實施。所謂水效標識,其實和現在已經習慣的“能效等級”的標識類似,水效標識是附在用水產品上的信息標簽,是指采用企業自我聲明和信息備案的方式,用來表示產品的水效等級、用水量等性能指標,目的是引導用戶和消費者選擇高效節水產品。
近年來隨著國民經濟的持續快速健康增長,水嘴、淋浴器等用水產品已不再是城市居民的專用品,正在逐漸走向農村市場,水嘴和淋浴器行業也得到了快速發展,企業規模及產品質量也有較大提升,一般生產水嘴的企業大部分都會生產淋浴器,目前中國已是世界上最大的水嘴、淋浴器生產國和消費國。據相關資料調查顯示,全國水嘴年產量超過1.5億件,淋浴器年產量近達億件。目前我國水嘴、淋浴器內銷的生產企業主要集中在廣東省、福建省、浙江省等沿海地區,占全國總產量的85%以上。目前已形成廣東開平、福建南安、浙江溫州和臺州三大生產基地。
近年來,相關標準化技術組織對水嘴、淋浴器及節水型器具等相關重要標準進行了制修訂,如《陶瓷片密封水嘴》(GB 18145-2014)于2014年12月1日由質檢總局和國標委共同發布實施、《水嘴通用技術條件》(QB/T 1334-2013)于2013年12月1日由工信部發布實施、《衛生潔具 淋浴用花灑》(GB/T 23447-2009)于2010年1月1日由質檢總局和國標委發布實施、《淋浴器》(QB/T 4050-2010)于2010年10月1日由工信部發布實施、《非接觸式給水器具》(CJ/T 194-2014)于2014年8月1日由住建部發布實施、《節水型生活用水器具》(CJ/T 164-2014)于2014年4月9日由住建部發布,2014年8月1日實施、《節水型衛生潔具》(GB/T 31436-2015)國家標準于2015年5月15日由質檢總局和國家標準委共同發布,2015年12月1日實施。
隨著這些標準的發布實施,尤其是《陶瓷片密封水嘴》(GB 18145-2014)的修訂發布實施,該標準中將普通洗滌和凈身器這2種用途的水嘴納入了節水指標的考核,還同步提出了節水型和普通型水嘴,并分別對其流量進行了流量規定。另外隨著行業節水技術的發展進步,新制定的《節水型衛生潔具》(GB/T 31436-2015)國家標準中,部分產品的節水分級指標要優于現行有效的部分水效標準要求。
2017年11月4日,中華人民共和國標準化法(2017修訂)正式頒布,自2018年1月1日起施行。新版標準化法第十條規定“對保障人身健康和生命財產安全、國家安全、生態環境安全以及滿足經濟社會管理基本需要的技術要求,應當制定強制性國家標準”,第二十九條規定“國家建立強制性標準實施情況統計分析報告制度。標準的復審周期一般不超過5年。經過復審,對不適應經濟社會發展需要和技術進步的應當及時修訂或者廢止”。
2020年1月6日,國家市場監督管理總局正式發布了《強制性國家標準管理辦法》(第25號令),自2020年6月1日起施行。該辦法第十九條規定“強制性國家標準的技術要求應當全部強制,并且可驗證、可操作”。
由于水嘴、淋浴器產品是城鎮生活和公共場所中重要的用水產品,涉及水資源、生態環境安全等方面;GB 25501-2010《水嘴用水效率限定值及用水效率等級》和GB 28378-2012《淋浴器用水效率限定值及用水效率等級》2份水效標準分別于2011年1月和2012年4月發布,且其技術要求均為條文強制。
根據新版標準化法及相關法規的新要求,2018年11月29日,國家標準化管理委員會下達了《淋浴器水效限定值及水效等級》)(計劃編號:20183253-Q-469)和《水嘴水效限定值及水效等級》(計劃編號:20183254-Q-469)兩份強制性國家標準的修訂計劃)。
*注:本次對標準范圍進行了修訂;在水嘴水效標準中規定了水嘴的水效限定值、節水評價值、水效等級和試驗方法; 本標準適用于對在民用或各類公共建筑內的冷、熱水供水管路末端,公稱壓力(靜壓)不大于1.0 MPa,介質溫度為4~90 ℃條件下的洗面器水嘴、廚房水嘴、婦洗器水嘴和普通洗滌水嘴的水效評價;本標準不適用于用途為浴缸(含浴缸/淋浴)水嘴、淋浴水嘴和洗衣機水嘴;也不適用于具有延時自閉功能的水嘴;另外,對于那些為特殊場所安裝的特別用途的水嘴(如化驗水龍頭等)及溫控水嘴也不適用。
本次發布的水嘴水效標準是對《水嘴用水效率限定值及用水效率等級》(GB 25501-2010)的第一次修訂,主要對標準范圍、基本要求、水嘴流量均勻性和水效等級指標及其試驗方法進行了修訂。
標準范圍修訂情況見表1。
基本要求修訂情況見表2。

表2 基本要求修訂前后比較
*注:本次對基本要求進行了修訂;本條款給出了水嘴的一個基本要求,也是一個最低要求,即必須符合明示執行標準(包括國家標準、行業標準、團體標準、地方標準和企業標準等)中有關水嘴的所有規定要求。也就是說水效標準評價的前提是合格產品,不合格的水嘴產品沒有資格和條件進行水效評價。聲明符合水效標準則必須首先符合明示執行標準。例如,某種洗面器水嘴、廚房水嘴、婦洗器水嘴或普通洗滌水嘴明示的執行標準是GB 18145-2014,如若外觀、螺紋、裝配、金屬污染物析出(適用于洗面器及廚房水嘴)、尺寸及使用性能中任一項目條款不合格,則都不可以對其進行水效評價。
流量均勻性修訂情況見表3。

表3 流量均勻性修訂前后比較
*注:這是本次標準修訂的一個重要條款,本次修訂后,流量均勻性項目僅適用于洗面器水嘴、廚房水嘴和婦洗器水嘴3種用途的水嘴。通過流量均勻性這個特性指標,可以反映出水嘴在使用過程中因水壓變化而產生的流量變化情況,一般水嘴的流量隨著壓力的增加較平穩增加;而具有自動調節水流量的水嘴,當水壓上升到一定的壓力值時,出水流量隨著壓力的增加變化較小,具有較好的節水性能。
水效等級指標修訂情況見表4。

表4 水效等級修訂前后比較
*注:這是本次標準修訂的一個重要條款,本次修訂后,將4種用途的水嘴分為“洗面器水嘴、廚房水嘴、婦洗器水嘴”和“普通洗滌水嘴”兩種類別分別進行水效等級劃分;水嘴的水效等級分為3級,其中3級水效最低;按標準5.1進行測試,各等級水嘴的流量應符合表4的規定;多檔水嘴的大檔水效等級不應低于3級,以大檔實際達到的水效等級作為該水嘴的水效等級級別。
本次修訂后的試驗方法主要變化見表5。


續表5
本次發布的淋浴器水效標準是對《淋浴器用水效率限定值及用水效率等級》(GB 28378-2012)的第一次修訂,主要對標準的范圍、基本要求、淋浴器流量均勻性和水效等級指標進行了修訂,增加了噴射力要求。
標準范圍修訂情況詳見表6。

表6 標準范圍修訂前后比較
*注:本次對標準范圍進行了修訂;在淋浴器水效標準中規定了淋浴器的水效等級、技術要求和試驗方法;本標準適用于安裝在建筑物內的冷、熱水供水管路末端,公稱壓力(靜壓)不大于1.0 MPa,介質溫度為4~90 ℃條件下的盥洗室(洗手間、浴室)、淋浴房等衛生設施上使用的淋浴器(含花灑或花灑組合)的水效評價;本標準不適用于自帶加熱裝置的淋浴器和恒溫淋浴器;另外,對于那些為特殊場所安裝的特別用途的淋浴器也不適用。
基本要求修訂情況詳見表7。
流量均勻性修訂情況詳見表8。
水效等級指標修訂情況詳見表9。
“噴射力”是本次標準修訂新增的一個技術要求指標,也是本標準的核心內容和指標。是指“在標準規定的試驗條件下,淋浴器手持式花灑噴射時所達到的沖擊力”。具體要求為“淋浴器手持式花灑平均噴射力應不小于0.85 N。若其所帶花灑有多種出水方式時,取最大平均噴射力”。
說明該項目僅適用于淋浴器手持式花灑。本次修訂之所以增加噴射力的要求,是為了規范企業在設計研發、生產淋浴器手持式花灑過程中,一味追求該產品的較高水效等級,忽略了其在使用過程中的舒適度。通過規定該指標的量值要求,防止出現過高水效等級的淋浴器手持式花灑而達不到其使用性能。

表7 基本要求修訂前后比較
*注:本次對基本要求進行了修訂;本條款給出了淋浴器的一個基本要求,也是一個最低要求,即必須符合明示執行標準(包括國家標準、行業標準、團體標準、地方標準和企業標準等)中有關淋浴器的所有規定要求。也就是說水效標準評價的前提是合格產品,不合格的淋浴器產品沒有資格和條件進行水效評價。聲明符合水效標準則必須首先符合明示執行標準。例如,某種手持式花灑或固定式花灑明示的執行標準是GB/T 23447-2009,如若外觀質量、管螺紋精度、安全性能、表面涂鍍層質量、密封性能、機械強度、耐冷熱疲勞性能、流量、整體抗拉性能、溫降、旋轉連接性能、花灑功能轉換壽命、手持式花灑防虹吸性能、球形連接搖擺性能、平均噴射角及噴灑均勻度中任一項目條款不合格,則都不可以對其進行水效評價。

表8 流量均勻性修訂前后比較
*注:這是本次標準修訂的一個重要條款,本次修訂后,流量均勻性項目僅適用于淋浴器手持式花灑在最大出水狀態下的進行流量均勻性的測試;通過流量均勻性這個特性指標,間接反映出該產品在使用過程中的最大出水狀態下因水壓變化而產生的流量變化情況,一般淋浴器的流量隨著壓力的增加較平穩增加;而具有自動調節水流量的淋浴器,當水壓上升到一定的壓力值時,出水流量隨著壓力的增加變化較小,具有較好的節水性能。

表9 水效等級修訂前后比較
*注:這是本次標準修訂的一個重要條款,本次修訂后,將淋浴器分為“手持式花灑”和“固定式花灑”2種類型分別進行水效等級劃分;淋浴器水效等級分為3級,其中3級水效最低;各等級淋浴器的流量應符合表4的規定;手持式花灑若其所帶花灑有多種出水方式時,分別試驗每種出水方式的流量,以最大流量所達到的水效等級作為該淋浴器的水效等級;固定式花灑若其所帶花灑有多種出水使用功能時,分別試驗每種出水使用功能的流量,以最大流量所達到的水效等級作為該淋浴器的水效等級。
5.1.1 噴射力試驗裝置
使用以下試驗裝置,也可使用其他具有相同效果的試驗裝置。
1)一個如圖1所示的淋浴噴射力試驗裝置;
2)壓力測量分辨率0.001 MPa、準確度±1%;
3)噴射力測量分辨率0.01 N、準確度±2%。

1-圓盤 2-測力計,測量范圍:0~25 N 尼龍6PLA(聚乳酸);球面:0.8;除非另有說明,成品加工質量小于600 g
(a)手持式花灑噴射力試驗裝置 (b)噴灑圓盤
圖1 手持式花灑噴射力試驗裝置
5.1.2 噴射力試驗程序
噴射力試驗按照以下步驟進行:
1)手持式花灑及其附屬配件(如淋浴閥、分水開關、直管、彎管淋浴柱或淋浴軟管等),應按照生產廠商提供說明書的裝配方法進行組裝;
2)有多種出水方式的手持式花灑,將其調至噴射力最大狀態下進行測試;
3)將手持式花灑安裝在試驗臺上,并將水連接到手持式花灑入水口,對于接軟管的手持式淋浴器,安裝在試驗臺上使軟管自由掛起呈U型,不扭曲,手持式花灑面板水平;
4)噴灑球面安裝在噴射力測量裝置上;
5)檢查噴射力測量裝置的垂直軸線是否與水平面垂直;
6)調整手持式花灑出水面板,使其水平放置,并在與噴灑球面圓頂之間的垂直距離為400~405 mm;
7)向手持式花灑通水并通過調壓裝置逐漸調整動壓至(0.50±0.01)MPa,保持動壓穩定至少60 s;
8)關閉水流,然后逐漸打開水流將壓力調至(0.30±0.01)MPa,保持穩定后讀取噴射力試驗裝置的讀數P1(至少10 s穩定);
9)重復步驟h),壓力降至(0.20±0.01)MPa和(0.10±0.01)MPa,并讀數P2、P3;
10)計算P1、P2與P3的平均值作為平均噴射力。
說明對噴射力試驗所用的試驗裝置,可以使用如圖1所示的“手持式花灑噴射力試驗裝置”,也可使用其他具有相同效果的試驗裝置。明確了該試驗裝置中壓力、噴射力測量裝置的準確度要求。
圖1對手持式花灑噴射力試驗裝置的結構、尺寸要求、關鍵裝置所使用材料和測力計的范圍進行了規定。
該試驗程序中,步驟1)~6)主要是規定對淋浴器手持式花灑被測樣品的組裝、安裝和檢查;步驟7)主要是規定對淋浴器手持式花灑樣品安裝后的調試(該步驟中要求在對被測樣品完成安裝和檢查后,“向手持式花灑通水并通過調壓裝置逐漸調整動壓至(0.50±0.01)MPa,保持動壓穩定至少60 s”),以此確保被測試樣品各處的密封元件等關鍵零部件處于正常工作狀態; 步驟7)~9)主要是規定對淋浴器手持式花灑樣品調試后進行的壓力調試、測量及數據記錄;步驟10)規定了噴射力的計算。
本次修訂后的流量和流量均勻性試驗方法主要變化詳見表10。


續表10