U 型管在生活用水二次利用中的应用 邵世凡 (浙江科技学院信电系 邮编 310012) 摘要: 摘要:本文主要论述了 U 型管在生活用水二次利用的问题。文中提出了与以往文章中截然不同的方法。首 次提出了楼上生活用水楼下用的新思路,并进行了计算与论证,为今后节约水资源、楼宇内的给排水管道 设计以及室内装修提供了参考。有着实际的工程意义。 关键词: 关键词:生活用水,水的二次利用 一、前 言 随着生活条件的不断改善,人们的住房条件也发生了很大的变化,以往的公共厕所、浴室、厨房已经 演变为每个家庭中单独使用的必备生活设施,甚至有的人家有两个卫生间和两个厨房。卫生间和厨房的单 独使用,特别是浴房的进入家庭使得生活用水成倍地增加。例如,海滨城市青岛是一个缺水城市,但据统 计,在青岛仅冲洗厕所的用水一般就要占到生活用水的 30%,市区每天的冲厕所用水大约在6万立方米左 右。以至于人们不得不想尽一切方法节约用水,为此,沿海一些缺水城市,如天津、青岛、宁波等城市都 对城市居民的生活用水节约使用都以正府文件形式予以公布。在本文之前已经有很多人在这方面想了很多 的方法, 生活用水的二次利用就是一个重要途径。 甚 至有的还申报了许多这方面的专利技术。 本文也在这 洗手盆 浴盆 洗衣机 方面进行了研究, 发现以前的研究方法都存在着一个 共同的问题, 那就是二次利用的水都是自家的生活用 A B 水,因此,也就存在着一个用水水池(洗漱盆,洗菜 公 盆) 底部排水口与坐便器水箱中的水面之间无法克服 共 排 的水位差小的问题。 也正是由于这一原因, 使得很多 水 人放弃了在这方面的努力, 但仍然有人在不屈不挠地 管 道 努力着。 本文就在这方面提出了一个与以往文章中截 然不同的方法。首次提出了“楼上生活用水楼下用” 的新思路, 并进行了计算与论证, 为今后节约水资源 地面 以及楼宇的给排水的管道设计提供了参考。 二、U 型管的工作原理 经研究发现,卫生间的用水分为洗浴用水、洗漱用水和洗衣机用水以及大小便冲洗用水,为了防止气 味,很多新开发的楼宇已经将洗浴用水、洗漱用水和洗衣机用水与大小便用水的排水管道分别开来。这样 就为实现“楼上生活用水楼下用”的新思路提供了可能。在这种排水系统中只需做如下改进,即可实现楼 上生活用水楼下用的设计思想。其工作原理是: 在已经将洗浴用水、 洗漱用水和洗衣机用水的排 洗手盆 浴盆 洗衣机 水管道分开的管道上,如图例所示,将 A 点与 B 点 两点之间的排水管断开,接入 U 型管,使得洗漱用 公 B A 水与洗浴用水排放必须经过 U 型管才能进入公共排 共 可 排 水管道。这样平时 U 型管中就可以储存很多水。当 用 水 水 水过多时,多余的水将从 B 点经 U 型管的右管流到 管 高 道 左管和中间管道,然后再经 A 点排入公共排水管道。 度 在 U 型管的中间的管道作用较为特殊,也是 U 型管 设计思想的核心创新点, 这就是在其根部安装一个套 接头,以便在此安装一个过滤网,对进入中间管的水 进行过滤,以避免杂质、纤维、头发等进入中间管, 使得中间管的水是比较纯净的。 经过过滤的水经在一 定的高处(视坐便器水箱的进水口高度而定)的出水 水箱 地面 排 口 过滤网 作者简介:邵世凡,男,1956 年出生,浙江科技学院信电系,教授。主要研究方向为工业企业自动化与机器人控制。 口进入坐便器的水箱中。随着中间水管中水的排放,水位也随之下降,此时 U 型管的左、右两个管子中的 水就会在大气压的作用下,经过滤网从下而上地进入中间管,直到 U 型管中的左、中、右三个管子中的水 位高度达到一致为止。这样就实现了生活用水的二次利用自动给水系统,不需任何动力能源。由于在 U 型 水管中, 可用的存水实际上为坐便器水箱中水平面高度以上和楼上排水管的水平部分的高度之间的左、 中、 右 3 根管子中的水,所以能够保证足够的用水和足够的水压。 三、U 型管排水系统的特点 1、有隔绝气味的作用。 存储在 U 型管中的水的气味会经 U 型管的上端正开口排出,同时,由于 U 型管中有存水,隔断了来 自公共排水管道的气味,所以对楼上只有益处,而没有坏处。而对楼下的用户用水也不会有气味。 2、基本上不用维护 由于中间管的水过滤网是由下至上进行过滤的,被滤掉的物质在过滤网的下面,随着管内水的涌动和 杂物自身的重力作用将脱落,所以杂质不会长期附着在过滤网上,从而保证不用经常进行拆卸,更换过滤 网。 3、水量充足 按国家规定的标准,如:坐便器水箱的最大容积按 6 公升计算,水箱的高度一般也不超过 50 公分, 经计算,从坐便器水箱中的水平面到楼上排水管的水平部分之间的可用水高度一般约为:200 公分左右, 所以只需采用直径为 60mm,壁厚为 2mm 的排水管,即可储存可用水近 6 立升,随着管子的直径的不断增 加,储水量也将不断地增加, (但应注意,同时应增加固定管子的铁环的数量)它们之间的关系为: 储水容积=管子截面积×有效高度×管子根数 管子容积与坐便水箱的容积之关系 管子的直径(mm) 直径=60mm 直径=70mm 直径=80mm 直径=90mm 三个管子的容积(可用高度为 2 米) π×0.03 ×2×3×1000=17(公升) π×0.035 ×2×3×1000=23(公升) π×0.04 ×2×3×1000=30(公升) π×0.045 ×2×3×1000=38(公升) 2 2 2 2 管子容积是水箱容积的几倍 2.8 3.8 5 6.3 4、清洗方便 对于 U 型管中的沉积物,可以通过排污口定期排放冲洗。当排污口打开时,三个管子中的水在大气压 的作用下将管子中的水和沉淀在底部的沉积物一道经排污口排出。此时,中间管子中的水是从上向下流出 的,对附着在过滤网下方的杂物也是一次冲洗,从而使整个 U 型管系统得到彻底地清洗。 5、如该排水管道与楼房一起设计施工,则在用户进住时,不需再重复安装节水用具和设置高位水箱。 6、 “楼上生活用水楼下用”的思想扩展 根据“楼上生活用水楼下用”这一思想,厨房的洗菜池的水也可以实行“楼上生活用水楼下用” 。即, 改直接排放至(在厨房内的)公共排水管为直接排放至(卫生间内的)U 型管。这样,更增加了 U 型管中 水的来源,从而能够保证 U 型管中水始终是充满的或够用的。同时还能够省去厨房内的一根公共排水管, 既节省了材料,又使用户厨房便于装修设计。 四、结束语 综上所述,在生活用水的二次利用中,提出利用 U 型管技术是一种新的思路和新的思想。该思想的提 出跳出了以往生活用水二次利用的思维框框, 同时也为楼宇排水系统的设计提供了新的思路和方案。 因此, 有着一定的实际工程意义,在此提出,供同行参考。 参考文献 [1] 安治永, 《市场调节到位了吗?——节水器具推广难的背后(上) 》中国建设报 2004-02-16 12:41:11 [1] 辛向阳, 《北京的水短缺与“水革命”》北京娱乐信报 2004-02-05 08:59:51 [1] 杜继昌, 《天津----节水节水再节水》人民日报海外版 2004-01-29 13:24:50 [1] 王健康 郑秋丽, 《北京:“节水六应该”进入千万家》中国水利报 2004-02-04 10:32:14 [1] 刘海民, 《青岛将用海水冲厕 成本每吨只要 5 角钱左右》新华网青岛2月13日 作者简介:邵世凡,男,1956 年出生,浙江科技学院信电系,教授。主要研究方向为工业企业自动化与机器人控制。 The application of U-type pipe which is used in reutilization of domestic water Shao Shifan (Zhejiang science and technology academy ) Abstract :The paper discausses the problem of The application of U-type pipe which is used in reutilization of domestic water in different way. it is the first time that auther proposes a fresh thinking that let downstairs reutilization domestic water used by upstairs, and paper provides on calculation in detail together with proof, for designing of the inner drainage pipeline in buiding and decorating house, there is the practice project sense. Keyword :Water employd in the life ,Water two times utilizes 作者简介:邵世凡,男,1956 年出生,浙江科技学院信电系,教授。主要研究方向为工业企业自动化与机器人控制。