曾祥安 李藝炫 孫冰瑞 俞璇 王嘉怡 蔡小華

摘? 要：根據(jù)目前公共場所蹲便器使用的市場分析及用水環(huán)保分析，現(xiàn)有的蹲便器存在蓄水需求大，容易使地板潮濕;開放式設(shè)計(jì)空間污漬易外濺，且會(huì)使雜物進(jìn)入容器導(dǎo)致下水道堵塞等問題。因此，對統(tǒng)的蹲便器進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，將產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。為解決以上問題，本項(xiàng)目以人群密集的大型購物商城為推廣方向，力求在拓展蹲便器的市場占有率的同時(shí)，打破傳統(tǒng)蹲便器在空間利用率的局限，消除噪音，消除潮濕，優(yōu)化循環(huán)用水功能，提高大型商城公廁的使用效率，改變民眾對蹲便器的固定認(rèn)知，著重解決人群密集場所如廁排隊(duì)，如廁衛(wèi)生臟亂差的問題。本團(tuán)隊(duì)針對性研發(fā)商用自動(dòng)感應(yīng)翻式節(jié)水公廁。項(xiàng)目重點(diǎn)如下：回收處理人體尿液、收集回用雨水及生活污水，從根源上節(jié)省沖廁用水量;運(yùn)用霧化噴頭預(yù)處理及感應(yīng)器自動(dòng)感應(yīng)實(shí)現(xiàn)糞便自重力排污;隱藏式地下沖水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)無視覺化沖廁，隔絕異味，解決便池污漬外濺問題。

關(guān)鍵詞：新型蹲便器;節(jié)能減排;翻轉(zhuǎn)式蹲便器

公廁是商城建設(shè)的基礎(chǔ)設(shè)施，是人們解決基本生理需求的必要場所，是體現(xiàn)了一個(gè)城市的文明程度的重要指標(biāo)。而國內(nèi)大部分場所，尤其在人群密集的商城、地鐵、景區(qū)，公共廁所的建設(shè)仍存諸多不合理的問題。臟、亂、差，如廁難于上“青天”等詞語成為一些場所公廁的代名詞。加之傳統(tǒng)公廁蹲便器效率低下，排水過度浪費(fèi)，不僅影響了全民的健康，而且造成極大的水資源浪費(fèi)。

從排水方式來說，傳統(tǒng)的蹲便器分為前排式和后排式。前排式蹲便器排水孔在前面，小便尿液直接進(jìn)入排水孔，其缺點(diǎn)是糞便離排污孔距離遠(yuǎn)， 用水量大， 且臭味較大。后排式蹲便器排水孔在后面，糞便可以落在排水孔或其附近，沖刷的水流從前向后，但用水仍然較多，且污漬容易外濺。同時(shí)，無論是哪一種蹲便器，都存在用戶易滑倒、易卡腳等安全隱患。

為解決現(xiàn)有問題和推進(jìn)廁所的改革創(chuàng)新，中共中央、國務(wù)院，決定將實(shí)施“廁所革命”、推進(jìn)廁所糞污無害化處理和資源化利用作為鄉(xiāng)村振興和美麗鄉(xiāng)村戰(zhàn)略的重要實(shí)施策略[1]，其重要意義在于不僅促使了基礎(chǔ)設(shè)施和環(huán)境衛(wèi)生的改善，還改變了百姓舊有的觀念，因?yàn)橛^念和意識(shí)是使廁所成為我們基礎(chǔ)設(shè)施段短板的關(guān)鍵問題。為響應(yīng)國家政策號(hào)召，滿足人們需求，本團(tuán)隊(duì)提出一種商用自動(dòng)感應(yīng)翻式節(jié)水公廁，結(jié)構(gòu)原理簡單，便利高效，充分利用生活無水及清潔能源，節(jié)約大量水資源，具有重要的節(jié)能減排意義和推廣價(jià)值。

技術(shù)路線

本團(tuán)隊(duì)研發(fā)的商用自動(dòng)感應(yīng)翻式節(jié)水公廁主要應(yīng)用于人群密集的大型購物商城等場所，其主要由新型翻式蹲便器、雨水收集回用設(shè)施、尿液凈化回收系統(tǒng)、生活污水凈化回收系統(tǒng)組成。由于在大型購物商城中，人們對如廁的需求大大增加，隨之產(chǎn)生的用水量增大，針對傳統(tǒng)蹲廁水資源浪費(fèi)問題，本團(tuán)隊(duì)使用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)翻轉(zhuǎn)板，利用糞便自重力排污，減少?zèng)_廁用水的同時(shí)，降低平均如廁時(shí)間，更加適應(yīng)人流量多的場所。并根據(jù)商城建屋頂面積大的建筑特點(diǎn)，將其制成集雨面，制成“天然漏斗”，可高效的收集雨水，并利用男廁小便池收集到的尿液具有無需尿液分離處理，凈化成本低的特點(diǎn)，回收利用雨水、人體的尿液和生活污水，用于日常沖廁當(dāng)中，使資源利用達(dá)到最大化。相較與傳統(tǒng)商城的廁所而言，公廁巧妙利用建筑特性和新概念翻轉(zhuǎn)沖廁方式，適應(yīng)了用戶在該環(huán)境下的需求，使公廁的利用效率推向一個(gè)新的高度，為大型商城的公廁建設(shè)提出新的概念，向社會(huì)推廣綠色，環(huán)保，資源節(jié)約等理念。

設(shè)計(jì)方案--新型無水隱形公廁

新型翻式蹲便器

新型翻式蹲便器由蹲便器外殼、翻轉(zhuǎn)板、霧狀噴頭、高壓射流噴頭，滾動(dòng)軸承、紅外感應(yīng)器、翻轉(zhuǎn)電機(jī)組成，如圖所示。

1.蹲便器外殼

蹲便器外殼由陶瓷高溫?zé)贫?，采用多層納米易潔釉面，不易掛污更潔凈。前后均打通孔，用于安裝滾動(dòng)軸承，下側(cè)做成具有一定斜度的導(dǎo)糞腔，使落下的糞便在使用少量水源的情況下便沿著斜壁集中落入到排糞管。

2.翻轉(zhuǎn)模塊

蹲便器翻轉(zhuǎn)板由翻轉(zhuǎn)板、滾動(dòng)軸承、反轉(zhuǎn)電機(jī)組成。

（1）外形結(jié)構(gòu)

翻轉(zhuǎn)板的形狀與內(nèi)壁形狀相同，尺寸略小于內(nèi)壁。外形結(jié)構(gòu)形似葫蘆，設(shè)計(jì)符合用戶使用習(xí)慣。翻轉(zhuǎn)板的前后為圓柱形連桿，伸出蹲便器外殼之外，連桿的一側(cè)與電機(jī)相連，且前后兩側(cè)均與軸承配合。為保證蹲便器的密閉性，翻轉(zhuǎn)板的四周有凹槽可布置密封圈，使翻轉(zhuǎn)板在反轉(zhuǎn)過程種始終貼合陶瓷內(nèi)壁。且翻轉(zhuǎn)板旋轉(zhuǎn)到水平位置時(shí)，翻轉(zhuǎn)板與內(nèi)壁形成較為緊密的配合，同時(shí)保證翻轉(zhuǎn)板在承受各方向上的力時(shí)不會(huì)發(fā)生強(qiáng)制翻轉(zhuǎn)和傾斜。

（2）材料

特制的翻轉(zhuǎn)板采用特氟龍涂層，這種涂層是不粘涂料的鼻祖，具有耐熱性、化學(xué)惰性和優(yōu)異的絕緣穩(wěn)定性及低摩擦性，是一種獨(dú)一無二的工業(yè)涂料。通過添加特氟龍涂層，可使蹲便器表面光滑不粘，在如廁的時(shí)候，即可利用糞便尿液的重力特性，基本上完成自身清潔，并可以很大程度的減少糞便在翻轉(zhuǎn)板上的殘留量，同時(shí)該用料成本，對用戶使用習(xí)慣、便器安裝方法等要求較低，可大量的生產(chǎn)和應(yīng)用。

（3）模塊功能

由翻轉(zhuǎn)板、滾動(dòng)軸承、反轉(zhuǎn)電機(jī)組成的蹲便器翻轉(zhuǎn)板塊實(shí)現(xiàn)了高效率的使用性。兩側(cè)均可暫存糞便的翻轉(zhuǎn)板設(shè)計(jì)搭配滾動(dòng)軸承可使翻轉(zhuǎn)板翻轉(zhuǎn)難度縮小，耗能降低。在一人使用后，翻轉(zhuǎn)立刻可供下一人的使用，極大的縮減了如廁時(shí)間，解決了如今上廁排隊(duì)的現(xiàn)象，且沖廁環(huán)節(jié)均在地下進(jìn)行，無視覺沖水，低噪音運(yùn)行。同時(shí)還解決了常見蹲便器常出現(xiàn)的水流射出蹲便器形成污漬問題，保證了地面的干燥、干凈和整潔。

同時(shí)為保證用戶使用安全，電機(jī)觸發(fā)感應(yīng)裝置與紅外感應(yīng)器相聯(lián)，用戶如廁完成打開廁所門離開以后，電機(jī)才會(huì)感應(yīng)觸發(fā)，帶動(dòng)翻轉(zhuǎn)板翻轉(zhuǎn)。

3.霧化噴頭

蹲便器四周有三個(gè)隱藏式出水口，內(nèi)嵌可調(diào)銅質(zhì)高壓霧化噴嘴。使用水源均為二次回收水并混合一定植物提取液。

其工作流程與作用如下，開關(guān)電路與紅外感應(yīng)器相連，當(dāng)感應(yīng)器感應(yīng)到用戶進(jìn)入廁所時(shí)，系統(tǒng)執(zhí)行預(yù)處理命令。增壓泵開始運(yùn)轉(zhuǎn)，在吸水井中抽取凈化后的水源，混入植物提取液除臭劑，并對霧化噴嘴施加一定的壓力，利用壓力差將植物混合液從噴口壓出，液滴均被霧化，均勻噴灑在翻轉(zhuǎn)板和蹲便器內(nèi)壁。

預(yù)處理的意義在于：一，預(yù)處理可使翻轉(zhuǎn)板和蹲便器內(nèi)壁處于濕潤但不積水的狀態(tài)，配合翻轉(zhuǎn)板所采用的特氟龍涂料，方便后期翻轉(zhuǎn)后板上糞便自然掉落，進(jìn)一步減少糞便在翻轉(zhuǎn)板上的殘余量。二，植物提取液可通過吸附、催化氧化等反應(yīng)達(dá)到除臭的作用[2]，給與用戶更改好的如廁環(huán)境。

4.高壓射流噴頭

高壓射流噴頭位于導(dǎo)糞腔前后兩側(cè)。紅外線感應(yīng)人完成如廁后，翻轉(zhuǎn)板翻轉(zhuǎn)，糞便因自重而掉落到位于蹲便器主體下方的導(dǎo)糞腔。同時(shí)，高壓射流噴頭獲得清洗命令。開始工作。增壓泵再次運(yùn)轉(zhuǎn)，在水庫中抽出已處理水資源，將高壓力低流速的水轉(zhuǎn)換為高壓力高流速扇形射流，連續(xù)不斷地作用在被清洗表面使殘留垢物脫落。

雨水收集回用設(shè)施

雨水是寶貴的自然資源，且相對于中水而言，水質(zhì)更佳，處理工藝更為簡單，因此被看作是最有利用價(jià)值的水資源。以長沙為例。長沙屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，地處中緯度地區(qū)，位于湘江下游和長沙盆地邊緣，氣候溫和、降雨充沛、四季分明。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)值，長沙市年平均降水量為1403.7mm，夏初雨水較多。雨水是豐富的水資源。經(jīng)小組調(diào)查，大部分商城都沒有設(shè)置雨水收集系統(tǒng)，而是利用多年前建造的排水系統(tǒng)，直接將雨水排至地面或市政排水管網(wǎng)內(nèi)，無論是內(nèi)排水系統(tǒng)還是外排水系統(tǒng)，都造成嚴(yán)重的水資源浪費(fèi)，還增加了水泥地面低洼積水的可能性，加大了市政排水管道的壓力。

大型商城建筑特點(diǎn)是樓層較低，屋頂面積系數(shù)大，是作為收集雨水設(shè)施的不二之選，本團(tuán)隊(duì)針對該特點(diǎn)設(shè)計(jì)了配套的雨水收集設(shè)施，通過將屋頂制作成集雨面收集雨水來增加降水的使用價(jià)值。由于收集的水資源主要應(yīng)用于各樓層廁所的沖洗，且自然降水落到建筑上方時(shí)會(huì)帶有各種雜物和垃圾，因此必須對收集的水資源進(jìn)行凈化、沉淀。

雨水收集設(shè)施主要由棄流井、處理井、沉沙井、雨水收集區(qū)、吸水井組成。為了保證收集到優(yōu)質(zhì)雨水資源，雨水經(jīng)管道后先流至位于雨水出戶位置的棄流井，進(jìn)行初步的棄流截污，用戶通過棄流井中自帶的流量計(jì)調(diào)節(jié)棄流量，從而可以過濾前期收集到較為渾濁的雨水。初次過濾的雨水流至處理井，處理井中安裝有簡單的過濾器和鼓風(fēng)機(jī)，過濾掉容易堵塞管道的落葉等雜物，并檢測處理后的水資是否達(dá)到雨水回用的的標(biāo)準(zhǔn)，決定是否回流重新處理。最后得到較為清潔的雨水順著管道到達(dá)地底下沉沙井，過濾徑流中的顆粒物質(zhì)，最后存儲(chǔ)于雨水集水區(qū)。

雨水收集區(qū)安裝有消毒器和浮球閥門，在較為干旱，雨水收集不足的季節(jié)時(shí)，自動(dòng)調(diào)節(jié)使用自來水補(bǔ)給吸水井，在多雨的季節(jié)，則將存儲(chǔ)的雨水流至吸水井，保證做到優(yōu)先使用雨水資源，再使用自來水來供應(yīng)廁所沖洗。最后通過不同類型的水泵，供各樓層的廁所沖水使用。當(dāng)浮球位置高于所設(shè)定的值時(shí)，系統(tǒng)將會(huì)啟動(dòng)閑時(shí)自動(dòng)清洗模式。即時(shí)沒有用戶如廁，蹲便器下放的高壓射流噴頭也會(huì)持續(xù)工作，不斷清洗殘留在導(dǎo)糞腔上的糞便。

該雨水收集回用設(shè)施可以大量減少自來水的使用量，更有效的減少向排水系統(tǒng)的排放量，在降水量多的地區(qū)還能起到防洪減災(zāi)的作用，從沖廁用水的根源上解決傳統(tǒng)如廁浪費(fèi)自來水的問題。

尿液凈化回收系統(tǒng)

尿液污水主要分為3種，以尿液為主的黃水;含糞便的棕水;糞便和尿液混合的黑水。棕水和黑水中有較多的病源微生物，且水分含量不高、回收效率低，故不考慮棕水、黑水的回收。黃水在污水中的占比最大，水分含量高，考慮到收集和分離的難易程度、投入成本以及處理難度，我們僅回收男廁小便池中的尿液。

目前我國常用的尿液處理方法有物理法、化學(xué)法、生物法，由于常用的處理手段會(huì)引入有局限性且會(huì)引入新的污染物，因此不考慮。通過對比得知，電化學(xué)法[3]處理尿液，可以將相關(guān)物質(zhì)很好地沉淀，且分離出的水分接近于二次用水的標(biāo)準(zhǔn)可以被廁所循環(huán)利用，剩余的物質(zhì)可以進(jìn)行進(jìn)一步處理城農(nóng)業(yè)綠色肥料。以鈦微孔管做陽極，不銹鋼壁做陰極，通過外加電壓使污水中發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，將電解裝置與鎂源反應(yīng)器組合聯(lián)用，生成磷酸銨鎂等沉淀，通過濾網(wǎng)附著在濾網(wǎng)上（或沉淀于沉淀池內(nèi)），經(jīng)收集處理后，進(jìn)行相應(yīng)的使用[4]，此裝置水分回收率為70%，如10所示。

長沙國金中心位于湖南省長沙市五一商圈黃興路與解放路交會(huì)處是超高層大型城市綜合體，雙子塔樓相鄰而建，建筑特點(diǎn)鮮明，功能分區(qū)運(yùn)行。我們將雙子塔樓簡化成如圖11所示的兩個(gè)平面模型，尿液由男士每層男廁的男士小便池中引出收集，最終匯集到處理池中以待處理。圖中尿液（黃水）分離出的水分應(yīng)該更改為在商場內(nèi)部循環(huán)，利用輸送泵將分離出的水送入廁所的沖水系統(tǒng)，僅分離出的固體運(yùn)送出去因此蒸餾結(jié)晶處理過程應(yīng)該在商場建筑中進(jìn)行。

生活污水凈化回收系統(tǒng)

生活污水即人們?nèi)粘Ｉ钪兴a(chǎn)生的用水，包括日常洗漱、淋浴、清洗、餐飲等所排出的水。生活污水雖然已經(jīng)不是純凈的水資源，但城市生活污水中不含危害性物質(zhì)，簡單處理之后即可作為非飲用水再次進(jìn)行循環(huán)利用。生活污水處理工藝較為成熟，處理方式及過程較為簡單，處理成本低、效率高，是緩解城市污水處理壓力、治理城市污水的重要方式。

以長沙國際金融中心為例，其作為集大型購物商場、高端寫字樓、酒店于一體的超高層城市綜合體，其中的生活污水主要來源于辦公區(qū)和酒店部分的餐飲廢水和洗浴廢水。我們通過生活污水分散回收利用，建立污水回收通道，對建筑物內(nèi)產(chǎn)生的污水進(jìn)行收集和集中處理，然后利用處理后的非飲用水進(jìn)行建筑沖廁，可以實(shí)現(xiàn)國際金融中心內(nèi)的污水再利用，提高水資源利用率。

生活污水處理設(shè)備主要包括雜物沉淀池、化學(xué)反應(yīng)池和填料流動(dòng)池。生活污水經(jīng)收集后進(jìn)入雜物沉淀池，污水中的懸浮顆粒物經(jīng)過物理沉淀沉淀至底部去除。之后再經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)池，污水中的化學(xué)物質(zhì)與絮凝劑發(fā)生絮凝反應(yīng)，絮凝物經(jīng)沉淀后即可與水體分離。填料流動(dòng)池中含微生物，可以利用微生物的各種生命活動(dòng)將污水中對生活污水中含的各種難處理物質(zhì)分解，最終實(shí)現(xiàn)污水凈化[4]。

可行性計(jì)算分析

（一）雨水棄水量和集水量的計(jì)算

根據(jù)《民用建筑節(jié)水標(biāo)準(zhǔn)》中5.2.4條規(guī)定雨水設(shè)計(jì)徑流總量的公式，長沙年平均降水量h為1403.7mm，超過800mm，則適宜優(yōu)先采用屋面雨水收集回用方式。從建筑物屋面收集到的雨水因降塵會(huì)含部分固體顆粒，需要經(jīng)過雨水棄流裝置棄流截污，除去初期污染嚴(yán)重的雨水。初期棄流雨水每年按65.3mm計(jì)算。屋面雨量徑流系數(shù) 取0.6，長沙國際金融中心占地面積為7.44萬平方米，計(jì)算取屋面匯水面積F為占地面積，為7.44萬平方米。則

（二）尿液回收利用量計(jì)算

考慮到回收和分離的難易程度和成本，我們主要回收男士小便池的尿液，不考慮其他蹲便器的尿液。

根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，人類的排尿量約為A=0.3L/次每人。男性小便池沖水量約為B=1.3L/次，經(jīng)過調(diào)查，長沙國金中心全年平均每日人流量為R=62700人次，假設(shè)有50%的人使用商場廁所，而男女廁所的人流量比可以達(dá)到1：2，所以使用男廁的人數(shù)比例為2/3，那么男士小便池的概率達(dá)到3/4，回收裝置的回收率為預(yù)計(jì)為?=0.70[5]，

（三）生活污水回收可行性計(jì)算

長沙國金中心為例的建筑用水量計(jì)算主要包括商業(yè)部分用水、辦公樓部分用水和酒店部分用水。其中商業(yè)部分用水主要用于廁所沖水，近似作為傳統(tǒng)廁所用水量進(jìn)行分析，所以在生活污水收集部分不作計(jì)算。生活污水回收量主要包括計(jì)算辦公區(qū)用水和酒店部分用水。

辦公區(qū)回收量計(jì)算

根據(jù)《民用建筑節(jié)水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，辦公有效面積按辦公建筑面積的60%進(jìn)行計(jì)算，人均有效面積取6m2，辦公節(jié)水定額Q1取33L/（人·天）。長沙國金中心辦公建筑面積S為258000平方米，預(yù)計(jì)辦公區(qū)生活污水回收量按70%計(jì)算，年用水天數(shù)n1取260天。計(jì)算辦公區(qū)年用水量：

根據(jù)《民用建筑節(jié)水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，酒店中（員工及旅客）節(jié)水用水定額為290～400L/（人·天），在長沙國金中心計(jì)算中取用水定額Q2為290L/（人·天），酒店部分生活污水回收量按70%計(jì)算，酒店面積約為417500平方米，有效空間比取60%，人均有效面積取40m2，營業(yè)天數(shù)n2為365天。酒店部分年用水量為：

（四）可行性分析

1. 新型蹲便器用水量對比

市面上常見便器沖洗耗水量對比如下圖所示，對于常規(guī)便器而言，1000人如廁的沖洗水量就已經(jīng)達(dá)到了60000L/天，耗水量大、資源浪費(fèi)嚴(yán)重。

新型翻轉(zhuǎn)蹲便器采用霧化噴頭預(yù)處理并配有高壓射流噴頭進(jìn)行深入清潔，主要耗水量便在這兩處。霧化噴頭每次預(yù)處理用水量約為0.16L/min，霧化時(shí)間為兩秒，共有三個(gè);高壓射流噴頭沖水量約為2.9L/min，噴射時(shí)間為10秒，共有四個(gè)，對于1000人如廁所需的沖洗水量為：

1000×（0.16×3÷60×2+2.9×4÷60×10）=1949.33L

對照柱狀圖知，新型翻轉(zhuǎn)便器耗水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于市面上常見便器，大大節(jié)約了水資源和資金投入，更加清潔環(huán)保高效。

1000人如廁每天新型翻轉(zhuǎn)蹲便器比常規(guī)便器節(jié)省的費(fèi)用：

（60000-1949.33）×8.15÷1000=473.11元/天

2. 沖廁用水來源效益介紹

由于尿液的回收價(jià)值更高，所以優(yōu)先使用尿液作為沖廁用水。如果沖廁用水由尿液回收的二次用水完全代替，將節(jié)約很多水資源和資金投入，假設(shè)收集的二次用水被沖廁用水完全消耗，而商業(yè)用水價(jià)格為8.15元/t，每年可節(jié)省水費(fèi)為：

6407.94*8.15=5.22萬元

雨水和生活污水節(jié)約水的成本計(jì)算同上。

綜上所述，二次用水的來源主要為尿液、雨水、生活污水三個(gè)方面，流量以及節(jié)省費(fèi)用如下表所示。比較可知，二次回收水已經(jīng)能夠完全覆蓋傳統(tǒng)廁所用水量。

3. 效益總結(jié)

經(jīng)濟(jì)效益方面，尿液、雨水和生活污水三個(gè)方面的二次收集水一年的收集量大約為1089328.54m3，節(jié)約的成本總計(jì)能夠達(dá)到887.79萬元;新型翻轉(zhuǎn)蹲便器的用水量顯著小于傳統(tǒng)常規(guī)便器的用水量，相同條件下比傳統(tǒng)常規(guī)便器能夠節(jié)約473.11元/天。這些方面能夠顯著降低長沙共國金中心用水方面的成本資金投入，實(shí)現(xiàn)高效、綠色、創(chuàng)新、環(huán)保。

社會(huì)效益方面，新型翻轉(zhuǎn)蹲便器解決了傳統(tǒng)廁所衛(wèi)生臟亂差、商場廁所排隊(duì)時(shí)間長的問題，改善了如廁環(huán)境，對促進(jìn)美麗公測建設(shè)、美麗生態(tài)文明建設(shè)起到了重要作用。新型翻轉(zhuǎn)蹲便器還配備了較為完善的尿液回收及生活污水回收系統(tǒng)，優(yōu)化了循環(huán)用水功能，循環(huán)利用水資源，改善了目前城市廁所耗水量大，城市水資源利用效率低的現(xiàn)狀，緩解了城市污水處理壓力，在治理城市污水方面做出了一定貢獻(xiàn)。同時(shí)，巧妙地將翻轉(zhuǎn)板與蹲便器相結(jié)合，加入了尿液回收利用的新型處理方式，為廁所廢物處理方式提供了新思路，為行業(yè)發(fā)展開辟了新方向。

創(chuàng)新特色

商用自動(dòng)感應(yīng)翻式節(jié)水公廁在傳統(tǒng)公廁的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新，相較于傳統(tǒng)公廁具有科學(xué)性和先進(jìn)性。產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)如下：

（1）新型污水隱形蹲便器巧妙借助糞便的重力，以機(jī)械翻轉(zhuǎn)的方式，從結(jié)構(gòu)上減少?zèng)_廁用水，節(jié)水效果更好，節(jié)能效率更高，對用戶端產(chǎn)生極大的經(jīng)濟(jì)節(jié)約作用。

（2）隱匿式地下沖水結(jié)構(gòu)，解決污漬外濺問題，并在旋轉(zhuǎn)處增加密封條，有效避免尿液及糞便等異味溢出，降低蚊蠅生蛆引發(fā)感染傳染病的風(fēng)險(xiǎn)，將潔污過程做到無視覺清潔，讓如廁環(huán)境更加干凈、舒適。

（3）自動(dòng)感應(yīng)裝置避免了因?yàn)榧夹g(shù)操作問題而導(dǎo)致的客戶使用障礙，實(shí)現(xiàn)了各年齡段的普適化，同時(shí)在保證高效排便的情況下，節(jié)省人力，使商城如廁排隊(duì)的現(xiàn)象得以解決，讓方便更加方便，提升了用戶的幸福指數(shù)。

（4） 利用商場特點(diǎn)，建立雨水收集回用裝置以及生活污水收集裝置對雨水和生活廢水進(jìn)行回收，并且采用尿液回收裝置對尿液進(jìn)行回收。將收集到的二次利用水作為沖廁用水再次利用，做到節(jié)水節(jié)能，環(huán)保高效，提高了水資源回收率與利用率。

結(jié)語

我們的團(tuán)隊(duì)產(chǎn)品解決了目前市場上傳統(tǒng)公廁的噪音，潮濕，用水量大等問題。在一定程度上。翻轉(zhuǎn)節(jié)水公廁可用更少的生活用水滿足更大的使用需求，提高了大型公廁的使用效率，節(jié)約使用成本。翻轉(zhuǎn)節(jié)水型公廁的創(chuàng)新研發(fā)將產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。當(dāng)今，全球水資源緊缺，水資源匱乏已成為制約我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。產(chǎn)品設(shè)計(jì)從節(jié)水出發(fā)，保證清潔質(zhì)量的同時(shí)實(shí)現(xiàn)水資源的重復(fù)利用。通過技術(shù)創(chuàng)新，降低生活污染，增加能源利用的多樣性實(shí)現(xiàn)了環(huán)境保護(hù)。產(chǎn)品創(chuàng)新思路符合我國可持續(xù)發(fā)展理念，達(dá)到節(jié)水減排的目的，緩解用水壓力，使現(xiàn)有供水系統(tǒng)可以供給更多用戶的用水，節(jié)約了建設(shè)資金和運(yùn)行費(fèi)用，為改善公廁環(huán)境，實(shí)現(xiàn)節(jié)水環(huán)保型社會(huì)提供了新思路。但是，目前產(chǎn)品未來發(fā)展研究仍存在技術(shù)難題。未來我們的產(chǎn)品研究致力于實(shí)現(xiàn)干旱缺水地區(qū)家庭化使用。產(chǎn)品設(shè)計(jì)將實(shí)現(xiàn)太陽能供電設(shè)想，和微型化家庭水資源回收利用系統(tǒng)。這需要整個(gè)系統(tǒng)的重新設(shè)計(jì)和布局?？梢宰鳛楦痈珊等彼貐^(qū)廁所的研究方向。

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通訊作者：蔡小華，1965.04，男，副教授，從事機(jī)械設(shè)計(jì)方法與理論、機(jī)械電子等研究。

基金項(xiàng)目：省教改項(xiàng)目，湘教通〔2021〕189號(hào) 工程訓(xùn)練融入工程圖學(xué)系列課程的探索與實(shí)踐（HNJG-2021-0335 ）。