关于水封式地漏和磁性密封翻斗式地漏的比较

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关于水封式地漏和磁性密封翻斗式地漏的比较

               深圳市森泰达实业有限公司 高级工程师 俞文迪

地漏的功能

人们必须将建筑物地面积水排入下水道，尤其在自来水管和管件爆裂，忘了关闭水龙头、器皿长时间的溢到地面形成大量的积水，会破坏装修、殃及楼下住户，必须迅速从地漏排走，就从这意义上来说，地漏是安全阀。而下水道有污水和充斥CO2、CO、甲烷、粪臭素、硫化氢等有毒有害和有臭味的气体，还有病毒和细菌，适合蟑螂、小飞蛾——蛾蚋等昆虫孳生和越冬，老鼠等也在其中活动，需要隔绝。为此人们就需要既能排水又能阻隔下水道气体扩散到室内的装置——地漏。香港淘大花园在SARS猖獗之时有不少人死亡，疑似由下水道（香港称作污水渠）传播所致，一时间人们更加关注地漏。

水封式地漏的结构和特点

在国内90%以上的是钟罩式地漏，钟罩式地漏常由带水封槽的本体、钟罩和箅子组成，钟罩插入了水封槽后组成水封机构，它和国外普遍使用的箅子加存水弯地漏都是水封式地漏。地漏在灌水或排水过程中水封机构和存水弯形成水封后，就能阻隔下水道的臭气。水封式地漏因此同时能够排水和阻隔下水道气体的功能，具有结构简单、制造成本低，易于清扫，使用寿命长的优点。水封技术在排水业界几百年来一直占统治地位，为人类的文明和进步做出贡献，已经成为经典。国内各种排水规程、中华人民共和国城镇建设行业标准CJ/T186-2003《地漏》基本上是以采用水封技术的钟罩式地漏为背景。

水封式地漏的缺陷

水封式地漏本身是个连通器，并不能阻隔下水道，只有在排水或灌水后才能形成水封以阻隔下水道，这一点是它的先天不足。如果我们观察一下已经投入使用的水封式地漏，很难看到地漏内存有水，这样的地漏不可能起到阻隔下水道作用，地漏就会冒臭气。鉴于此有专家提出尽量不用地漏。实际上在住宅及宾馆卫生间、厨房地面在正常情况下是能够没有积水的，人们能够在浴缸里淋浴、地面能够用拖把拖地。因此只要能够排除在偶然情况下出现的大量积水，如在连阳台的厨房地面就不设地漏，一旦有积水可从阳台为排除雨水而设的地漏排走。不连阳台的厨房、卫生间地面一定有地漏，一方面以备不测，另一方面也方便淋浴和用水冲洗地面。为了生活和工作方便，也为了及时排除积水，人们还是比较多的设置地漏。由于除了淋浴，地面积水的次数很少、水量很小，因此通过排除地面积水来形成地漏的水封功能的概率极低，要维持就更困难。按规程安装的地漏应低于地面，扫地、拖地以及走路和风吹都会有灰尘和垃圾进入地漏，落入地漏的水封槽或存水弯内，地漏成了灰尘和垃圾的捕获器。于是我们能够看到的是基本上是有灰尘和垃圾、而水封通常是干的地漏。由此可见绝大部分水封式地漏是不能阻隔下水道、也不一定能排除积水。

为了防止地漏冒臭气，就需要隔一段时间向地漏灌水，尤其是在2003年春季，香港淘大花园SARS集中爆发，疑似该花园安装的箅子加存水弯地漏，干涸后传播病毒，北京市政府为避免类似事件的发生，就有向钟罩式地漏定期灌水的通知。实际效果如何很难估计，消耗水资源暂且不说，事实上也不可能长期坚持，况且还有处在破坏性使用状态的地漏，灌水有什么用！

水封式地漏的堵塞和水封因水的蒸发而失去排水和阻隔下水道的功能，这是与生俱来、无法克服的缺陷。这是因为很多地漏一直在积聚灰尘和垃圾，地面积水流入地漏将这些灰尘和垃圾带入水封槽，其本身也含有泥沙、纤维等固体以及粘稠物等杂质，污水进入地漏后先垂直向下、后垂直向上流过水封机构或存水弯，从地漏排出，使得水力条件变差，杂质逐渐在水封机构和存水弯的底部沉淀，使得通道变窄、地漏的流量及自清能力不断衰减，最后造成堵塞。水封式地漏排水后形成的水封不是永恒不变的，一是因为水必然要蒸发，二是下水道由于水团的下降使其中的气体发生波动，负压可吸走地漏水封中的水，结果就是水封被破坏，失去阻隔下水道的能力。蒸发的另一个作用是使污水中的杂质沉淀积实、不能在下次排水自清，也使通道或存水弯变窄最后堵塞。水封式地漏的堵塞和水封因水的蒸发而失去排水和阻隔下水道的功能的缺陷，是与生俱来、无法克服的。为了有一定的水封作用时间、抵抗下水道内气体波动的能力和延缓地漏堵塞的时间，CJ/T186-2003《地漏》标准规定水封的高度是5cm，自清能力应不小于90%，这是治标不治本的办法。并不是说水封越高越好，水封越高，水力条件越差，更容易堵塞。DN50地漏的水封容量大于165ml，水封槽的截面积就不小于33平方厘米，一旦干涸，就相当于内径65mm的圆管道在输送臭气，可见容量也不是越大越好。

水封式地漏内的水的蒸发后，水封机构和存水弯就成了通道，失去阻隔下水道的能力，臭气就会散发到建筑物内。由于人们休假、出门旅行，更由于不可能建立和坚持向地漏定期灌水制度，所以不存在始终保持有水封功能的地漏，于是人们普遍认为世上没有不臭的地漏，包括符合标准的地漏在内。既然如此，很多人干脆购买外观比较好看的钟罩式地漏，由此水封高度极小钟罩式地漏在市场上大量充斥。

地漏堵塞后就需要取出钟罩需要蹲下来、冒着臭气去清洗储水槽，以恢复其排水能力。在公共场所地漏堵了会引起管理层的注意，冒臭气是屡见不鲜，于是常常见到没有钟罩、或将钟罩横卧的地漏，甚至连箅子也没有，很不雅观。这样的地漏就处在破坏性使用状态，当然不能阻隔下水道。

钟罩和箅子连成一体可减少箅子的丢失。然而当地漏本体距离地面较大时钟罩和本体形成不了5cm的水封，或根本构不成水封机构、形同虚设。

水封式地漏有很多不卫生问题。失去水封功能时下水道的臭气污染环境是其一。没有机械密封是其二，一方面不能阻挡偶尔发生的下水道污水的返溢，使居室内臭气冲天，损坏财产，另一方面为蟑螂提供进出通道和饮水，住宅内不能消灭蟑螂与此有关，老鼠也能通过缺失箅子的地漏进入建筑物。地漏积水是其三，下水道来、或地漏中原有的细菌、病毒在积水中繁殖，使水封的水变质发臭。积水在蒸发过程中必然有臭气和细菌、病毒散发到室内，只是浓度比较低，不足以刺激人的嗅觉和致病。藏污纳垢的水封还孳生小飞蛾——蛾蚋和蚊子，连同蟑螂等滋扰人的生活之外还传播虫媒疾病。

钟罩式地漏存在如此多的缺陷，所以有不少改良型的方式，如加翻板、地漏下面有用弹簧托起的橡胶垫等，也有单纯的翻板式、浮球式地漏，这些方式的地漏在水量大的时候能够冲开翻板、压下弹簧托起的橡胶垫、浮起浮球，但是水量小的时候，这些工作元件不会动作，水必然从工作元件和地漏本体间的缝隙渗走而留下杂质，反复多次后就会失去阻隔下水道臭气的功能。也有采用防溢球的地漏，这种地漏在新的时候，其防溢测试或许能够合格。但是《建筑给水排水设计规范》国家标准管理组的专家张淼先生提出：防溢球体长期处在下水管道内这样潮湿、微生物密度极高的环境，表面必然滋长生物膜而影响密封，未必有效。

由于在日常生活中地面很少有积水，定期向地漏灌水也是难以实现的，使水封式地漏只有极少时间具有阻隔下水道功能；在使用过程中杂质不可避免地沉降，使流量和自清能力下降，致使地漏堵塞而失去排水功能；水封因蒸发或负压吸走失去阻隔下水道作用；为老鼠、蟑螂提供进出的通道和饮水，孳生蚊子和蛾蚋，滋扰人类生活和传播虫媒疾病；地漏中积水的腐败发臭，向建筑物内散发臭气、病毒和细菌，这些都是水封式地漏与生俱来的缺陷，并不因水封高度和量的增大而克服，所以说水封式地漏并不具有应有的功能，不是真正意义的地漏。

磁性密封翻斗式地漏的效果

磁性密封翻斗式地漏（以下简称为翻斗式地漏）符合CJ/T186-2003《地漏》标准，如其箅子的孔径和孔宽不大于8mm，能够比较好的阻隔如头发这样的长纤维进入地漏，箅子的承载能力和主体强度都符合标准要求，也就是采纳了前人有益的经验。

翻斗式地漏采用了翻斗式单向阀技术。翻斗在配重的作用下，它的底贴近排水管口的胶圈构成机械密封。而翻板式地漏的排水管口往往没有胶圈，不及翻斗式单向阀的密封性能。但是这样的机械密封强度是不均匀的，往往在轴承副下方的密封强度最小、间隙最大。翻斗式地漏采用了磁性密封技术，翻斗和胶圈在形成机械密封时，磁铁和固定在翻斗上的软磁性帽之间的距离很小，产生的吸引力将翻斗向上提起，使翻斗和胶圈机械密封的强度处处得到加强、产生100mm水柱以上的压强（而钟罩式地漏最大水封高度为50mm）。翻斗载满负载的情况下，其轴承副连续摆动40万次，没有明显变化，其强度是符合要求。

磁性密封不可能消除翻斗底和胶圈间隙、该间隙只是在平方毫米的数量级上的，即使其间隙因有头发、泥沙的存在而有所扩大，也不到标准的钟罩式地漏水封槽截面积33平方厘米（3300平方毫米）的1%。能够起到阻隔下水道作用。第一，气体的特点是向四周扩散，压力是气体流动的主要原因，使气体向压力小处运动，来达到平衡；第二，气体是有粘性的，穿过很小的缝隙必然有很大的阻尼；第三，不管是气体还是液体，流量和时间是成正比的。地漏的气体来自下水道，下水道连通很多的地漏、洗涤器皿，还有排空口，不是个密闭的容器。下水道的气体大多从阻尼小的空隙处，如排空口、失去水封功能的钟罩式地漏扩散，透过缝隙极小的磁性密封翻斗式地漏的气体量极小。下水道内由于排水形成的水团的下降使其中的气体发生短时间的波动，负压能向下打开翻斗吸入空气，地漏不冒臭气；正压时先压迫翻斗向上压缩翻斗和胶圈的间隙、只有少量的穿透能力强的气体能够通过该缝隙进入室内，再由于波动的时间很短，泄漏的有害气体不见得比钟罩式地漏蒸发过程中产生的多，不足以刺激人的嗅觉和致病。对于失去水封作用的水封式地漏对室内环境的影响也应有客观的估计。给排水界的泰斗姜文源高工指出：“对卫生器具和地漏的水封破坏造成的后果要分析具体原因。-----一般说来还不至于到危及生命安全的程度。”（给水排水 2001年 27卷 第 11 期关于地漏问题的讨论的有关情况介绍）。香港淘大花园由地漏传播病毒、使SARS集中爆发即使是事实，也是孤例，其它地方并没有类似的案例。事实证明，凡是地面上安装了磁性密封翻斗式地漏、洗涤器皿和洗衣机的管道插入接管地漏的厨房和卫生间空气中没有异味，已经免受下水道臭气的影响。因此假如在香港淘大花园采用翻斗式地漏，也不会发生类似的案例，这一点也得到香港房屋署工程监督曾锡强先生的肯定。

当有大量的水进入翻斗式地漏时、地漏内积累的灰尘和垃圾，以及头发和泥沙可能随水流流进地漏，由于不存在水封机构这样的狭窄通道、水力条件好，翻斗向下倾斜形成向下运动的水流，头发和泥沙会随着水流流出地漏。当地面积水很浅的时候，流进地漏量很小，很难把头发等带入地漏。翻斗有能把小量水聚积起来、在一定的水重量作用下翻侧倒水的功能，以脉冲的方式倾倒污水，既避免了杂质的沉淀所引起的堵塞地漏，又避免了如翻板式地漏那样将水渗走，杂质干涸在翻板上，失去密封功能这些问题。因此它长期保持排水通畅，DN50的地漏流量达到1.15L/s、自清能力能够达到100%[中国建筑设计研究院住宅实验室检测报告住（产）检字第04C1号]，大于标准的1.0L/s、和90%。

翻斗式地漏能够提供一个比水封地漏更好的卫生环境。该地漏的显著特点是地漏在不排水时有机械密封；排水后不久翻斗内的水量很小，很快蒸发殆尽也形成机械密封，都处在始终如一的密闭状态。机械密封能够阻止下水道的昆虫出没，昆虫也不能在干燥的地漏中繁殖，这功能是无与伦比的，大大降低虫媒疾病的传播。即使在炎热潮湿的地区如深圳，在卫生间见不到蛾蚋在空中飞、墙壁上爬的现象。难以消灭的蟑螂由于不能从地漏进出，门窗严谨的住宅在使用这种地漏之后蟑螂的数量会慢慢减少，不管是大的成虫、还是幼体，约过一年时间就基本绝迹。很可能是切断其远亲接触和交配的渠道，不能繁殖。也有资料介绍，蟑螂耐饥不耐渴，蟑螂可能因喝不到水而渴死。由于翻斗式地漏无积水、也就不会有臭水，细菌、病毒不能繁殖、翻斗表面不会滋长生物膜，蚊子和蛾蚋也不能孳生。假如下水道污水发生返溢，污水会向上顶翻斗，翻斗的底和胶圈间密封压强随之加大，以及减息的过滤作用，使污水只能少量渗入地漏，不会造成灾难。

由于翻斗式地漏吸纳了前人在地漏方面成功的经验，采用了翻斗式单向阀和磁性密封的专利技术，无论在排水后和不排水的时候，都具有可靠的磁性机械密封，阻止下水道的气体、液体和各种生物通过该地漏进入建筑物内；始终保持良好的排水和自清能力，不会堵塞，成为真正的安全阀，可避免地面大量积水造成的破坏；通常保持干燥的地漏避免了细菌和病毒的繁殖、臭气的形成、蚊子蛾蚋等的孳生，不向蟑螂提供饮水和阻隔其交流、抑制其生存。可见它是一种既具有地漏应有的功能，又能为人类提供良好的生活和工作环境的、性能完善的地漏。