Рис. 4. Схема тарельчатого унитаза с вертикальным выпуском и с высокорасполагаемым смывным бачком
Рис. 5. Схема тарельчатого унитаза с косым выпуском и бачком на полочке
Рис. 6. Схема воронкообразного унитаза, имеющего горизонтальный выпуск
Рис. 7. Схема козырькового унитаза с косым выпуском
Рис. 8. Схема воронкообразного унитаза с «квази-антивсплеском» и косым выпуском
Рис. 9. Схема унитаза с «антивсплеском» и горизонтальным выпуском
Как отмечалось в первой части статьи, для обеспечения качественного смыва тарельчатому унитазу, схема которого приведена на рис. 4, достаточно 6 л воды. Причем это обеспечивается в случае применения высокорасполагаемого смывного бачка и унитаза с вертикальным выпуском. Добиться таких результатов в тарельчатых унитазах с бачком, размещенным на полочке чаши унитаза, и прямым или косым выпуском сложнее.
На рис. 5 приведена принципиальноконструктивная схема унитаза тарельчатого типа с косым выпуском. Здесь смывной бачок 1 закреплен на приставной полочке 2, которая крепится к чаше 3 смывного бачка специальными болтами, которые также крепят к верхней плоскости чаши унитаза и сиденье (на схеме не показаны). Здесь также выполнена отбортовка 4, тарельчатая приемная часть 5, приемный канал 6, гидравлический затвор 7 и выпускной патрубок 8.
В качестве сифона здесь служит короткая канализационная труба 9, конец которой входит в оголовок ответвления 10 канализационной трубы. С таким ответвлением, выход которого (оголовок) буквально лежит на полу 13, сифонный эффект будет проявляться относительно хорошо, но хуже, чем это имеет место в унитазах, приведенных на рис. 1, 2 и 3 [1]. Для этого существует несколько причин. Одна из них заключается в следующем.
Канализационная труба 9 имеет внутренний диаметр около 100 мм. Чугунная — чуть поменьше, а пластмассовая — чуть побольше. Внутренний же диаметр выпуска 8 унитаза равен примерно 80–85 мм. Поэтому, даже если до выхода из выпускной трубы 8 поток и будет сплошным, то, попав в трубу 9, сечение которой в полтора раза больше, поток будет разорванным и эффективность сифонного эффекта, который формируется именно в наклонной трубе 9, резко снизится.
Поэтому содержимое чаши унитаза удастся направить в канализационную трубу 11 только после второго или третьего смыва! В конкретном случае выходом из создавшейся неприятной ситуации, приводящей к потреблению неоправданно большого объема воды для обеспечения качественного смыва, может быть замена трубы 9 на аналогичную трубу с внутренним диаметром 85 мм с сужением на конце до 80 мм.
Альтернативным решением в этом случае может быть применение гофрированной растяжимой трубы, внутренний диаметр которой составляет 85 мм. Такие трубы выпускаются промышленностью и в достаточном объеме имеются в продаже. Разводка канализационных труб, в которые поступает вода из унитаза, может осуществляться по европейским стандартам — над перекрытием вдоль стен и перегородок, а также по стандартам США и других стран Америки — под перекрытием.
В России встречаются и те и другие способы разводки канализационных труб. Пример разводки канализационных труб под перекрытием (под полом) приведен на рис. 4, а над перекрытием — на рис. 5. При строительстве жилых домов в России сейчас применяется последняя схема разводки канализации (над полом) как наиболее удобная для монтажа. Эта схема узаконена. Однако в домах старой постройки можно встретить и разводку, схема которой принята в США (под полом).
Принятая в России схема разводки канализации не совсем хороша с точки зрения качества смыва унитазов. Из рис. 4 видно, что во время спуска воды содержимое унитаза интенсивно высасывается за счет хорошо развитого сифонного эффекта, так как столб воды в вертикальном канале имеет высоту не менее 300 мм. На рис. 5 приведен штрихпунктирной линией реальный отвод 12 от стояка 11 при разводке канализационной сети над полом.
Для унитазов расстояние от пола до оси отвода обычно составляет 100–150 мм. В современных унитазах расстояние от пола до оси горизонтального выпуска составляет 185 мм, а в унитазах с косым выпуском оно составляет 150 мм. Поэтому отсутствуют условия для обеспечения хорошего сифонного эффекта и качественного смыва. Однако в том случае, когда при установке нового унитаза взамен старого снижается эффективность смыва, необходимо поднять унитаз над полом не менее чем на 50 мм.
Тогда удастся «разбудить» сифонный эффект и смыв будет хорошим. Таким образом, создание тарельчатых унитазов позволило существенно снизить объемы воды для обеспечения качественного смыва до 6–8 л. Минимальные объемы воды потребляют унитазы с высокорасположенными смывными бачками. Установка же этих бачков на полочки унитазов приводит к увеличению объемов воды для обеспечения качественного смыва.
Известны компакт-унитазы, которые потребляют даже до 10 л воды. Для увеличения среднего расхода на смыв в спускной арматуре снижают гидравлическое сопротивление спускного отверстия наполнительной арматуры, а также для увеличения уровня воды в смывном бачке увеличивают его высоту. Первые смывные бачки имели высоту 250 мм. Высота современных смывных бачков уже достигает высоты 420 мм и более.
Очень важно для увеличения расхода воды на смыв исключить появление вакуума под крышкой бачка, для чего воздух под ней должен иметь сообщение с окружающим воздухом, то есть смывной бачок должен иметь сапун, который является неотъемлемой частью любого гидравлического бака. Это устройство называется «сапуном», потому что изменение объема воды в баке компенсируется атмосферным воздухом.
Поскольку процесс изменения объема жидкости в баке происходит постоянно, то атмосферный воздух то входит в бак, то выходит. Это сопровождается звуками, похожими на сопение. Мощность сапуна определяется также формой бака. Уважающие потребителей производители унитазов в верхней части задней стенки бачка выполняют отверстия с приведенным диаметром около 25 мм. Есть и другие конструкции сапунов. В качестве примера приведу случай из собственной практики.
Унитаз фирмы «Густавсберг» с прямоугольной кнопкой пуска размером в плане 93 × 43 мм с зазором по контуру примерно 1–1,5 мм обеспечивает средний расход на смыв около 1,7 л/с. Его смывные качества почти удовлетворительные. Если же поверхность кнопки пуска закрыть тонкой полиэтиленовой пленкой, то средний расход на смыв уменьшится до 0,5 л/с. Это значит, что вода в унитаз поступает слабо и абсолютно ничего не смывает.
Если кнопку пуска убрать, то средний расход на смыв составляет 1,85 л/с, что является очень хорошим расходом для смыва фекалий, но недостаточным для смыва в канализацию кусочков пенополистирола. Отечественные производители не желают вводить сапун в конструкцию выпускаемых унитазов. Ряд же зарубежных производителей это делают, кроме тех, кто выпускает бюджетную продукцию и «гонит» ее к нам.
Еще десяток лет назад все смывные бачки выпускались под наполнительную арматуру боковой подводки. В таких бачках на боковых стенках выполнялись отверстия диаметром до 25 мм. Их было всегда два. В одно отверстие монтировалась спускная арматура боковой подводки, а другое оставалось свободным. Оно выполняло роль сапуна и проблем с уменьшением расхода на смыв за счет появления под крышкой смывного бачка вакуума не было.
Затем в погоне за эстетикой стали делать (из тех же бачков) бачки с нижней подводкой воды. К этому времени улучшилось качество изготовления керамических бачков и их крышки стали плотно прилегать к торцам чаш этих бачков. Единственное отверстие в крышке бачка закрывается кнопочным механизмом пуска. Поэтому в момент спуска воды из бачка над поверхностью воды создается вакуум и вода с недостаточно малым расходом поступает в чашу унитаза, которая рассчитана на строго определенные расходы воды на смыв.
Поэтому у большинства пользователей, купивших новые и очень красивые унитазы, в подавляющем большинстве возникают проблемы с качеством смыва. Дело еще в том, что производители унитазов проверяют качество смыва при открытой крышке бачка, что не соответствует условиям эксплуатации. К сожалению, такие требования не записаны в соответствующем ГОСТ на испытания. ООО «ИнкоЭр» в связи с такими обстоятельствами стало выпускать спускную арматуру с кнопочным пуском, совмещенным с сапуном.
Однако габариты этой кнопки не позволяют создать сапун с идеальными характеристиками, но эффект от применения таких кнопочных механизмов очень заметен. По крайней мере, если в бачке нет сапуна, то с кнопочным пуском, совмещенным с сапуном, удается получить удовлетворительную картину качества спуска. Все другие кнопочные механизмы, в том числе и механизмы лучших зарубежных исполнителей, при установке в бачки без сапуна не обеспечивают качества смыва содержимого из унитаза.
Далее, у тарельчатых унитазов есть недостатки, от которых унитазостроители стремятся избавиться. Эти недостатки сводятся к следующему. Во-первых, в процессе дефекации фекалии ложатся на вогнутую поверхность тарели. Чтобы фекалии не прилипали сильно к поверхности тарели, она предварительно заполнена тонким слоем воды и при смыве поток воды из смывного бачка слегка смывает фекалии с этой поверхности, но часто их удалению приходится помогать с помощью ершика и дополнительного смыва воды.
Последнее с точки зрения водопотребления нерентабельно. Однако в периоды пауз между смывами вода из лужицы испаряется, и на границе этой лужицы остаются солевые отложения, от которых бывает проблематично избавиться, так как эти отложения твердые и они окрашены в цвета ржавчины водопроводных труб. Во-вторых, фекалии, лежащие на тарели до спуска воды, и не покрытые полностью водой испаряют зловоние для обоняния очень ощутимое из-за малости объема помещения туалетной комнаты.
Правда существует мнение, что в результате эти фекалии, особенно детские, можно визуально изучать на предмет наличия глистов или других признаков какого-либо заболевания. Однако для этого есть другие способы и приемы. К тому же, запахи не только не эстетичны, но и опасны для здоровья, так как вместе с запахами в воздух попадают и болезнетворная микрофлора. Это один из последних медицинских выводов об опасности испарений фекалий для здоровья.
Для устранения отмеченных недостатков созданы так называемые «воронкообразные» унитазы. Принципиальноконструктивная схема такого унитаза приведена на рис. 6. Здесь приемное отверстие чаши унитаза расположено как раз в том месте, в которое по всей вероятности падают фекалии. Они тонут в этом отверстии, площадь выделения запахов значительно уменьшается и запах в туалетном помещении ощущается в значительно меньшей степени.
Недостатком такого унитаза является возникновение брызг в момент попадания фекалий на зеркало воды в приемном отверстии. В результате на голые части тела пользователя унитаза попадают брызги от воды, находящейся в приемном отверстии чаши унитаза. Правда, люди нашли способ борьбы с этим явлением. Перед тем как сесть на сиденье унитаза, на зеркало воды необходимо положить лист туалетной бумаги, и всплеска не произойдет.
Однако об этой процедуре обычно вспоминается, когда брызги воды уже «сделают свое дело»… Для исключения такого неприятного явления придумываются новые конструкции унитазов с так называемой системой «антивсплеск». Кстати, бумажка на зеркале воды приемного отверстия также относится к системам «антивсплеск», но без автоматической защиты тела пользователя от брызг.
Однако нашлись специалисты, которые придумали унитаз козырькового типа, в которых защита тела пользователя от брызг воды осуществляется практически автоматически. На рис. 7 приведена принципиально-конструктивная схема одного из многочисленных унитазов козырькового типа. Это, по существу, воронкообразный унитаз (рис. 6), приемное отверстие которого смещено к передней стенке 1 чаши, а задняя стенка 2 (козырек) выполнена с уклоном в сторону приемного отверстия 3, его геометрия во многом совпадает с тарельчатым унитазом, схема которого приведена на рис. 5.
Разница только в том, что в тарельчатом унитазе в тарели всегда есть лужица воды, в которую попадают фекалии. Они генерируют запах в туалетном помещении, но впоследствии сравнительно просто смываются. В унитазе же козырькового типа фекалии попадают на наклонную поверхность 2 и плавно без брызг сползают в приемное отверстие 3 чаши унитаза. В этом случае такой унитаз можно уверенно рассматривать как унитаз с автоматической системой «антивсплеск».
Однако у него по сравнению с воронкообразным унитазом (рис. 6) появился неожиданный недостаток. Этот недостаток заключается в следующем. Фекалии, попадая на несмоченный водой козырек 2, сползают в приемное отверстие 3 чаши, но оставляют след 4 на поверхности козырька и быстро подсыхают. Кстати, следы от фекалий на козырьке издают запах. После этого, лишь спуская воду из смывного бачка, без ершика очистить поверхность козырька 2 от прилипших фекалий очень проблематично.
При этом необходимо еще раз спускать воду. Это неблагодарное занятие, а наличие водосчетчика в квартире, который учитывает каждый спуск, заставляет владельца задуматься о правильности покупки такого унитаза даже с автоматизированной системой «антивсплеск». Такие мысли обязательно возникнут, когда квартиру посещают гости… Не всякий гость, даже приличный, знает, каким ершиком и как убрать следы своего посещения туалета в незнакомой квартире.
По мнению автора, козырьковые унитазы промышленность должна уже давно прекратить выпускать как изделия, недостойные российского потребителя. Под видом унитазов с системой «антивсплеск» выпускаются также унитазы с системой «квази-антивсплеск», одна из схем которых приведена на рис. 8. Это воронкообразный унитаз, приемный канал 1 которого смещен к задней стенке 2 чаши. Зеркало воды в приемном канале 1 имеет две зоны — А и В. В зоне А (зона «антивсплеска») глубина канала варьируется от 0 до 35 мм, то есть в этом месте он мелкий.
Поэтому, если фекалии падают в зоне А, то брызги не попадают на голое тело пользователя. Если же фекалии падают в зону В (зона всплеска), где глубина приемного канала составляет более 150 мм, то всплеск приводит к появлению брызг, которые в изобилии достигают поверхности голого тела пользователя. Поэтому пользователю такого унитаза сначала необходимо научиться садиться так, чтобы фекалии падали в зону А, а не в зону В.
Только после соответствующего обучения ему можно будет этим унитазом пользоваться. Перечень существенных недостатков в описанных выше унитазах, возможно, и производит удручающее впечатление, но расстраиваться до конца не стоит. Существуют предприятия, которые выпускают унитазы с минимальным количеством перечисленных недостатков. Среди них следует отметить скандинавскую фирму в Швеции «Густавсберг».
Правда, ее унитазы несколько дороже, но если бы наши производители унитазов позаимствовали геометрию чаши и системы выпуска воды именно у нее, а не у Финляндии (тарельчатые унитазы), то российским унитазам по показателю «цена/качество характеристик» не было бы равных. Конструктивная схема унитаза с хорошими смывными качествами и с настоящей системой «антивсплеск» приведена на рис. 9.
Исключение брызг, попадающих на голое тело пользователя, объясняется удачным выбором геометрической формы стенок и дна колодца приемного канала чаши унитаза. Прежде всего, нижняя точка U-образного колена смещена вглубь смывного канала чаши унитаза. Благодаря этому глубина колодца приемного канала в плане «зеркала» воды получилась минимальной.
Кроме того, благодаря удачно выбранной геометрии приемного канала фекалии, падающие на поверхность воды в приемном канале, не создают опасных брызг, ложатся на наклонную поверхность приемного канала и сползают в сторону нижней точки U-образного канала. Поэтому они полностью обволакиваются водой, которая существенно снижает интенсивность запахов в туалетном помещении.
Важным эксплуатационным показателям всех унитазов является также качество омывания поверхности чаши унитаза водой из отбортовки. В первых унитазах, расход воды в которых не особо лимитировался, через щель между лентой отбортовки и поверхностью чаши унитаза поток более менее равномерно омывал чашу, несмотря на разную величину зазора между лентой отбортовки и поверхностью чаши унитаза.
Он был достаточно мощным, чтобы смыть с поверхности чаши унитаза и бумагу, и замазку. В современных унитазах, в связи с ограничением расхода на смыв, размер этого зазора необходимо выполнить очень точно в разных точках, что технологически очень сложно обеспечить для унитазов с низкой стоимостью. В результате унитазы получались такими, что вода под отбортовкой в некоторых унитазах не доходила до передней части поверхности чаши унитаза.
Итого этот участок переставал омываться вообще. Для того, чтобы вода попадала на этот участок, в канал отбортовки вставляли пластмассовые рукава. Вода стала омывать переднюю часть чаши унитаза, но на боковые части чаши она не попадала — получился «тришкин кафтан». Особо отметим, что в номенклатуре отечественной промышленности до сих пор встречаются такие унитазы.
Для устранения проблемы качественного омывания чаши унитаза некоторые предприятия на нижней поверхности канала-отбортовки выполняют отверстия, которые как в душевой сетке множеством струй омывают рабочую поверхность чаши унитаза. Это позволяет обеспечить равномерный полив рабочей поверхности чаши унитаза. В некоторых унитазах со сплошной щелью под отбортовкой не всегда удается получить такое равномерное омывание.
Таким образом, из-за существующих правил строительства в отечественных домах-новостройках невозможно применять сифонирующие унитазы, обладающие хорошими смывными качествами, но имеющими вертикальный выпуск. Унитазы же с горизонтальным и косым выпуском еще не достигли смывных качеств, которыми обладают сифонирующие унитазы.
Поэтому унитазы для домов с разводкой канализации над перекрытием следует совершенствовать в направлении резкого улучшения качества смыва и снижения объема воды, необходимого для качественного смыва, до 4 л. Автор статьи знает, как конструктивно изменить унитаз, чтобы получить отличные эксплуатационные показатели будущих унитазов, адаптированных к европейским, в том числе и российским строительным нормам, а также легко транспортирующих в канализационную сеть даже кусочки пенополистирола, не говоря уже о фекалиях, при объемах воды на спуск менее 6 л воды.
