Перед вами продолжение проблемно-аналитической статьи, начатой в [1] и посвященной конструкциям современных унитазов. С интернет-версией первой части можно ознакомиться на сайте www.c o k.ru на странице соответствующего выпуска нашего издания.

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 принципиально-конструктивная 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 штрихпунктирной линией показан 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 полностью покрытые водой, испаряют зловоние, очень ощутимое для обоняния 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 неэстетичны, но и опасны для здоровья, так как вместе с запахами в воздух попадает и болезнетворная микрофлора. Это один из последних медицинских выводов об опасности испарений фекалий для здоровья.

Для устранения отмеченных недостатков созданы так называемые «воронкообразные» унитазы. Принципиально-конструктивная 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.

(Рис. 6)

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.

(Рис. 7)

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.

(Рис. 8)

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.

(Рис. 9)

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.

1. Чупраков Ю.И. От чего зависит качество смыва квартирных унитазов? // Журнал С.О.К., №2/2014.

*Чупраков Ю.И. От чего зависит качество смыва квартирных унитазов?* // Журнал С.О.К., №3/2014
Автор Ю.И. Чупраков