节水控水系统技术方案书.docx

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节水控水系统技术方案书

多功能浴室节水系统

技术方案书

项目负责人：

伍汉诚

团队成员：

刘瑶瑶

2016年6月

摘要

随着现代人的生活水平的不断提高，使得人们对资源的使用度越来越高，需要提供具有节约资源的产品，产品在使用过程中不仅能满足日日常生活的需要，还能进行资源的回收再利用，尽最大可能提高资源利用率。

本文着重研究环保位卫浴的设计，产品设计的完善建立在解决用户使用过程中的需求矛盾，着手于实用设计，从源头分析产品设计进程以及细节要素从而解决产品设计问题。

对位于而言最大的环保问题是节水问题，着重能源的再利用，通过科技控制手段使整体卫浴系统总的水资源可循环利用，从而做到节能环保的要求。

本文以现代卫浴系统产品为主要载体，着重三方面设计点进行考量;

产品设计：

设计包括污水蓄水池，污水蓄水槽，管道结构。

这三种产品设计，这套节水系统主要依附于对这三者的结构件的练习设计上，要充分考虑各方面因素。

着重产品合理化，便捷化，高效化的设计。

2控制系统设计;这套节水系统多处采用球阀水位控制系统，通过内置电路系统的方法实现，简化操作步骤实现自动化控制方式，以方便用户在日常生活中的使用，增加项目的可行性。

3环保节能水源再利用系统设计：

水资源的的节约最行之有效的方法就是水资源的再利用，通过生活废水的收集、过滤、再利用，大大减少了水资源的浪费。

这款浴室节水系统设计了水源节水蓄水系统。

关键词：

节能环保，卫浴系统，水资源再利用。

第一章绪论4

1.1设计背景4

1.2设计目的及意义5

1.3设计来源5

1.4国内外发展历史及现状6

1.5未来发展趋势6

1.6主要研究内容7

1.7设计难点及突破点8

第二章系统结构和特点8

2.1整体系统构成8

2.2局部系统构成9

2.3系统特点12

第三章设计前景13

3.1设计实用性13

3.2设计的前景13

3.3设计的不足14

第一章绪论

1.1背景

1、社会背景：

随着时代的发展，科学的进步，电力、燃料等能源的短缺现象已得到了极大的改善，但水资源的短缺却愈演愈烈。

例如我国西部省份，北京、天津等大型城市，水资源的匮乏已达到或低于警戒线，因此，如何合理使用水，怎样才能节水已成为政府各级领导部门所面临的主要难题之一。

 目前，国家经贸委召开了关于全国节水座谈会，贯彻落实党中央国务院领导关于全国动员节水的指示，并对我国节水的现状和对策措施进行了研究。

国家经贸委副主任李荣融指出水资源短缺已经成为我国经济社会可持续发展的重要制约因素，指出成立全国节水办室并由节水办公室专门创办全国高校节水监测站作为节水职能部门，担负全国高校的全部节水工作。

水资源危机是举世瞩目的资源环境问题之一，引起了世界众多国家的不安与关注。

我国是一个水资源短缺、水旱灾害频繁的国家，已经被联合国列为13个贫水国家之一。

我国640多座城市中，在近400座城市缺水，其中严重缺水的城市达130个。

事实已经表明，水资源已渐渐成为我国国民经济持续健康发展的“瓶颈”。

2002年10月1日国家实施了新水法规定超额累计加价。

2、行业背景：

目前，环保节水卫浴在市场上展现了良好的优越性，成为了市场最好的产品类型，这就意味着传统的卫浴结构将因为新产品的问世而渐渐退出市场，新产品将占有整个市场份额，以单一产品为例，目前位于产品中“马桶”首当其冲成为环保型新产品的重头产品，因他在整个卫浴系统中处于较为浪费水源的环节仅次于洗浴装置。

而目前因为水价的上涨人们开始关注节水产品而限定基础上对环保产品的选定还要考量产品售价。

目前市场销售马桶的形式多样，但是多是通过浮球调解来控制水量水位从而通过冲水用量来节省水源；而另一种方式则是通过双按钮选择控制冲水量，通过分化冲水量的方式为消费者提供双重选择从而减少不必要的浪费，第三种是较为高端的环保节水装置，其蓄水功能是利用废水进行马桶冲洗，这种节水装置大量利用废水资源进行二次利用相对较为优化。

但是因为废水的在此使用存在水源污染再次利用的步骤，一般设备都需要增加过滤系统从而完善整体使用流程使产品适宜使用。

本文即介绍一种废水再利用进行冲马桶的浴室节水方案。

3、技术背景：

卫浴设计首先需要着眼于产品本身的功能需求属性，它应具备完整的功能泳衣完成基本的产品需求。

在此基础处上进行功能的整合和扩展使产品更加完善和多用化‘系统化、升级功能基础，通过量变逐步取舍形成新的质变，再通过体验化设计方法对产品进行体验设计改良。

首先，需要关注产品使用舒适度，充分研究使用者的使用过程，为使用者提供最优化的使用体验设计。

1.2设计目的及意义

卫浴以节能环保谁理念为基础，根据体验化设计需求研究家居卫浴产品设计方向，从而根据需求完善设计方法，完善产品设计。

通过我国家庭使用习惯的整体观测调研以及家庭结构等基础人群的研究判定、总结、归纳产品的设计不完善的点，以此为基点做深化改革研究，发现需求，发现矛盾，解决矛盾，并在此基础上做产品未来隐性需求方向拓展，从以人为本的角度着手功能创新设计，侧重实际体验者的体验性设计，从而在产品功能上创新，革新，以用户体验为落脚点对卫浴形态进行设计研究。

在满足卫浴使用功能的同时对其使用行为进行分析，进而设出更人性化的卫浴设计。

通过新科技部分的利用，结合产品设计理念，材料设计基础以及循环节能系统的使用，在满足使用者基本需求的同时，更好的保护有限资源，让使用者真正享受低碳生活。

1.3设计来源

产品的设计核心便是人的操作与使用，所有产品都依附于对物的需求，所有物的使用价值都依附于人的使用，产品人性化的特点重点在于“以人为本”。

所有设计产品需要从人的需求角度入手，从产品的使用功能以及操作方式、安全按系数。

环境使用度和产品可靠性等方面需求着手而设计，而现代产品除了考虑基础产品的功能外，要更加注重环保层面的设计达成。

当社会不断发展，文明社会的高度发展过程中，人与环境自然的和谐互联成为新的潮流发展趋势,是一种人文精神的体现。

卫浴产品通过技术科技的不断进步与发展改变着生活,从实用性到适用性不断完善产品功能基础,从简单外观设计到体验性设计不断的革新和变化着,环境友好型，能源节约型设计理念的有效融入做到产品良好的体验性设计,越来越受到消费者以及生产企业的高度关注,成为产品产业的新格局设计方向。

1.4国内外发展历史及现状

卫浴节能卫浴系统是现代科技家居系统的主要结构部分,是科技款家居设计的核也、系统。

因其不仅仅与电控、温控等控制协同,同时也与水源的控制使用密切相关,成为整体系统中最为复杂交互的结构控制部分。

家居智能节水系统以及整体控制系统的发展程度反映该个国家生活水平以及社会文明程度,它在现代家居环境中很大程度的影响着人们生活的舒适性、安全性和实用性等,为人们生活环境进一步改善提供着科技的革新，我国住房以及经济水平一直都处于初级阶段,节能卫浴空间在整体居住空间中占地位置较小,与国外相比我国卫浴的多功能发展更为迫切。

卫浴的发展方向从单独使用需求逐步完善并向功能附加整合,即适用性方向发展。

据调查统计,至1979年,设三件卫生洁具的城镇住宅不足8%,至1985年我国城市居民只有7.56%的家庭能在家中洗澡I直到今天,还有相当一部分住宅由于面积限制,仅仅预留马桶和淋浴的位置,洗漱仍与厨房洗菜池兼用,功能混乱,洗衣机位置基本上有考虑。

1987年1月,由中华人民共和国城乡建设环境保护部颁布实施的《住宅建筑设计规范》（GBJ96.86）中,将节水琳浴器定义为"设有大便器、洗浴卫生设备或预留洗浴设备位置的空间",并规定外开口、内开口节能感应淋浴器面积分别不应小于1.10m*m、2.00m*m,外开口、内开口厕所面积分别不应小于1.10m*m、1.30m*m。

《规范》同时也规定节水淋浴器内布置洗衣机时,应增加相应的面积,并设给水、排水设施及单相H孔插座。

节能感应淋浴器、厕所不宜设在卧室、起居室和厨房的上层,1989年12月,国家技术监督局发布《住宅卫生间功能及尺寸系列》（GBI1977.89）,并于1990年8月正式执行。

此标准整体调整了卫洛空间与产品设施之间的空间限定,此标准规定住宅卫浴空间功能需包括排便洗浴及盛洗功能。

我国在1999年建设部根据社会生活发展水品在原规范基础上做了新的规范划定,在新规范中,卫浴空间界定为供应居住者排便W及洗浴盛洗活动的空间并规定居住空间格局4类以上的居住环境中面积在68平米上的居所卫浴空间应当设置两个W上,而每套住宅应设计两个以上卫浴产品。

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1.5发展趋势

据了解,近几年,，目前市场环境大型企业份额不断的被

新型小型企业瓜分,小型研发型企业丰富合作机制更有效的増加了产品研发步骤的合作

性,使产品设计分化成多层阶段从而更专业的完成各阶段的开发设计,品牌商家在此种环

境经营下开始注重产品包装差异化、市场同类产品突出品牌化、更加注重产品的节约资源化，环境友好化。

随着社会文明程度不断的进步,人们的生活品质不断提高,环保产品出现在生活之中解决了生活需求的各种矛盾,而工业设计产品设计研发则是针对需求中出现的矛盾,提供产品方案从而有效的解决矛盾完善原有产品状态体系达到产品的革新和进步。

环保产品的出现更替着各种产品,卫浴产品也涉猎其中。

环保洁具不仅仅在高档空间环境使用,慢慢的也进入了平民化的普通家庭使用,多功能个性化以及一体化、人性化设计要素于一身不仅营造新的高品质生活同时也带动了装饰装修的配合革新。

而节水环保型产品是我们有效持续发展的必然选择,资源的匿乏引发人们对资源使用方式的深切反省,审视我们生活方式从而改变浪费生活资源使用状态是社会文明进步的一个明显标志。

卫浴间作为用水空间最大的空间家居环境,改善其用水程度提高环保性的主要方法就是选用环保型玉浴产品,在浪费源头做有效的环保处理。

8"简约而不简单"是产品设计的时尚口号。

现代快节奏的生活使得人们的关注目标更为准确和简单,生活态度随之让生活变得更简单和高效。

追求效率成为现代人的一大行为特点,去除无用保留最有用部分优化达到最简不仅仅是产品的一种设计模式,同时也是一种生活态度。

简约风潮正在各个方面影响着人们的生活准则和方式,而卫浴产品的设计主流思想也因此改变着。

卫浴产品慢慢趋于简约方便性设计,整体简洁智能并不简单的限定于外观的改变,而从产品功能上做到简化而多用,满足现代人的生活需求。

每一个产业的发

展都会带动各个链条产业的不断发展,产品作为物的终端体现更因其他产业产品的不断更新而不断转换更新着,特别是新型材料的发明则根本性的改变着传统产品的属性功能造型方面在不断变化。

1.6主要研究内容

以节能环保设计理念为基础,结合人机工程学、认知也理学等设计原则,卫浴产品

为载体,研巧家居卫浴产品的用户体验设计需求,并根据这些需求提出家居卫浴产品节能

环保设计方法。

通过调研,特别针对我国家庭结构,发现家居卫浴产品在设计上存在的一

些不完善、不合理的因素化及在使用过程中存在的显著问题,并预测未来家居洗浴生活状态,从以人为本设计的角度,提出家居卫浴产品部分功能上的创新性解决方案,内容侧重

于家居卫浴产品的实际应用型设计。

在充分了解市场情况的前提下,对本文的目的和研究框架做出定位;确定研巧方法和策略,肯定在实施过程中的必要因素和流程;确定了用户为中屯、"的核也思想,并且一个典型的用户环境——家居卫浴为案例,实现基于节能环保设计方法研巧。

体验及用户体验,从体验经济的广泛应用中提取体验的要点和本质,并讨论用户体验

的概念和研究思路:

在基于节能环保设计理念的基础上作出体验的层次划分,并对影响体

验的人、机、环境等因素做以归纳。

通过从家庭环境的演变到家居卫浴空间的演变,从用户的需求入手分析卫浴行为,并从系统观创新的角度提出体验设计的框架及要素,最后结合节能环保思想浴"为范例进行功能区的体验要素研究。

首先肯定了用户体验W用户为中也的核也思想,进而通过交互的设计层次和方法得出体验的关键影响因素,再在前文所架构的体验设计框架之上提出体验设计的模型,包含用户模型、目标体验建构、基于目标体验的体验要素研究、体验设计的评估等四个部分,其中用户模型的研究引用了网站设计的"角色情节设计"方法进行信息收集和整理,而体验设计的评估部分则结合了衡量用户体验的四大要素,W及设汁框架进行综合评估。

综合前文中对于从"体验"的理论到家居卫浴系统的分析,贯彻节能环保为中也的设计思想,W角色情节设计方法建立用户模型,在用户模型的基础上提出"生活在浴室"的目标体验,进而针对其中两个角色做详细的目标分析,即基于目标体验的体验要素分析;在满足角色目标和需求的前提下设计符合用户需求的体验式节能卫浴系统方案,包括从空间环境、功能及操作程序、交互界面的可用性等等,最后对系统方案进行整体评估。

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1.7设计难点及突破点

本论文的研究难点有兰点:

第一点在于要深入研巧水循环系统,生这款智能卫浴系统产品设计采用蓄水系统设计,通过对洗浴盆、盛洗盆部分的废水过滤后收集存储为马桶以及室外非饮用食用用水提供水源;第二点在于分析智能卫浴系统的不足,提出问题。

最后设计出符合市场需求的智能卫浴产品;第三点在于研究现代人的生活方式以及行为习惯使用户体验更好。

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第二章系统结构和特点

2.1整体系统构成

1．系统组成

浴缸，洗衣机，脸盆，马桶，淋浴喷头，常规浴室产品，空气阀，管道，蓄水箱，过滤器，球阀控制系统，水槽，潜水泵。

2.整体结构图

3,整体结构介绍

浴室节水系统整体结构如图所示，分为未使用的太阳能冷水回收利用和已使用的洗浴用水回收再利用两大部分，其中回收太阳能管道冷水通过空气泵将冷水打回太阳能内实现，打回太阳能的干净的管道中水可以充分被人们所利用。

生活污水回收再利用通过先将生活污水回收至位于浴室底部的污水收集槽，再通过利用球阀控制的置于污水槽底部的潜水泵将污水抽到位于顶楼的污水蓄水箱，中途会经过一次过滤，保证污水的使用安全。

收集的污水可以通过与马桶的蓄水箱相连从而用作马桶用水。

极大的减少了家庭用水时对水资源利用不充分造成的浪费。

2.2局部系统构成

1、太阳能管道冷水回收部分安装示意图

将太阳能的热水管道和一空气泵相连接，当打开淋浴开关，温控开关的电路就会接通，控制空气泵的开关就会打开，快速吹入一段压力极大的气流，将管道中的水顶上去。

空气泵结构如图所示。

2、污水处理槽结构图

洗衣机用水，洗浴用水等生活污水通过左侧管道进入污水处理槽，当水位达到一定高度时，位于水槽底部的潜水泵电路接通，潜水泵将经过初次过滤的污水通过管道吸入位于顶楼的污水蓄水箱中。

当蓄水箱中的水位过高，即将超出蓄水箱容量时。

污水蓄水箱中的控制系统会将信号发送给污水处理槽中的潜水泵控制系统，潜水泵所连电路立即切断，潜水泵不再吸水，多余的生活污水将会通过下水道流走。

等到蓄水箱中的水位下降时，潜水泵控制系统将会受到信号继续工作。

►3.污水蓄水箱结构简图

在污水处理槽中抽上来的污水，通过二次过滤，去除其中残留的有毒物质，将污水导入污水蓄水箱，污水蓄水箱中安装有球阀水位控制系统，控制水位高低，防止由于污水导入过多溢出，具体防溢出流程在污水处理槽结构中已经进行了相关介绍。

►4、马桶结构简介

马桶结构如图所示，经过处理的污水导入马桶的蓄水箱中，用于日常冲洗使用。

2.3系统特色

1不同于市场上已有的节水浴室解决方法，浴室节水系统解决方法在日常使用中，具有充分的安全性，可靠性，便捷性。

所创新的系统结构大多基于现有的浴室供水系统的基础上进行改造，且结构相对简单，施工难度较低，市场适应性强。

2，此套系统中多次使用到球阀水位控制系统，无需人工控制，使用简便，同时不容易出现溢水等意外状况。

第三章设计前景

3.1设计实用性

环保节能水源再利用系统设计:

水源的节约最为行之有效的方法就是水源的再利用,

通过生活废水的收集过滤再利用大大减少了水源的浪费,这种方法在水源利用源头做是最为行之有效的设计处理。

这款智能卫浴系统产品设计附加水源节能蓄水系统,此系统结构隐藏在浴室底板下端空间。

隐藏型使用联通智能终端进行智能调节使用。

对卫裕设计而言,最大的环保问题除节水问题同时要按照简洁、实用的原则进行设计,减少无谓的能源浪费以及资源消耗,减少有害物质排放使产品使用环境安全舒适,使用者拥有较好使用体验。

而环保型设计则是关系到我们切身利益的,坚持节约资源保护环境不仅仅是基本国策也是我们每个人都应做到的文明行为。

在产品系统设计中要着重水资源的再利用设计,通过智能科技控制手段对水源做源头性控制的同时做水源再利用设计,使整体卫浴系统中的水资源可循环利用从而做到节能环保的设计要求通过市场调研研究以及产品调研技巧,依照用户体验需求对产品进行纵深认知分析及设计分析,再通过横向的用户产品理解完善产品细节设计。

通过不断的比较权重优化从而完善产品。

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3.2设计的前景

家庭卫浴产品以其大众的市场,吸引着生产厂家的目光。

随着科技的发展,卫浴产品技术方面已趋于完善,出现了技术同质化的局面。

广阔的市场,成熟的技术,想在这样的大环境下让自己的产品更抢眼,要做的就是在节能减排上大力创新，让消费者觉得资源进行了高效的利用。

由于个人精力有限、调查范围不够广泛、归纳不够完整等原因,对卫浴产品造型的相关研究可能还有所欠缺,不够全面、深入和精确。

针对出现的一些问题,笔者希望能在以后的设计实践之中继续完善,让调查和统计分析更加精细和准确,并且扩大范围查阅相关的专业书籍,在条件允许的情况下,走访生产基地,便于更加深入的了解卫浴产品创新。

我们处于一个信息爆炸、生产资料极其丰富的时代,消费者对产品的期待己经不仅仅是着眼于功能之上了,更多的期盼都存在于非物质层面,因此产品设计不能只考虑从功能上去吸引消费者,而应该更多的从精神层面去考虑。

针对送一现状,许多专家和学者在也理学领域做了大量研巧,通过运用理学的相关理论,研究人在使用某一产品时的也理持征,通过分析这些特征总结出使用者的需求,并通过设计让使用者的这些需求得到满足。

随着人们在生活方式、思想观念、社会角色上的全方位转型,并以此作为拳者毕业设计实践的理论指导。



3.3设计的不足及完善

第一,因为卫浴设计部分与生产环节脱节,所以在做方案构思时很容易忽略工艺与结构的问题,只追求更好地设计表达。

而真正想解决实际生活中所遇到的各种问题，还需要联系现有的工业技术水平，否则只是纸上谈兵，并不能将自己的设计很好的应用于实际，以后能加强这方面的训练,争取到生产基地去锻炼,掌握产品的生产流程。



第二,本设计以节能环保为核也展开研究,主要体现在生活废水再利用既水循环系统,但本人只考虑到水能源的节省而未考虑到这个系统所带来的电力资源浪费,并且该工程较为繁琐造价有些偏高,导致应用价值有所缺失。

故在后来的设计完善中将会考虑缩减成本的问题，让此设计方案能真正应用于千家万户，为水资源的合理使用提供更高效高性价比的解决办法。