移动厕所设计

刘洪赈

摘要 随着科技的进步，生活水平的提高，社会的持续发展，机电设备已是生活中必不可少的一份子。良好的机电产品能带动生产力的发展，促进社会的进步。机电产品系统中通常包含机械机构、电气控制和软件控制三个部分。移动厕所产品是现今较常见的一种产品样式，在传统土建的样式上改成了轻钢结构样式，便于调整和生产制作不同样式的新型移动厕所，便于整体吊装移动，能灵活的调整摆放的位置，具较强的市场适应性。本文详细阐述移动厕所产品设计中涉及各方面的工艺及详细配置，并辅以本人在设计研发方面的经验和心得体会。

关键词：移动厕所，产品设计，设备装配

一、移动厕所概述

移动厕所是对比传统土建结构样式而得名，突出了其移动性，可以吊装移动，一般采用的主承重结构为轻钢结构焊件，在承重钢结构的基础上安装墙板、便器、内外饰板材以及厕间内的其他相关设备，总体从功能上分为结构、电气、给排水、内外饰四个部分。

移动厕所的产品设计，通过对传统土建样式的厕所进行的改进，便于移动运输，从而避免了因环境因素制约的资源浪费和闲置情况。处理方式多样化，可以根据不同环境来选取合适的后端处理方式，加大资源环境的承载能力。在保证实用的基础上，注重了美观的重要性，更有利于如厕的良好体验。节省了人力、物力、财力，能方便、快速的投入使用。尤其针对特殊时段、地段要求都能快速吊装运输到位，能良好的应人民之所“急”，满足生活需求。

二、移动厕所分类

移动厕所按污物处理的差异主要可分为普通水冲型、泡沫封堵型、真空负压型、微生物降解型、免水打包型、生态旱厕等，类型的选取主要是根据当地的经济条件、资源承载能力和生态环境制约等因素。

通过厕位的数量可以分为单厕位和多厕位（≥2个厕位），根据使用人数及摆放地点大小来确定。

总体可分为结构部分、电气部分、给排水、内外饰部分四部分，属工程项目行业，多数情况需要根据具体项目需求、人次和频率以及使用地区环境限制等情况来确定具体的结构尺寸及样式等。

这里以两厕位为例，结构示意图如下图所示。属普通水冲型，陶瓷蹲便样式，不锈钢内外饰，附冲水箱、洗手盆、纸盒、垃圾桶、衣帽钩、起立扶手、仪容镜、照明灯、人體感应开关、采光通风窗、光伏板、蓄电池、内电控制系统等，充分利用环境自身的资源来实现需要的效果，减小资源消耗和节约成本。

三、公共厕所的设计原则

1、移动厕所的设计、建设和管理符合城市环境卫生要求;

2、设计符合国家规定相关行业规范【1】;

3、移动厕所属新型城市服务产品样式，未作规定的参考原有土建公共厕所建设规范;

4、公共厕所的规划应合理，满足城市居民的便捷使用;

四、移动厕所产品设计步骤

（一）准备阶段

准备阶段主要包括项目现场事项和方案设计，是项目的初期阶段。

1、项目现场事项

根据现场的生态环境及资源情况确定厕所污水处理方式（通常根据甲方的具现实需求来生产制作）。勘测现场尺寸，确定厕所结构尺寸。通过结构尺寸、人流量、使用频率等情况的分析，确定厕位的数量。根据现场的地理地势情况确定化粪池摆放及预埋位置。移动厕所吊装至现场前或进现场施工前做好混凝土基础地平并预埋地脚螺栓（防风、固定）。混凝土基础地坪尺寸根据移动厕所大小确定，正常长宽不小于移动厕所受力底座长宽即可。

2、方案确定

通过项目现场阶段确定的数据进行方案设计，并与甲方商讨确定方案的细节，包括清洁方式、结构、内外饰样式、便器样式、便器材质、材料型号等，设计过程符合国家规定的移动厕所标准。

以两厕位水冲结构样式厕所为例。普通水冲样式，轻钢结构的主受力结构，不锈钢内外饰，蹲便，主要材料明细如下表所示：

板材材料要求：采用泡沫夹芯复合板材，密度≥13kg/m³，能良好的隔热保温以便带来更好的如厕体验。不锈钢板采用201级别材质，厚度t≥0.8mm。

3、化粪池的安装

化粪池主要针对没有城市管网，污水没有排放管道的地区，结构示意图如下图（以）所示。

3.1施工作业流程

放线→挖基槽、排地下水→垫层找平夯实→吊装就位→化粪池注水→分层回填→砌连接井→现场初步验收。

3.2施工要求

3.2.1放线挖槽坑

以化粪池最小开挖尺寸为标准，根据开挖土质进行放坡放线开挖，需注意如果是不稳定的土质应分梯开挖。

3.2.2基层处理

基础处理要根据土质情况进行：

①原土开挖稳定性好的土质可以直接用100-200mm厚度的细沙找平，如果有地下水的必须开沟排水;

②原土开挖承载能力较差的必须做200mm厚混凝土垫层，再用100mm细沙找平;

③回填土开挖的都必须把基础夯实后做200mm的混凝土垫层，再用100mm的细沙找平。

3.2.3吊装就位

吊装就位时注意进出水方向，测定水平度，局部调整垫层使之水平。

3.2.4化粪池注水

安装就位符合要求后，池内必须进行注水压浮使之稳定，一般首先注水超过地下水位。回填完毕后必须将水注满，使池壁内外受力平衡。

3.2.5分层回填

回填是安装中最重要的一个环节，直接关系产品的使用效果。

①严禁将建筑垃圾作为回填土壤，回填土中大的尖角石块应剔除，回填土应按每层300mm进行分层夯实，特别是产品半径之下必须人工夯实确保底部支撑受力，切忌局部猛力冲击。

②严禁用泥巴和淤泥回填，（产品半径之下必须用细沙回填夯实，因泥巴和淤泥没有支撑力，导致池体局部受力），严格遵守回填土作业要求，确保池子周围的回填土密实。

3.2.6砌连接井

回填达到施工规范要求后可砌筑进出口连接井和清掏井，连接井按水道通用图施工，井底垫层必须夯实后浇制混凝土的底板，井中作流槽，砌筑清掏井时必须做100mm的钢筋混凝土垫层。

3.2.7初步验收

化粪池在现场初步竣工后，严禁倾倒建筑垃圾或生活垃圾;池体四周土堆落差应小于1m;化粪池上部未做好路基前避免工程机械等车辆直接碾压和挖机破坏。

4、注意事项

（1）现场安装人员必须佩戴适当的防护用品，如安全帽、工作服、手套、安全鞋等;

（2）安装用设备及工具必须齐全、完好、可靠。禁止使用有裂纹、带毛刺、手柄松动等不符合安全要求的工具;

（3）起吊和搬运重物，应遵守起重工作安全操作技术规程;

（4）电气设备的外壳必须接地，接地线要符合标准。有电设备不准断开外壳接地线，电气设备的安装应遵守电气安装规范;

（5）开动设备应检查防护装置、紧固螺栓及电、气等动力开关是否完好，在确保设备运行区内无人的前提下方可启动设备;

（6）调试过程中应注意周围人员及自身安全，防止因挥动工具，工具脱落等造成伤害。多个人员一起工作要协调配合，保证安全。

（二）实施阶段

实施阶段就是项目的具体实施，包括零配件设计、采购、生产、组装、运输等。

1、零配件的设计、生产

（1）钢结构设计、生产

钢结构用材主要是镀锌空心矩形管、方管，设计前进行钢结构的应力、载荷计算，确保主要的承重作用，在计算过程中，要充分考虑在满足技术条件下的经济性和轻便性，经济型是考虑合理控制成本，轻便性是考虑尽量减小重量，便于移动运输。设计中合理考虑搭接样式，并确保搭接处为关键受力位置【3】。钢架通过二氧化碳气体保护满焊，焊接工艺符合国家规定的工艺规范【4】，焊接后磨平焊疤，去除焊渣及飞溅。焊接完毕后钢架整体做防腐处理，参考使用喷漆工艺，保持整体表面喷漆的厚度均匀，防止漏喷、少喷等情况的发生。

主受力底座上兩侧分别焊接两个承重吊耳，方便厕所的整体吊装运输，相连位置焊接镀锌板（中开孔），连接地脚螺栓，达到防风、紧固的作用。结构尺寸设计要充分考虑施工的尺寸偏差，控制相应的尺寸公差，可取相应施工需求精确级别标准公差值作为参考。

（2）钣金设计、生产

钣金设计主要包括地板、台阶、包边型材、内外饰板材等的设计。根据不同的材料、厚度、折弯半径等确定具体的折弯扣除或K因子值，设计过程中应选取适合厚度的板材，并充分考虑在满足使用要求下的价值【5】。确定最终板材的尺寸，激光切割后，通过折弯机以计算的折弯线处折弯加工。其中地板因人员进出及厕所内湿滑情况，考虑选用花纹板结构样式，可有效防止人员滑倒，减少不必要的损伤。

2、采购

针对一些传统配件，无需自己生产，直接在市场上选型采购。主要有便器、洗手盆、门、窗、锁具、电气配件等。

3、电气部分

4、装配

移动厕所设备因其生产的整体性，厂内已基本完成大多数设备装配。严格考虑各配件生产制造过程中的尺寸误差，确定零配件的配合尺寸误差范围，合理控制公差，使得误差在可控范围内，以便于设备的装配。移动厕所设备厂内生产完毕后预留进水口接口，电源接口，排污口。待运输至现场后再连接相关接口。

设备装配设计是确定设备能否实现功能的重要环节。装配的合理性与适配性直接影响到产品的质量和电气性能，进而影响产品的功能效用以及使用及体验效果，甚至于影响到产品本身的市场适应能力，一个设备的成功与失败离不开市场的检验，因此，掌握产品装配设计工艺是十分重要的。详细装配设计可参考相关规范【6】。

5、吊装运输

吊索应配备结构耳，吊装时结构耳穿在移动厕所吊耳内，并保证吊索两侧的绳长一直，运输前，必须用弹性绳通过移动厕所设备可受力结构处与车身固定牢，开车需平稳，切勿快速启停，造成设备的不必要磨损和受力冲击。起重作业前需对起重设备进行安全检查，确保设备能安全运行，并对吊装环境进行确认，正确佩戴个人防护用品，预防可能出现的事故，采取有效的预防措施。

起重作业中，指挥和操作需专业人士进行，必须按规定的指挥信号进行指挥，作业人员应清楚吊装安全操作规程和指挥信号。严禁在风速5级以上时进行吊装作业，严格按照技术规范要求执行吊装作业，确保起重作业的安全性。

运输途中严格按照国家规定的运输标准，严禁超高运输，超宽运输时需到相关部门申请超宽运输许可证，运输途中均匀控制车速防止意外事项的发生。

6、现场安装及试运行

运输至现场后，摆放于预先做好的地坪基础上，把移动厕所受力底座上的预留孔对准地脚螺栓并连接固定。水源连接移动厕所上的进水管预留接口。电源连接到移动厕所上的电源预留接口，并保证移动厕所总开关处关闭状态。使用管道连接移动厕所预留排污口和化粪池进水口。安装完毕后做检查，管道进行防渗漏检查，电气设备连接合理性检查，确定连接正确及安全后打开水源和接通电源，设备整体试运行，确定使用效果后交付使用。

五、结论

综上所述，移动厕所属简单结构及板材设计范围内的工程项目类产品，针对不同的项目，不同的现场需求，整体结构尺寸及样式会有所不同，但结构和功能原理相同，虽是一个简单的机电产品，但是离不开各方面的技术配合。只有实现了技术的统一，才能实现最终的效果。一个良好的移动厕所产品能实现长期的有效使用。在需要的时候反复的吊装运输应急，以实现移动厕所的初始目的，当然，不管任何质量的产品都离不开定期的维护，尤其针对厕所产品的公共属性，使用频次较大，使用人员多种多样，更需要定时、定期的检查、清洁、维护，保持良好的养护习惯以提高使用寿命和如厕安全卫生等现象。以人为本，解决人民之“急”，促和谐发展。

参考文献

【1】《城市公共厕所规划和设计标准》，上海市环境工程设计科学研究院 编，2007.12;

【2】《钢结构递交螺栓高精度预埋施工技术》，张友杰，袁建勋，2015;

【3】《钢结构设计规范》-（GB50017-2014）;

【4】《焊接工艺规范》;

【5】《钣金产品设计研究》，张强，2012;

【6】《机械产品装配工艺设计与装配》，陈宗舜，1998;

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