摘要：本文叙述了铁路客车给水卫生系统的分类及发展情况，重点介绍了铁路客车给水卫生系统的原理及其优缺点，提出了给水卫生系统的展望方向。
关键词：铁路客车；给水；卫生；模块化；自处理；
1 概述
给水系统和卫生系统是铁路客车的重要组成部类，是乘客在行程中必要条件之一。随着铁路客车不断发展的同时，也要求给水卫生系统结构更可靠、集成度更高、使用维修更方便、减少排放更环保。
2 给水系统
给水系统包含水箱（水泵箱）、注水装置、溢水装置、供水管路、排空装置等。是为车上用水点提供水源的一种装置。从铁路客车的发展历史来看，给水系统根据供水方式来分只有两种形式，一是车上自然压力供水，二是车下压力式供水，其中车下压力式供水又可以分为气压式供水和电泵式供水。
2.1车上自然压力供水方式
70年代后期，22型车采用了车上自然压力供水，直到到现在的25型，车上有足够的空间用于设置水箱，列车行驶速度不高，重心的变化不大影响列车的运行。供水系统原理就是把管路、管件和用水设备按照注水、储水、用水、排水的顺序连接起来，并利用水箱与用水设备的水位差产生的水压来实现供水。
优点：具备供水原理简单可靠，供水不受车上其余设施的限制，装配过程简单，成本低。
缺点：占用车上大部分空间，重心高，影响列车运行性能，水箱的容积受车上空间限制。
2.2车下电泵扬程式供水方式
25G型客车进行改革，开始采用车下供水形式，车下压力式供水原理和车上供水系统基本相同，同样是把管路、管件和用水设备按照注水、储水、用水、排水的顺序连接起来，但产生压力的原理有差别，因为水箱设置在车下，需要通过加压才能实现向车上用水设施供水。加压方式主要是通过电动水泵实现。
优点：低重心，不占用车上空间。
缺点：装配复杂，水泵频繁启动，容易故障，成本较高。
2.3车上车下水箱结合供水方式
车上设置主水箱，车下设置补水箱。供水系统原理比较复杂，先是通过车下注水口向车上水箱注水，当车上水箱水满后，车上水箱中多余的水会通过溢水管流向车下水箱为车下水箱注水，当车下水箱水满时，多余的水会通过车下水箱溢水管溢出。供水时，车上水箱作为主水箱，向各个用水设备供水，供水压力由车上水箱水位与设备的高度差产生。当车上水箱水位降到阀值后，触发水泵箱内水泵启动，将车下水箱的水泵入车上水箱，当车上水箱液位高度达到设定值后，水泵停止工作。
优点：低重心，总体容量大，不受车上空间限制，相比车下电泵车下电泵扬程式供水方式水泵启动次数较少。
缺点：系统复杂，不方便维护，成本高。
3 卫生系统
卫生系统包含洗脸间和厕所，是向车上乘客提供洗漱及方便场所的。洗脸间和厕所由盒子间或间壁围板组成，内部包含镜子、衣帽钩，扶手、台面等设备件。卫生系统从排污方式分可以分为直排式和集便式。
直排式：又分为敞开式直排、脚踏式直排，及水封气动式直排。直排式卫生间在列车运行过程中开放使用，到站后锁闭。
集便式：又分为常压式、真空在线式，真空推挽式，真空保持式。将污物进行收集，统一排放。
3.1敞开式直排
从20世纪初期开始，随着列车里程的延伸，考虑到旅客如厕的需要，在车上设置了直排式卫生间，卫生间便器为敞开形式，车内卫生间与车外大气相通，直接将污物排放到路轨上。
优点：结构简单。
缺点：列车运行时开放，进站后关闭。排泄物飞溅严重，影响铁路及列车卫生和安全。卫生间没有密闭性，当车外气压变动时，会给车内乘客带来不舒服的感觉。
3.2脚踏式直排
97年我国铁路首次提速，列车运行速度提高的同时对列车的密闭性的要求也在提高。新造25K型客车的卫生间上普遍安装了脚踏冲便机构，该机构主要包含可以翻转的便碗。
优点：排便口增加脚踏翻转便碗机构，便碗处于常闭状态，有一定的密闭性能。
缺点：车下结构略复杂，冬季容易出现脚踏阀结冰现象。
3.3水封气动式直排
98年，我国铁路客车安装了水封气动冲水便器，这种便器具有可以利用压缩空气控制开闭的排泄阀和压力冲水功能。
优点：良好的密闭性。
缺点：列车进站后禁止使用。列车运行时排泄物飞溅严重，影响铁路及列车卫生和安全。
3.4集便式
2004年，中国铁路客车开始批量装备密闭式卫生间。车下设置污物箱收集污物。污物箱又分为常压式和负压式。
优点：环保，密闭性好。
缺点：系统复杂，容量满时不能使用。
附图集便式示意图
4给水卫生系统的展望
为了满足铁路客车快速生产的需要，提高产品互换性，简化安装工艺，应该对给水卫生系统进行模块化设计。
客车采用直排式卫生间对铁路沿线的自然环境造成的污染问题也是不容忽视的，必须采取相应的措施。
真空集便系统污物箱装满时，集便系统将不能使用，可以打开应急排放或者到达站段后卸污排放。为克服真空集便系统存在的缺陷，国外开始在一些改造车上安装自处理式卫生间，将污物收集到污物箱后，经过微生物处理后，将达标的污水在列车运行中排放至路轨。这样省去了站段卸污设备及污物处理设施。
因此，给水卫生系统今后的发展方向应该是模块化、节能环保0排放、污物自处理。
4.1给水系统模块化
按部类分：卫生间给水模块，饮水装置给水模块，其他部类给水模块。
按结构分：储水装置模块，管路模块。
4.2卫生系统模块化
按使用频率分：通用模块（系统中重复出现的），专用模块（具备特定功能的）。
按种类分：洗漱装置（台面、水阀）、卫生装置（便器、纸巾盒、废物箱）、辅助设备（梳妆架、面镜、扶手、衣帽钩）。
4.3卫生系统节能环保0排放：
铁路客车上的洗涤用水（包括客车、餐车洗涤用水及乘客的洗漱用水，这些废水里面包含洗涤剂、洗衣粉、肥皂、化妆品等化学加工品），这些都对人体的健康、列车构架及铁路沿线的环境有一定程度的危害。所以应考虑设置灰水箱收集洗脸间、茶炉的排水。
4.4污物自处理：
从国外列车卫生间技术发展来看，具有自处理功能的卫生间将是未来发展的新趋势。所谓自处理，就是通过特定方式将收集在污物箱内的污物分解为无害的气体和水等物质。
参考文献：
[1]崔婧美，娄玉飞.浅谈高速列车给排水系统的设计[B].铁道车辆第45卷第7期.2007.07
[2]刘峰.基于模块化的高速列车卫生间设计方法也应用研究[D]：[硕士学位论文].西南交通大学.2008
[3]马志会，张国栋，熊剑春，欧阳立芝，崔婧美.高速动车组零排放给水卫生系统设计[A].中国新技术新产品，2014.NO.07（上）
[4]王兴华，缪峰，葛会超.旅客列车自处理式卫生间新技术发展探讨[B].铁道车辆第53卷第11期.2015.11
论文作者:麻哲
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/11
标签：水箱论文; 车上论文; 污物论文; 客车论文; 列车论文; 卫生间论文; 卫生系统论文; 《基层建设》2019年第17期论文;