基于分級(jí)需求的鄉(xiāng)村廁所建造技術(shù)

周學(xué)翀，劉永旺，趙樹旗，盧興超

(1. 北京工業(yè)大學(xué)城市建設(shè)學(xué)部，北京 100124；2. 中國建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，北京 100044)

農(nóng)村“廁所革命”是改善農(nóng)村人居環(huán)境、轉(zhuǎn)變農(nóng)民傳統(tǒng)衛(wèi)生習(xí)慣的必然要求，是加速民生福祉建設(shè)、助力鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略布局的重要內(nèi)容[1]。隨著近幾年的國內(nèi)鄉(xiāng)村廁所的建設(shè)，改廁成本與改廁意愿不統(tǒng)一、改廁技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)一刀切、建設(shè)過程混亂等問題也日益突出[2]。具體到鄉(xiāng)村廁所建設(shè)實(shí)施項(xiàng)目，目前普遍存在鄉(xiāng)村廁所建設(shè)方案單一、缺乏對(duì)不同經(jīng)濟(jì)條件的農(nóng)戶改廁需求的考慮等現(xiàn)象[3]。例如近來沸沸揚(yáng)揚(yáng)的“沈陽農(nóng)村廁改亂象”，沈陽政府在2016年—2020年投入了上億元財(cái)政資金，改建了8萬多個(gè)廁所，但到目前為止，改建廁所有5萬多個(gè)被棄用。該事件暴露了農(nóng)村廁所革命過程中存在的諸多問題，實(shí)地調(diào)研薄弱，對(duì)廁所類型、改造類型、建廁方式、改造地點(diǎn)做不到分類登記，改廁方案“一刀切”，導(dǎo)致設(shè)計(jì)缺陷大，改廁效益遠(yuǎn)不及百姓預(yù)期[4]。

農(nóng)村廁所革命服務(wù)百姓生活，應(yīng)以百姓需求為核心和出發(fā)點(diǎn)，開展面向不同類型需求的差異化廁所建設(shè)。本文從解決農(nóng)民差異化改廁需求的角度出發(fā)，依據(jù)經(jīng)濟(jì)和安全的原則[5]，提出3種靈活可變、資源節(jié)約的鄉(xiāng)村廁所建設(shè)方案，為系統(tǒng)推進(jìn)廁所革命提供技術(shù)支撐。

1 鄉(xiāng)村廁所分級(jí)建造方法

1.1 分級(jí)需求提出及定位

我國鄉(xiāng)村無害化衛(wèi)生廁所普及率從2000年的19.3%，提升到2017年的62.7%，2018年以來累計(jì)新改建農(nóng)村戶廁3 000多萬戶[6]。在未來鄉(xiāng)村廁所建設(shè)需求的上升趨勢(shì)下，應(yīng)該對(duì)鄉(xiāng)村廁所建設(shè)從設(shè)計(jì)之初就考慮根據(jù)需求對(duì)建設(shè)方案靈活選擇的可能性。這也是本文以“分級(jí)需求”為主導(dǎo)概念的原因。

資金問題是廁所革命的核心問題，鄉(xiāng)村廁所建造的成本主要由農(nóng)戶負(fù)擔(dān)，少數(shù)由各地政府適當(dāng)貼補(bǔ)[7]。根據(jù)農(nóng)民改廁支付意愿，對(duì)鄉(xiāng)村廁所建造進(jìn)行分級(jí)，按照房屋建設(shè)指數(shù)由低到高將廁所依次劃分為基礎(chǔ)類、完善類、提升類。基礎(chǔ)類和完善類分別針對(duì)經(jīng)濟(jì)條件較差的農(nóng)戶與普通農(nóng)村家庭，而提升類則定位于對(duì)生活品質(zhì)有較高要求的富裕農(nóng)村家庭。各級(jí)廁所特點(diǎn)及適用對(duì)象如表1所示。

表1 鄉(xiāng)村廁所的分級(jí)需求Tab.1 Classified Demands of Rural Toilets

1.2 基于分級(jí)需求的鄉(xiāng)村廁所建造方法

較為適用于當(dāng)前中國鄉(xiāng)村的廁所建造模式的有5種：三格化糞池式廁所、雙翁漏斗式廁所、糞尿分集式廁所、雙坑交替式廁所、有排水系統(tǒng)的水沖式廁所[8]。根據(jù)各級(jí)別鄉(xiāng)村廁所建造方案的定位，對(duì)這5種鄉(xiāng)村廁所建造模式的建造與環(huán)境特點(diǎn)進(jìn)行剖析，并對(duì)其分級(jí)歸類(圖1)。

圖1 鄉(xiāng)村廁所分級(jí)建造方法Fig.1 Classified Construction Method of Rural Toilets

1.2.1 基礎(chǔ)類

基礎(chǔ)類鄉(xiāng)村廁所建造類型主要包括糞尿分集式、雙坑交替式與雙甕漏斗式，其中，糞尿分集式與雙坑交替式均為衛(wèi)生旱廁，建造成本低廉，且不會(huì)產(chǎn)生低溫結(jié)冰的問題，但臭味明顯，使用維護(hù)繁瑣。雙翁漏斗式廁所為簡易水沖式廁所，節(jié)水效果好，衛(wèi)生程度較旱廁高，但冬日容易出現(xiàn)化糞池凍結(jié)的現(xiàn)象，影響廁所的正常運(yùn)行[9]。上述3種類型的鄉(xiāng)村廁所由于建造成本較為低廉，適用于資金有限、對(duì)如廁舒適性沒有太高要求的基礎(chǔ)類鄉(xiāng)村廁所建造方案。

1.2.2 完善類

完善類鄉(xiāng)村廁所定位于最廣大的一般農(nóng)村家庭，在基礎(chǔ)類鄉(xiāng)村廁所的基礎(chǔ)上更側(cè)重改善衛(wèi)生環(huán)境，注重舒適方便性，但建造成本也相應(yīng)比基礎(chǔ)類高。適用于該類鄉(xiāng)村廁所建造方案的主要有三格化糞池式廁所與雙翁漏斗式廁所，在控制總體建造成本的前提下，有排水系統(tǒng)的水沖式廁所一定程度上也可用于完善類鄉(xiāng)村廁所建造方案[10-11]。

1.2.3 提升類

作為定位較高的鄉(xiāng)村廁所，提升類鄉(xiāng)村廁所定位于經(jīng)濟(jì)較為寬裕、對(duì)生活品質(zhì)要求較高的農(nóng)村家庭，在完善類鄉(xiāng)村廁所的基礎(chǔ)上，更加注重舒適方便的體驗(yàn)。因此，推薦廁所入室，在建設(shè)資金允許的條件下，還可以配備淋浴空間[12]。適用于該類鄉(xiāng)村廁所建造方案的主要為有排水系統(tǒng)的水沖式廁所，在當(dāng)?shù)嘏潘芫W(wǎng)不健全的情況下，也可以采用三格化糞池式廁所。

2 鄉(xiāng)村廁所分級(jí)技術(shù)措施

鄉(xiāng)村廁所分級(jí)建造體系依據(jù)經(jīng)濟(jì)性原則，從廁所要素與廁所設(shè)施兩方面，明確了不同類型廁所的設(shè)計(jì)參數(shù)與具體措施。

2.1 廁所要素

主要包括屋頂構(gòu)造、墻體保溫構(gòu)造、建筑形式、地面構(gòu)造等方面，具體要素如表2所示。基礎(chǔ)類鄉(xiāng)村廁所結(jié)構(gòu)以實(shí)用節(jié)約為主，因此，對(duì)建筑形式與墻體保溫等方面不設(shè)要求，其他結(jié)構(gòu)方面也以國家標(biāo)準(zhǔn)為主。完善類在某些方面超越了現(xiàn)行規(guī)范，包括鋪設(shè)防滑地磚、設(shè)置外墻保溫形式、設(shè)置窗戶進(jìn)行自然通風(fēng)防臭等，以達(dá)到大多數(shù)農(nóng)村家庭的推薦配置。提升類在完善類的基礎(chǔ)上，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化美化，包括建筑形式新穎美觀、設(shè)置防潮集成吊頂、鋪設(shè)高級(jí)防滑地磚等，以期提供高品質(zhì)的鄉(xiāng)村廁所。

2.2 廁所設(shè)施

主要包括地漏、便器類型、各類排污管道等，具體分類技術(shù)要求如表3所示。基礎(chǔ)類廁所僅設(shè)置基本設(shè)施，如節(jié)水型蹲便器及其相應(yīng)的給排水管道；完善類廁所在基礎(chǔ)類的前提下，增設(shè)了LED節(jié)能燈泡、面鏡、地漏等設(shè)施，以提高如廁的舒適性；提升類作為高水平的鄉(xiāng)村廁所，對(duì)如廁環(huán)境的要求較高，參考日本的廁所設(shè)計(jì)規(guī)范[13-14]，設(shè)置了隱蔽清潔池、高檔坐便器與坐位支撐扶手，此外，還保留了淋浴空間，滿足住戶對(duì)廁所的多功能需求。

表3 廁所設(shè)施Tab.3 Toilet Facilities

3 鄉(xiāng)村廁所分級(jí)建造典型方案

3.1 基礎(chǔ)類

如圖2(a)所示，基礎(chǔ)類廁所為雙翁漏斗式廁所，房屋為素混凝土結(jié)構(gòu)，面積為2 m2。單坡屋面，屋面采用鋁合金板材，地面進(jìn)行簡單硬化處理，內(nèi)外墻面都為水泥抹墻。廁屋內(nèi)地坪高于室外地坪100 mm，以防外部雨水倒灌入戶廁內(nèi)，貯糞桶為塑料材質(zhì)，容積為0.5 m3，埋深1.5 m。

廁所設(shè)施方面，為降低造價(jià)，不設(shè)通風(fēng)扇、窗戶、燈泡和清潔池，只進(jìn)行簡單自然采光，采用白色陶瓷材質(zhì)的節(jié)水型蹲便器。

該基礎(chǔ)類鄉(xiāng)村廁所的建造費(fèi)用主要分為人工費(fèi)和材料費(fèi)，總成本為638～1 389元，具體費(fèi)用分析如表4所示。

表4 基礎(chǔ)類鄉(xiāng)村廁所建造費(fèi)用分析Tab.4 Cost Analysis of Basic Rural Toilet Construction

3.2 完善類

如圖2(b)所示，廁所結(jié)構(gòu)部分，完善類鄉(xiāng)村廁所為三格化糞池式廁所，砌體結(jié)構(gòu)，采用瀝青瓦坡屋面，能夠較好的防塵防水。采用EPS外墻保溫構(gòu)造，室內(nèi)頂棚為普通吊頂，即由傳統(tǒng)石膏板、龍骨等材料制成，兼顧了成本與美觀。設(shè)置窗戶進(jìn)行自然通風(fēng)，地面鋪設(shè)標(biāo)準(zhǔn)防滑地磚，室內(nèi)外地面高差為0.15 m。裝配式玻璃鋼三格化糞池容積為1.5 m3，埋深1.5 m。

廁所設(shè)施部分，設(shè)置窗戶進(jìn)行自然通風(fēng)，采用LED節(jié)能燈泡，以滿足“人工照明+自然采光”的要求，采用一體化節(jié)水型蹲便器，并配備沖洗水箱。配備面鏡與清潔池，以增加廁所的衛(wèi)生與舒適體驗(yàn)，此外，設(shè)置地漏以減少地面積水。

對(duì)農(nóng)戶已改建完成的完善類鄉(xiāng)村廁所深入了解，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該廁所總建造成本為2 438～4 628元。具體建造費(fèi)用分析如表5所示。

表5 完善類鄉(xiāng)村廁所建造費(fèi)用分析Tab.5 Cost Analysis of Perfect Rural Toilet Construction

3.3 提升類

如圖2(c)所示，提升類為高等級(jí)的鄉(xiāng)村廁所，是完整下水道水沖式廁所，配備高級(jí)坐便器與沖洗水箱，采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，屋面材料為琉璃瓦材，防水性能強(qiáng)且強(qiáng)度高。室內(nèi)頂棚為集成鋁扣板吊頂，防水防潮且美觀，地面進(jìn)行水泥硬化處理后，再鋪設(shè)高級(jí)防滑地磚。化糞池材質(zhì)采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆式，糞便在三格化糞池中經(jīng)發(fā)酵沉淀后，通過下水管道最終排入污水處理廠，其他化糞池容積、施工等部分與完善類相似。

圖2 鄉(xiāng)村分級(jí)廁所剖面圖 (a) 基本類；(b) 完善類； (c) 提升類Fig.2 Diagram of Cross-Section for Classified Rural Toilets (a) Basic; (b) Perfect; (c) Upgraded

廁所設(shè)施部分，不同于提升類廁所，額外安裝了通風(fēng)扇、不暴露的清潔池、高級(jí)坐便器與沖洗水箱暴露的清潔池等，以提升廁所的舒適與美觀。此外，提升類廁所還設(shè)置了淋浴間，進(jìn)一步完善了廁所的功能。

建造費(fèi)用主要分為材料費(fèi)與人工費(fèi)，總造價(jià)為6 274～14 115元(表6)。

表6 提升類鄉(xiāng)村廁所建造費(fèi)用分析Tab.6 Cost Analysis of Upgraded Rural Toilet Construction

4 結(jié)論

廁所革命的提出是為了改善農(nóng)村廁所衛(wèi)生狀況，但往往由于生搬硬套，不愿探討合適的技術(shù)方案，導(dǎo)致改廁效益不及預(yù)期。鑒于該實(shí)際情況，在充分考量居民改廁支付意愿與廁所建造模式的基礎(chǔ)上，建立了新建鄉(xiāng)村廁所3階段模型(基本類、完善類、提升類)，對(duì)各級(jí)鄉(xiāng)村廁所的建造要求進(jìn)行了細(xì)化的規(guī)定，對(duì)建造成本進(jìn)行了有效的控制，以滿足民眾差異化的改廁需求，為廁所革命的推進(jìn)提供相對(duì)科學(xué)的參考。