德国农村的水冲式厕所为什么冬天不会冻住？

农村厕所改造是提升农村人居环境的重要内容。然而，由于种种原因，我国农村厕所改造的进程仍较缓慢。2021年全国乡村建设评价的结果显示，我国农村的水冲式厕所改造比例较低，约为46.5%，且存在较大的空间差异。浙江、福建、江西等位于南方的样本县改厕比例超过了70%，然而青海、黑龙江、吉林、山西、河北、辽宁等北方样本县改厕比例不足25%^[1]。

当前，我国城市化率达到64.72%^[2]，根据Ray.M.Northam提出的城市化S形曲线，我国已经进入城市化稳定时期，新型城镇化成为我国城镇化的基本方向。为实现农村人口，特别是青年农村人口的就地就近城镇化，农房居住质量就尤为重要。然而，根据2021年全国乡村建设评价，农村厕所有41.4%的受访农村居民认为厕所是与城市商品房差距最大的方面。而青年农民（18-35岁）对农村住房的不满意度尤高，约为52.7%^[3]。

那么，农村水冲式厕所改造为什么这么难？北方农村的水冲式厕所改造率以及使用率为什么那么低？很大一个原因是由于北方农村还没找到合适的改厕技术模式。北方农村位于严寒寒冷地区，水冲式厕所容易冻住，或者水管堵塞、冻裂，很不方便。

同样是气候寒冷的德国农村，却很少存在以上问题，本文总结了德国农村建设水冲式厕所的几个要点，希望能为我国北方农村厕所改造提供思路。

土层冰冻线指的是地面以下冻结土与非冻结土的分界线。德国土层冰冻线平均约为75厘米，一般而言，德国房屋施工时，会将水管铺设在地下约80-100厘米处^[4]。如果是冬季温度长期低于零度的地区，则水管一般铺设在地下1米的深度^[5]。在德国汉堡，房屋水管的铺设则达到了地下1.5米（在繁忙的交通区域水管需要埋得更深，约150厘米处）^[6,7]。

图1 在大多数情况下，75 厘米的霜冻深度就足够了

（图片来源：Candace Hartley/Shutterstock^[8]）

图2 常年使用的水管必须够深

另外，如果房主长时间没有使用水管，应该排尽水管中的液体，以防水管因长时间未使用而冻裂。

（图片来源：Anant Kasetsinsombut/Shutterstock）

在寒冷天气，除了将管道埋在土层冰冻线以下，还有其他方式可以避免水管结冰。例如水管无法低于冰冻线的时候，就需要对管道进行防冻保护。一般有两种方式，第一种是提供绝缘保护层（如下图所示）。另一种方法是为管道提供伴热。管道伴热通过耐热胶带或电缆扎带连接到管道上，并以电气方式工作。

图3 水管用泡沫或橡胶绝缘

（图片来源：Aleksandar Tasevski/Shutterstock^[9]）

图4 屋内的水管也必须隔热

（图片来源：DUO Studio/Shutterstock^[10]）

根据德国节能条例（Energieeinsparverordnung ，简称EnEV）中第3条对住宅建筑的要求^[11]，在建造或重建房屋时必须对房屋墙壁、窗户和屋顶安装绝缘层，以使相关传递热损失系数达到标准，才能拿到房屋建筑许可证。德国农村住房的厕所大部分都位于室内，而室内基本都设有暖气，所以在一定程度上也能抵御低温所带来的冰冻困扰。然而，德国房屋内部的水管铺设也有讲究。例如对于节能建筑，管道必须铺设在绝缘层以内，或绝缘墙前^[12]。在德国一些老旧建筑中，水管没有按要求铺设，直接与建筑外墙接触，在长时间低于零度的天气下，也会导致水管冻结破裂^[13]。

图5 德国节能建筑设计原则图示

（以德国节能建筑为例：完整的保温层(黄色)，合理的保温厚度,所有边角位置的细部节点处理做到尽可能没有热桥；完整的气密层（(红色)，在所有细部节点位置有清晰的连通图上的细部节点A（檐口)、B(楼板节点)、C（墙角)和D（窗户节点)将在3.2节做详细介绍^[14]）

房屋内部的水管铺设主要有三种形式，一是在房屋内部墙面表面安装。这种安装直接将管道固定在墙体表面。二是嵌入式安装，即在保温层内部凿出管道槽。三是墙前安装，即在屋内墙壁前安装水管，有些屋主会将这些墙前水管做一些遮挡。

图6 嵌入式安装示意图^[15]

图7 墙前安装示意图^[16]图8 墙前安装的遮挡^[17]

德国农房的水冲式厕所不会冻住，原来暗藏这么多玄机。然而，这项技术是在一个完整的住房体系中完成的，包括房屋许可证监督下的房屋绝缘层的设置保障了整个房屋处于隔热状态，能在一定程度上减少热损耗、更大程度地保温。将厕所设置在室内，同时将管道设置在房屋绝缘层内部，保障了水管内水不会冻结。而在户外，则将水管放置在土层冰冻线以下，同时包覆以绝缘、伴热材料。在这样一套相互嵌入的房屋系统中，水冲式厕所冬天冻住的问题就被解决了。

德国农村水冲式厕所的建设经验，可以为推动我国农村厕所改造提供一种解决思路。通过对比，我国农村建房相关法规方面尚有空白，我国部分农村居民的生活习惯和观念也仍未改变，以及我国南北差异较大的地情决定了全国农村厕所改革不能一概而论，而是需要因地施策。