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專題故事

全天候家居守衛 U型隔氣彎管補水器

cover經改良的補水器有2.5升大水箱設計,可 減少入水次數。

utrap香港專業教育學院的師生團隊研發出自動補水器,為居家抗疫的市民帶來 一大方便。左起為香港專業教育學院工程學科講師杜璟庭、學生楊凱棋、 何嘉文,和香港專業教育學院工程學科項目主任洪健豪。

累積了新型冠狀病毒及多年前沙士的抗疫經驗,香港人對U型隔氣彎管都不會感到陌生;定期注水入U型聚水器,是家居抗疫的重要防線之一。香港專業教育學院(IVE)的師生團隊,去年研發出一個方便易用的自動補水器,讓老人家或行動不便的人士都能確保U型隔氣彎管有足夠的水封,阻隔病毒入屋。這個嶄新的設計早前在市建局的比賽中奪得金獎。

為協助團隊進一步改善設計,市建局除安排空置單位給師生們作實地測試外,亦提供有關渠管及排水設計等專業意見,務求研發出更全面實用、適合大部分家庭使用的渠管自動補水裝置。因應近日多區舊樓爆發疫情,在與IVE團隊商議後,市建局已聯絡廠商為這項設計投產,預計第一批二千個補水器,將於今年年中送到四幢安置大廈單位,以及在重建項目中已收購的物業,供約二千個住戶使用,加強他們的家居抗疫力。

市建局工程及合約部高級經理許頴麟(Elvis)說:「抗疫路上大家都可以出一分力,這個補水器正好切合時代的需要,我們希望把補水器的成本控制在二百元以內,日後能令更多市民受惠。」

實地測試後的改良版

自動補水器的裝置及操作其實非常簡單,市民只需把小盒子般的補水器放在家居的排水渠口,並在儲水格注滿水,內置的超聲波便會自動偵測渠內的儲水水位高度,若發現低於安全水平,便會將訊號傳送到電子控制板,「命令」補水器向隔氣彎管注水 。

香港專業教育學院工程學科項目主任洪健豪(Benson)稱,這是本地原創設計,坊間並無類似裝置可參考,從選料、設計,到科技應用等都得由零開始,並要符合香港法例對喉管的嚴格規範,因此研發過程像摸着石頭過河。「感謝市建局提供不少舊樓單位給我們進行水位監察、自動注水效能等實地測試,讓我們發現原有設計的局限,並針對現實環境及需要不斷改良。」

譬如渠口的設計,第一代自動補水器本來只適用於地台式渠口,團隊走訪舊樓單位後,才發現原來香港大部分住宅均採用企閘式設計,便因應需要改良設計。此外,新設計亦選用了較高身的大水箱,增加儲水容量,每次注水可足夠使用約五個星期;又為「補水器」的注水口加裝一條接駁喉管,伸延到地台渠閘,「補水器」便可放置在洗手台附近,用起來更簡便。改良後的「自動補水器」使用一般乾電池,不需要額外接駁電源,住戶只需將補水器放在排水渠口上啟動便能夠運作,即使是渠管設施較老舊的單位也可使用,毋須進行喉管改裝工程。

市建局為「基本版」投產

考慮到引入裝置需以便民為原則,因此市建局把即將投產的自動補水器定為「基本版」——內置計時功能,以定時自動注水模式運作,確保彎管有足夠水封來阻隔病毒。儲水箱亦加設水位感應器及顯示燈,當裝置的儲水量降至一定水位時,顯示燈便會亮起,提示用戶為儲水箱注水。

此外,IVE團隊還在其第二代設計的研究中加入不少創意元素,例如利用物聯網技術,使用戶可以透過手機應用程式進行預設及遙距控制,全天候監測U型隔氣彎管的狀況,並可選擇自動或手動補水。系統還會透過應用程式,以短訊及電郵提示用戶加水入儲水格。

香港專業教育學院(沙田)工程系學生楊凱棋說:「我們實地測試發現某些樓宇的網絡接收欠佳,應用程式上某些功能無法使用,因此想出為補水器加設LED燈,顯示補水器的狀態,例如綠色代表正使用超聲波偵測水位,紫色則代表已設為定時模式,一目了然。」

他的同學何嘉文則笑說:「我曾當過義工教長者用手機,知道應用程式的版面要盡量簡潔易讀,結果用了一個大圓形來顯示隔氣彎管的水量。水位夠不夠高,要不要注水,一望就清楚了。」

發明家的使命感

自從補水器的設計曝光後,學院接獲不少市民來電。有的表示期待,急着查問出售日期;有的提建議,分享自己對新設計的見解;有的則閒話家常,傾訴自己對疫情的擔憂;有的甚至想洽談合作。Benson笑說:「有市民把自己家中洗手間的相片電郵給我,說擔心喉管滲漏,影響家人健康。也有市民大讚有了這裝置後,將來去旅行也安心得多。作為設計者之一,真的很有滿足感,希望大家都能在新常態下如常生活就好。」

疫症來襲,能運用自己的專業來守護這城市的,還有另一位拍檔——香港專業教育學院工程學科講師杜璟庭(Kelvin),「從小到大我都想研究一些新發明來幫助人類。研發期間我們常聽到有大廈懷疑經U型隔氣彎管播毒,感覺更有使命感,師生都日以繼夜希望儘快完成,以減少病毒傳播的機會,滿足社會的迫切需要。」

utrap補水器只有小盒子般大, 一般可貼着渠口擺放,用 家只需每三星期至一個多 月不等加水一次,非常方 便。

utrap利用物聯網技術,用 家可透過手機應用程 式,監測彎管的水 位,非常方便。

不可不知的水封小知識

接連有大廈爆發疫情,家居渠管的衞生安全不容忽視。其中最常提及的U型隔氣彎管,是連接單位衞生設施與大廈公用排水管的裝置,它有一項極為重要的任務——透過水封(water seal),即彎管內一定高度的水柱,阻擋病毒經喉管竄入單位。

我們日常排放污水,例如沖廁時,喉管會產生負氣壓,將隔氣彎管內的水封吸走。乾燥的天氣、喉管破損滲漏等因素,都可能導致水封流失。因此,如何確保彎管內有足夠儲水形成有效水封,極為關鍵。最簡單有效的方法,就是定期為U型隔氣彎管補水。

一般新建成的樓宇單位,已於渠管系統加入防止水封流失的設計,例如在彎管加設一個用作平衡水管氣壓的反虹吸氣閥,又或使用W型隔氣彎管等,可視為「被動式」補水。舊式樓宇的隔氣彎管則一般都沒有防範水封流失的裝置,只能採取「主動式」補水,即如政府所呼籲,市民應每星期向所有排水口傾注約半公升清水,以確保水封運作正常。

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