历史(古罗马 英国)

原理

意义

局限性(沾染细菌 粪便残留 水资源浪费)

历史

古罗马

水冲式厕所的渊源可以追溯到古罗马时期，当时的人使用岩石衬砌的渠道系统，将暴雨径流从罗马城排出。渠系中最大的一条的截面为3.3m×4m，从古罗马城广场通往台伯河，被称为“最大下水道”。罗马学者普林尼将其誉为罗马“最引人注目的成就”。

公元33年清洁下水道时，罗马的营造官曾经乘坐一叶扁舟在地下水道中游历了一遍，足见下水道里面是多么宽广。

在此基础上，古罗马人设计建造了世界上最早的水冲式公厕。在城市道路的一边，建有暗管，管中是从城外水渠引来的水。水渠上面铺有石板，板子上面有洞，人们坐在洞子上排泄。这是真正的公厕，就连擦屁股用的海绵都是公用的。并且，古罗马人的公共厕所不分男女。

不过，这样的设计也带来了一些卫生问题，但跟那些旱厕相比，已经十分优秀了。

英国

真正意义上的现代水冲式公厕是由英国人发明的（包含座便及蹲便），它的历史可以追溯到16世纪。

英国女王伊丽莎白一世抱怨她的里士满宫殿里未倒空的便器恶臭难闻。1595年，她的侍臣约翰·哈灵顿爵士前来解难。他在意大利旅行期间听说了一项令人神往的发明，即一种用水冲掉污物的厕所。哈灵顿的抽水马桶终于在里士满宫殿里安装起来了。

哈灵顿对于他就抽水马桶出了一本书的主意很感兴趣。但抽水马桶在没有任何排污的主管道，没有自来水，也没有什么钱来支付管道装设费用时，对大多数人而言是不切实际的。大多数人仍然清理倒空便器，或者让“夜间掏粪人”打扫污物，一切依然照旧。

英国发明家约瑟夫·布拉梅在18世纪后期改进了抽水马桶的设计。他采用了一些构件，诸如控制水箱里水流量的三球阀，以及保证污水管的臭味不会让使用者联到的U形弯管等。他在1778年取得了这种抽水马桶的专利权。

直到19世纪后期，欧洲的城镇都已安装了自来水管道的排污系统后大多数人才用上了抽水马桶。右图：抽水马桶的一个重要特征是S形管，或者说下水道的存水弯，它总是保存一些水。这些水相当于一个密封垫，将臭味盖住。甚至像伦敦这样的大城市直到19世纪60年代也才刚提供排水设施，这时许多人第一次享受到抽水马桶的好处。而这已是哈灵顿的发明300多年之后的事了。

原理

冲水式马桶是综合应用了连通器原理、虹吸现象和空吸作用的巧妙设计的产物。

空吸作用又称“卷吸作用”，是利用增加流体流速而产生对周围气体或液体的吸入作用。根据流速与压强的关系，当某处的流速增大时，谈处的压强就相应减小，当压强减少到低于周围压强时，周围的流体被吸而向该处流入，这就是空吸作用。而虹吸现象是依靠重力作用，利用曲管将液体从液面高处引向液面低处的现象。虽然两边的大气压相等，但是来水端的水位高，压强大，推动来水不断流出出水口。这个曲管就叫虹吸管。但只有当曲管（虹吸管）内预先充满液体，而且液注本身产生的（静）压强不超过大气压的情况下，虹吸现象才能发生。

在抽水马桶里，当然不可能让它的虹吸管预先充满液体，然而这又是虹吸现象必不可少的。于是设计家想到了应用连通器原理达到这一目的。在需要冲洗马桶时，大量清水大约三秒内由进水管涌入了类似于大喇叭的容器里（这就是通常我们能够看到的水涌入了马桶），在其水面很快升高的同时，弯管中的水面也同步升高。当弯管中的水位升高到管顶时，依靠自身重力的作用，水就能排挤掉弯管中的空气，水顺管流下，充满管道，此时虹吸现象就发生了，水能不断越过最高点从弯管流出。而一旦管中的水快速流动时，这里的压强就比周围的低，因此又能把类似于大喇叭的容器里中的水连同混杂其中的粪便、杂物一起吸卷进弯管，进而由排水管排出，从而完成清洗的任务。最后在类似于大喇叭的容器底部留有少量没能冲入弯管的清水，它们起着“水塞子”的作用，利用这些水堵住了下水道和化粪池的气体通道，使臭气不能逸入室内。

意义

水冲式公厕的出现被称为一项伟大的发明，它解决了人自身吃喝拉撒的进出问题，极大地改善了城市公共卫生环境，客观上促进了城市的发展和城市化的进程。从此城市可以建设的很大，而不必担心污秽的问题。

人类文明的进步，少不了这些背后的各项技术的支持，人们日常的吃喝拉撒中的后两项能很好的得以解决，我们的大型城市才不会出现脏乱差的情况。从此，人类走上了现代文明之路。

局限性

沾染细菌

32%的马桶上有痢疾杆菌，其中一种名为“宋内”的痢疾杆菌存活的时间长达17天。这对人的健康有很大的影响。

粪便残留

这是由于冲水马桶的冲力不够所致，需要定期刷洗。

水资源浪费

这是冲水马桶不可避免的问题，因此，人们正尽全力研发免水冲厕所，以节约有限的水资源。