Bezdotykowe przybory sanitarne i wyposażenie łazienek

Baterie bezdotykowe spełniają szereg zadań, takich jak zwiększenie efektywności użytkowania wody, poprawa bezpieczeństwa instalacji wodnej, podniesienie komfortu użytkowników, zarządzanie instalacjami wodnymi zależnie od potrzeb budynku czy realizacja wizji architektów i projektantów, w połączeniu z łatwością utrzymania i wandaloodpornością. Minimalistyczne urządzenia z materiałów o wysokiej jakości nie tylko wyróżniają się atrakcyjnym wyglądem i solidnością, ale też dzięki prostocie kształtów ułatwiają utrzymanie czystości. Warto jednak pamiętać, że u podstaw ich powstania znalazły się względy higieniczne – „czynnik fuj” (jak żartobliwie określa się niechęć do dotykania ogólnodostępnych urządzeń w toaletach publicznych) [1] oraz ochrona pacjentów w placówkach opieki zdrowotnej przed ryzykiem zakażenia krzyżowego [2]. W okresie pandemii COVID-19 nastąpił powtórny zwrot w tym kierunku. Z jednej strony ważnym czynnikiem profilaktyki licznych chorób jest regularne mycie rąk. Jednocześnie jednak pomieszczenia do tego przeznaczone mogą się stać (jeśli nie będą prawidłowo użytkowane) „centrum dystrybucyjnym” drobnoustrojów – bakterii, wirusów i zarodników grzybów, które użytkownicy mogą pozostawić na dotykanych przedmiotach, w tym uchwytach przyborów sanitarnych.

Zgodnie z ankietą przeprowadzoną przez fińską agencję badania rynku Taloustutkimus w grudniu 2020 r. wśród ponad 7000 konsumentów (w krajach skandynawskich, Niemczech, Austrii i Belgii), blisko 85% respondentów oczekuje, że toalety publiczne będą wyposażone w baterie bezdotykowe. Jednocześnie blisko połowa byłaby zainteresowana zastosowaniem takiego rozwiązania w swoich domach [3].

Niektóre obiekty użyteczności publicznej wykorzystały przerwę w pracy stacjonarnej spowodowaną lockdownem podczas pandemii COVID-19 właśnie na montaż armatury bezdotykowej. Przykładowo Uniwersytet Południowej Kalifornii (USC) przeprowadził ogromny remont w 118 budynkach zlokalizowanych w dwóch kampusach, inwestując ok. 1,5 mln dol. w wymianę baterii umywalkowych na bezdotykowe i oszczędzające wodę. Według szacunków USC ma on przynieść nawet do 85% oszczędności w porównaniu do stanu poprzedniego – ważnym aspektem było wyposażenie wylewek w aeratory zapewniające przepływ 0,35 gpm (1,3 l/min), czyli o 30% mniej, niż określono w wymaganiach bazowych certyfikacji LEED dla budynków użyteczności publicznej [4, 5].

Oszczędność wody z bateriami bezdotykowymi

Oszczędne korzystanie z wody i kształtowanie dobrych nawyków ograniczających jej marnotrawstwo to kolejny ważny aspekt stosowania armatury bezdotykowej. Jak wskazują producenci, bezdotykowe łazienkowe baterie umywalkowe pozwalają ograniczyć zużycie wody nawet o 50–65% w porównaniu do baterii jednouchwytowych. Istnieje niewiele badań naukowych czy eksploatacyjnych dotyczących rzeczywistych oszczędności wody dzięki zastosowaniu baterii bezdotykowych. Jednym z nich jest analiza przeprowadzona na Uniwersytecie Stanu Kalifornia po dwuetapowej wymianie baterii jednouchwytowych na bezdotykowe z aeratorem zapewniającym przepływ 1,9 l/min (0,5 gpm), a następnie na baterie o przepływie 1,32 l/min (0,36 gpm) dla ciśnienia wynoszącego ok. 4 bar. Pierwsza zmiana przyniosła oszczędności 36 i 28%, odpowiednio w toaletach męskich i damskich. Druga zmiana zaowocowała oszczędnościami wynoszącymi 56 i 53% [6]. Pozwala to wysnuć ostrożny wniosek, że redukcja zużycia wody zależy nie tylko od zastosowania baterii bezdotykowych, ale też od wymuszenia określonego strumienia wody.

Na polskim rynku dostępne są baterie bezdotykowe spełniające wymagania certyfikatów LEED i BREEAM, które zgodnie z deklaracjami producentów zużywają od 1,0 do 2,8 l/min przy ciśnieniu 3 bar. Mówiąc o oszczędnościach, należy także uwzględnić zmniejszenie zużycia energii potrzebnej na przygotowanie c.w.u. W bateriach bezdotykowych wartość temperatury wypływającej wody również może zostać ustawiona na stałą, zoptymalizowaną pod względem higieny, oszczędności i bezpieczeństwa wartość.

Aktywowanie wyposażenia bezdotykowego

Armatura bezdotykowa musi być wyposażona w skorelowane czujniki i zawory elektromagnetyczne, których zadaniem jest detekcja obecności użytkownika i odpowiednia reakcja, polegająca na uruchomieniu wypływu wody o określonym przepływie, a także zadanej temperaturze. Rodzaj czujnika zależy od typu przyboru i jego zastosowania.

Czujniki na podczerwień (IR) wykrywają zmiany w obrazie w podczerwieni od podchodzącego do urządzenia człowieka – mogą reagować zarówno na obecność osoby w pobliżu przyboru (spłuczki lub umywalki), jak i umieszczenie rąk w pobliżu baterii. Czujniki mają określoną strefę detekcji, np. obecność osoby wykrywają w odległości 30 cm od baterii, a obecność rąk w umywalce czy pod dozownikiem mydła w odległości 5–15 cm od czujnika. Na podobnej zasadzie działają optyczne detektory położenia (PSD – position sensitive detector), które wykrywają dokładne położenie obiektu w odniesieniu do czujnika i są mniej wrażliwe np. na warunki oświetleniowe. Czujniki IR i PSD są najczęściej stosowane w toaletach publicznych i ogólnodostępnych – w bateriach umywalkowych i spłuczkach bezdotykowych.

Inaczej działają czujniki konduktometryczne, instalowane w wodoodpornej ukrytej skrzynce. Wykrywają naturalną przewodność elektryczną ludzkiego ciała i reagują na delikatny dotyk obudowy baterii, np. za pomocą nadgarstka. Baterie „wrażliwe na dotyk” nie są typowym rozwiązaniem bezdotykowym, ale działają w oparciu o sygnały czujnika oraz umożliwiają bardziej komfortowe i higieniczne korzystanie bez konieczności dotykania dźwigni. Rozwiązanie to sprawdzi się np. w inteligentnych bateriach kuchennych.

Czujniki temperatury i przepływu cieczy instaluje się najczęściej wewnątrz przyborów sanitarnych, głównie w syfonach misek ustępowych i pisuarów. Reagują one na zmianę w przepływie i temperaturze cieczy zachodzącą podczas korzystania z przyboru i automatycznie aktywują spłukiwanie. Tego rodzaju czujniki są niedostępne dla osób korzystających z przyborów, więc ich zdemolowanie jest znacznie utrudnione.

Bezdotykowe baterie umywalkowe

W bateriach umywalkowych do przestrzeni publicznych stosuje się najczęściej czujniki IR lub PSD. Mogą one być zintegrowane z korpusem lub z wylewką baterii. To drugie rozwiązanie jest bardziej dyskretne i mniej widoczne dla użytkowników (a więc bardziej odporne na zniszczenie), a jego aktywowanie wydaje się w większym stopniu intuicyjne, ponieważ bardziej naturalne jest zbliżenie rąk do wylewki baterii niż do jej korpusu. Baterie z czujnikiem w wylewce stanowią kwintesencję minimalizmu i praktyczności – wyróżniają się nie tylko prostym kształtem ułatwiającym utrzymanie w czystości i praktycznymi długościami wylewek dostosowanymi do różnych sytuacji montażowych, ale też solidnym wykonaniem (np. z mosiądzu chromowanego). Niektóre z tych baterii mają także funkcję zamknięcia wody, jeśli sensor zostanie zablokowany.

Zamknięcie wypływu wody z baterii sterowanej przez czujnik IR lub PSD może nastąpić według dwóch różnych scenariuszy – w momencie, kiedy obiekt opuszcza strefę detekcji czujnika, albo po określonym czasie. Czas ten może zostać zadany jako wartość stała od otwarcia wypływu, zapewniająca minimum higieniczne, czyli możliwość prawidłowego umycia rąk (np. 20–30 s), lub jako opóźnienie czasowe (np. 5 s) od momentu, kiedy obiekt opuści strefę detekcji.

Drugi scenariusz bardziej odpowiada na potrzeby użytkownika – może on umyć ręce w swoim tempie, bez konieczności kolejnego aktywowania czujnika – oraz uwzględnia spłukanie umywalki po każdym jej wykorzystaniu. Jeśli natomiast w polu strefy detekcji obiekt znajduje się dłużej niż przez określony czas (np. 90 s), czujnik może dać sygnał do automatycznego zamknięcia wypływu wody i uruchomić go ponownie dopiero po usunięciu przeszkody. Takie rozwiązanie sprawdza się szczególnie w szkołach i innych obiektach edukacyjnych. Młodzież może wykazywać się dużą „kreatywnością” w testowaniu urządzeń bezdotykowych, szczególnie jeśli są one w szkole nowością wprowadzoną po remoncie.

Baterie bezdotykowe mogą mieć różne funkcje ułatwiające eksploatację czy konserwację, np. uśpienie czujnika (dzięki temu baterię można wyczyścić bez jego aktywowania), a także wskaźnik stanu baterii zasilającej czy uchwyt regulujący temperaturę wody.

Bezdotykowe systemy spłukiwania misek i pisuarów

W przypadku spłuczek do misek ustępowych i pisuarów stosuje się dwa rozwiązania: bezdotykowe systemy podtynkowe (ścienne) oraz czujniki wykrywające zmianę przepływu i temperatury cieczy w syfonie przyboru.

W rozwiązaniach ściennych czujnik aktywuje spłukiwanie, jeśli użytkownik znajduje się w jego sferze działania dłużej niż przez określony czas (np. 8–10 s) – w takiej sytuacji automatyczne spłukiwanie następuje dopiero po wyjściu („zniknięciu”) osoby ze strefy działania czujnika. Dla większego komfortu użytkownika toalety stosuje się często także zwłokę czasową (np. 2–10 s) między wyjściem osoby ze strefy detekcji a uruchomieniem spłukiwania. Rozwiązanie tego rodzaju może być także wyposażone w zdalny (odrębny od czujnika podczerwieni, umieszczony np. na bocznej ścianie) przycisk spłukujący.

W przypadku pisuarów producenci proponują także czujniki reagujące na faktyczne skorzystanie z przyboru – czyli zmianę temperatury i przepływu wody. Czujniki takie mogą różnicować objętość spłukiwania. W przypadku wykrycia częstego korzystania z pisuaru (np. w sytuacji żartobliwie określanej jako „efekt przerwy w meczu”) zmniejsza się objętość pojedynczego spłukania.

Funkcje higieniczne

Mniejsze zużycie wody – związane z większą efektywnością i oszczędnym korzystaniem z wody, a także wynikające z czasowych wyłączeń lub ograniczeń pracy instalacji lub ich fragmentów choćby w obliczu pracy zdalnej – zwiększa ryzyko stagnacji wody, powstawania tzw. martwych końców i zanieczyszczenia wody pitnej bakteriami, np. z rodzaju Legionella czy Pseudomonas, a także wysychania zamknięć wodnych w syfonach. Możliwość sterowania baterią bez bezpośredniej ingerencji użytkownika lub zarządcy pozwala częściowo rozwiązać ten problem. Baterie i zawory bezdotykowe można zaprogramować na realizację tzw. spłukiwania higienicznego – automatycznego otwarcia np. na 20 s. Okresowe przepłukiwanie instalacji ma za zadanie usunąć z niej stagnującą wodę i pozostałości detergentów w odpływach. Można też uruchomić dezynfekcję termiczną poprzez przepłukanie instalacji strumieniem wody o temperaturze powyżej 55°C, wykorzystując zdalne programowanie temperatury wody wypływającej z baterii.

Funkcja higieniczna zapewnia automatyczne uruchomienie przyboru, jeśli przez określony czas (np. 12–24 h) nie był on używany. Gdy baterie wyposażone są w odpowiedni moduł komunikacyjny, płukanie antystagnacyjne można także uruchomić zdalnie.

Rozwiązania wandaloodporne

Baterie z funkcją działania bezdotykowego, szczególnie przeznaczone do obiektów ogólnodostępnych, np. toalet obsługujących hale sportowo-widowiskowe, wykonuje się często jako wandaloodporne, czyli zabezpieczone przed umyślnym, ale niemającym wyraźnego powodu zniszczeniem. Armaturę wandaloodporną wykonuje się z wytrzymałych materiałów, takich jak mosiądz, aluminium czy stal nierdzewna AISI 304. Nie powinna ona mieć elementów podatnych na dewastację – uchwytów, dźwigni, elementów chwytnych, a elementy sterujące powinny być niewidoczne lub zainstalowane podtynkowo. Typowymi przykładami takich wykonań są czujniki IR ukryte w wylewce baterii albo czujniki sterujące spłukiwaniem WC czy pisuaru ukryte w syfonie przyboru.

Sterowanie wyposażeniem bezdotykowym

Parametry baterii i zaworów bezdotykowych, takie jak: wielkość strumienia wody, czas wypływu wody, opóźnienia czasowe, zakres strefy detekcji czujnika czy zadana temperatura wody wypływającej (jeśli bateria jest wyposażona w mieszacz), ustawiane są fabrycznie. Osoba zarządzająca budynkiem ma jednak możliwość ich konfigurowania w szerokim zakresie – zarówno własnych ustawień, jak i wprowadzania zmian w trakcie korzystania z budynku.

Do regulacji parametrów można użyć zarówno pilota sterującego, jak i bardziej zaawansowanych rozwiązań Wyposażenie baterii w zintegrowany moduł Bluetooth umożliwia użytkownikom (np. zarządcom nieruchomości komercyjnej czy administratorowi szkoły) ich połączenie z aplikacją mobilną i zarządzanie instalacją wodną z poziomu smartfona. Aplikacja zawiera też informacje o stanie danego przyboru, a w przypadku zasilania bateryjnego – wskaźnik stanu naładowania baterii zasilającej. Umożliwia także realizację funkcji higienicznych.

Zobacz także: Tańsze zakupy w sklepach z armaturą? To możliwe

Armatura i wyposażenie bezdotykowe mogą zostać włączone do systemu zarządzania instalacjami budynkowymi, a także dostarczać danych do systemu konserwacji predyktywnej, co ułatwia planowanie konserwacji, serwisu i wymiany. Zarządzanie budynkiem może być dzięki temu bardziej efektywne i mniej kosztowne. Za wykorzystanie tych możliwości odpowiadają programy gospodarowania wodą, które pozwalają łączyć wyposażenie bezdotykowe w inteligentną sieć za pomocą serwera centralnego. Elementy systemu można połączyć zarówno przewodowo, jak i bezprzewodowo, co znacznie ułatwia zastosowanie także w budynkach remontowanych. Odpowiednie oprogramowanie, które może mieć dostęp do tzw. aplikacji webowej lub aplikacji pobranej na urządzenie końcowe (komputer albo urządzenie mobilne), umożliwia programowanie, monitorowanie i kontrolowanie całej armatury inteligentnej, w tym bezdotykowej, w budynku oraz np. całościowe ustawianie programów płukania antystagnacyjnego. Rozwiązanie takie sprawdzi się szczególnie w przypadku rozbudowanych instalacji.

Inteligentne baterie kuchenne

W kuchniach oprócz higieny i oszczędności wody bardzo ważnym aspektem jest wygoda użytkowania baterii podczas prac kuchennych. Baterie dotykowe reagują na lekki dotyk w dowolnym miejscu (nie trzeba przesuwać ich uchwytu) – w ten sam sposób można uruchomić i zamknąć wypływ wody. Tego rodzaju baterie wykorzystują czujniki konduktometryczne, reagujące na zmianę przewodności. Poszczególne funkcje można wywołać za pomocą odpowiednich oddziaływań – np. nacisk przez 1 s umożliwia otwarcie wypływu wody przez dłuższy czas (taki jak 60 s), a nacisk przez 4 s powoduje zablokowanie funkcji dotykowych, co jest wygodne np. podczas czyszczenia baterii.

Baterie hybrydowe (dwufunkcyjne) łączą funkcję baterii jednouchwytowej i bezdotykowej. Zależnie od potrzeb, można je aktywować za pomocą czujnika albo tradycyjnie, korzystając z uchwytu zwykle dla wygody umieszczonego z boku wylewki. Po zbliżeniu rąk do czujnika IR uruchamia się wypływ wody, trwający np. 15 lub 20 s (w zależności od ustawień producenta), który można wyregulować zależnie od potrzeb. Strumień wody można także zamknąć, zbliżając ponownie rękę do czujnika. W celu napełnienia wodą np. dużego garnka czy konewki lub ręcznego umycia naczynia dopływ wody można otworzyć ręcznie za pomocą uchwytu – zamyka się go ponownie przesunięciem uchwytu, jak w klasycznej baterii jednouchwytowej.

Baterie te są często przygotowane także do utrzymywania stałej komfortowej temperatury wody dzięki zintegrowanemu termostatowi i wyposażone w ogranicznik gorącej wody chroniący przed poparzeniem.

Baterie domowe również mogą być wyposażone w moduł Bluetooth, dzięki czemu za pomocą aplikacji mobilnej można ustawiać takie parametry, jak czas wypływu i temperatura wody, strefa detekcji czujnika czy opóźnienia czasowe, a także regulować spłukiwanie instalacji lub monitorować stan poszczególnych urządzeń. Ciekawym rozwiązaniem, dostępnym głównie na rynku amerykańskim, jest zastosowanie sztucznej inteligencji – funkcjonalności asystentów głosowych, takich jak Amazon Alexa czy Asystent Google. Można dzięki temu wydawać konkretne polecenia, np. dotyczące objętości wody, którą ma zostać napełnione naczynie.

Baterie bezdotykowe do umywalek domowych

Inwestorzy indywidualni zwracają także coraz większą uwagę na baterie bezdotykowe przeznaczone do łazienek. Obok oszczędności i higieny ważnymi aspektami ich zastosowania są dostępność, komfort i bezpieczeństwo dla odbiorców wrażliwych – dzieci, seniorów czy osób z chorobami lub niepełnosprawnościami. Wśród rozwiązań oferowanych do użytku domowego popularnością cieszą się te z możliwością ustawienia określonej temperatury wody na wypływie, a nie za pomocą dźwigni mieszacza. Dzięki takiemu podejściu temperatura wypływającej wody będzie odpowiednio wysoka, żeby zapewnić komfort i higienę rąk, a jednocześnie na tyle niska, by nie spowodować poparzenia.

Dla gospodarstw domowych, w których użytkownicy mają zróżnicowane potrzeby i oczekiwania, przewidziano hybrydowe baterie umywalkowe, które można aktywować zarówno za pomocą czujnika IR, jak i tradycyjnego uchwytu. Baterie umywalkowe, podobnie jak kuchenne, mogą być wyposażone w moduł Bluetooth, co ułatwia zarządzanie ustawieniami tych urządzeń. Na rynkach światowych pojawiają się też nowe, ciekawe rozwiązania wspierające higienę, np. baterie wspomagające mycie rąk poprzez wyświetlanie podpowiedzi na ekranie LCD zintegrowanym z odpowiednią szeroką wylewką lub poprzez instrukcje głosowe.

Inne wyposażenie bezdotykowe

W wykonaniu bezdotykowym oferowane są również suszarki do rąk, a także dozowniki mydła, środka dezynfekującego czy ręczników papierowych. Dzięki wyposażeniu dozowników w czujniki IR o małej strefie detekcji (zwykle 5–15 cm) uruchamiają się one po wykryciu dłoni w bezpośrednim sąsiedztwie, podając określoną dawkę środka higienicznego lub odcinek ręcznika papierowego (dawki są określone fabrycznie, może je także ustawić użytkownik). W przypadku dozowników stosuje się często funkcję przerwy okresowej – można je ponownie aktywować po określonym czasie, żeby jedna osoba nie zużyła wielokrotnej dawki. Dozowniki mają najczęściej zasilanie bateryjne, a wykonuje się je w zależności od przeznaczenia albo z ABS (odpornego na zarysowanie i wytrzymałego mechanicznie kopolimeru tworzyw sztucznych), albo z grubszej blachy ze stali nierdzewnej AISI 304 (zwykle w miejscach o większym natężeniu ruchu i wyższym ryzyku wandalizmu).

Koszty zakupu i eksploatacji

Baterie i zawory bezdotykowe są wyraźnie droższe inwestycyjnie niż tradycyjne, choć na rynku pojawiają się też rozwiązania z niższej półki cenowej, co wiąże się z rosnącą popularnością tych urządzeń wśród konsumentów. W kosztach eksploatacji należy uwzględnić zasilanie czujników, zaworów elektromagnetycznych i modułów komunikacyjnych. Energia elektryczna może być dostarczana do urządzeń z sieci elektrycznej (230 V) za pośrednictwem zasilacza lub z baterii litowo-jonowej (np. 6 lub 12 V). Zużycie prądu jest stosunkowo niewielkie, a baterie wystarczają nawet na kilka lat. Urządzenia wymagają regularnych przeglądów konserwacyjnych. Aby zachować gwarancję (udzielaną zarówno na całe urządzenie, jak i takie podzespoły jak zawory elektromagnetyczne), należy zachowywać jej warunki, np. stosować do czyszczenia odpowiedne środki.

Efekty stosowania urządzeń bezdotykowych w wykonaniu dostosowanym do potrzeb danego budynku – bezpieczeństwo zdrowotne i sanitarne użytkowników, komfort użytkowania, mniejsza liczba interwencji serwisowych w obiektach o dużym natężeniu ruchu – mogą być trudne do jednoznacznego ujęcia w formie rachunku ekonomicznego. Stosowanie tych urządzeń przynosi bowiem korzyści także ekonomiczne, nie tylko bezpośrednio związane z korzystaniem z pomieszczeń higieniczno-sanitarnych.

Literatura

1. Warnes Andrew, Smart faucets improve maintenance decisions and help manage stagnant water, „Plumbing&Mechanical Engineer”, Feb. 2019 (dostęp: 29.11.2022)

2. Dai Jason, Touchless Faucets in Health Care: Applications and Considerations, PHCPPros (dostęp: 29.11.2022)

3. Demand for touchless faucets is increasing remarkably in both private and public spaces, https://stories.oras.com/en/demand-for-touchless-faucets-is-increasing-remarkably-in-both-private-and-public-spaces-0 (dostęp: 29.11.2022)

4. Mackovich-Rodrigues Ron, Using campus downtime to get ahead on water conservation, https://news.usc.edu/179782/usc-water-conservation-touch-free-faucets-sustainability/ (dostęp: 29.11.2022)

5. Water use reduction, https://www.usgbc.org/credits/commercial-interiors/v2009/wec1-0 (dostęp: 29.11.2022)

6. Harmonn Alyssa, Do automatic water faucets actually save water? Sacramento 2016

7. Materiały techniczne firm: Chicago Faucets (Grupa Geberit), Deante, Delabie, Ferro, Franke, GROHE, Hansgrohe, Hydrotek, KFA, Kludi, Oras, SCHELL, Sedal, Sloan, Stellmann, Viega

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!