我国城市公共环境卫生设施设计学

摘要：公共环境卫生是现代城市中的一个突出问题，它不但直接影响城市居民的身体健康和生活质量，还严重破坏城市(环境)机能，直接阻碍城市的发展。公共环境卫生设施(垃圾桶)设计在前期初探的基础上，进行总结归纳，然后主要对垃圾桶设计时的功能要素、形式要素、人机要素、技术要素等提出了积极的建议。
关键词：公共环境；卫生设施；垃圾桶；设计
1006-723X(2011)11-0145-03
公共环境是城市居民的重要生活场所，也是城市空间的主要构成要素之一。公共环境卫生对城市居民生活和城市发展具有不可忽视的影响，当前公共环境卫生暴露出一系列问题，充分暴露了公共环境卫生建设的严重滞后性。如功能单一或不完善、工作效率低下、与环境不协调等问题。设施的设计研究以创造能有效改善公共环境卫生的有效方法或手段，以及符合发展需求的设施产品为目标，涉及设施设计的造型、功能、制造材料、色彩搭配等方面。公共卫生设施包括各类容器、建筑物、构筑物。由于垃圾容器分布范围广，数量多，对环境影响最大，因此，垃圾容器是广大民众接触最多的、关注最多的卫生设施。以下主要以垃圾容器(垃圾桶)设计要素来研究。

一、功能要素

由于卫生设施同时属于环境中的多个系统，所以本研究认为，卫生设施的设计应该改变单纯为卫生所用的设计思想，功能开发除了满足垃圾处理功能外，应该凸显其作为环境家具的更多的怎么写作功能、作为环境景观构成的装饰功能，通过多功能扩展来提高其综合价值，是功能设计的方向。
卫生设施首先是环境卫生系统功能的执行工具，处理垃圾，限制垃圾的污染是其基本功能。作为卫生功能终端，卫生设施的功能设计主要包括垃圾的收集、垃圾的存储、垃圾的预处理等内容，其中垃圾的收集是最基本的功能，也是设施功效的第一位因素。要使得设施的垃圾收集功能实现，效率提高，就必须设计一些辅助功能来实现这一目标，指示、引导与教育功能就是必要的辅助功能。人们处理垃圾时先寻找目标设施，然后根据状况选择行为方式，最后执行行动。整个过程中，前两步是关键。设施可以加入一定的自引导功能来吸引人们使用，芬兰有人设计一款可以讲故事的垃圾桶，当人们使用的时候会随机播放一则故事，这样可以通过故事吸引人们积极使用。设施可以设计教育功能，如在垃圾桶上安装语音设施，当人使用时设施通过语音给出相应的鼓励或赞扬性回应，如“谢谢爱护环境”等。为了改善设施脏与臭的印象，则可以设计某些自洁功能，如消毒、灭菌、除臭、清香、自清洗等功能。目前有利用光触媒技术开发的卫生设施就具有上述某些功能。设计一些新的使用方式也能有效的解决某些问题，如电子感应式就可以省去人对设施的接触，节省体力等。除此，还可以设计一些垃圾预处理功能，如垃圾分类、垃圾压缩、垃圾分解，对特殊垃圾及时处理功能等。
城市公共环境中的卫生设施是一种公共设施，可以称作“城市家具”。“城市家具”在环境中存在的意义是为大众提供一系列的公共怎么写作，这些怎么写作包括交通、消防、卫生、照明、指示等。环境的质量可以说是众多的怎么写作质量决定的，因此，所有的“家具”是一个整体，每一个家具成员除了完成本身应有的职责外还承担一些共同的任务。当前环境中各种设施各司其职、个行其政的设计和规划思想是具有明显的不足。另外卫生设施作为一种景观构成也要求其具有一定的装饰功能。所以，卫生设施开发应该拓展到“家具”或景观的概念，如果把多种属性结合考虑，就可以实现功能设计的突破。将路标指示与设施结合就可以设计出垃圾桶广告牌(箱)；与照明设施结合的化，可以开发出在夜晚发光的垃圾桶，既美观又吸引人；考虑到人们在处理垃圾后需要清洁，那么可以开发带投币水龙头的设施；考虑卫生设施与环境的和谐可以设计具有植物绿化功能的垃圾桶等。

二、形式要素

当前的卫生设施的一个显要特点就是形式设计缺少风格个性，这也是造成卫生设施与环境不和谐的一个重要原因。设施的形式设计的主要任务是促进设施与环境的和谐，改变人们对卫生设的印象，设计的要素包括造型、色彩和材质的使用。
公共环境中卫生设施的造型设计要根据环境的氛围和需要，创造出既能满足使用的要求，又能符合人们的视觉和心理需求，与环境能和谐一致。例如从人们普遍熟知的历史文化人手，可以让设计从一开始就具有亲和力；仿生的卫生设施造型设计可以吸引孩子的兴趣；情节或气氛的营造不但可以使设施变得生动可爱，对环境也具有积极的意义。
色彩的搭配也应该同时考虑功能，及对人的心理和环境的影响。目前多数分类垃圾桶设计通过不同颜色来划分功能区间，如红色代表危险垃圾，绿色代表可回收垃圾，代表一般不可回收垃圾等。除此颜色还具有可以调节气氛和人的心理作用，比如绿色的垃圾桶可能与环境色彩相合，且可以给人卫生的感觉。颜色分明的垃圾设施有利于认知和使用。

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材料也是形式设计的重要因素。在环保意识广泛宣扬的当今，能源节约，材料无污染可再生是设计的一项基本任务。卫生设施利用无污染或可回收材料建造是一个明显的发展趋势，日益严重的设施安全问题也要求从材料人手，从根本上解决这问题。
形式的三大因素在设计中是相互联系的有机组成，综合考虑是形式设计的要求，只有通过三者巧妙的结合，相互衬托，才能创造出新颖巧妙、寓意丰富、生动有趣的形态。

三、人机要素

设计的人机因素是考虑设计物与人之间的“沟通交流”关系，包括信息传达和对物的操控方式的设计。人机设计具体包括设计物各种尺寸的确定以及人机交互界面的设计，人机设计的主要依据是人机工程学。
(1)设施尺寸的确定
我国的众多公共设施设计没有统一的规格制定，这为产品的制作和使用带来一定的问题。人机工程学为设计中考虑“人的因素”提供人体尺度参数，包括体结构尺度，人体生理尺度和人的心理尺度等数据。卫生设施设计中对于物对尺寸选择必须符合人机科学原则并依据人机科学提供的人体数据来确定尺寸。环境中的卫生设施是一种公用物，因此尺寸的设计要考虑通用性，并对特殊群体要给予必要的照顾。例如，设施的高度尺寸一般按照小身高来确定，即小百分位来考虑，在注意不过高的同时也要避免过矮；垃圾投掷口要充分满足大多数垃圾投掷要求，所以垃圾进出口应该采用较大的尺度，以便于垃圾的投掷；对于一些侧面开口，且开口尺度过小的垃圾桶不但会严重影响使用，还可能因为垃圾不能进桶而掉落在周围，进而产生严重的二次污染；对于设施的容量设计则因该根据该区域垃圾的产量、垃圾构成等因素确定。从垃圾投掷者角度，可以选择站姿眼高、眼视野数据来进行有关信息传达的设计，例如设施上一些标识、文字的放置高度及大小；对于垃圾的投掷或取出口，以及设施上的其他操控装置则应该以站姿手功能、及脚功能等尺寸作为设计的依据。卫生设施的尺寸设计除了要满足使用要求外，还应该做到一定的标准性，这样不但有利于制造，且利于维护。
(2)人机界面的设计
以往的卫生设施由于功能单一、结构简单、认知和使用障碍相对较少，因而对人机界面的设计重视不多。简陋的设施显然不能满足发展的需要，各种功能强大、结构复杂的卫生设施也陆续开发并投入使用。随着各种新型卫生设施的出现，认知和使用问题也逐渐增多，对于一些高档的垃圾容器，人们甚至不知道如何打开。人机工程学认为，人和机器的互动过程(Human Machine Interac-tion)中，有一个层面，即我们所说的界面(interface)。广义的人机界面包括软件界面(即人机之间信息的传递，最早指计算机软件界面设计)，和硬件界面(物的操控方式)。从心理学意义来分，界面可分为感觉(视觉、触觉、听觉等)和情感两个层次。人机界面的设计以认知心理学、设计学、语言学成果等为基础，设计上要求符合三大原则：置界面于用户的控制之下；减少用户的记忆负担；保持界面的一致性。

四、技术要素

(1)新技术与卫生设施产品设计
技术与设计的关系是开发与适用的关系，设计总是开发出与技术相应的产品。由于技术落后，经济不发达，卫生基础设施投入少，以及人们对于环境卫生认识不足等原因，我们通常见到的卫生设施都比较简陋，功能单一，这样的产品既不能满足环境卫生的需要，也不能被市民很好的接受，对环境带去很大负面的影响。但是好的情况开始出现，近年来，大家对环境卫生注意多了，对卫生设施要求高了，身边功能越来越强、造型越来越美、设计越来越人性化的卫生设施多了。产品的发展需要技术的支持，技术的发展也促进了产品的升级。卫生设施看似不起眼的物，但是担当了重要的责任，只有不断寻求新技术方法对其升级换代，才能满足发展的要求。
(2)高技术新型垃圾桶
光触媒技术垃圾桶：利用可见光照射光触媒以提供杀菌、除臭功能设计垃圾桶，包括桶体、盖置在桶体上的盖体以及设在盖体内的发光单元与光触媒层，且发光单元用以产生可见光，以供光触媒层吸收可见光源后，发挥触媒特性的物质而提供杀菌、除臭的作用。
电子感应技术垃圾桶：采用红外线感应原理进行工作。使用时，当手或物体靠近感应窗约20cm时，桶盖就会自动开启，垃圾投入完毕，桶盖又会自动关闭，无需接触垃圾桶，使用卫生、方便，能有效避免接触而产生的细菌感染。
太阳能分类垃圾桶：2007年12月，美国麻省理工学院(MIT)机械工程系的一个学生研究小组成功研制出一种名为“Recycl-o-sort”的太阳能环保垃圾箱。在预先设置好工作程序后，依靠太阳能驱动的新型垃圾箱不仅能够对可回收瓶罐废弃物进行自动分类，而且还可自动倾倒箱内废弃物。这款垃圾箱内装有废弃物拾取装置，可逐个将拾取的废弃物自动放置在旋转盘上，接受三台传感器装置的检测。这三台传感器可分别识别玻璃制品、塑料制品和铝制品，并将废弃物分放进箱内三个相应的储存空间中。如废弃物经传感器检测后不属于上述三类制品中的任何一种，将被视为不可回收废弃物，放进箱内其他空间单独储存。这款自动化环保垃圾箱对于改善环境较差地区的市容卫生状况具有重要意义。
防爆垃圾桶：瑞士最近研制出一种防爆垃圾桶，这种防爆垃圾桶是用不锈钢板制成的，桶体嵌有高强度聚碳酸酯透明玻璃，据中国环氧树脂行业协会专家介绍，这种聚碳酸酯材料从外部可以看到丢进桶内的物体。瑞士军备采购检验中心对防爆垃圾桶进行了测试，在桶内放置一枚，引爆后桶体裂成两半，但上千块弹片全部留在桶内。
“会说话”的垃圾桶：芬兰坦佩雷市为了加快环境治理、提高人们的环保意识，在工业区附近的公园内安放了世界上首批“会说话”的垃圾桶。这种垃圾桶最大的特点是，当人们走到垃圾桶面前，掀起它的盖子，向桶内投放垃圾时，垃圾桶会亲切地向人们说声“谢谢”。垃圾桶“会说话”的秘密在于它的盖子内安装了一个手机大小的传感发声装置，当垃圾桶盖子被掀起时，传感发声装置就会播放事先录好的声音。
环境卫生的问题就是人一设施(物)——环境的关系协调的问题，在设施设计中，垃圾问题是中心，人的使用是核心，卫生设施的设计和规划都必须围绕人进行。随着人们对当前生存环境的进一步认识，和谐环境的概念也在兴起，今后对公共环境及环境卫生及设施产品的研究应该更加注重“以人为本”的思想，从人一物一环境三者之间的关系的角度进行深入的研究。针对目前公共环境卫生设施的运行状况和

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表现的突出问题，对垃圾桶设计时的功能要素、形式要素、人机要素、技术要素等问题的设计提出了积极的建议。