1、 人机工程学 公共垃圾箱的设计一、选题简介一、选题简介二、调研与分析二、调研与分析三、明确系统重要事项三、明确系统重要事项四、系统分析与规划四、系统分析与规划五、系统设计五、系统设计六、设计小结六、设计小结选题简介选题简介 生活垃圾已成为当前公害之一，我国仅“城市垃圾”的年产量就近1.5亿t，这些城市垃圾绝大部分是露天堆放。它不仅影响城市景观，同时污染了大气，水和土壤，对城镇居民的健康构成了威胁，成为城市发展中的棘手问题。通过网上的信息可以知道，每年1.5亿t的城市垃圾中，被丢弃的“可再生资源”价值高达250亿元！公共场合的垃圾不能很好的收集，造成垃圾污染环境和影响市容的问题越来越严重，所以，
2、把垃圾良好的收集、处理，防止环境污染，保护环境，维持生态平衡创造良好的市容市貌，已成为社会发展的一项重要举措，也是每个公民应尽的义务。而如何科学合理的收集和处理垃圾，避免其对环境造成污染是长期以来难以解决的问题。垃圾的收集是首先要解决的问题。垃圾箱是垃圾收集中最重要的工具，在垃圾收集中起重要作用，不可忽略。现在各种各样的公共垃圾箱，毫不起眼而又不可或缺，其造型的设计、尺寸的选择、材料的使用、摆放的距离等诸多要素都直接影响着垃圾回收的效率也影响着我们赖以生存的环境。因此，为了更好的回收和处理垃圾，我对现有的一些公共垃圾箱进行了调查，希望能设计出一款优秀的垃圾箱来进一步提高人们的环境意识，改善我们
3、的居住环境。调研与分析调研与分析（一）垃圾1、垃圾的分类（1）可回收垃圾 主要包括废纸、塑料、玻璃、金属和布料五大类。废纸：主要包括报纸、期刊、图书、各种包装纸等等。玻璃：主要包括各种玻璃瓶、碎玻璃片、镜子、灯泡、暖瓶等。金属物：主要包括易拉罐、罐头盒等。布料：主要包括废弃衣服、桌布、洗脸巾、书包、鞋等。（2）厨余垃圾 包括剩菜剩饭、骨头、菜根菜叶、果皮等食品类废物，经生物 技术就地处理堆肥，每吨可生产0.3吨有机肥料。（3）有害垃圾 有毒有害垃圾是指存有对人体健康有害的重金属、有毒的物质 或者对环境造成现实危害或者潜在危害的废弃物。包括电池、荧光灯管、灯泡、水银温度计、油漆桶、家电类、过期药
4、品、过期化妆品等。如果电池被焚烧处理，爆炸后会死伤无数；荧 光灯管和灯泡和上述的电池一样，辐射也较大；水银更为危险，是有毒物质所以，这些垃圾一般使用填埋处理。（4）其它垃圾 包括除上述几类垃圾之外的砖瓦陶瓷、渣土、卫生间废纸、纸 巾等难以回收的废弃物，通常根据垃圾特性采取焚烧或者填埋 的方式处理。2、垃圾的处理方法 目前最常见的垃圾处理方法有卫生填埋、堆肥和焚烧。填埋处理需占用大量土地。同时，垃圾中有害成份对大气、土壤及水源也会造成严重污染，不仅破坏生态环境，还严重危害人体健康。堆肥处理对垃圾要进行分拣、分类，要求垃圾的有机含量较高。而且堆肥处理不能减量化，仍需占用大量土地。焚烧的实质是将有机
5、垃圾在高温及供氧充足的条件下氧化成惰性气态物和无机不可燃物，以形成稳定的固态残渣。首先将垃圾放在焚烧炉中进行燃烧，释放出热能，然后余热回收可供热或发电。烟气净化后排出，少量剩余残渣排出、填埋或作其它用途。其优点是迅速的减容能力和彻底的高温无害化，占地面积不大，对周围环境影响较小，且有热能回收。3、现状 我国是世界上垃圾包袱最重的国家。我国城市垃圾堆存量目前已达66亿t，占用耕地35亿多平方米。全国有200个城市陷入垃圾包围之中。有1/4的城市不得不把解决垃圾危机的途径延伸到乡村。以2.6亿人口的城市为例，如以每人每年产生440kg垃圾计算，年产生垃圾量为1.14亿t，尤其是城市垃圾的二次污染，
6、导致城乡结合带区域生态环境恶化。目前，全国一些地方城市垃圾处理的总体水平还很落后，管理体制不顺，经费不足，垃圾处理的科技水平和基础设施相对落后，不能适应城市建设、管理和环境保护的需要。（二）垃圾箱垃圾箱一般有两种结构形式：一体式和开盖式。一体式包括箱体，投入口，回收口三部分。1、垃圾箱的结构开盖式包括箱体，投入口，箱盖，通常箱体内含有一个内桶，方便垃圾清除，其中箱盖处可开启，作为回收口用，有时也省去投入口，只包括箱体和箱盖，箱盖既作为投入口又作为回收口。2、垃圾箱的材质 分为塑料、不锈钢、金属、金属烤漆、钢木、大理石、玻璃钢等。（1）塑料垃圾箱：加工简单，易于清洁，适合室内使用。在室外 的话，
7、对材料有了要求：即不容易老化。材 质：高密度聚乙烯 优 点：100%高密度聚乙烯原料注塑成型，耐酸、耐碱、耐腐蚀；一体成型的塑料结构，坚韧耐用，可经受各种外力冲击；桶底特别加强，不易塌陷、变形与磨损，延长产品使用寿命；桶盖密合，可防止异味散发、雨水侵入、蚊蝇滋生；设计符合人体工程学，轻便耐用，移动灵活；制作工艺：次性高压注塑成型；（2）金属垃圾箱：室外使用不会被雨腐蚀，但是存在被小偷偷走的 可能。材 质：通常选用进口镀锌钢板或冷轧钢板两种材料；优 点：金属材质，坚固耐用，不易破损；耐火，抗高低温，适合恶劣气候条件；静电粉末喷涂工艺，双层防锈，漆面色泽耐久；制作工艺：模具冲压或折边拼焊成型，表面
8、经酸洗、磷化、镀锌 防锈处理后静电粉末喷涂；（3）不锈钢垃圾箱：材 质：通常选用进口304#标号不锈钢或180-202标号不锈钢两种 材质。优 点：优质不锈钢材料模压成型，坚固耐用，不易破损；耐火安全，抗高低温，适合各种恶劣气候条件；金属亮泽，高雅美观，广泛适用于各种场所；室外型常配底座与锁具，便于与地面连接，防盗安全。制作工艺:模具冲压或折边拼焊成型；表面处理有镜面与砂面两种。（4）木质垃圾箱：质感好与环境容易协调。材 质：装饰木多为优质进口山嶂木，框架为钢板喷塑。优 点：高密度原木，材质坚硬，不易受损及翘曲变形；木材防腐抗蛀，表面多层防护处理，经久耐用；木质原色，自然美观，适用于道路、绿化
9、与各类公共休闲区域；金属表面双层防锈工艺，不易起皮掉漆，坚固耐用；通常配有镀锌钢板内桶，方便垃圾收集清倒与清洁。制作工艺：金属框架选用高品质钢板折边拼焊成型，表面防锈 处理后经户外粉末喷涂；木材经烘干、打磨、倒角、防腐处理.3、垃圾箱的尺寸：为了方便人民投放垃圾，大部分的垃圾箱的高度 都在70100cm之间。小部分在100150cm之间。桶容量在50 500L之间。（1）钢木垃圾桶尺寸：圆形：外尺寸：外直径380*H800mm，外尺寸：外直径380*H850mm 外尺寸：外直径380*H880mm 长方形：外尺寸：360*360*800mm，外尺寸：400*400*900mm 外尺寸：380*
10、680*900mm 外尺寸：330*530*900mm （2）塑料带轮垃圾桶尺寸 240L尺寸：高1020*长594*宽738mm 360L尺寸：高1100长*659*宽847mm（3)不锈钢垃圾桶尺寸：25L外尺寸：外直径350*H800mm 40L外尺寸：外直径400*H900mm（4）弹盖垃圾桶尺寸 20L弹盖：高500*长350*宽260mm 25L弹盖；高540*长380*宽280mm 30L弹盖：高590*长420*宽330mm 40L弹盖：高650*长400*宽350mm4、分析总结垃圾箱高度不当 很多地方的垃圾箱高度都太低，人们使用垃圾箱时不得不弯腰，十分不方便。另外又有些上盖
11、式 垃圾箱过高，扔垃圾时费力，身 材不够高者还得抛进去。（1）现有公共垃圾箱的缺点垃圾箱箱盖过重 现在很多的居民小区都不再使用 垃圾通道，大量使用大型的垃圾 箱，容积较大，并且是上盖式垃 圾箱。为防止大风吹散垃圾箱的 垃圾，上盖很重，一般人使用都 感到很吃力，有些老年人和儿童 甚至推不开，只好将垃圾放在外 边，垃圾箱也就形同虚设了。垃圾箱的开口不合适，垃圾不易放进去，也不易清理，有的还容易溢出。垃圾箱构造不合理，例如翻盖式垃圾箱的翻盖过紧，占地大，有效容积小，垃圾箱的翻盖上有时会很脏，所以很多人看到以后就会觉得很不舒服，就随便把垃圾放在了垃圾箱的旁边，而且清洁人员清理不方便等等。垃圾分类不合理
12、，标志不明确 一些地方设有垃圾分类的垃圾箱，但是其分类不准确，效 果不是很好。另外，不同地区使用的颜色标志也不尽相同，造成人们认知上的困惑和不便。（2）各类创意垃圾桶明确系统重要事项明确系统重要事项（1）容易投放垃圾。让人们在公共环境中方便使用，这是对垃圾箱 设计要求 之一。为了方便投放垃圾，垃圾箱投放口的开放方向 一般有朝上、侧向和斜向。（2）容易清除垃圾。清洁工人每天会对垃圾箱进行多次清洁，因此，垃圾箱的设计要方便清洁工人清除垃圾，垃圾箱内避免有死角。（3）防雨防晒。垃圾箱多放置在公共环境、露天场所，需要防止食 物等垃圾被日晒雨淋后变质发臭，流出污水、招引苍蝇蚊虫，影响环境。（4）造型与环
13、境的协调。公共垃圾箱的造型包括形态、色彩、材质 等，与整体环境相互协调是必须考虑的。从垃圾箱的主要功能 而言，垃圾箱不是景观的装饰品，而是人们生活的附属品。因 此，设计时力求简洁大方，与环境协调，同时注意选材的耐用 性。1、需求分析2、设计目标（1）外观的简洁、大方。（2）使用方便。（3）融入人性化设计理念。（4）摆放时的安全性和稳定性。（5）清洁的容易度。（6）垃圾箱的高度、容量、投入口高度符合使用者需求。（7）与环境的融合度。3、人机工程学分析与垃圾箱有关的人体尺寸人类工程学研究的目的是优化产品与用户间的界面。要使垃圾箱与人之间达到最优化的配合，使人不需要大幅度的改变姿势就可以顺利地将垃圾
14、投入垃圾箱。与垃圾箱有关的人体尺寸有：肘高、立姿手功能高、立姿双手功能上举高，手长、手宽。（1）尺寸垃圾箱的高度：优秀的垃圾箱不仅要便于将垃圾投入，也要便于将内腔取出和清理。垃圾箱的高度一般，应小于正常人立姿双手上举功能高的一半。现有垃圾箱的高度一般在8001100mm之间，基本都满足要求。垃圾箱尺寸垃圾箱的垃圾投入口：垃圾箱的垃圾投入口因该满足绝大多数人的使用需求：上边缘高不低于95%人的手功能高，下边缘高不高与5%人的肘高。这样才可使高个的人不需下蹲、矮个的人无需费力上举就可以使用垃圾箱。只有便于使用，才能引导人们改变随手乱扔垃圾的坏习惯，根据数据统计，垃圾箱适宜的投入口高度为550850
15、mm。垃圾投入口的开口高度要足够大，以便路人能把垃圾顺利投入；又不应过大，以免人们因见到垃圾箱内的垃圾产生厌烦的心理；同时开口过大，雨水就容易溅入箱内，使箱内的垃圾腐烂而导致细菌增生，危害环境。街道上的垃圾箱存放的垃圾一般为瓶、罐、纸等类轻便的废品，所以开口的大小要大于瓶子的直径，同时要考虑需要一定的倾斜角度便于垃圾的投入。垃圾投入口的开口的宽度，应大于一般废弃物的尺寸。垃圾箱的开口应朝向路人经过最多的一侧，以便路人不用费神寻找开口而轻易把废弃物投入垃圾箱。（2）解剖学因素应尽量保持投垃圾时人的身体正直保持手腕处于顺直状态。手腕顺直操作时，腕关节处于正中的放松状态，担当腕关节处于掌屈、背屈、尺
16、偏等别扭状态时，就会产生腕部疼痛、握力减小，如长时间这要操作会引起腕道综合症、腱鞘炎等症状，这会深深的影响人们投垃圾到垃圾箱的积极性。（3）垃圾箱的提力分析（4）垃圾箱的颜色 垃圾箱的颜色一般要起到识别的作用，尤其在分类垃圾箱中不同颜色有不同的特殊含义。现在普遍的分类垃圾箱的分类如下：红色垃圾箱放置有害垃圾，如废电池、废荧光灯管、水银温度计、废油漆、过期药品等；蓝色垃圾箱放置可回收垃圾，如废纸、废塑料、废玻璃、废织物等；黄色垃圾箱放置其他垃圾，绿色的放置厨房垃圾。红、黄、蓝、绿四种颜色能给人们投放垃圾提供一定的暗示。（5）垃圾箱的形状 现在我国城市街道上常见的垃圾箱主要有方体和圆柱体，这两种形
17、式的垃圾箱形式简洁、容积大，所以被广泛使用。垃圾箱的形状与结构有很大关系，开口、内相、回收方式都会影响垃圾箱的形状。此外，设计中要注意人们的心理因素，不应只注意形式和美感。整洁的街道放置简陋粗俗的垃圾箱，必将损坏环境的美感，但垃圾箱是不能缺少的，于是与花草相结合的金属垃圾箱应运而生，更像是点缀街头的一景。在园林环境里，工业生产出的垃圾箱会破坏自然的和谐，仿木质的垃圾箱，才与周围环境融为一体，这些设计别样的垃圾箱在不同的场所装点着我们的生活。（6）垃圾箱的标志（7）垃圾箱的摆放放置的场合 公共垃圾箱出现在道路、公共场所、旅游景区等各个地方。依 据不同场合的需要，垃圾箱的容积、分类方式、形式都要作
18、相 适应调整。放置间隔 我国国内的垃圾箱大多体积不小，相隔较远，影响人们的使用。当人们手中有了废弃物如果很长时间都不见垃圾箱，大部分人 都会由于失去耐心而将废物随手扔掉。所以应该合理布置垃圾 箱的位置。（8）使用者使用心理分析安全与卫生原则 城市居民在使用垃圾箱这类公共设施时需要近距离接触，卫生和安全就显得尤为重要。首先，垃圾箱的制作材料应确保安全，通常选择抗腐蚀性强、易清洁的材料；其次，尽可能避免用手直接接触使用；第三，垃圾箱的造型、结构和尺度设计应符合国家所规定的安全标准，比如生活小区的垃圾箱，造型设计应避免尖锐的棱角，考虑老年人和儿童使用安全与便利，垃圾箱尺度设计要防止儿童爬入而造成意外
19、。人机交互原则 通常扔垃圾的动作过程只有几秒钟，若使用公共垃圾箱时遇到人机交互障碍，比如不知如何开启？开启方式费劲或无法迅速判断出投递到哪个分类垃圾箱等问题时，就会给人造成困惑，无法按照设计预想完成操作过程。故垃圾箱设计要遵循易识别、易操作的人机交互原则，并且操作方式与使用要求的文字或图形说明直观易懂。与环境相协调原则 城市公共垃圾箱与周围环境要协调，它是公共环境设施的重要组成部分，并且要作为城市景观环境系统一分子而存在于城市之间。具备环境艺术特征的公共设施设计应该遵循与环境相协调的原则：设施与设施之间应该协调、设施与周围环境也应该和谐统一、设施应该体现城市的文化特征，能够体现出城市独特的传统
20、和文化。城市垃圾箱的设计能够与周围环境相协调：比如古城西安街头的公共垃圾箱，色调古朴，造型使用极具代表性的传统文化元素，契合了城市悠久的历史文化的特点，成为城市街道的亮点。系统分析与规划系统分析与规划设计方案一 本设计定位为街道两旁的垃圾箱设计分析：街道两旁人群比较密集，垃圾多，垃圾箱容易溢出，需要及时清理垃圾箱。设计定位：1、垃圾的分类回收通过垃圾箱的不同颜色实现。2、垃圾的投入口高度应符合大部分使用者的需求建议投入 口高度应在550850mm之间，倾斜式入口。3、垃圾箱的防护加顶盖，设计出水口。4、垃圾箱的清理翻转倾倒结构，翻转将垃圾全部倒出。5、垃圾箱的高度90011000mm之间。6、
21、垃圾箱的移动性避免移动，采用固定式结构。7、垃圾箱的大小4050L。8、垃圾箱的材料与外观防撞击损坏，不过分装饰，注重实 用性。设计方案二本设计定位为室内公共场所的垃圾箱设计分析：造型相对于户外环境体积较小，更加精致，无盖一体式垃圾桶。针对室内公共环境条件限制或场所限制，垃圾分类需求不太高。室内公共场所的垃圾体积相对较小，重量相对较轻，大部分为纸类、瓶罐等。设计定位：1、充分考虑环境适应性室内公共场所存在较多的墙角、柱子，通过改变垃圾箱的形状以及组合形式使其能在室内广泛使用。2、垃圾的清理采用内置垃圾袋，便于连袋取出。3、垃圾的移动性带轮结构，方便移动。4、保护墙壁不收污染开口倾斜，垃圾箱内侧
22、高度高于开口高 度在一定程度内防止人们在丢垃圾时弄脏墙壁。设计方案三本设计定位为旅游景点的垃圾箱设计分析：旅客在旅游过程中欣赏沿途的美丽风景，若是垃圾箱过于单调、死板，则会影响游客的视觉体验，同时破坏风景的和谐，可以考虑将垃圾箱设计为风景中的一部分。设计定位：1、注重游客的情感体验垃圾箱的外观与风景相协调。2、投入口高度适合不同的使用者垃圾箱的高度呈阶 梯变化。3、垃圾箱的防护：加顶盖，设计出水口。系统设计系统设计产品最终效果图设计说明：1、设计时充分考虑了人机关系，总体高度为1050mm，投入口高度 为750mm，投入口大小为1600cm .2、这款垃圾箱为组合式垃圾箱，主要特点是可移动，适
23、应性强，可 以放置在户外，也可以放置在室内.在户外摆放，供路上的行人使用，具有分类收集垃圾的功能，同 时加了顶盖，防雨水和暴晒等损坏。顶盖与垃圾箱是独立的两个 结构.在室内使用时，单个可以放在墙角，两个组合可以靠墙放置，三 个组合可以放在方形柱子的拐角处，充分与环境相协调。3、垃圾箱的组合通过卡扣结构实现，移动通过可变换方向的轮子实 现。4、垃圾箱的三个角分别连接了收集烟头的结构，同时也利用这三个 结构来固定垃圾袋。5、垃圾箱所使用的材料为HB复合材料（以废弃的软包装、易拉罐等 为原材料经过热压制成）。2产品使用场景图产品细节图设计小结设计小结1、优缺点优点：（1）在整体高度、投入口高度等方面
24、考虑了人际关系；（2）组合式设计提高了其适用范围；（3）可移动结构方便垃圾箱的整理归纳；（4）内置垃圾袋便于垃圾袋取出，方便清洁人员的清理，降 低了他们的工作强度；（5）HB复合材料，环保耐用，除了防水、防潮、不易生锈，还抗高温、易清洗，而且没有盗用价值。缺点：（1）材料的强度不够高；（2）结构稳定性不够好，卡扣结构可能不够牢固；（3）收集烟头的结构没有考虑烟头如何熄灭的问题。2、需进一步研究的内容（1）公共垃圾箱的不同使用环境和使用方式 无论公园，街道，商业步行街，还是公共会议室等等，都是公共垃圾箱的使用环境。公共环境是一个公共的容 纳空间，是人与人，人与公共产品交互的纽带。而垃圾 桶作为公
25、共环境必不可少的组成元素，在给人们提供一 个和谐美好的环境中起到了至关重要的作用。它关系到 一个城市的形象，代表了这个城市人民的基本素质和生 活水平不合理的设计可以让垃圾桶变成垃圾的一部分，而良好的设计不但可以使垃圾桶起到美化环境的作用，还可以使人们获得心情的愉悦。（2）公共垃圾箱使用者的行为特征与心里特征 垃圾桶作为公共环境必不可少的组成元素，其使用者也 具有多元化的特点，遍及社会各个群体。主要有清洁工 作者和市民使用者。垃圾箱设计的不但要在方便使用者 的目的下，同时方便清洁工作者的清洁工作。（3）公共垃圾箱的发展趋势 未来公共垃圾箱会向哪些方向发展呢？功能细化？垃圾 分类？绿色环保？人机处
26、理？科技运用？（4）新型垃圾箱的材料 材料的应用是设计中的重要部分，认识了解新型材料有 助于我们设计出更好的产品。HB复合材料只是新型材料 中的一种，相信会有越来越多的适合垃圾箱设计的材料。（5）卡扣结构的稳定性 卡扣结构的应用方便，但是在应用时需要充分考虑其稳 定性，否则效果会适得其反。3、认识与收获 人性化公共垃圾箱设计的理念是非常重要的。垃圾箱设计首先应考虑人的因素，即怎样才可以让人觉的舒适，在物质水平稳定提高的情况下，人们的需求也慢慢提高到精神的层面。公共垃圾箱不但要满足人们生活的基本需求，还要赋有人文公共艺术内涵，丰富人们的审美观念，让人们感到身心愉悦。垃圾箱作为公共环境设施的重要组成部分，设计时不仅要考虑使用者的感受，还要考虑与生活环境相适应。例如居民社区的公共垃圾箱的设计，由于生活垃圾的多样性，垃圾箱设计也应分类。针对液体垃圾的处理，垃圾箱设计应为塑料封闭性的，并且投放处应设计的大一点，这样既解决了腐蚀铁制垃圾箱的问题，又保证异味的不再扩散，居民用起来也方便。对大块垃圾的处理，垃圾箱设计应为一个大型的地下垃圾箱，这样垃圾比较容易安放，也比较的美观。对废弃有害垃圾的处理，居民应该统一使用环保垃圾箱。Thank You!
