探討城市水面垃圾清理器設計研究

目前城市水面上的的垃圾的清理直接關系著整個生態系統，而清理工作主要由清理船來完成，由于靠燃油驅動，存在著空氣、噪音和油污等嚴重污染問題，且清理船體積偏大，運行起來成本較高、能耗大、不易普及和推廣。在另一方面，人工打撈勞動力度大、工作效率底、周期長，而且清理人員也得不到安全的保障，既費時又費力。所以文章從城市水面垃圾清理繼承以及創新這兩個交叉點切入，同時對現有該清潔設施進行對比參照，同時對某一地區水域進行實地的調研，從而分析相關數據探尋設計的共性。

城市水面垃圾清理器設計理論研究

1.繼承原則

技術的發展規律表明，大部分是通過局部的革新，技術的嫁接，綜合的發展表現出來的，所以新技術的產生都會保存一部分的老技術。在每一個新產品的誕生它不可能對原有的市場技術基礎和條件完全舍棄不用，應要滿足現有的經濟條件。如果想在設計中應用正確的產品設計的方法，首先要做的就是了解它的設計要素和使用原則。

2.創新原則

一項設計如果在整體和局部上都沒有新的創意，其先進性和市場的競爭力就會大大的降低，那么產品的生命周期就會很短促，所以說創新是設計的靈魂所在。但也不能刻意的追求創新而忽略其他。首先，做設計要以人為本，在顧客的基礎上追求創新。其次，在滿足新原理、新技術、新工藝、新材料、新結構的同時，也必須考慮現實的經濟性和可行性。

3.產品設計的設計要素

物質功能，是功能基礎的體現，也是產品造型設計的目的和根本。例如：漂亮的手表，沒有時間的顯示，這就表明外觀再漂亮是無用的，也就說明功能才是更重要的，這才是根本設計目的；其次造型形象，它是體現產品美學的基礎，是使用功能和精神功能的綜合體現；物質技術基礎，是體現產品物質基礎。

城市水面垃圾清理器設計研究

1.水面垃圾清理器的創新性設計

縱觀現有垃圾清理設備，從最初的人工打撈到現有大型船只的打撈，從現有清理船的打撈方式在到它們的工作原理，也正是需要所探究理解的。

大部分清理船，都是在在首尖艙設有垃圾清理裝置，所以在設計時，要改進布局，使之更為合理。而且一般的水面垃圾清理設備為體積龐大的清理船，水面垃圾清理器大部分體積較大，結構繁瑣等歷史的遺留問題，只有改變才能做出真正有意義的創新設計。再之從要素到原則，從物質功能到創新原則，清潔是目的，實用是基礎，創新是靈魂，做到清潔與自然統籌設計。

2.垃圾清理器創新性分析

水面垃圾清理器的創新性主要涉及到節能、垃圾回收的方式、以及材料的選取就會造成垃圾清理器的使用壽命的長短等各方面的內容研究。

a.能源的使用多少是大型清理船一實質性問題，現有的大型清理船使用油來運作，那么在清理的同時，也會對水面造成嚴重的問題，俗稱“水上漏油”。所以在能源使用方面我們也應該根據現有的經濟實力做出分析，得出最適用的能源材料。

b.在前文中對水面垃圾的初步研究就可以得到水面的垃圾不止泡面塑料這一類，垃圾的回收方式也是值得我們探究的，在現有大型的垃圾清理很少有對垃圾回收方式的研究，比如城市垃圾分類收集和垃圾的循環利用。

c.隨著造物歷史的發展，人類歷史的進步新材料的研究是歷史發展的必然趨勢。相信不同的材質都蘊含的不同的情感，它們都會擁有自己獨特的風格，好比高雅的陶瓷、溫馨的木材等等。材料正確的選取可以增強產品的使用性、舒適性、裝飾性。對于水面垃圾清理器清理水面上的垃圾首先就要考慮他的外觀材質能否漂浮于水面是非常重要的。要以現有的清潔船的工作的原理和結構分析，總結出垃圾清理器所應遵循的好的傳統，為創新設計奠定基礎，還要深入的了解水面垃圾清理器在節能、回收方式以及材料這三方面做出的研究。

某學校內湖水面垃圾清理設施需求分析

1.湖水垃圾分類及常規清理方式

a.三里河垃圾主要是生活垃圾：泡沫飯盒、衛生筷、塑料袋、地表植被、落葉、水生植物。

b.三里河的主要處理方式是人工打撈。

2.設計定位

a.新設計的小型化——目前的一些改造后的船主要用于大型表面處理，而文章中設計的創新產品，由于其尺寸小，它主要在學校內的小型湖面進行打撈工作，更便于對分布在小區域環境漂浮物的清理。

b.改良設計的操作靈活性——根據表面狀況的垃圾，可以選擇不同的經營模式。水面漂浮物種類繁多，應該研究收集方式來收集不同的垃圾，較于現在城市垃圾的分類收集也是我們所要研究的收集方式

c.改良設計的高效智能——機械化操作，遠程控制，大大提高了工作效率，垃圾，清洗效果顯著，大大降低勞動成本。提高湖水人工打撈的安全性，同時提高她們的工作效率。

d.改良設計的經濟耐用，維修方便、原材料成本低。

結束語

文章主要是以產品設計的創新原則、繼承原則為理論基礎，研究總結出水面垃圾清理器設計時所應遵循的法則與規律，從利用循環再生資源切入，并且以某學校內的湖水為實例研究。說明對于中小型水面漂浮的清理，更需要小型化的設計，結構簡潔穩定，能夠抗風浪，操縱方便快捷，高效率的設計。

（作者單位：西安理工大學）