可持續(xù)性設(shè)計
——戶外智能垃圾桶設(shè)計研究

王琪，李波濤

（武漢理工大學(xué) 藝術(shù)與設(shè)計學(xué)院，武漢 430070）

中國是人口大國，每日產(chǎn)生的垃圾是不可計數(shù)的，垃圾的處理也就自然而然的成為一個非常重要的問題，而垃圾桶在垃圾回收與處理過程中起到了收集乃至分類的作用，其重要性不言而喻。戶外場所的垃圾桶更是在保證公共環(huán)境整潔有序中充當(dāng)著無法取代的角色。隨著可持續(xù)發(fā)展理念和人性化設(shè)計的普及，我們要求關(guān)于垃圾桶的功能不僅要做到收集垃圾，還要實現(xiàn)垃圾的分類收集，并且能達(dá)到前所未有的人機(jī)交互體驗，就目前的現(xiàn)狀來看，傳統(tǒng)垃圾桶（圖1）的設(shè)計存在很多弊病，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到這一要求。

一、傳統(tǒng)垃圾桶的弊病

（一）開口設(shè)置不合理

敞口式垃圾桶：雖然方便扔垃圾，但味道擴(kuò)散快，尤其在夏天，剩余食物經(jīng)過高溫蒸發(fā)而散發(fā)的氣味兒給途經(jīng)的行人非常糟糕的體驗；也造成了周邊環(huán)境的視覺污染。

揭蓋式垃圾桶：很多小區(qū)的大桶垃圾箱皆為翻蓋垃圾箱，而一旦垃圾積累量過大沒有得到及時的清理，會導(dǎo)致翻蓋太臟，大家都不愿意掀起蓋子去扔垃圾。有部分使用者甚至放在箱體旁邊，久而久之，垃圾箱也就成了擺設(shè)。

踩踏開蓋式垃圾桶：可以阻礙味道擴(kuò)散，手也不用過多接觸垃圾桶，較之于前兩者體驗更好。但是踩踏式戶外公共垃圾桶的普及度遠(yuǎn)不如前兩者，多為家庭使用。其次，腳踏式垃圾桶有時一腳踩下去，蓋子打開速度過快，若垃圾過滿，便會涌出，如果在蓋體上有液體會飛濺到身上。作為路邊的垃圾桶，如果采用腳踩式的話，最大的問題在于需要行人停下腳步去完成開蓋子的操作，效率降低。

（二）容納量與清潔問題

人流密集的地方，如學(xué)校、商場、公園等，雖然垃圾桶布置的數(shù)量會適當(dāng)增多，但是進(jìn)入人流高峰期時，垃圾桶的收納量很容易達(dá)不到短時間內(nèi)的需求。部分使用者并不會因為面前的垃圾桶已經(jīng)不能承受而去尋找附近另一個垃圾桶，只是強(qiáng)行塞入導(dǎo)致垃圾溢出，“破窗效應(yīng)”一旦出現(xiàn)再加之沒有及時制止很快就會被擴(kuò)大，極易出現(xiàn)垃圾積久成堆的現(xiàn)象，傷害環(huán)境的同時加重了清潔工的負(fù)擔(dān)。

由于垃圾分類投放的模式在我國還未能很好地普及，垃圾的回收和垃圾箱的清潔便成了難題。更難以清潔的是垃圾桶內(nèi)倒進(jìn)的液體造成的頑固性貼壁污漬；且一旦清潔間隔時間過長或者清潔不徹底就會造成物污漬的頑固性存留，久而久之，就會更難清理干凈。加上清潔工人無法知道垃圾箱的裝盛狀態(tài)，不能及時清理垃圾箱，當(dāng)垃圾箱內(nèi)垃圾過多而溢出，會影響公共場合的衛(wèi)生，惡性循環(huán)就會加劇。

（三）分類與回收問題

由于垃圾的分類與回收在國內(nèi)仍在起步階段中前進(jìn)，民眾針對垃圾如何“被收納”的認(rèn)知不強(qiáng)，技術(shù)不到位，無明確規(guī)定與政策，故垃圾桶的分類也不明確；使用者甚至?xí)羞@樣的體驗：自己有意識將垃圾按類別扔進(jìn)對應(yīng)的箱體，但清潔工人回收垃圾的時候卻又把所有的混雜起來。正確的行為得不到預(yù)期的回應(yīng)，心理落差的積累就會造成失望，導(dǎo)致行動上的消極。

但值得注意的是，垃圾分類與回收利用是可持續(xù)發(fā)展模式的積極狀態(tài)，垃圾桶終將實現(xiàn)嚴(yán)格分類。

> 圖1 傳統(tǒng)垃圾桶

> 圖2 美國紐約時代廣場“大胃王”垃圾桶Big Belly

> 圖3 智能分類垃圾的機(jī)器——Transhbot

> 圖4倫敦奧運會智能垃圾桶

二、戶外智能垃圾桶的特點

（一）自動感應(yīng)

感應(yīng)垃圾桶，與日常生活中人們常見的普通構(gòu)造的相區(qū)別，簡單概括來講，桶蓋子可以結(jié)合感應(yīng)器來實現(xiàn)開關(guān)模式的自動互換，省去手動和腳踏的操作。目前市面上主要有三種感應(yīng)方式：熱釋電紅外、紅外對管、微波感應(yīng)。感應(yīng)高度可達(dá)30～40cm，開蓋之后直到感應(yīng)區(qū)域的東西離開才會將桶蓋重新蓋上。

自動感應(yīng)讓人們不用近距離接觸垃圾桶蓋，距離增大，自然會在一定程度上降低心理上的不適感。感應(yīng)式垃圾桶智能感應(yīng)打開，不僅讓人們愿意走近扔垃圾，而且這種互動本身就在一定程度上帶給人舒適感與愉悅感，解決人們慣性思維中對垃圾桶臟亂差的定勢，減少遠(yuǎn)距離向垃圾桶“投籃”的運動。智能化讓人們更享受生活。

（二）智能壓縮與自動檢測

《機(jī)器人總動員》里的機(jī)器人瓦力非常生動地把垃圾吃到肚子里，經(jīng)過內(nèi)部“消化系統(tǒng)”壓縮成幾何方體再吐出來，在紐約時報廣場可以找到它的同伴——“大胃王”垃圾桶Big Belly（圖2）。這款擁有相似“食量”的垃圾桶相對于其他同類來說更適宜安置在人群流動的速度和數(shù)量巨大的區(qū)域，比如Shopping步行街、歡樂谷、旅游景點……

Big Belly縱長128cm，體重可達(dá)136kg，日常垃圾桶的收納量可以達(dá)到120升，而Big Belly可以利用壓縮技術(shù)將“食量”擴(kuò)充到其空間固定體積的5倍左右，當(dāng)單次收納到接近最大值時，壓縮系統(tǒng)會在短短的40秒內(nèi)將存儲的雜物擠壓至松散時的20%。通過這種特殊的“消化系統(tǒng)”可以將有效清潔次數(shù)由最初的半天一次減至為七天一次，大大減輕了相關(guān)人員的工作量，很大程度上提升了垃圾集納和清理的效益。Big Belly收納量一旦達(dá)到最大的極限時就會及時自發(fā)性連接網(wǎng)絡(luò)，向處理中心發(fā)出容量告急預(yù)警并提供準(zhǔn)確的定位。處理中心信息收集模塊就會依據(jù)上傳的數(shù)據(jù)通過解析做出最優(yōu)的清理時間以及線路的行動方案，對其進(jìn)行高效率的處理。如此，可降低經(jīng)常性的人力巡視，同時避免垃圾過量未清理的情況，節(jié)省人力物力。

（三）智能分類

安放在箱體頂部的自動掃描裝置，可以在頂部檢測到使用者發(fā)出的投擲行為，通過對手持物識別掃描、鑒別品類，確定無誤后，箱蓋會呈現(xiàn)可投放狀態(tài)，等待使用者完成最后投擲行為。反之，垃圾箱的蓋子則不會打開。如此智能的技術(shù)真的可以實現(xiàn)嗎？一個名為Clean Robotics的美國匹茲堡創(chuàng)業(yè)公司已經(jīng)成功研制出了一款智能分類垃圾的機(jī)器——Transhbot（圖3）。可見，智能分類并不是一件遙遠(yuǎn)的事了，已經(jīng)是一項可以實現(xiàn)的技術(shù)。

（四）低溫處理與新能源

早在8年前就已經(jīng)有這樣一種智能環(huán)保殺菌消毒除臭垃圾桶，它通過低溫處理垃圾，無需添加任何藥劑，殺菌消毒無死角，沒有任何殘留，同時避免了二次污染的問題。

智能垃圾桶較之于普通垃圾桶，需要消耗一些能量，而同樣為了合乎可持續(xù)發(fā)展理念，可以運用新能源技術(shù)，如太陽能、風(fēng)能等。Big Belly就是利用它頂部的太陽能電池板供能，一天消耗的能量大概等同于烤一片面包的能量。由此可計算出，當(dāng)出現(xiàn)光照不充足甚至沒有的情況時，其提前已存儲的電量也可以滿足大約72h的正常運作。

（五）智能化

隨著智能化時代的到來，人們對智能產(chǎn)品的需求日益增大，哪怕是垃圾桶，當(dāng)它可以提供無線網(wǎng)絡(luò)時，人們也不驚訝。在第30屆夏季奧林匹克運動會期間，在倫敦市街口和奧林匹克體育中心放置著一臺“小型顯示屏”，而真實身份是一款新型智能垃圾桶（圖4）。強(qiáng)化玻璃鋼材料的殼體，LCD顯示屏安裝在雙側(cè)，屏幕循環(huán)播放奧運會信息、天氣預(yù)報等各種新聞消息。可見，智能垃圾桶的多功能化是一種無法阻擋的發(fā)展趨勢。

三、面臨的困難

戶外智能垃圾桶的普及面臨的最大難題是資金問題，智能垃圾桶確實功能強(qiáng)大，但其成本之高同樣令人咋舌。讓一個城市投資上百億或者是幾十億可不只是說說而已。并且，由此引發(fā)的防盜問題也有待考慮。

不過，根本問題是人們的分類回收垃圾意識。不管垃圾桶的功能能發(fā)展到多么強(qiáng)大，若人們沒有這方面的意識，都不能從根本上解決問題。中國是人口大國，居民的素養(yǎng)并沒有達(dá)到很高的理想程度。部分人對垃圾分類有一定的認(rèn)識，但做不到嚴(yán)苛程度，因此可以通過智能垃圾桶的輔助完成標(biāo)準(zhǔn)的垃圾分類；但仍存在習(xí)慣性隨意扔擲，更別提分類回收了。所以明確并完善垃圾分類與回收的相關(guān)法律法規(guī)，培養(yǎng)人民垃圾分類與回收的意識與習(xí)慣顯得尤為重要。

此外，戶外智能垃圾桶的技術(shù)問題在這個科技飛速發(fā)展的智能化時代并不是難事，但是人們對于黑科技的認(rèn)知度與接受度卻有待提高，普通平常的垃圾桶一下子變得如此高大上，難免令人有種抵觸感。因此，戶外智能垃圾桶的普及很可能會受到一定程度上的阻礙。

結(jié)語

盡管戶外智能垃圾桶的普及在短期內(nèi)難以實現(xiàn)，但它是綠色環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃中一項重要的環(huán)節(jié)，并且將會加入充分考慮的人機(jī)關(guān)系，如果在未來科技和政策的推動下將會成為一項完美的人性化設(shè)計，從長遠(yuǎn)角度來看，這為垃圾分類與回收的現(xiàn)狀提供了一種有效的緩和方式。