長春市社區智能化分類垃圾箱設計研究

金雅慶，李卓

（吉林建筑大學，吉林 長春 130118）

根據《關于在全國地級及以上城市全面開展生活垃圾分類工作的通知》，我國目標到2022年，各省一級城市起碼要有一個區完成垃圾分類管理工作全覆蓋，其余各區也起碼有一個街道建成基礎生活垃圾分類的示范片區。社區作為垃圾分類的源頭之一，在垃圾分類中發揮著至關重要的作用。現如今，長春市在生活垃圾分類方面仍面臨著很多待解決的問題，因此本文將以長春市城市社區為樣本展開調查研究，主要針對長春市社區在進行垃圾分類的過程中所存在的問題，提出智能化分類垃圾箱設計方案，以推動居民良好生活習慣的養成，保障城市生活垃圾分類的深度落實。

1 長春市垃圾分類現狀

通過對長春市主城區朝陽區、南關區和二道區的社區開展生活垃圾現狀及智能化分類垃圾箱情況的調研，以及查閱政府官網關于生活垃圾分類管理的政策、規章和條例，與社區物業工作人員、社區住戶代表進行訪談，總結了長春市社區生活垃圾分類治理的現狀及所面臨的困難。

1.1 長春市居民對生活垃圾分類認識情況

2019年開始，長春市電視臺、報刊和網絡媒體開展了垃圾分類推廣指導工作，各區結合實際，同步開展生活垃圾分類入戶宣傳等活動。產生了很好宣傳效果，使得大部分市民知道長春市已經全面實施城市生活垃圾分類，并看到很多落到實處的垃圾分類政策及城市變化。但通過到社區走訪了解，仍有市民表示：只是聽聞實施了生活垃圾分類，但在社區內針對垃圾處理沒有看到相應的改變。在進行城市生活垃圾分類必要性的調查時，絕大部分居民及社區工作人員表示：推進垃圾分類政策是有必要的，同時希望社區也應在垃圾箱智能化設計上做出相應的升級和改變，對智能化分類垃圾箱的落實產生了積極熱烈的反響。

1.2 社區生活垃圾分類落實情況

通過在對長春市主城區朝陽區、南關區和二道區所在城市的社區進行生活垃圾分類現狀及智能化分類垃圾箱情況調研發現，社區內普遍并無智能化垃圾分類垃圾箱，長春市內老舊社區居民樓樓下安置的是無垃圾分類功能的240升塑料垃圾箱，這既影響了居民的正常生活，也有礙社區環境的美觀。長春市內新開小區樓盤內的垃圾箱均為兩桶垃圾箱，僅設可回收垃圾和不可回收垃圾兩類投口（圖1），不具備智能化功能。相較于老小區內無分類功能的垃圾箱有了進一步升級，但是針對垃圾分類并無太大提升作用。由于長春市內社區的垃圾箱普遍缺乏智能化設計，導致在生活中給居民們投擲垃圾造成了不小的阻礙。

圖1 長春市某社區垃圾箱（圖片來源：作者自攝）

1.3 長春市社區生活垃圾分類問題

1.3.1 社區垃圾分類垃圾箱基礎功能不夠完善

長春市基礎設施的數量可以保證，但質量方面、完善程度還存在欠缺，如有些地方垃圾分類的基礎設施不夠標準，只有簡單的可回收垃圾與不可回收垃圾；有些地方干脆就只有一個大垃圾桶，又回到了最初不分類的狀態[1]，導致居民即使具備了垃圾分類的科學知識，能夠分清垃圾種類，但在實際生活中，無法真正落到實處。且個別垃圾箱存在破舊、損壞的情況（圖2），比如：垃圾箱左側有很長的裂縫，從箱底延伸到了箱側邊中部，還有的垃圾箱缺少外蓋等等，對居民投放垃圾造成困難。導致居民垃圾無法放入垃圾箱而出現隨地亂放的現象，到了夏季還會散發異味，對社區環境造成一定負面影響。

圖2 長春市南關區某社區垃圾箱現狀（圖片來源：作者自攝）

1.3.2 社區居民針對垃圾分類認識不足

長春市主城區較大比例的居民對垃圾分類認識不足，無法正確分清生活垃圾的種類，存在一定的垃圾分類意識不足現象[2]。

2 垃圾箱智能化發展概述

基于目前的技術水平，智能垃圾箱能達到的最高狀態就是語音與清潔的結合，垃圾箱箱體一般分為有害物質、廚余果皮、有害垃圾、可回收物和其他垃圾這五類投口。少數社區智能垃圾箱配備有社區專門定制的智能卡，居民可以采用定制的卡進行識別，此卡也可與手機綁定，通過手機app掃描二維碼登錄，操作簡便。接著將生活垃圾投入相應投口，屏幕上方就會顯示本次投放垃圾的重量、獲得金額和環保值等信息，投放垃圾規范的居民會獲取一定金額，總余額超過一定數額即可提現，以推動居民良好生活習慣的養成。

但目前主流應用的智能垃圾箱大多采用的還是通過人工方式對垃圾進行分類、清理和壓縮，并非是一種自動化可控制的垃圾箱。國內外雖然已經有許多發明專利，但多為外觀設計專利，在設計中還是應該更多考慮到實用性和便民性，且智能垃圾箱的智能僅僅是在設計基礎上針對密封功能進行了升級，同時增加了感應功能，和我們手機上語音喚醒的智能應用差得遠。

3 智能垃圾箱功能需求分析

3.1 安全需求

各個城市約有10%到20%的垃圾箱曾因扔煙頭導致燒毀，智能垃圾箱在設計方面應考慮到安全隱患，比如可在箱體達到70℃后會自動報警，自動通知附近的環衛工人及時滅火，溫控方面的智能化會減少垃圾箱被燒甚至引發火災的安全隱患。因此巴黎市對于垃圾箱的設計提出了如下要求：1）使用可發現易燃易爆炸物品的透明垃圾袋。2）搭配有熄滅煙頭的設置[3]。

3.2 智能化需求

很多居民表示社區垃圾箱智能化升級是推進垃圾分類的根本措施，首先，針對垃圾分類在落實中是有一定困難的，垃圾箱應該具有自主分類功能，尤其針對有害物質要有自動識別警告功能。其次，即使是帶蓋的垃圾箱，頻繁手動或腳動掀蓋也是挺麻煩的，垃圾箱具備自動開蓋功是最基本的功能。除此以外，智能化分類垃圾箱在設計中還應加入更多考慮便民性細節的功能。

4 智能化分類垃圾箱方案設計

隨著長春市垃圾分類工作的推進，市民垃圾分類意識雖有提升，但社區內垃圾箱設施仍存在欠缺和不足。于是本智能化分類垃圾箱方案設計從智能化分類、設計、感應式開蓋設計、體貼使用細節幾個角度進行設計研究，同時提高長春市社區居民生存環境和生活質量，完善社區治理體系，進一步幫助居民養成源頭分類習慣。

4.1 針對垃圾箱分類投口的設計

針對長春市社區，本智能化分類垃圾箱分為濕垃圾、干垃圾、有害垃圾和可回收物四大類投口。同時考慮到環衛人工在回收垃圾時存在容易被玻璃制品或金屬制品等硬物刮傷的危險及紙盒、塑料飲料杯等物品特別占地方的情況，故另設玻璃、金屬、塑料、紙類四個投口。考慮到盡量避免人與人的接觸，在紙類投口一側設置的是腳踏式踏板，人們在扔完垃圾后在箱側用腳踩幾下，以達到帶動動力裝置壓縮垃圾來節省空間的目的。

4.2 太陽能感應式開蓋設計

本設計方案從一些中高端車型，利用腳踢感應式開關來開啟后備箱獲取靈感，本智能化分類垃圾箱可實現腳一揮相對應的投口即可迅速打開這一功能。而且該垃圾箱還能通過太陽能提供能源，只需較少的陽光照射，便能足夠支持其智能化應用，再加上相應的蓄電池，即使在陰雨天也不會影響其使用。

4.3 體貼使用細節

智能化分類垃圾箱要兼顧環境、管理、保潔、游客、維修、安保與重大活動的搬移[4]，實際上是要滿足很多人的需求，因此垃圾箱內垃圾滿溢后會定向發信息給附近的環衛工人，收到信息后就可以進行及時清理，減少了環衛工人巡視垃圾桶的勞動量。

本智能化分類垃圾箱也會利用大數據、物聯網、移動互聯網和人工智能等技術，給垃圾處理的前端分類組建起完整細致的分類信息系統平臺，在此平臺上，能實時查看分類垃圾投放、小區用戶數據、回收設備數據等，以及每月垃圾投放分類統計數據。將此系統覆蓋到社區環衛體系的全部環節，此系統分析出來的數據也可針對性地對政府相關機構、社區、物業等開放，促進長春市社區實現智能規劃，更加快速、便捷的實現實時觀察和有效監管城市環衛體系。

5 結語

針對長春市社區垃圾箱沒有對垃圾進行明確分類，人們在使用的過程中存在著麻煩、浪費時間等問題，本智能化分類垃圾箱融合了多個分類模塊，并且利用自身的智能裝置，引導人們對家庭中的垃圾進行分類，還能幫人們節省出大量處理垃圾的時間，可以使人們使用更加方便。希望本研究設計有助于長春市智慧城市的創建，實現創新的社會價值。