用可持續設計推進“廁所革命”

“廁所革命”被視為社會文明進步的重要工程之一。廁所的規劃和建設是城鄉環境改善的重要組成部分，合理的廁所規劃布局、良好的如廁環境、適宜的處理技術有助于改善城鄉環境和優化生態環境。近年來，“廁所革命”在全球范圍內愈發成為被廣泛關注的對象和議論的話題。

有關數據顯示，2015年全球仍有24億人缺乏安全、衛生的廁所使用。糞便所帶來的污染缺乏有效處理，每年導致近50萬名5歲以下兒童死亡，全球每年由于醫療成本增加、生產力降低和收入減少造成的經濟損失高達2230億美元。廁所是人們對抗傳染性疾病的重要戰場之一，是事關全人類良好健康與福祉〔即聯合國可持續發展目標 7（SDG7）〕的重要議題，當今全球還有一半的人口用不上安全衛生的廁所，無法過上健康的生活。想要在全球范圍消除貧困這個頑疾，需要用全新的方式來審視廁所革命的問題并最終解決因廁所系統引發的全球衛生危機。

用“可持續設計思維”創新設計生態廁所系統

2015年，清華大學美術學院劉新教授與清華大學無錫應用技術研究院武洲主任牽頭組建了廁所研究與設計研發課題組，目標是針對中國現狀，結合國內外先進經驗，聯合高校優勢資源與相關企業共同提出整合性的生態廁所解決方案。即借助“可持續設計思維”的方法，遵從生態設計理念和循環經濟目標，融入技術和商業思考，從系統層面進行整合設計，努力推動“廁所革命”的實踐與落地?？沙掷m設計是通過協調人、物、環境之間的關系（功能的、美學的、生理的、心理的、社會的、環境的、品牌的等等），從而提出創新性的解決方案或提出對未來的愿景（產品、系統、服務），并在這一過程中創造意義和價值。

不同于單純的技術創新，可持續設計是以綜合的視角和系統的思維解決上述復雜問題。廁所作為自然生態與社會生態中的一環，涉及物質與能量系統、污染物處理與再利用以及社區交往與公共衛生建設等。經過多年的研究與實踐，項目組提出廁所設計的目標，即在“最低環境影響”（減量化—無害化—資源化）的前提下，有效滿足人們如廁的生理與心理需求，同時獲得可持續運營能力。好的廁所設計還可以幫助使用者培養良好的衛生習慣，塑造環保意識，促進社會和諧，并參與構建一種新型的廁所文化。

生態廁所系統盡管要考慮的因素眾多，但基于這一目標，課題組逐漸明確了廁所設計的基本原則，即HEBC原則——人本設計（Humanistic design）、生態優先（Ecological priority）、商業可持續（Business sustainability）和文化塑造（Culture shaping）。一是人本設計：無論城市還是鄉村，富庶地區還是貧窮地區，對人的各種如廁需求（生理和心理）的理解和關懷是設計的基本內容，強調包容性設計理念，特別是對老年人、殘障人、孕婦和兒童等特殊人群的關注。二是生態優先：生態環境保護是未來設計的核心議題。設計應選擇“最低環境影響”的技術系統，實現廢棄物的減量化、無害化，直至資源化；同時，盡量減少能源、材料和水資源的消耗，并優先選擇可降解或可循環再造的生態材料。生態優先原則實際上是對人類長遠利益的保證。三是商業可持續：設計可持續的商業模式，如優化管理、維護的流程，提高效率，降低成本；廢棄物資源化再利用；配套商業設施、廣告與物品售賣盈利；其他增值服務；等等。商業模式的可持續性是實現生態目標與人性化目標的基礎，也是對政府支持的公共衛生服務的重要補充。四是文化塑造：尊重文化差異與習俗；在建筑、景觀與設施設計中應充分考慮地方特色與差異；更重要的是轉變公眾對廁所的認識與觀念，將健康、衛生、環保的理念植入設計，共建新型廁所文化。

依靠跨學科協同制定綜合解決方案

在HEBC廁所設計原則的指導下，生態廁所系統設計的內容一般包含以下幾個層面：一是產品層面，是指具體廁所設施的設計，包含便器、潔具、燈具、無障礙設施、通風除味設備等；二是信息層面，是指各類識別性與指示性標識、信息交互界面以及宣傳與科普知識的視覺化設計等；三是空間層面，是指各類設施與信息的容器，包含建筑、景觀、內部空間設計等；四是系統設計，涉及糞便、尿液的收集、儲運、處理與應用的技術系統，以及維持廁所運行的管理與服務系統設計等。盡管相關法規、標準日漸完善，但上述設計內容依舊充滿了各種可能性。因此，在著手設計之前，最為重要的是研究“限定性”要素，并給出設計定義。城市居民區、旅游景區、高原地區與河北農村都需要廁所，但由于人的需求與環境條件等限定性因素的不同，廁所設施、信息傳達方式、建筑空間，以及采用哪種技術手段與管理方式都有極大差異。實際上，影響廁所可持續設計結果的要素眾多，但重要的幾點包括使用者需求、其他利益相關方訴求、環境、條件限制、技術限制、成本控制、法律法規等。這些要素在可持續設計中會被反復提及和考量。

以公共廁所設計為例，無論是位于城市、鄉村還是旅游景區，其系統設計都需要考慮以下內容：區域規劃——分布、密度、位置等；生態技術應用——糞便尿液的收集、處理、使用，節水、節能、除臭等；產品設施設計——蹲便或坐便器、洗手池、燈具、無障礙設施等；空間設計——不同功能區的劃分、男女廁位分布、動線設計等；建筑景觀設計——符合地域文化的建筑和景觀設計；服務設計——針對用戶行為與體驗的綜合服務設計，如找廁所的軟件、衛生用品銷售、旅行或醫療增值服務等；視覺傳達設計——導視系統、風格化標牌、設備使用指南、科普知識、公益宣傳等；經營管理——日常維護、管理方式與商業模式。這些設計內容遠遠超越單一學科范疇，如果僅是“簡單集成”或“技術堆砌”，不可能真正實現“廁所革命”的目標。因此，一個好的廁所設計，必須從人的需求、社會趨勢、地域環境限定、文化、宗教與制度標準、技術條件以及成本等角度出發，依靠跨學科協同創新方式，最終提出綜合的、可持續的廁所服務系統解決方案。

基于生態廁所系統設計思路，自2018年以來課題組為北京核心老城區（東城區）的1325座公共廁所新建及改造提供了全方位的系統設計咨詢顧問服務。該廁所項目涉及完整的產品、信息、空間以及系統層面的設計，在優先滿足本地居民日常使用的前提下，做到最大限度的開放性，為各類游人、路人提供貼心的如廁服務。自2018年開始至今，新建改建的廁所均獲得了社區居民、游客及環衛主管部門的充分肯定。

鄉村“廁所革命”助力低碳農業

2021年黨中央、國務院全面推進“鄉村振興”重點工作，如何在鄉村有效進行“廁所革命”成為亟待破解的難題。面對廁所問題，首先需要突破簡單的技術思維模式，重新思考中國傳統文化留給我們的大智慧。中國傳統文化中的“天人合一”“物盡其用”等觀念，深深影響著人們的日常生活與農業生產，其中，中外學者及行業實踐者通過反思對待糞便的態度，進而希望重構“美糞”與“良田”的關系。這種傳統理念也理應成為今天生態廁所設計的基點。

在農作物生長所需要的各種營養元素之中，最重要的3種營養元素是氮、磷、鉀。由于人類食物結構豐富，糞尿中這3種重要元素含量豐富。在農村開展“廁所革命”行動，不但可以通過人性化的設計提高如廁的舒適度，實現更好的衛生如廁環境，而且可以采用先進技術，實現分類收集排泄物并進行無害化、資源化處理，將排泄物中的有機質與營養物有效回收再利用，這意味著未來低碳農業的發展將因“廁所革命”而更上一層樓。

2016年以來，國家投入大量財力、物力和人力開展農戶廁所的提升改造，但在調研中發現很多改造完的廁所農民根本不使用，甚至很多人對“廁所革命”產生了抵觸情緒，這些現實困境多是發生在缺廁、少廁、高寒或缺水地區的廣大農村。首先，“一刀切”而非“因地制宜”的方式，將北方農村地區的廁所改造成同城市一樣的水沖廁所，冬天水管凍裂，造成廁所無法使用，而用開水沖廁所是不現實的，導致“不好用”。其次，廣大農村地區沒有完整的下水道管網，也沒有糞便污水處理廠，改成水沖廁所以后，糞污就會進入化糞池，清掏一次需要支付100元左右的費用，給使用者造成了長期的經濟負擔，導致“用不起”。最后，從農戶家清掏出的糞污無處可去，又無有效的監管機制，所以糞污被偷排的現象非常普遍，導致“管不了”。

清華廁所課題組針對上述難點研發了適合高寒缺水農村地區使用的“免水沖生態廁所系統”，在研發初期就提出“用得舒服、管得方便、使得省錢”三個原則。與現有國外無下水道廁所相比，主要有三點優勢：一是價格便宜，國外廁所產品動輒上萬，甚至上萬元一套，而免水沖生態廁所系統成本約1500元，具有價格優勢；二是清掏周期長，國外的生態廁所只收集不處理，基本30天就需要用戶清掏一次，造成很大的使用麻煩。清華免水沖廁所對糞便進行脫水腐熟處理后，可以達到兩年清理一次，群眾用得更安心方便。三是使用成本低，每年的耗材成本大約需要10元，相比其他同類產品需要用戶每年投放150元至300元的耗材花費，較低的使用成本受到廣大農戶的歡迎。2021年，值中華人民共和國恢復聯合國合法席位50周年之際，聯合國全球契約組織“一帶一路”行動平臺將此款生態廁所作為獻禮項目，作為聯合國全球契約組織全球首個公共衛生示范項目，向共建“一帶一路”國家推廣。

我國幅員遼闊、氣候多樣、民族眾多，這為課題組設計研發生態廁所提供了廣闊的應用空間。生態文明建設不僅僅是綠水青山，更是各維度生態系統的全面打造?！靶⒋竺裆?，中國哲學思維下的生態廁所系統，或將是課題組向“廁所革命”這一影響全人類的世界議題交出的一份“中國答案”。