垃圾箱的人机工程学设计.doc

基于人机工程学的街道垃圾箱设计伴随着社会文明的不断进步，人们的生活日新月异，垃圾箱作为一种文明的象征已经遍布于大街小巷。我们获悉，全国约60%以上的城市陷入垃圾围城的困境。仅“城市垃圾”的年产量就近1.5亿吨，这些垃圾绝大部分都处于露天堆放的状况。它不仅影响城市景观，同时也污染大气、水和土壤，对人民健康构成严重威胁。实际上，如果你手上拿着香蕉皮想扔，但一想到脏兮兮的垃圾桶，还要用手打开桶盖，实在是不想靠近的。那么怎么解决这一问题，让垃圾桶变得更具亲和力，就是设计首先要考虑的问题之一。我们对于解决垃圾桶这个问题的设计，可以从分类上加以研究。其实，垃圾桶的设计很大程度上是向着垃圾分类化发展的。据有关资料统计，垃圾分类收集后，每利用1吨废纸，可造纸0.8吨，相当于节约木材4立方米或少砍伐树龄为30年的树木20棵；每利用1吨铁，可提炼钢0.9吨，相当于节约矿石3吨；1吨废塑料再利用可制造0.7吨汽油一. 垃圾箱的人机分析与设计原则1. 现有垃圾箱的宜人性分析现有垃圾箱的常见问题有：（1）垃圾箱的高度不当；（2）垃圾箱箱盖过重；（3）垃圾箱构造不合理；（4）垃圾箱的分类不合理，标志不明确；（5）垃圾箱的设置不合理。这些问题影响垃圾的收集与处理，想要解决垃圾问题，就要首先设计出优秀的垃圾箱，这是解决垃圾问题的关键之一。2. 垃圾箱的人机工程学分析一. 尺寸（1）尺寸人机分析1） 与垃圾箱有关的人体尺寸（表一）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。 表一 与垃圾箱有关的人体尺寸尺寸男女5%50%95%5%50%95%立姿肘高954102410968999601023立姿手功能高680741801650704757立姿双手功能上举高186920032138174118601976手长165180197150165180手宽7080906070802） 垃圾箱的尺寸垃圾箱的高度：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搞的一半。现有垃圾箱的高度一般在8001100mm之间，基本都满足要求（图一）。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。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。瓶子的直径一般小于100mm，加上考虑倾斜角度，垃圾箱开口的高度一般宜大于120mm（图二）。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1） 应尽量保持投垃圾时人的身体正直。2） 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，这会深深的影响居民投垃圾到垃圾箱的积极性。二.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。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；黄色垃圾箱放置不可回收垃圾，即在自然条件下易分解的垃圾，如果皮、菜皮、剩菜剩饭等；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。红、黄、蓝三种颜色能给人们投放垃圾提供一定的暗示。现在各类分类垃圾箱在相同的使用环境中需要有统一的颜色标志，以便于人们对垃圾分类投放。一些特定场合的垃圾箱还应在颜色上与周围的环境相适应，比如景区内的垃圾箱多用自然材料，给人以和谐的感觉，引发人们对自然的珍爱心理，增强环保意识。三.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（图三），他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（图四），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。四.标志以前垃圾箱只有单一功能，没有也不需要标志。但对于垃圾箱分类回收工作，标志成为垃圾箱的重要组成部分。市政府在认真学习国外的经验并广泛听取居民意见后，推出了明确的、统一的垃圾分类方法及措施。垃圾分类标志主要有（图五）。垃圾箱也未尝不可作为广告、宣传标语的载体，但需要设计得体，与垃圾箱及其环境相协调。五.摆放1)放置的场合 垃圾箱出现在道路、公共场所、小区、住家等各个地方。依据不同场合的需要，垃圾箱的容积、分类方式、形式都要作相适应调整，只有符合环境需要才是好的垃圾箱。2）方之间隔纽约市市政府对垃圾箱的设置距离具体的规定。一般来讲，每条街的街口都有一只垃圾箱。纽约市街道由“街”（street）和”道“（avenue）构成南北纵横的城市布局。这种设计能方便人丢弃垃圾。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。所以我们应该合理布置垃圾箱的位置。二.设计方案1.设计样图2.设计说明这款分类垃圾箱主要是在街道上使用。沿用以往垃圾箱的设计元素，以圆柱为主体，仍以黄绿作分区分色。其中绿色箱收集可回收物，黄色箱收集不可回收物。中间支柱上端设计了一个可换的柱头，既可以是装饰的柱头，也可以是用来回收废电池的小箱。柱头靠螺纹连接，方便更换。这款垃圾箱仍使用内箱，环卫工人可以通过钥匙启动垃圾桶机关，让垃圾桶自己轻轻倾斜，方便将垃圾桶内胆取出，把垃圾倾倒到垃圾车上。考虑到环卫工人工作时候，需要佩戴厚实的防护手套，所以垃圾桶内胆还特地留有一个大“缺口”，让环卫工人能够轻松提起内胆。三.设计小结垃圾分类处理作为世界垃圾处理和管理的潮流，既可以是垃圾资源化，又可以是垃圾处理更加有效，势在必行。分类垃圾箱也应向着更人机的方向发展，便于人们使用。 期望全民族的素质能很快提高，没有人民的高素质做后盾，任何积极的努力也无法获得满意的效果。只有人们真正的热爱我们的环境，把垃圾分类回收看作一件很自然的事，垃圾分类工作才能落到实处。参考文献1丁玉兰 人机工程学M.北京：北京理工大学出版社.2005.2阮宝湘.工业设计人机工程M.北京：机械出版社.2005.3周美玉.工业设计应用人类工程学M.北京：中国轻工业出版社.2001.4翟风奎.I-DEAS机械设计M.北京：机械工业出版社.2004.5阮宝湘.人机工程学课程设计M.北京：机械工业出版社.2005.