中国计量学院现代科技学院

课程设计报告

课程设计名称 杭州市下沙高教园区垃

圾箱的人机改良设计

系（部） 计测工程系

专业班级 安全091

姓 名 李欣霖

学 号 0930223141

指导教师 刘辉老师

20xx年 6 月 8 日

中国计量学院现代科技学院《安全人机工程》课程设计报告

摘要

人类的文明、社会的进步自古以来就是以人们的行为作为评价的标准的。但

是长期以来，环境问题永远都是一个不朽的话题，无论是从前，还是现在，不管是学生竞赛题目、论文话题、报刊、新闻等等太多的太多都离不开环境，由此看出，人类的文明随着社会进步而逐步退化了。鉴于当前各城市乃至全国生活垃圾堆放问题空前紧张导致更加严重的环境问题，而导致这件事情发生的一个重要问题是垃圾回收处理不当。生活中，公民不注意垃圾分类回收，可回收和不可回收的垃圾胡乱混合，结果全部变成不可回收垃圾，很大程度上增加了垃圾量，而可回收垃圾往往是难分解的，因此就极大的增加了无谓的填埋空间，并且使填埋垃圾长时间难以分解，这就直接造成了许多人口密集城市的各大垃圾填埋场和焚烧场不堪重负，频频告急。垃圾问题带来的巨大社会压力, 让垃圾桶成了各方关注的焦点。①由此可见，要从源头上解决问题，提高公民垃圾分类回收的意识显得尤其重要。还有一个方面，经常应为垃圾桶口的原因，不方便扔进去就会掉在外面。比如自己就是这样，所以才想着去改善垃圾桶，本文就是针对现用垃圾桶的部分缺点，结合人机学的知识做相应的改进，设计一款实用、耐用、舒适好用的杭州市下沙高教园区室外垃圾桶，运用SketchUp软件画图，方便大家理解。

① 国内关于垃圾桶的争论主要集中在城市中分类垃圾桶的设置和废存问题上, 相关新闻报道可见: 试行十年无成效 垃圾分类成了/ 乌 托邦0 ? [ DB/ OL] . http: / / news. xinmin. cn. [ 2009O11O26] . 孔之见. 垃圾分类别被一/ 桶0绊倒[ J] . 环境, 2009( 6) . 2

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目录

1、前言 ..................................................................................................... 4

2、设计调查 ............................................................................................. 5

3、问题的提出 ......................................................................................... 7

3.1垃圾箱的形式 ............................................................................... 7

3.2垃圾箱指示颜色 ........................................................................... 8

3.3调查资料分析 ............................................................................... 8

4、人机工程学分析 ................................................................................. 9

4.1尺寸 ............................................................................................... 9

4.1.1尺寸人机分析 ..................................................................... 9

4.1.2下沙高教园垃圾箱的改良 ............................................... 10

4.2颜色 ............................................................................................. 13

整体效果图 ............................................................................................. 14

结论 ......................................................................................................... 15

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1、前言

据有关资料表明，从20xx年起，中国城市垃圾生产量就已经超过美国成为世界第一，而且每年以8%的速度增长。但是我们的城市垃圾处理能力跟不上垃圾的增长速度，其结果就是有的城市垃圾越来越多。例如，承担广州市9成垃圾填埋量的兴丰垃圾填埋场，由于增长过快，将于20xx年被填满。北京市的所有垃圾填埋场也将于5年内基本达到饱和状体。尽管各地纷纷都有了垃圾焚烧项目，但由于许多项目仓促上马，一些环保指标都不达标，不仅达不到应有的目的，还引起了很多其他的环境问题遭到老百姓的抗议。新加坡《联合早报》曾报道:“中国垃圾焚烧项目的状况与中央政府的初衷背道而驰，不仅可能制造生态灾难，还可能成为群体性事件的重要诱因，严重威胁中国社会的稳定与国家安全。”而美国《时代》周刊也称：“环境问题正在考验中国的社会稳定。”

垃圾桶功能的建构过程也正是现代化过程中,人们在塑造周围环境的同时, 也制造了必须应对的风险。②随着社会文明的不断进步，人们生活的日新月异，人们的物质文化的不断丰富垃圾箱已经成为我们生活不可缺少的一部分。一个旅游景点的垃圾桶上有这样一句话：“ 果皮箱的功能: 一是装垃圾的容器; 二是测试每个人的公

③德心、环保意识的工具。伴随着下沙经济技术开发区的扩建和改造，导致了下沙高

教园垃圾箱的垃圾箱种类也逐渐增多,这就出现了一个问题，垃圾箱的分布极不合理，有些地方垃圾桶很多，导致每个垃圾桶没有垃圾，而有的地方又不够，垃圾经常掉地上，鉴于此本人根据自己的构思和人机协调性来改良垃圾箱。

②

③ 陈平原. 视野#心态#精神: 如何与汉学家对话[ N] . 南方周末, 2007O04O05. 参见: 最全垃圾桶标语[DB/ OL] . http: / / www. hnenv. com/ showbk. asp? id= 238.

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2、设计调查

垃圾箱的分类和回收再利用方式体现了现代社会的文明发展程度，人们对于不同类型

的垃圾和垃圾的不同处理方式都有了新的认识，如提倡“Reduce、Reuse、Recycle”，

减少垃圾数量、回收物的使用、资源的循环再利用，所以垃圾箱的设计内容和功能也

随着发生改变。④在街道上，我们经常都能看到，一个垃圾箱分为两个桶，就像一对

“孪生兄弟”，唯一的区别只是它俩身上分别标识着“可回收”和“不可回收”的文

字。虽然，分类垃圾箱的设置初衷是希望能将垃圾分类，然而在现实生活中，分类垃

圾箱的使用情况和市民对垃圾分类意识的淡薄确实令人担忧。

现象：绝大多数箱内垃圾混放，垃圾分类形同虚设。

所谓的分类垃圾箱，顾名思义，就是对不同的垃圾，进行分类投放、分类处

理。但是真正能做到的人很少很少，很多原因，因为忙，或者因为麻烦等等，但是这

样给环境带来多大的危害人们都不为所知。为了了解这些我大致做了一个简单的问卷

调查。 下面是我为了这次设计做的一个及其简单的调查问卷统计情况。 1、请问您有扔垃圾的习惯吗？

2、您对下沙的垃圾桶满意吗？

④ 王国勇，尚娜.公共设施设计[M].长沙：湖南大学出版社，2006.11

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3、您能分辨垃圾分类吗？

4、您认为下沙垃圾桶在哪些方面需要怎样改进？

上面只是简单罗列的几个典型问题，而还有一些是分布问题。由上面的分析

可以看到，人们的分类意识很薄弱，虽然都有扔垃圾的习惯，但是却不知道如何分类，所以垃圾桶的分类问题是一个严重的问题。公共卫生设施的建设对任何城市都是沉重的财政负担，小规模生产，非标准化，又加重了维护管理的难度，而系统化设计和管理是降低公共设施成本，提高质量便于维修的有效途径。⑤因此，设计时应着重考虑尺度的标准化，结构的相似性，构件的通用性和互换性。

⑤ 玮，章锦荣.[J]城市中垃圾箱现状分析及设计思想的探究.艺术与设计

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3、问题的提出

3.1垃圾箱的形式

垃圾箱一般两种形式：一体式和开盖式。一体式包括箱体，投入口，回收口三部分。开盖式包括箱体，投入口，箱盖，通常箱体内含有一个内筒，方便垃圾消除，其中箱盖处可开启，，作为回收口用，有时也省去投入口，只包括箱体和箱盖，箱盖即作为投入口又作为回收口。另外一种就是直接放一个大桶。

下面有几张图片，是自己拍的下沙的垃圾桶的形式

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3.2垃圾箱指示颜色

垃圾箱的颜色一定要起到识别作用，尤其在分类垃圾中不同颜色有不同的特

定含义。分类垃圾箱如下：红色垃圾箱放置有害垃圾；黄色垃圾放置不可回收的垃圾：蓝色垃圾箱放置可回收垃圾箱。红、黄、蓝三种颜色能给人们投入垃圾提供一定得暗示。⑥

3.3调查资料分析

（1）现有垃圾箱的不足之处。

A．垃圾箱高度不当

很多地方的垃圾箱高度都太低，人们使用垃圾箱时不得不弯腰，十分不方便，有人又觉得弯腰麻烦就直接扔，容易扔到垃圾箱外部。而有些盖式垃圾箱过高，扔垃圾时费力，身材不够的就只能用抛的出去。

B．垃圾箱箱盖过重

现在也有很多的垃圾箱都很大，容积较大，并且是上盖式垃圾箱。为防止大风吹散垃圾箱的垃圾，所以上盖都重，一般人使用都感到吃力。有些不方便的只好将垃圾放在旁边，那垃圾箱便成为一种摆设。

C．垃圾箱构造不合理

翻盖式垃圾箱占地大，有效容积小，垃圾箱翻盖时表面很脏，所以很多人看到都不愿意去触摸就直接扔在外面了。

D．垃圾分类不合理，标志不明确

这是一个重中之重的问题。不同地区使用的标志，颜色都不同，这些会造成人们认知上的困惑和不便，当然也有一个原因就是我国公民对垃圾分类投放不是很上心，有些甚至根本就不懂，这是我们国家环境文化教育的缺失。⑦

（2）垃圾箱的弊端。

在不同的地方分放的垃圾箱类型的弊端。在下沙，是大学生们饮食起居的一个大家庭，垃圾箱设计所收容的垃圾多半为饮料瓶和一些纸类等固体物品，比较容易分类和回收。由于生活垃圾种类的多样性，垃圾丢放在这样的垃圾箱里，就容易产生诸多问题。例如，含有杂质的废水被倾倒入垃圾箱，散发异味，污染空气，腐蚀铁制的垃圾箱；有害垃圾放入随便放入箱内，是可回收垃圾遭受污染；在自然条件下易分解的垃圾在箱内容易腐烂，由于垃圾箱没有密封导致异味散发。

⑥

⑦ 林斯，琼斯，谢之易。垃圾收集。北京：人民邮电出版社，2004:7-9. 紫振荣，垃圾的处理和应用。北京：中国环境出版社，1987:71-86.

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4、人机工程学分析

人机工程学的基本理论是设计要适合人的生理、心理需求,与设计的基本概念

“创造物，应同时满足人们的物质和文化需求”具有一定得一致性。二者的相同点，同样都是研究人与物之间的协调关系；另之，设计在历史发展中更多地融入美的探求等文化因素，因此，我从人机学的5个方面改良了下沙的垃圾箱。

4.1尺寸

4.1.1尺寸人机分析

A. 与垃圾箱有关的人体尺寸

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

所以由此垃圾箱的整体高度要适合人机工程学的要求，弯腰是人体最耗能的

耽搁动作，所以尽量不要太低。根据人机解剖学要求，投垃圾时人的身体应尽量保持立直状态，手腕顺直操作时，腕关节出于正中的放松状态，但当腕关节处于弯曲、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，这会深深影响居民投垃圾倒垃圾的积极性⑧.

⑧

丁玉兰。人机工程学。北京理工大学出版社，2005:140—164

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4.1.2下沙高教园垃圾箱的改良

1） 垃圾箱高度的改良

个人认为下沙的高度需要改改，下沙的垃圾桶的缺点，优秀的垃圾桶不仅要

便于将垃圾投入，也要将内腔取出和清理。所以高度不能太低，也不能太高，下沙高教园区的垃圾箱都偏低，可以看到以上我拍的照片，再看下图1，是我路过是随便拍的，基本大家都是弯着腰去扔垃圾的，而周围大学生偏多，大学生扔垃圾基本都很懒，如果不便投入，也不会再管，所以高度问题很重要。垃圾箱的高度一般要小于正常人立姿双手上举功能高的一半。由上图可以看到人的平均高度大概是900-1100mm，宽度大概是500-700，详细数据见图2.

图

1.

2） 垃圾箱开口的改良

垃圾箱的垃圾投入口 公共垃圾箱属于男女通用的一般工业产品。产品尺寸的

选择应参考女性的 5 百分数作为尺寸的下限值,男性的 95 百分位数作为尺寸的上限值。这样才可使人 不需要下蹲就可以将垃圾投入箱内。 因此由表 2 可知投入口的口低高度应该处于 650~801mm 之间。下沙大多的垃圾箱是这个样子的，四面都是通的，因为高度不够，所以就直接是用抛的扔垃圾，这种四面通的，就经常出现垃圾 10

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从这边扔进去，又从那边掉出来的问题，所以为了解决这个，我改良了一下（见图2），加了这样一个盖子，这个盖子可以活动的，是方便保洁人员打开来可以把垃圾内筒取出垃圾，平时都是盖上的，这样就不会掉出来，而且还考虑了大人和小孩的问题，设计了两个开口，一个是大的，方便扔也方便投，如果用力过度垃圾还会因为撞到挡板而直接落入垃圾桶中。下面一个小口是小学生用的，只是多考虑了一点，不知道会不会画蛇添足，具体开口尺寸见图5.

图2

3） 内箱的改良

这个的改良是个人的设计理念，因为考虑到可回收的那一个箱内主要是报纸、塑料瓶等，而饮料瓶之类的里面会有液体流出，这样和纸质类混在一起，保洁人员分类时不方便，而且长时间还会发出臭味，所以下面设置了一个类似抽屉的箱子，上面是才是垃圾箱内筒，抽屉上面是一个细网状的挡板，而内筒的底部也是细网状的，这样液体可以流到抽屉内，而纸类被挡板隔在了内筒内，就不会导致上述情况发生，保洁人员收垃圾时也很方便直接把筒从上面取出即可；然后下面的液体，抽屉上有一个小圆手柄，方便取出抽屉箱。下面就是我改良的抽屉（图3）和内筒（图4）。

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图

3.

图

4.

4）分类的改良

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城市生活垃圾大致分为：可回收垃圾、不可回收垃圾、有害垃圾。可回收垃

圾如：废纸、塑料、金属、玻璃、织物等。不可回收垃圾如：果皮、剩饭菜等易分解的垃圾。有害垃圾如：废电池、荧光灯管、油漆、水银温度计、过期药物化妆品等。分类垃圾箱的设计要符合垃圾箱设计的基本要求，如造型便于投放垃圾，结构便于清除垃圾，能防雨防晒，与周围环境相协调等。特别强调的是色彩的分类效果和标识的分类应用。⑨

4.2颜色

我把它分为四部分，黄色是可回收垃圾，蓝色是不可回收垃圾，黑色是有害

垃圾，红色的小箱子是装烟头，口香糖之类的垃圾，里面装有防粘的液体。每个箱子中间都有挡板，以防扔错地方。具体见整体效果图。

具体尺寸图如下：

图

5.

⑨ 彭国华，袁铿，彭卫东.城市生活垃圾的危害性和无害化处理.中国公共卫生管理.2007，23（5）

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整体效果图

6.

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结论

现代城市随着人们交往的增多，经济的发展，城市的功能也在日益的完善，这样对城市的公共设施就提出了更高的要求，可以说看一座城市的公共设施是否完善，就能知道这座城市的现代化程度。垃圾箱是城市环境中的重要设施之一，它不仅是保持城市环境卫生的必备设施之一，同时也是构成城市景观，体现社会文明程度的一个关键所在，因而在设计中要充分考虑其视觉性、实用性以及环保性。⑩而分类垃圾箱是城市实施垃圾分类的具体措施之一，是垃圾分类回收和处理的配套设施。功能合理、设计周到的分类垃圾箱能约束和引导居民形成垃圾分类的生活习惯。它不仅是保持城市环境卫生的必备设施之一，同时也是构成城市景观，体现社会文明程度的一个关键所在。

⑩ 《公共环境设施设计》 冯信群编著 东华大学出版社

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附录A：指导教师评语及成绩

成绩评定：

指导教师：

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