張文慧 倉詩建 徐芷君

摘要：針對人們夜間無法清楚辨別垃圾分類標識導致不能良好地促進垃圾分類的問題。研究現(xiàn)有分類垃圾桶中不合理的人機關系，從可視化、人性化和便利性的角度出發(fā)，為分類垃圾桶改良設計提供依據(jù)。通過問卷調查法和人機工程學理論，對現(xiàn)有分類垃圾桶和分類標識的布置進行合理的人機設計，得出分類垃圾桶以及分類標識須符合人機工程學的功能與結構設計要求。解決夜間垃圾分類的問題，實現(xiàn)以人為中心的人機關系，提出夜間標識可視化分類垃圾桶的設計方案，可為未來城市分類垃圾桶的設計提供參考。

關鍵詞：夜間可視化;分類標識;垃圾桶;人機工程學;設計要素

中圖分類號：TB472

文獻標識碼：A

文章編號：1003-0069 （2020） 04-0099-03

引言

分類垃圾桶是幫助居民垃圾分類的重要公共設施，垃圾桶上的分類標識更是有助于居民進行有效的垃圾分類。近年來，隨著垃圾分類工作的深入，已有許多設計者對分類垃圾桶進行設計研究。例如，譚巍分析高校分類垃圾桶設計原則和設計方法，并從綠色發(fā)展視角出發(fā)，從多角度探索高校分類垃圾桶的設計方法[1];王震峽從垃圾自動分類著手，將垃圾按物質類別分類，應用LabVIEW聲音采集技術，霍爾傳感器的電磁效應技術等設計了一款智能分類垃圾桶[2];張舒以戶外垃圾分類回收桶為研究對象，嘗試將互動體驗加入到投放垃圾的過程中[3];蔣沁宏設計了一種由智能分類垃圾桶和微信平臺共同構成的智能垃圾分類系統(tǒng)[4];尤肖肖設計的新型垃圾桶通過利用半自動鏈接原理以及對內部結構的改進等方式解決了現(xiàn)有技術中垃圾桶功能單一，無法自動分類的缺陷[5];魏會敏結合現(xiàn)有垃圾桶、二維碼、單片機、后臺系統(tǒng)等信息技術設計了一款可追溯式智能分類垃圾桶蓋[6];李明通過對各國城市垃圾收集措施等進行整理，設計了一套對應的綠色環(huán)保自動化垃圾處理系統(tǒng)[7]。雖然這些設計者從各個視角對分類垃圾桶進行了相關設計，但如何使分類垃圾桶在夜間更便于人們進行垃圾分類的研究尚缺，阻礙了垃圾分類工作的進行。為了解決這些問題，給用戶帶來更好的體驗，本文從人機工程學的角度出發(fā)，提出適合夜間投放垃圾的分類垃圾桶設計方案。

一、影響市民夜間垃圾分類的主要因素

（一）夜間出行人數(shù)。以石家莊市為例，2019年石家莊夜經濟的啟動，省會市民也特別關注夜經濟的發(fā)展。為此，石家莊市商務局與燕趙晚報聯(lián)合開展了2019年石家莊夜經濟消費情況調查[8]。通過對調查結果的整理，得出表1和2。由表1可知，在夜晚會不會出門的問題中，經常出門人數(shù)占比23%，偶爾會出門人數(shù)占總人數(shù)的65%，只有12%的人表示不會在夜晚出門，由此可以看出有88%的人會在夜晚出門，占總人數(shù)比例較大。由表2可知，在關于夜晚最喜歡去的地方的問題中，有25%的人選擇去街邊擼串、喝啤酒、聊天，有22%選擇去商業(yè)綜合體或吃頓大餐或買買東西，有21%的人選擇去嘗試購買家用物品，有16%選擇去看電影或唱歌，有15%選擇去逛繁華的商業(yè)街。由此可以看出，大多數(shù)人偏向去街邊吃東西和買東西，在此過程中容易產生大量的垃圾，由此得出，在夜間有垃圾分類需求的人群數(shù)量較多。

（二）分類垃圾桶的布置。《城市環(huán)境衛(wèi)生設施規(guī)劃標準》（GB/T50337-2018）[9]中規(guī)定：道路的兩側和各類交通客運設施、公交站點、公園、公共設施、廣場、社會停車場等人流密集場所的出人口附近應設置采用分類收集的方式的廢物箱。在道路兩側廢物箱的間距按道路功能劃分：（1）在人流密集的城市中心區(qū)、大型公共設施周邊、主要交通樞紐、城市核心功能區(qū)、市民活動聚集區(qū)等地區(qū)的主干路，人流量較大的次干路，人流活動密集的支路，以及沿線土地使用強度較高的快速路輔路設置間距為30m-lOOm; （2）在人流較為密集的中等規(guī)模公共設施周邊、城市一般功能區(qū)等地區(qū)的次干路和支路設置間距為lOOm-200m：（3）在以交通性為主、沿線土地使用強度較低的快速路輔路、主干路，以及城市外圍地區(qū)、工業(yè)區(qū)等人流活動較少的道路設置間距為200m- 400m。

（三）分類垃圾桶的設計。根據(jù)國家制定的統(tǒng)一標志，生活垃圾被劃分為四類，它們分別是可回收垃圾、不可回收垃圾、有害垃圾和其他垃圾?？苫厥瘴镉盟{色垃圾容器收集;有害垃圾紅色垃圾容器收集;其他垃圾用灰色垃圾容器收集;廚余垃圾用綠色垃圾容器收集。在外形方面，現(xiàn)有垃圾桶外形類似于長方體，垃圾桶頂部設有用來遮擋雨水的頂蓋。桶體前部有垃圾分類標識，大類標識所占面積較大，處于標識整體布局的上方;小類標識面積較小，處于標識整體布局的下方，分類標識顏色與垃圾桶顏色一致。這些分類垃圾桶顏色明度高、色彩區(qū)別明顯，在白天可以有效幫助人們進行垃圾分類。但隨著經濟社會的發(fā)展，夜經濟在城市經濟發(fā)展中的占比越來越大，在夜晚光線較弱或無光的條件下，人們是否能清晰分辨不同的垃圾桶來進行分類，也是值得研究的問題。

二、夜間標識可視化垃圾桶設計要素分析

各種新型分類垃圾桶不斷出現(xiàn)，但目前已有的分類垃圾桶仍存在著分類圖案標識與人眼形成的角度過大、夜間標識看不清等問題。基于這些問題，本文進行一系列的調查分析，主要包括：

（一）用戶角度分析

本文對夜間垃圾分類標識的可視化問題做了研究調查，主要采取問卷調查的形式（如圖1、2），涉及對象主要集中在北京和天津兩地，調查內容包括：夜晚丟棄垃圾時是否需要彎腰或后退才能看到垃圾筒上的分類標識;在夜晚是否能準確分辨出面前是哪一種垃圾桶兩個問題。

在夜晚丟棄垃圾時是否需要彎腰或后退才能看到垃圾筒上的分類標識問題中，84%的人在丟棄垃圾時需要后退或彎腰才能看清垃圾桶上的分類標識，只有16%的人不需要彎腰或后退就可以看到分類標識。由此可見，現(xiàn)有垃圾桶不符合人機原理，導致在夜間垃圾分類出現(xiàn)問題。

在夜晚能否準確分辨出面前是哪一種垃圾的垃圾桶的問題中，有68%的人在夜間不能準確分辨出面前分別是哪一種垃圾桶，只32%的人在夜間能準確分辨出面前分別是哪一種垃圾桶。

由此可見，由于光線暗導致分類標識不易識別的現(xiàn)象，會使人們分錯類，夜間垃圾分類工作難以有效開展。

（二）人機工程學的角度分析

分類垃圾桶在設計的人性化方面缺少一定的考量，很多分類垃圾桶在設計時往往忽視人丟垃圾的習慣，導致分類垃圾桶在被使用時不能很好地為人們服務。因此，從人機工程學的角度出發(fā)，對分類垃圾桶進行人性化分析（如圖3）。人眼的最佳轉動是視平線向下30°角，顏色辨別界限時視平線向下40°，視野界限時視平線向下70°，人的立姿斜面閱覽角度和高度是高于地面900-lOOOmm，與地面形成42° -46°夾角的平面。

當人站立于距分類垃圾桶60cm左右觀察分類標識在時，人眼視線角度于視平線形成80°夾角，遠遠超過顏色辨別界限和視野界限，而且現(xiàn)有垃圾桶的分類垃圾標識圖案在距離地面約600mm的位置，高度過低，導致人們在看分類標識時要后退或者彎腰才能看清。綜上所述，由于分類標識圖案所在位置與人眼形成的角度過大，垃圾分類存在無法看清標識和分類標識的問題。

三、設計方案

（一）設計構思

基于對現(xiàn)有分類垃圾桶和分類標識的分析，在現(xiàn)有分類垃圾桶的基礎上結合“可視化”、“人性化”和“便利性”的思路，從以人為本的角度出發(fā)，將分類垃圾桶進行改良優(yōu)化，設計一款夜間便于人們有效進行垃圾分類的垃圾桶。

1.可視化?？梢暬墙鉀Q夜間無法看清標識問題的重要思路，在原有標識的基礎上添加反光材質，如高速路兩旁的反光板、交警工作服和自行車尾部的反光條。反光條上的玻璃微珠可以在夜間反射周圍的光線，使光線按照原路返回人們的眼睛，讓人們看清分類標識。玻璃微珠一般主要由二氧化硅構成，占總化學成分的67%左右，還有氧化鈣、氧化鈉、氧化鎂等其他物質。玻璃微珠的大小不同，從50-450目不等，可根據(jù)產品的需求選擇合適的一種目數(shù)的微珠，也可以兩種微珠混合起來使用，已達到合適的反光效果[10]。反光條不管在白天或黑夜均有杰出的逆反射光學功能。尤其是晚上，能夠保持與白天相同的高能見度。所以，反光材質十分適合運用在夜間這種光線不足的情況，只需要微光線照射，分類標識就會變得清晰可見。

2.人性化。當前分類垃圾桶大都注重垃圾本身的分類，對人丟垃圾的習慣以及查找標識的方式缺少一定的設計考慮，造成了一系列在使用過程中的問題，人性化設計就是解決這一問題的重要途徑。人性化要求在設計產品時從人機工程學和美學等角度達到完美，從而實現(xiàn)以人為本的目的。垃圾桶的整體尺寸應以人機工程學的數(shù)據(jù)為基準進行設定;在細節(jié)處理方面采用圓角處理，減少棱角部分給人的尖銳感，增強美感和安全性;在色彩選擇方面，使用：綠色（C：100，M：0，Y：100，K：30）、紅色（C：0，M： 100，Y：100，K：0）、藍色（C：100，M：60，Y：0，K：20）、黑色（C：0，M：0，Y：0，K：100），與國家標準生活垃圾分類標志GB/T 19095-2019[11]所規(guī)定顏色一致，色彩純度、明度高，醒目易辨識，有助于人們快捷地進行垃圾分類，強化人們垃圾分類的意識。

3.便利性。經調研，景區(qū)內的游客對垃圾桶的不滿主要表現(xiàn)在：（1）垃圾過滿，清潔人員沒有及時清理;（2）垃圾投放口過大不利于阻止異味，過小不便于扔體積較大的垃圾;（3）垃圾桶材質問題，風吹日曬導致外形磨損;（4）擺放位置不固定，有時找不到垃圾桶。對于清潔人員來說，工作任務和強度大，許多的垃圾桶更換垃圾袋時程序繁瑣，有時還需要長時間彎腰才能完成更換，費時費力[12]。所以，在考慮居民是否能夠便利分類的同時，也應該考慮到垃圾清運人員和垃圾桶清潔人員在清理運輸垃圾和清潔維護垃圾桶時是否便利。這就要求設計者在對垃圾投放口和材質進行優(yōu)化改良的同時，垃圾桶的背部應設置較大且沒有遮擋的垃圾倒出口，便于清潔人員對箱內垃圾的整理回收;同時垃圾桶的材質應該采用鋁合金、不銹鋼等表面光滑、易清潔且堅固不易損壞變形的材質，便于清潔人員對箱體進行清潔和維護。

（二）設計方案

1.結構設計。結構設計主要包括功能分析、零件分析和配合結構分析等。新型分類垃圾桶結構通過三維模型軟件Solidworks建模，主要由垃圾桶箱體和垃圾分類標識圖片組成，通過導出工程圖展示垃圾桶的結構，具體分類垃圾桶結構分析圖，如圖4所示。此分類垃圾桶為長方體，設置四個箱體并排放置，其高度為90cm，與地面形成43°的斜面將長方體分割，這個斜面方便了人們參照標識進行垃圾分類;在垃圾桶的正前面是垃圾投入口，投入口高度為距地面50-60cm左右，開口大小適中不會因太大影響美觀，也不會因太小無法投入體形較大的垃圾;垃圾桶的背部打開后是垃圾倒出口，開口較大沒有遮擋，方便清潔人員對箱內垃圾進行清理，垃圾桶整體以人機原理為基準，結構簡單，設計合理。

2.造型設計。在原有結構模型的基礎上，使用Keyshot渲染工具賦予垃圾桶顏色和材質，形成最終的效果圖（如圖5）。垃圾桶為不銹鋼材質，材質堅固、不易損壞，便于清潔，并在棱角部分進行了圓角處理，更加安全合理。斜面上的分類標識分為左右兩個部分，左側為大類標志，右側為6個小類標志。不同類別的標識以不同顏色區(qū)分，標識圖案填色部分采用反光材質，利用反光材質的逆反射光學功能，保證分類標識的能見度，使其在夜間仍然清晰可見（如圖6），幫助人們在夜間有效進行垃圾分類。

3.人機原理分析。對于未來分類垃圾桶產品的發(fā)展，垃圾分類標識在垃圾桶布置上的改良與優(yōu)化形成了新型的、人性化的人與設施的交互方式，具備一定的參考價值。應用的新型垃圾桶在設計上服務于人，依據(jù)人機原理的合理性，符合“以人為本”的設計原則?；谝陨涎芯?，新型分類垃圾桶從以下三方面進行分析，如圖7：

（1）尺寸：垃圾桶高度為90cm，不會因過高過大而占用土地、浪費材料，人們也不會因垃圾桶過低導致看不清分類標識;在垃圾桶的正前面是垃圾投入口，投入口尺寸為10cm x30cm，大小適中，不會因太大影響美觀，也不會因太小無法投入體形較大的垃圾;在垃圾桶背部的垃圾倒出口尺寸為60cm x30cm，開口較大，清潔人員不用長時間彎腰就可以清理垃圾和清潔垃圾桶。

（2）角度：人們在使用現(xiàn)有垃圾桶丟棄垃圾時的流程為“尋找垃圾桶一低頭/彎腰查看分類標識一丟棄垃圾”，在新型垃圾桶的設計中，標識面采用斜面43°設計，符合人體立姿斜面閱覽的42°-46°角度范圍，當人們在低頭時，視平線與標識面形成人機工程學中‘（人眼最佳轉動”的30°夾角，這樣人們在分類垃圾時不需要在彎腰或后退就可以看到分類標識圖案，方便了人們參照標識進行垃圾分類。

（3）材料：標識圖案外邊框采用反光材質，反光條上的玻璃微珠將夜間周圍的光線反射，提高夜間分類標識的能見度，讓人們在夜間分類垃圾時可以清晰準確地分辨出面前垃圾桶所投放的垃圾種類，有助于人們在夜間準確分類垃圾。

結論

為解決夜間看不清垃圾桶分類標識和看分類標識時需要彎腰或后退等問題。文章調研和分析了現(xiàn)有垃圾桶分類標識的現(xiàn)狀，通過用戶行為習慣和心理等設計因素提出相應的設計方向，從人性化、可視化角度出發(fā)，運用人機工程學知識，結合改良的設計方法設計出斜面分類標識和夜間反光材質相結合的新方式。提出了符合人機工程學的新型垃圾桶，強調今后分類垃圾桶的設計應該更注重“以人為本”的思想，在注重環(huán)保的今天，具有重要的現(xiàn)實意義，也為垃圾桶未來的人性化設計提供了參考。.

參考文獻

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[8]石家莊日報，《2019石家莊夜經濟消費調查》[EIVOL]http： //wwwce.cn/culture/gd/201907/09/t20190709_ 32567072.shtml

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[11]國家市場監(jiān)督管理總局、中國國家標準化管理委員會GB/T 190952019，中國標準書號[M]北京：中國標準出版社.2019

[12]倪夢婷，曲敏，熊興福，基于服務設計理念的景區(qū)垃圾箱分類探析[J]包裝工程，2019，40 （22）：214-218