孫紅遠 王坤茜 陳曉宇

摘要：旨在尋找目前城市中可行的車載衛(wèi)生間方案，彌補固定衛(wèi)生間的市場空白并探析移動衛(wèi)生間的生態(tài)化路徑。通過查閱文獻資料獲得理論支撐，對比選擇車載衛(wèi)生間的類型和免水沖技術，分析尺寸與內(nèi)部空間繪制了客車內(nèi)部區(qū)域分布圖。得到客車適合作為城市車載衛(wèi)生間的載體。為城市中使用的移動衛(wèi)生間提供參考，并說明了移動衛(wèi)生間的發(fā)展趨勢。

關鍵詞：廁所革命 生態(tài)衛(wèi)生間 車載 設計 城市

中圖分類號：TB472

文獻標識碼：A

文章編號：1003-0069 （2020） 06-0108-03

引言

可持續(xù)發(fā)展理念早已貫穿了現(xiàn)今社會中的各個領域。在保護環(huán)境資源、減少可利用資源與再生資源的浪費、促進良性生態(tài)圈的發(fā)展等方面精益求精是時代的要求，也是設計中應遵循的原則。生態(tài)衛(wèi)生間旨在減少甚至杜絕對環(huán)境污染的前提下，盡可能地對固液資源凈化再利用，在生態(tài)意義上取得成就的同時還具有重大的社會意義與經(jīng)濟效益。廁所革命的概念自二十世紀時就已經(jīng)被聯(lián)合國組織提出，經(jīng)過多年的推進，我國在1980年就開始對廁所進行改建與整修;真正上升到全國運動是2017年開始，習近平總書記在多次會議中表達了對廁所革命的高度重視，各地區(qū)政府也在近年來貫徹落實了總書記的指令，其中設計行業(yè)也在為中國廁所的煥然一新提供了強大的支持與動力。隨著愈來愈多生態(tài)衛(wèi)生間設計成果的涌現(xiàn)，可移動型生態(tài)衛(wèi)生間的環(huán)保、應用范圍廣＼回收便利、成本較低等優(yōu)勢使得它可以彌補一定的固定衛(wèi)生間市場空白。

一、車載生態(tài)衛(wèi)生間概述

黃莉[1]對移動衛(wèi)生間進行了分類，分析了典型用戶并結合材料與人機等方面設計了移動公廁;朱琳[2]淺析了國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，并設計了較為概念的類似全掛車載式移動生態(tài)衛(wèi)生間，通過對新能源的利用、固液資源的收集與處理等實現(xiàn)了一個完整的生態(tài)圈;周燕等[3]詳細介紹了旱廁、水沖衛(wèi)生間和各種生態(tài)衛(wèi)生間的裝置工藝流程，分析了各類廁所的優(yōu)劣勢，并對未來城市衛(wèi)生間做出了展望;潘理黎[4]通過數(shù)據(jù)說明了生態(tài)衛(wèi)生間的重要性，并列舉了多個生態(tài)衛(wèi)生間的工藝流程，分析了推廣生態(tài)衛(wèi)生間的環(huán)境與經(jīng)濟效益。林楠[5]闡述了生態(tài)衛(wèi)生間的設計原則，并提到了車載生態(tài)衛(wèi)生間的設計，由貨車改裝的衛(wèi)生間箱體實現(xiàn)收集功能，并利用新能源為照明和顯示系統(tǒng)提供能源。張知予等[6]分析了國內(nèi)外車載廁所的研究，并對技術參數(shù)和原理等進行了描述。

（一）可移動生態(tài)衛(wèi)生間的概念

為生態(tài)衛(wèi)生間賦予移動性，同時具有經(jīng)濟性、可行性、方便性和安全性的生態(tài)衛(wèi)生間可以被成為可移動型生態(tài)衛(wèi)生間。它必須可以滿足人們多種多樣的如廁需求，且在改裝、顏色、形式、載體等方面上符合中國的相關法律法規(guī)。

（二）車載生態(tài)衛(wèi)生間的概念

以車輛為載體，衛(wèi)生間本身不具備動力，由車輛提供牽引動力且符合中國交通法規(guī)的前提下具備生態(tài)性、安全性和方便性。

（三）車載生態(tài)衛(wèi)生間的形式

1.組裝箱體式：組裝箱體式生態(tài)衛(wèi)生間出現(xiàn)較早，它是由各個零散的部件拼接而成，再運送到目的地，在活動使用完畢后再進行拆解運輸。

2.拖掛式：拖掛式生態(tài)衛(wèi)生間也是從組裝箱體式演變來的，在衛(wèi)生間本身的材質、組裝方式、使用方式等方面上有許多相似之處。不同的是拖掛式不需要專業(yè)人員對衛(wèi)生間箱體的安裝和拆卸，本身即是一體式。

（1）全掛式：全掛式衛(wèi)生間箱體擁有完整配套的車輪，本身不具備動力，荷載由本身獨立承擔，與額外的車頭連接以獲得牽引力。全掛式的特點是本身具有完整性，牽引力的選擇多樣。

（2）半掛式：半掛式不具備完整配套的車輪，裝有可將荷載分擔至牽引車輛的連接設備。特點是本身具有完整性，牽引力的選擇單一，較全掛式更加安全、經(jīng)濟。

3.客車改裝式：客車改造式生態(tài)衛(wèi)生間簡稱客改式生態(tài)衛(wèi)生間，客改式是一種在城市中比較流行的移動衛(wèi)生間形式，通過對大型、中型、小型客車的改造，賦予其生態(tài)衛(wèi)生間的屬性。特點是成本低，流動性更強，維護難度小，可以進出主城區(qū)，如表1。

二、城市生態(tài)衛(wèi)生間的載體分析

（一）城市生態(tài)衛(wèi)生間載體應具有的特點

可以在城市中使用的車載生態(tài)衛(wèi)生間需要滿足可以充分發(fā)揮出可移動型生態(tài)衛(wèi)生間的流動性強、可以滿足人們多種多樣的如廁需求、符合道路交通安全法規(guī)、具有一定經(jīng)濟性的同時，能夠產(chǎn)生良好的經(jīng)濟效應，以達到服務的可持續(xù)和生態(tài)的可持續(xù)等條件。

（二）城市車載生態(tài)衛(wèi)生間的需求

1.從使用者的而角度看：城市公共衛(wèi)生間、移動衛(wèi)生間的使用者是人，就要以人為本，服務于人。人的需求是多樣化的，從公共固定衛(wèi)生間演變出來的移動衛(wèi)生間也是不同人對衛(wèi)生間不同的需求造成的，例如移動衛(wèi)生間可以實現(xiàn)從人找衛(wèi)生間到衛(wèi)生間找人，以人需求為主導的轉變。無論什么技術，最終要滿足人的需求。政績工程與技術至上的導向都會偏離以人為本的原則[11]。

2.從發(fā)展趨勢的角度看：信息技術的發(fā)展與智能化的普及賦予了產(chǎn)品更多的可能性，交通工具的發(fā)展也朝向自動化、輕量化、生態(tài)化等的特點發(fā)展，技術上的優(yōu)勢與解決痛點的能力使得車載衛(wèi)生間領域開始蓬勃發(fā)展。未來衛(wèi)生間的發(fā)展趨勢必定會向著可移動、人性化和生態(tài)化等方向發(fā)展。

3.從城市發(fā)展的角度看：城市人口持續(xù)增長且城市建設腳步的加快帶動了各行業(yè)的發(fā)展，勢必也會使衛(wèi)生間的需求增加，移動衛(wèi)生間可以在一定程度上緩解城市規(guī)劃中因公共衛(wèi)生間在數(shù)量、布局上的不足產(chǎn)生的痛點。另外，廁所革命下國家政策也在不斷推進著衛(wèi)生間的發(fā)展。

（三）城市生態(tài)衛(wèi)生間載體的選擇

1.箱體組裝式：缺少機動性，適合特定的大型人群集聚活動，需要專業(yè)人員的拆卸與安裝，成本低帶來的缺點是使用者無法獲得更加舒適的體驗，也更加考驗了運輸目的地的配套能源設施和場地大小。

2.拖掛式：不論半掛式還是全掛式的車載生態(tài)衛(wèi)生間，其成本高的特點都使制造商和運營商望而卻步，另外，拖掛式車載生態(tài)衛(wèi)生間需符合機動車類型術語和定義GA802中對掛車的規(guī)定，根據(jù)中華人民共和國機動車號牌GA36-2018中提到掛車號牌必須為黃底黑字，黑框線，這就使得拖掛式車載生態(tài)衛(wèi)生間在進入市區(qū)時收到限制且要收取高額過路費造成成本過高的問題。

3.客改式：相對來說更適合作為城市移動生態(tài)衛(wèi)生間的載體，車長小于6000mm且乘坐人數(shù)小于等于9人的小型客車可以上藍底白字，白框線的機動車號牌，使得其具有流通范圍廣泛、成本低、機動性強的特點，通過對內(nèi)部空間的合理利用與改裝，完全可以實現(xiàn)與拖掛式車載生態(tài)衛(wèi)生間相同的使用功能、收集功能和處理功能。另外，相比與黃牌掛車在地方交通法規(guī)上的限制程度，車長小于6000mm且乘坐人數(shù)在10 -19人的黃牌中型客車與車長大于6000mm且乘坐人數(shù)大于等于20人的黃牌大型客車可以獲得更大的開放程度。

三、客改式生態(tài)衛(wèi)生間設計

（一）固液分離收集系統(tǒng)

車載生態(tài)衛(wèi)生間的生態(tài)二字具體體現(xiàn)在便器的技術與設計的兩方面。就目前我們常使用的沖水便器而言，人體所排泄出固體排泄物與液體排泄物通常是混合在一起輸送到污水處理廠的，但經(jīng)過污水處理廠對混合后排泄物的處理并不能做到完全的無害化，仍然存在著對河流的污染隱患，不僅造成了對珍貴水資源的浪費，還會加大對河流的污染。

人類的排泄物分為固體排泄物與液體排泄物，二者雖然都可以轉換為另一種可被利用的資源，但是要通過分離收集的方法才能最大化地利用。這是因為相比于液體排泄物，固體排泄物中存在腸道寄生蟲與可致病微生物等具有危害性的物質，需要先對其進行無害化后方可再利用;液體排泄物則需要在密閉且低溫處進行儲存，否則會丟失肥效;人體排泄物的混合在時間的催化下會產(chǎn)生惡臭等原因，勢必會促使固液分離收集成為未來的發(fā)展趨勢。

因此城市車載生態(tài)衛(wèi)生間的便器設計應具備固液分離收集、資源儲存、可移動輸送和初步處理的功能。圖示固液分離收集便器、儲存裝置和流程圖，如圖1-3。

（二）免水沖技術分析

目前生態(tài)衛(wèi)生間的免水沖技術有許多類型，例如節(jié)水類型、生物降解類型、打包收集類型等。對其中技術的選擇需要分析在城市間流動的車載生態(tài)衛(wèi)生間特點。首先，相較于固定衛(wèi)生間來說缺少穩(wěn)定性，因路途中遇到交通管制、交通擁堵或道路顛簸產(chǎn)生的緊急制動、大幅度機動和車身晃動勢必會影響到內(nèi)部裝置設施;其次，車內(nèi)設施包含了人體排泄資源的收集系統(tǒng)、儲存系統(tǒng)、能源提供系統(tǒng)和初步處理系統(tǒng)等，免水沖技術也影響著在狹小緊閉的空間中如何處理好氣味問題和操作邏輯合理且便利的問題;最后，成本低、維護便利、節(jié)省資源等特點是否可以滿足更是免水沖技術選擇的實際參考指標。

1.免水打包型便器：在固體排泄物接口處設有專用的環(huán)保材料打包袋，液體排泄接口處則不設置額外封口類裝備，直接下落至液體儲存罐。在使用完畢后打包袋包裹固體排泄物下落至對應的固體收集容器中，固體排泄接口處則會自動填補新的打包袋，無需人體接觸。這種類型的便器好處是打包袋材料的特殊性和可降解性已經(jīng)達到可將排泄物初步處理的功能，以便后續(xù)運送到專門的發(fā)酵處理廠進行合理深度的處理。缺點是打包袋的脆弱性使得車輛在行駛過程中遇到交通原因導致的顛簸晃動等不利情況存在打包袋破裂等隱患。

2.生物輔助型處理便器：這類便器以依靠微生物、菌種、生物填料等達到?jīng)_洗、去味、發(fā)酵、殺菌等目的。就城市車載生態(tài)衛(wèi)生間適用的技術來看，此類技術存在技術不夠成熟且成本較高的缺點，例如厭氧型生態(tài)衛(wèi)生間在處理后會產(chǎn)生味道難聞的氣體，導致緊湊空間的空氣質量較差;好氧型生態(tài)衛(wèi)生間的運行需要耗費大量的能源，經(jīng)濟性較差且不環(huán)保;菌種的種類與培養(yǎng)形成技術壁壘，操作難度大不普及等劣勢使得這類型技術在適用技術優(yōu)先級排名中靠后。

3.真空式便器：通過對空氣抽吸方式的轉變來節(jié)省水資源是真空式便器的一大特點，此類便器多用于交通載具中，例如飛機與火車等為旅客設置的真空衛(wèi)生間。其優(yōu)點是整套設施的裝配難度低、極大地減少了水資源的浪費、無氣味、能耗低且穩(wěn)定性強。缺點是壓力差的原因，空氣流動速度極快，在狹小的空間內(nèi)與周圍物件產(chǎn)生振動，聲音較大，但是可以通過加裝隔音材料來降低噪音。真空式生態(tài)衛(wèi)生間設備及技術擁有可以承受高頻次不間斷使用、耐用和故障率低等優(yōu)點較符合應用在城市車載生態(tài)衛(wèi)生間的便器設計中。

4.泡沫式便器：泡沫式便器技術中以泡沫封堵式和泡洗式為代表，前者是利用發(fā)泡劑與水產(chǎn)生密集的泡沫從而進入便器封堵及泡沫雙層覆蓋，將由人體排泄物引起的以為徹底掩蓋，并且節(jié)水率高達98%，缺點是需要人員定時維護以保證光纖開頭的清潔;后者是利用由少許水轉變的大量細微泡沫沖洗便器，大約較前者耗水量多5% -10%，同樣細微的泡沫會隔絕所有因排泄物引起的便器異味和杜絕了因沖洗的壓縮帶來的沖水旋與氣旋產(chǎn)生的離心力把有害微生物和病菌拋射到衛(wèi)生間內(nèi)部空氣中的情況，對衛(wèi)生間空氣質量的把控和預防病毒菌起到了良好的作用，泡沫式便器因采用發(fā)泡液與水混合產(chǎn)生的泡沫沖洗，且發(fā)泡液具有較好的表面活性，對污物異物的溶解可以起到非常好的效果，如果便器使用較光滑的材質如納米材料作為釉面，污物就無法附著在便器表面，達到衛(wèi)生整潔，光滑如新，給使用者在觀感和心理上良好的體驗。

（三）客改式生態(tài)衛(wèi)生間的內(nèi)部布局

1.衛(wèi)生間尺寸分析：以宇通ZK6122HQC5E客車（柴油國五25-57座）為例，分析與設計客改式生態(tài)衛(wèi)生間的內(nèi)部布局。例車的標準尺寸為：車身長度12000mm，車身寬度2500mm，車身高度為3695mm，其中下半部分的高度約為1200mm，則上半部分高度約為2495mm。在車內(nèi)衛(wèi)生間的使用面積〈：1.2m2，凈空高度〈2.3m的標準下，那么一個廁所的尺寸可以設為1.1 x1.1 x2.3m。另外，每輛車載衛(wèi)生間至少還應設置一個第三人衛(wèi)生間供殘疾人和兒童及母嬰使用，第三人衛(wèi)生間的尺寸應考慮到輪椅及嬰兒車的尺寸及通過性，可將位置設置于客車尾部且靠近乘客門的區(qū)域，尺寸可為2.3m x2.5mx2.3m。

考慮到性別原因引起的如廁時間與等待時間差別較大，應單獨將男士小便區(qū)抽離作單獨使用空間，這也可以在一定程度上緩解高峰時期衛(wèi)生間供應不足的問題。黃莉[1]對移動衛(wèi)生間的男士小便區(qū)域的尺寸做出了研究，認為空間高度應>1817mm，單人活動區(qū)域長度>760mm，寬度>650mm。那么一個單體小便間的尺寸可以為0.9×0.9×2.3m。

2.客車內(nèi)部空間合理性運用分析：原始客車的區(qū)域劃分除了主要的駕駛、乘坐區(qū)域處于客車整體的中上部之外，還存在下部的行李存放區(qū)，這一部分區(qū)域則用來裝配排泄物收集存儲設備、初步處理設備、壓力泵等配套設施。

根據(jù)客車結構安全要求GB 13094-2017的規(guī)定，例車應至少具有兩扇乘客門，因此內(nèi)部空間的規(guī)劃應先參考乘客門位置的設置，通常情況下兩扇乘客門分為一前一后。乘客門的通行性在車輛內(nèi)部空間中應為最好處，所以第三人衛(wèi)生間的位置與一扇乘客門相近可滿足特殊人群所需的通過性。

上部空間的規(guī)劃應與下部空間相對應，具體表現(xiàn)在上部男士小便區(qū)域應對應下部液體收集儲存裝置，男女通用間與第三人衛(wèi)生間的液體收集通過管道再下落匯集至液體收集儲存裝置內(nèi)。最后，還應設置管理間以儲存維護設備和雜物等。圖4、5示客改式生態(tài)衛(wèi)生間內(nèi)部布局。總結與展望

落實可持續(xù)發(fā)展的理念與設計方法有很多方式，利用免水可沖便器技術、環(huán)保材料和回收再利用人體排泄資源只是其中一種。城市車載生態(tài)衛(wèi)生間的發(fā)展前景非常可觀，不僅是因為世界對資源與環(huán)境的保護熱情只增不減，更是因為城市化高度發(fā)達且仍在提升的今天，固定衛(wèi)生間的局限性已然不能滿足多種多樣的如廁需求，可移動型衛(wèi)生間的發(fā)展已經(jīng)成為了一種趨勢?？蛙囎鳛槌鞘熊囕d生態(tài)衛(wèi)生間的載體之_，只是在現(xiàn)有技術、法規(guī)和觀念下的過度產(chǎn)物，未來的城市車載衛(wèi)生間必然朝著輕量化、智能化的方向去發(fā)展，甚至是向無人駕駛形式的流動站點演變。第三人衛(wèi)生間因尺寸問題則要考慮到如何合理分配空間，使用輪椅或手推嬰兒車的人如廁的行進路線如何，與正常如廁人群怎樣避免沖突，即不會互相妨礙等問題。

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