董敏，房振濤

摘要：我國(guó)清掃機(jī)行業(yè)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，與其他國(guó)家類(lèi)似，我國(guó)的清掃機(jī)發(fā)展也經(jīng)歷了純掃式、吸掃式、純吸式等幾個(gè)不同的階段，道路清掃機(jī)械緊跟時(shí)代發(fā)展步伐。文章闡述道路清掃機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀，探索未來(lái)道路清掃機(jī)械的發(fā)展趨勢(shì)。新的形勢(shì)引發(fā)人們新的思考，在新冠肺炎疫情環(huán)境下，人們更應(yīng)該思考道路清掃機(jī)械的未來(lái)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：清掃車(chē);發(fā)展現(xiàn)狀;設(shè)計(jì)趨勢(shì)

中圖分類(lèi)號(hào)：U469.691 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-9436（2021）23-0-03

1 馬路清掃機(jī)的發(fā)展史

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，人們對(duì)生活環(huán)境的要求越來(lái)越高。健康舒適的生活環(huán)境是一個(gè)城市發(fā)展的重要標(biāo)志。環(huán)保力度的逐漸加大，使馬路清掃車(chē)扮演的角色愈發(fā)重要。與人工清掃相比，機(jī)械化的馬路清掃有著無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。人工清掃效率低下，勞動(dòng)強(qiáng)度大，且污染嚴(yán)重。此外，隨著社會(huì)的發(fā)展，從事道路清掃的人越來(lái)越少，勞動(dòng)力匱乏，且大多為年齡大的勞動(dòng)者，或者是從一線下來(lái)的退休工人。機(jī)械化清掃的發(fā)展彌補(bǔ)了這一不足，其效率高，省事省力，并且不需要大量的勞動(dòng)力。機(jī)械化清掃在改善勞動(dòng)條件、提高作業(yè)效率、增強(qiáng)道路養(yǎng)護(hù)能力方面發(fā)揮著重要的作用，因此機(jī)械化代替工人養(yǎng)護(hù)道路成為必然趨勢(shì)和時(shí)代潮流。

道路清掃機(jī)械設(shè)備于19世紀(jì)20年代起源于歐洲，其發(fā)展大致經(jīng)歷了三個(gè)階段，分別是純掃式、純吸式、吸掃結(jié)合式。其中吸掃式道路清掃機(jī)又可以分為干式道路清掃機(jī)與濕式道路清掃機(jī)兩種。

我國(guó)的馬路清掃機(jī)發(fā)展階段與發(fā)達(dá)國(guó)家類(lèi)似，但我國(guó)馬路清掃機(jī)發(fā)展起步較晚。我國(guó)的掃路車(chē)發(fā)展起源于20世紀(jì)60年代，也經(jīng)歷了與西方類(lèi)似的三個(gè)發(fā)展階段。20世紀(jì)60年代，我國(guó)第一代掃路車(chē)研制成功，是純掃式的馬路清掃車(chē)，我國(guó)掃路車(chē)發(fā)展的大幕由此拉開(kāi)。但我國(guó)研制的純掃式清掃車(chē)存在很大的不足，如清掃效率低下、噪聲大、掃起的揚(yáng)塵對(duì)空氣污染較大等。因此，20世紀(jì)80年代末，長(zhǎng)沙建設(shè)機(jī)械研究院設(shè)計(jì)出了我國(guó)第一代吸掃式清掃車(chē)，我國(guó)道路清掃車(chē)的發(fā)展也因此進(jìn)入快車(chē)道。第二代道路清掃機(jī)也憑借效率高、性能好等優(yōu)點(diǎn)迅速在全國(guó)推廣。到了21世紀(jì)，我國(guó)掃路車(chē)迅速發(fā)展，并且逐漸呈現(xiàn)多元化趨勢(shì)，出現(xiàn)了純吸式清掃車(chē)等三代馬路清掃車(chē)。另外，由于不同的條件限制及需求，出現(xiàn)了濕式清掃車(chē)以及不需要水的干式清掃車(chē)。

2 我國(guó)馬路清掃機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)市面上現(xiàn)存的馬路清掃車(chē)主要有進(jìn)口掃路車(chē)與國(guó)產(chǎn)掃路車(chē)。進(jìn)口掃路車(chē)主要進(jìn)口自美、德、日、瑞士等發(fā)達(dá)國(guó)家，這些國(guó)家機(jī)械化道路養(yǎng)護(hù)發(fā)展較早，已經(jīng)相當(dāng)成熟。但進(jìn)口的清掃車(chē)往往不適應(yīng)我國(guó)國(guó)情，我國(guó)現(xiàn)在絕大多數(shù)的清掃車(chē)都是在慶南五十鈴和東風(fēng)底盤(pán)的基礎(chǔ)上改裝而來(lái)的。作業(yè)方式大多為吸掃結(jié)合的濕式馬路清掃車(chē)。我國(guó)馬路清掃機(jī)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比存在不小的差距，特別是在噪聲處理、污染物處理、舒適性與可靠性方面的差距尤為明顯。此外，我國(guó)馬路清掃機(jī)的功能較單一、創(chuàng)新程度不高，這也制約著我國(guó)馬路清掃機(jī)的發(fā)展，因此從設(shè)計(jì)入手加以創(chuàng)新刻不容緩。

3 馬路清掃機(jī)的分類(lèi)

垃圾清掃車(chē)按行走方式可分為手推式、手扶式、自行式，按照作業(yè)方式可分為純掃式、吸掃式、純吸式，按照除塵方式可分為濕式和干式。

3.1 行走方式分類(lèi)

手推式垃圾清掃車(chē)是一種需要工作人員推動(dòng)進(jìn)行作業(yè)的小型垃圾清掃車(chē)。清掃范圍一般在8000 mm～12 000 mm。因?yàn)轶w型較小，所以不適合用作戶(hù)外的馬路清掃。其作業(yè)范圍局限在室內(nèi)，如籃球場(chǎng)、工廠等平坦的空間內(nèi)。手扶式垃圾清掃車(chē)與手推式類(lèi)似，但在手推式基礎(chǔ)上加裝了行走裝置，作業(yè)時(shí)只需要工作人員跟隨操作。相較于手推式，手扶式降低了作業(yè)強(qiáng)度。自行式垃圾清掃車(chē)是由操作人員駕駛作業(yè)的一種馬路清掃車(chē)，有大型的馬路清掃車(chē)，也有小型的馬路清掃車(chē)。它的作業(yè)范圍更廣，作業(yè)條件與前兩種相比更惡劣。

3.2 作業(yè)方式分類(lèi)

純掃式垃圾清掃車(chē)是一種沒(méi)有負(fù)壓風(fēng)機(jī)吸垃圾的清掃機(jī)。它主要是通過(guò)掃刷將垃圾清掃收集到車(chē)底，然后通過(guò)車(chē)后的掃滾將收集到的垃圾直接掃到車(chē)內(nèi)的垃圾收集裝置中。這種掃路車(chē)噪聲大、污染嚴(yán)重，且效率低，逐漸被吸掃式垃圾清掃車(chē)取代。吸掃式的垃圾清掃車(chē)集掃與吸于一身，它的工作原理是先通過(guò)掃盤(pán)將垃圾掃起，然后通過(guò)負(fù)壓吸嘴將垃圾吸到垃圾收集箱內(nèi)。吸掃式垃圾清掃車(chē)是目前市面上最常見(jiàn)也是應(yīng)用最廣泛的一類(lèi)掃路車(chē)。純吸式的掃路車(chē)目前在市面上極少，它沒(méi)有掃盤(pán)裝置，主要通過(guò)吸嘴將垃圾直接吸走。純吸式的掃路車(chē)主要是小型掃路車(chē)。

3.3 除塵方式分類(lèi)

干式掃路車(chē)在掃路過(guò)程中不噴灑水，但必須配備過(guò)濾除塵裝置。作業(yè)時(shí)，大的垃圾會(huì)在箱體中自然沉降，小的顆?；覊m就通過(guò)過(guò)濾裝置除去，然后經(jīng)過(guò)過(guò)濾的空氣再排到空氣中。濕式掃路車(chē)在工作過(guò)程中會(huì)噴灑水使小顆?；覊m結(jié)塊，然后將其吸入垃圾箱，再自然沉降。由于濕式掃路車(chē)作業(yè)過(guò)程中會(huì)使用水，因此在冬天尤其是北方寒冷的冬天會(huì)造成路面結(jié)冰，所以使用會(huì)受到限制。

4 馬路清掃機(jī)的設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢(shì)

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，馬路清掃機(jī)在城市生活中扮演著越來(lái)越重要的角色，人們對(duì)掃路車(chē)也提出了各種各樣的需求以適應(yīng)社會(huì)發(fā)展。當(dāng)前馬路清掃機(jī)呈現(xiàn)出幾種發(fā)展趨勢(shì)。

4.1 小型化趨勢(shì)

由于城市人口密度的增加，馬路清掃車(chē)小型化已經(jīng)成為一種趨勢(shì)。受垃圾成分多樣、道路狀況復(fù)雜、造價(jià)高昂、高耗能、粗排放、吸附造成的二次空氣污染等諸多因素的影響，一般的馬路清掃機(jī)已不能滿(mǎn)足社會(huì)發(fā)展的要求[1]。因此，設(shè)計(jì)一款適用于復(fù)雜路況作業(yè)的小型掃路車(chē)刻不容緩。小型掃路車(chē)可以利用純電力作為動(dòng)力，其具有輕污染、噪聲小、使用方便、快捷高效的優(yōu)點(diǎn)。英國(guó)的Johnston就是一家主要生產(chǎn)小型化掃路車(chē)的廠家，其生產(chǎn)的掃路車(chē)以靈活、操作方便著稱(chēng)，在市場(chǎng)上占有較大的份額。由于小型化的清掃車(chē)不能用平常的汽車(chē)底盤(pán)來(lái)改裝，因此全液壓專(zhuān)用底盤(pán)興起，以保證小型掃路車(chē)的美觀實(shí)用。

4.2 綠色環(huán)保清潔趨勢(shì)

因?yàn)轳R路清掃機(jī)的工作場(chǎng)合多為人口密度大的城市地區(qū)，所以控制掃路車(chē)的污染物排放就顯得極為重要。掃路車(chē)的污染物主要是會(huì)對(duì)空氣造成污染，包括燃料燃燒不充分造成的汽車(chē)尾氣排放污染、掃刷掃起的灰塵彌漫在空氣中對(duì)空氣質(zhì)量的影響、吸嘴吸入的空氣處理不充分排到空氣中的污染。當(dāng)前市面上存在的壓縮天然氣掃路車(chē)和燃料電池掃路車(chē)，包括電動(dòng)掃路車(chē)都在這一方面進(jìn)行了改進(jìn)。隨著時(shí)代的發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越重視馬路清掃機(jī)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響，綠色馬路清掃機(jī)的發(fā)展是當(dāng)前掃路車(chē)發(fā)展的一大趨勢(shì)，也是衡量道路清掃機(jī)械性能的一項(xiàng)重要標(biāo)準(zhǔn)。

4.3 功能齊全化趨勢(shì)

由于需求的增加，人們對(duì)馬路清掃機(jī)的功能要求不再僅滿(mǎn)足于馬路清掃作業(yè)，馬路清掃機(jī)的功能也變得越來(lái)越多元。一臺(tái)掃路車(chē)不僅具有基本的馬路養(yǎng)護(hù)功能，還包括護(hù)欄清掃功能、綠化植物修剪功能、隧道壁清潔功能、路標(biāo)清掃功能、草坪修剪功能等，是一種集多功能于一身的養(yǎng)護(hù)機(jī)械，減少了道路養(yǎng)護(hù)的人力成本與財(cái)力成本，提高了效率。如Aebi的MFH5000掃路車(chē)，不僅具有馬路清掃這一基本功能，通過(guò)把掃盤(pán)切換成不同的裝置，還可以實(shí)現(xiàn)不同的功能，在除雪車(chē)、掃路車(chē)、清潔車(chē)三種狀態(tài)下隨意切換，一車(chē)多用。多功能機(jī)械的出現(xiàn)，節(jié)約了人力物力，將成為未來(lái)馬路清掃機(jī)械的一個(gè)發(fā)展方向。

4.4 人性化發(fā)展趨勢(shì)

以人為本的設(shè)計(jì)理念自20世紀(jì)60年代被提出至今，不管在產(chǎn)品設(shè)計(jì)還是環(huán)境設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域，都是一種重要的設(shè)計(jì)思想。當(dāng)前，人性化設(shè)計(jì)在各個(gè)領(lǐng)域都逐漸成為越來(lái)越重要的考慮因素。設(shè)計(jì)服務(wù)的是人，而不是產(chǎn)品[2]。它要求設(shè)計(jì)者注重產(chǎn)品功能的同時(shí)，也要充分考慮形式的重要性，要求功能與形式相協(xié)調(diào)。設(shè)計(jì)過(guò)程中的人性化能提升用戶(hù)的使用體驗(yàn)，體現(xiàn)對(duì)人的關(guān)懷。馬路清掃機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域也不例外，人性化的設(shè)計(jì)能使操作者在工作中保持良好的精神狀態(tài)，從而提高工作效率。國(guó)外一些公司就在人機(jī)工程學(xué)上下功夫，如Jhonston的全景駕駛艙，這樣的設(shè)計(jì)除了能使作業(yè)者更好地了解道路的詳情之外，還能使駕駛員擁有良好的工作體驗(yàn)，使駕駛員在工作過(guò)程中保持心情舒暢。此外，設(shè)計(jì)者還將整車(chē)的操作按鍵設(shè)置在一邊，這樣能有效減少操作者的操作失誤。在馬路清掃機(jī)人性化方面，我國(guó)并沒(méi)有給予過(guò)多重視，進(jìn)行的研究較少，這也是我國(guó)清掃機(jī)與其他發(fā)展較早的發(fā)達(dá)國(guó)家最大的差距所在。但隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，人性化會(huì)成為掃路車(chē)設(shè)計(jì)極其重要的考慮因素。

4.5 智能化發(fā)展趨勢(shì)

在萬(wàn)物互聯(lián)的今天，加快新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換，促進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與汽車(chē)技術(shù)的融合發(fā)展成為未來(lái)汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的重要趨勢(shì)，清掃機(jī)械的發(fā)展也不例外。為了實(shí)現(xiàn)清掃車(chē)作業(yè)精確而又流暢，各種各樣的傳感器便成為清掃設(shè)備的“眼睛”與“觸覺(jué)”。通過(guò)應(yīng)用信息化技術(shù)，使其發(fā)展成為具有作業(yè)機(jī)械化、管理信息化、控制智能化、信息網(wǎng)絡(luò)化等特點(diǎn)的現(xiàn)代化車(chē)輛[3]。位置傳感器測(cè)量吸口和掃刷的狀態(tài);轉(zhuǎn)速傳感器和壓力傳感器測(cè)量清掃吸力;速度傳感器測(cè)量作業(yè)速度;油耗傳感器測(cè)量經(jīng)濟(jì)性;GPS可以鎖定車(chē)輛位置，將各種傳感器收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行智能整合，因此清掃的合格率、車(chē)輛的出車(chē)率、不合格的原因和影響率、哪個(gè)區(qū)域沒(méi)掃干凈、哪個(gè)地點(diǎn)燃油消耗過(guò)快等信息就會(huì)一目了然?；ヂ?lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的應(yīng)用能大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度，解放勞動(dòng)力，為未來(lái)清掃機(jī)智能化發(fā)展提供無(wú)限的可能。

5 新冠肺炎疫情對(duì)道路清掃機(jī)行業(yè)的影響

新冠肺炎疫情席卷全球至今，不僅對(duì)人們的生命安全造成了巨大威脅，全球經(jīng)濟(jì)活動(dòng)也因此受到了非常大的影響，各行各業(yè)都面臨著巨大的打擊，環(huán)衛(wèi)機(jī)械行業(yè)也不例外，作為環(huán)衛(wèi)機(jī)械中占比很大的道路清掃機(jī)首當(dāng)其沖。

新冠肺炎疫情給道路清掃機(jī)行業(yè)帶來(lái)巨大打擊。首先是銷(xiāo)量受到?jīng)_擊，不僅是道路清掃機(jī)行業(yè)，整個(gè)環(huán)衛(wèi)機(jī)械行業(yè)，甚至是整個(gè)汽車(chē)行業(yè)的銷(xiāo)量都受到巨大影響。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，2020年全球汽車(chē)行業(yè)的銷(xiāo)量下降22%。受到疫情影響，上游供應(yīng)鏈供給達(dá)不到疫情前的水平，下游企業(yè)縮減開(kāi)支，供應(yīng)模式也逐漸發(fā)生變化。疫情期間，各方面的不便使得生產(chǎn)成本增加，供應(yīng)商的利潤(rùn)不斷受到擠壓。同時(shí)，為防止供應(yīng)鏈中斷，不少供應(yīng)商會(huì)采取增加庫(kù)存的方式，提高彈性，以應(yīng)對(duì)供應(yīng)鏈中斷帶來(lái)的不良影響。此外，環(huán)境的變化、越來(lái)越多的新能源掃路車(chē)的出現(xiàn)也給傳統(tǒng)汽車(chē)帶來(lái)了一定的沖擊。

新冠肺炎疫情給道路清掃機(jī)行業(yè)帶來(lái)的影響，引發(fā)了人們對(duì)道路清掃機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢(shì)的思考，未來(lái)到底需要什么樣的道路清掃機(jī)，什么樣的清掃機(jī)更適合多元化的環(huán)境。受疫情影響，設(shè)計(jì)者首先應(yīng)考慮到未來(lái)什么樣的設(shè)計(jì)更能滿(mǎn)足社會(huì)的需要，同時(shí)圍繞使用者進(jìn)行設(shè)計(jì)，而不是簡(jiǎn)單地進(jìn)行機(jī)械的改裝與組裝。新冠肺炎疫情的暴發(fā)讓我們認(rèn)識(shí)到了堅(jiān)持以人為本的設(shè)計(jì)思想的重要性。應(yīng)將人性化設(shè)計(jì)思想融入道路清掃機(jī)械設(shè)計(jì)中，把對(duì)機(jī)械性能的關(guān)注轉(zhuǎn)移到對(duì)人的需求的考量上，讓機(jī)械變得更適合人操作，而不是讓操作者去適應(yīng)機(jī)械。

同時(shí)，要考慮到馬路清掃機(jī)械對(duì)環(huán)境的影響，將對(duì)環(huán)境的影響降到最低。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2019年純電動(dòng)車(chē)型在環(huán)衛(wèi)機(jī)械中僅占2.2%。當(dāng)前各大城市大力推廣新能源汽車(chē)，通過(guò)路權(quán)優(yōu)惠、運(yùn)營(yíng)補(bǔ)貼、完善充電基礎(chǔ)設(shè)施等措施，提高新能源車(chē)輛在環(huán)衛(wèi)車(chē)輛中的使用比例[4]。新能源汽車(chē)雖然存在購(gòu)置成本高、充電麻煩等缺點(diǎn)，但隨著技術(shù)的突破，憑借對(duì)環(huán)境影響小的優(yōu)勢(shì)，克服現(xiàn)有的缺點(diǎn)，進(jìn)行技術(shù)上的革新，新能源汽車(chē)必將擁有更好的發(fā)展前景。

新的形勢(shì)帶來(lái)新的挑戰(zhàn)，新的挑戰(zhàn)帶來(lái)新的機(jī)遇。要把握機(jī)遇，直面挑戰(zhàn)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)要緊跟時(shí)代潮流，不斷推陳出新。

6 結(jié)語(yǔ)

盡管我國(guó)道路清掃車(chē)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還存在很大的不足，有許多亟待改進(jìn)的地方。馬路清掃機(jī)械化程度能夠在一定程度上體現(xiàn)一個(gè)國(guó)家的工業(yè)化程度或者綜合實(shí)力。我國(guó)垃圾清掃車(chē)缺乏自主創(chuàng)新，所以實(shí)現(xiàn)我國(guó)馬路清掃車(chē)的自主研發(fā)與設(shè)計(jì)創(chuàng)新尤為重要。文章從道路清掃車(chē)的發(fā)展史以及現(xiàn)狀入手，分析了道路清掃車(chē)的發(fā)展趨勢(shì)，思考了新冠肺炎疫情下道路清掃機(jī)械行業(yè)的發(fā)展，希望對(duì)未來(lái)馬路清掃機(jī)械的發(fā)展有一定的借鑒意義。

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作者簡(jiǎn)介：董敏（1970—），女，山東濟(jì)南人，碩士，講師，研究方向：環(huán)境設(shè)計(jì)。

房振濤（1996—），男，山東平度人，碩士在讀，系本文通訊作者，研究方向：產(chǎn)品設(shè)計(jì)。