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夜间分类标识可视化的垃圾桶设计

范文

张文慧仓诗建徐芷君

摘要：针对人们夜间无法清楚辨别垃圾分类标识导致不能良好地促进垃圾分类的问题。研究现有分类垃圾桶中不合理的人机关系，从可视化、人性化和便利性的角度出发，为分类垃圾桶改良设计提供依据。通过问卷调查法和人机工程学理论，对现有分类垃圾桶和分类标识的布置进行合理的人机设计，得出分类垃圾桶以及分类标识须符合人机工程学的功能与结构设计要求。解决夜间垃圾分类的问题，实现以人为中心的人机关系，提出夜间标识可视化分类垃圾桶的设计方案，可为未来城市分类垃圾桶的设计提供参考。

关键词：夜间可视化;分类标识;垃圾桶;人机工程学;设计要素

中图分类号：TB472

文献标识码：A

文章编号：1003-0069 （2020） 04-0099-03

引言

分类垃圾桶是帮助居民垃圾分类的重要公共设施，垃圾桶上的分类标识更是有助于居民进行有效的垃圾分类。近年来，随着垃圾分类工作的深入，已有许多设计者对分类垃圾桶进行设计研究。例如，谭巍分析高校分类垃圾桶设计原则和设计方法，并从绿色发展视角出发，从多角度探索高校分类垃圾桶的设计方法[1];王震峡从垃圾自动分类着手，将垃圾按物质类别分类，应用LabVIEW声音采集技术，霍尔传感器的电磁效应技术等设计了一款智能分类垃圾桶[2];张舒以户外垃圾分类回收桶为研究对象，尝试将互动体验加入到投放垃圾的过程中[3];蒋沁宏设计了一种由智能分类垃圾桶和微信平台共同构成的智能垃圾分类系统[4];尤肖肖设计的新型垃圾桶通过利用半自动链接原理以及对内部结构的改进等方式解决了现有技术中垃圾桶功能单一，无法自动分类的缺陷[5];魏会敏结合现有垃圾桶、二维码、单片机、后台系统等信息技术设计了一款可追溯式智能分类垃圾桶盖[6];李明通过对各国城市垃圾收集措施等进行整理，设计了一套对应的绿色环保自动化垃圾处理系统[7]。虽然这些设计者从各个视角对分类垃圾桶进行了相关设计，但如何使分类垃圾桶在夜间更便于人们进行垃圾分类的研究尚缺，阻碍了垃圾分类工作的进行。为了解决这些问题，给用户带来更好的体验，本文从人机工程学的角度出发，提出适合夜间投放垃圾的分类垃圾桶设计方案。

一、影响市民夜间垃圾分类的主要因素

（一）夜间出行人数。以石家庄市为例，2019年石家庄夜经济的启动，省会市民也特别关注夜经济的发展。为此，石家庄市商务局与燕赵晚报联合开展了2019年石家庄夜经济消费情况调查[8]。通过对调查结果的整理，得出表1和2。由表1可知，在夜晚会不会出门的问题中，经常出门人数占比23%，偶尔会出门人数占总人数的65%，只有12%的人表示不会在夜晚出门，由此可以看出有88%的人会在夜晚出门，占总人数比例较大。由表2可知，在关于夜晚最喜欢去的地方的问题中，有25%的人选择去街边撸串、喝啤酒、聊天，有22%选择去商业综合体或吃顿大餐或买买东西，有21%的人选择去尝试购买家用物品，有16%选择去看电影或唱歌，有15%选择去逛繁华的商业街。由此可以看出，大多數人偏向去街边吃东西和买东西，在此过程中容易产生大量的垃圾，由此得出，在夜间有垃圾分类需求的人群数量较多。

（二）分类垃圾桶的布置。《城市环境卫生设施规划标准》（GB/T50337-2018）[9]中规定：道路的两侧和各类交通客运设施、公交站点、公园、公共设施、广场、社会停车场等人流密集场所的出人口附近应设置采用分类收集的方式的废物箱。在道路两侧废物箱的间距按道路功能划分：（1）在人流密集的城市中心区、大型公共设施周边、主要交通枢纽、城市核心功能区、市民活动聚集区等地区的主干路，人流量较大的次干路，人流活动密集的支路，以及沿线土地使用强度较高的快速路辅路设置间距为30m-lOOm; （2）在人流较为密集的中等规模公共设施周边、城市一般功能区等地区的次干路和支路设置间距为lOOm-200m：（3）在以交通性为主、沿线土地使用强度较低的快速路辅路、主干路，以及城市外围地区、工业区等人流活动较少的道路设置间距为200m- 400m。

（三）分类垃圾桶的设计。根据国家制定的统一标志，生活垃圾被划分为四类，它们分别是可回收垃圾、不可回收垃圾、有害垃圾和其他垃圾。可回收物用蓝色垃圾容器收集;有害垃圾红色垃圾容器收集;其他垃圾用灰色垃圾容器收集;厨余垃圾用绿色垃圾容器收集。在外形方面，现有垃圾桶外形类似于长方体，垃圾桶顶部设有用来遮挡雨水的顶盖。桶体前部有垃圾分类标识，大类标识所占面积较大，处于标识整体布局的上方;小类标识面积较小，处于标识整体布局的下方，分类标识颜色与垃圾桶颜色一致。这些分类垃圾桶颜色明度高、色彩区别明显，在白天可以有效帮助人们进行垃圾分类。但随着经济社会的发展，夜经济在城市经济发展中的占比越来越大，在夜晚光线较弱或无光的条件下，人们是否能清晰分辨不同的垃圾桶来进行分类，也是值得研究的问题。

二、夜间标识可视化垃圾桶设计要素分析

各种新型分类垃圾桶不断出现，但目前已有的分类垃圾桶仍存在着分类图案标识与人眼形成的角度过大、夜间标识看不清等问题。基于这些问题，本文进行一系列的调查分析，主要包括：

（一）用户角度分析

本文对夜间垃圾分类标识的可视化问题做了研究调查，主要采取问卷调查的形式（如图1、2），涉及对象主要集中在北京和天津两地，调查内容包括：夜晚丢弃垃圾时是否需要弯腰或后退才能看到垃圾筒上的分类标识;在夜晚是否能准确分辨出面前是哪一种垃圾桶两个问题。

在夜晚丢弃垃圾时是否需要弯腰或后退才能看到垃圾筒上的分类标识问题中，84%的人在丢弃垃圾时需要后退或弯腰才能看清垃圾桶上的分类标识，只有16%的人不需要弯腰或后退就可以看到分类标识。由此可见，现有垃圾桶不符合人机原理，导致在夜间垃圾分类出现问题。

在夜晚能否准确分辨出面前是哪一种垃圾的垃圾桶的问题中，有68%的人在夜间不能准确分辨出面前分别是哪一种垃圾桶，只32%的人在夜间能准确分辨出面前分别是哪一种垃圾桶。

由此可见，由于光线暗导致分类标识不易识别的现象，会使人们分错类，夜间垃圾分类工作难以有效开展。

（二）人机工程学的角度分析

分类垃圾桶在设计的人性化方面缺少一定的考量，很多分类垃圾桶在设计时往往忽视人丢垃圾的习惯，导致分类垃圾桶在被使用时不能很好地为人们服务。因此，从人机工程学的角度出发，对分类垃圾桶进行人性化分析（如图3）。人眼的最佳转动是视平线向下30°角，颜色辨别界限时视平线向下40°，视野界限时视平线向下70°，人的立姿斜面阅览角度和高度是高于地面900-lOOOmm，与地面形成42° -46°夹角的平面。

当人站立于距分类垃圾桶60cm左右观察分类标识在时，人眼视线角度于视平线形成80°夹角，远远超过颜色辨别界限和视野界限，而且现有垃圾桶的分类垃圾标识图案在距离地面约600mm的位置，高度过低，导致人们在看分类标识时要后退或者弯腰才能看清。综上所述，由于分类标识图案所在位置与人眼形成的角度过大，垃圾分类存在无法看清标识和分类标识的问题。

三、设计方案

（一）设计构思

基于对现有分类垃圾桶和分类标识的分析，在现有分类垃圾桶的基础上结合“可视化”、“人性化”和“便利性”的思路，从以人为本的角度出发，将分类垃圾桶进行改良优化，设计一款夜间便于人们有效进行垃圾分类的垃圾桶。

1.可视化。可视化是解决夜间无法看清标识问题的重要思路，在原有标识的基础上添加反光材质，如高速路两旁的反光板、交警工作服和自行车尾部的反光条。反光条上的玻璃微珠可以在夜间反射周围的光线，使光线按照原路返回人们的眼睛，让人们看清分类标识。玻璃微珠一般主要由二氧化硅构成，占总化学成分的67%左右，还有氧化钙、氧化钠、氧化镁等其他物质。玻璃微珠的大小不同，从50-450目不等，可根据产品的需求选择合適的一种目数的微珠，也可以两种微珠混合起来使用，已达到合适的反光效果[10]。反光条不管在白天或黑夜均有杰出的逆反射光学功能。尤其是晚上，能够保持与白天相同的高能见度。所以，反光材质十分适合运用在夜间这种光线不足的情况，只需要微光线照射，分类标识就会变得清晰可见。

2.人性化。当前分类垃圾桶大都注重垃圾本身的分类，对人丢垃圾的习惯以及查找标识的方式缺少一定的设计考虑，造成了一系列在使用过程中的问题，人性化设计就是解决这一问题的重要途径。人性化要求在设计产品时从人机工程学和美学等角度达到完美，从而实现以人为本的目的。垃圾桶的整体尺寸应以人机工程学的数据为基准进行设定;在细节处理方面采用圆角处理，减少棱角部分给人的尖锐感，增强美感和安全性;在色彩选择方面，使用：绿色（C：100，M：0，Y：100，K：30）、红色（C：0，M： 100，Y：100，K：0）、蓝色（C：100，M：60，Y：0，K：20）、黑色（C：0，M：0，Y：0，K：100），与国家标准生活垃圾分类标志GB/T 19095-2019[11]所规定颜色一致，色彩纯度、明度高，醒目易辨识，有助于人们快捷地进行垃圾分类，强化人们垃圾分类的意识。

3.便利性。经调研，景区内的游客对垃圾桶的不满主要表现在：（1）垃圾过满，清洁人员没有及时清理;（2）垃圾投放口过大不利于阻止异味，过小不便于扔体积较大的垃圾;（3）垃圾桶材质问题，风吹日晒导致外形磨损;（4）摆放位置不固定，有时找不到垃圾桶。对于清洁人员来说，工作任务和强度大，许多的垃圾桶更换垃圾袋时程序繁琐，有时还需要长时间弯腰才能完成更换，费时费力[12]。所以，在考虑居民是否能够便利分类的同时，也应该考虑到垃圾清运人员和垃圾桶清洁人员在清理运输垃圾和清洁维护垃圾桶时是否便利。这就要求设计者在对垃圾投放口和材质进行优化改良的同时，垃圾桶的背部应设置较大且没有遮挡的垃圾倒出口，便于清洁人员对箱内垃圾的整理回收;同时垃圾桶的材质应该采用铝合金、不锈钢等表面光滑、易清洁且坚固不易损坏变形的材质，便于清洁人员对箱体进行清洁和维护。

（二）设计方案

1.结构设计。结构设计主要包括功能分析、零件分析和配合结构分析等。新型分类垃圾桶结构通过三维模型软件Solidworks建模，主要由垃圾桶箱体和垃圾分类标识图片组成，通过导出工程图展示垃圾桶的结构，具体分类垃圾桶结构分析图，如图4所示。此分类垃圾桶为长方体，设置四个箱体并排放置，其高度为90cm，与地面形成43°的斜面将长方体分割，这个斜面方便了人们参照标识进行垃圾分类;在垃圾桶的正前面是垃圾投入口，投入口高度为距地面50-60cm左右，开口大小适中不会因太大影响美观，也不会因太小无法投入体形较大的垃圾;垃圾桶的背部打开后是垃圾倒出口，开口较大没有遮挡，方便清洁人员对箱内垃圾进行清理，垃圾桶整体以人机原理为基准，结构简单，设计合理。

2.造型设计。在原有结构模型的基础上，使用Keyshot渲染工具赋予垃圾桶颜色和材质，形成最终的效果图（如图5）。垃圾桶为不锈钢材质，材质坚固、不易损坏，便于清洁，并在棱角部分进行了圆角处理，更加安全合理。斜面上的分类标识分为左右两个部分，左侧为大类标志，右侧为6个小类标志。不同类别的标识以不同颜色区分，标识图案填色部分采用反光材质，利用反光材质的逆反射光学功能，保证分类标识的能见度，使其在夜间仍然清晰可见（如图6），帮助人们在夜间有效进行垃圾分类。

3.人机原理分析。对于未来分类垃圾桶产品的发展，垃圾分类标识在垃圾桶布置上的改良与优化形成了新型的、人性化的人与设施的交互方式，具备一定的参考价值。应用的新型垃圾桶在设计上服务于人，依据人机原理的合理性，符合“以人为本”的设计原则。基于以上研究，新型分类垃圾桶从以下三方面进行分析，如图7：

（1）尺寸：垃圾桶高度为90cm，不会因过高过大而占用土地、浪费材料，人们也不会因垃圾桶过低导致看不清分类标识;在垃圾桶的正前面是垃圾投入口，投入口尺寸为10cm x30cm，大小适中，不会因太大影响美观，也不会因太小无法投入体形较大的垃圾;在垃圾桶背部的垃圾倒出口尺寸为60cm x30cm，开口较大，清洁人员不用长时间弯腰就可以清理垃圾和清洁垃圾桶。

（2）角度：人们在使用现有垃圾桶丢弃垃圾时的流程为“寻找垃圾桶一低头/弯腰查看分类标识一丢弃垃圾”，在新型垃圾桶的设计中，标识面采用斜面43°设计，符合人体立姿斜面阅览的42°-46°角度范围，当人们在低头时，视平线与标识面形成人机工程学中‘（人眼最佳转动”的30°夹角，这样人们在分类垃圾时不需要在弯腰或后退就可以看到分类标识图案，方便了人们参照标识进行垃圾分类。

（3）材料：标识图案外边框采用反光材质，反光条上的玻璃微珠将夜间周围的光线反射，提高夜间分类标识的能见度，让人们在夜间分类垃圾时可以清晰准确地分辨出面前垃圾桶所投放的垃圾种类，有助于人们在夜间准确分类垃圾。

结论

为解决夜间看不清垃圾桶分类标识和看分类标识时需要弯腰或后退等问题。文章调研和分析了现有垃圾桶分类标识的现状，通过用户行为习惯和心理等设计因素提出相应的设计方向，从人性化、可视化角度出发，运用人机工程学知识，结合改良的设计方法设计出斜面分类标识和夜间反光材质相结合的新方式。提出了符合人机工程学的新型垃圾桶，强调今后分类垃圾桶的设计应该更注重“以人为本”的思想，在注重环保的今天，具有重要的现实意义，也为垃圾桶未来的人性化设计提供了参考。.

参考文献

[1]谭巍，绿色发展理念下高校分类垃圾桶设计探析[J]美术大观，2018 （12）：92-93

[2]王震峡，智能分类垃圾桶的设计[J]计算机产品与流通，2019 （08）：117

[3]张舒，基于互动体验的户外分类垃圾桶设计研究[J]工业设计，2018 （11）：140-141

[4]蒋沁宏，一种3R模式的垃圾分类系统设计[J]科技风，2018 （23）：146

[5]尤肖肖，孔春香，智能垃圾桶的创新设计[J]科技资讯，2019，17 （12）：19-20+22

[6]魏会敏，刘月娥，吴何铭，宋家怡，可追溯式智能分类垃圾桶盖盼创意设计及应用[J]信息记录料，2019，20（05）：133-134

[7]李明，王晨景，绿色全自动智能分类垃圾桶[J]科技资讯，2017，15 （16）：124+126

[8]石家庄日报，《2019石家庄夜经济消费调查》[EIVOL]http： //wwwce.cn/culture/gd/201907/09/t20190709_ 32567072.shtml

[9]中华人民共和国住房和城乡建设部.GB/T 50337-2018，中国标准书号[M]北京：中国标准出版社，2018

[10]全球纺织网反光条是什么反光条材质介绍[EB/OL]https：∥wwwtncom.cn/info/c042002 d0694686html

[11]国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会GB/T 190952019，中国标准书号[M]北京：中国标准出版社.2019

[12]倪夢婷，曲敏，熊兴福，基于服务设计理念的景区垃圾箱分类探析[J]包装工程，2019，40 （22）：214-218

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