自我維護(hù)環(huán)保廁所系統(tǒng)SS ECO TOILET SYSTEM

SS代表SELF SUSTAINED，是不依賴外在系統(tǒng)，能自我維護(hù)的意思，特別針對(duì)戶外沒有完善的水電供應(yīng)與排污系統(tǒng)的地點(diǎn)，每一組合的廁所會(huì)按需要配置一套維護(hù)功能模塊來處理資源與廢物問題。該設(shè)計(jì)采用了模塊化可延伸設(shè)計(jì)，模塊化分割鮮明，每個(gè)模塊可獨(dú)立或區(qū)域性延伸系統(tǒng)。

隨著生活質(zhì)量的提高，交通的便利，外出旅行的人越來越多，沒到旅游旺季，各大景點(diǎn)的游人便絡(luò)繹不絕、摩肩接踵。人有三急，這么多的人，如何解決好如廁問題就成為各大景區(qū)的頭等大事。然而旅游景區(qū)廁所的“臟、亂、差、少”，回收系統(tǒng)常常崩潰，缺水?dāng)嚯姷葐栴}一直沒能找到理想的解決方案，既影響了景區(qū)的服務(wù)質(zhì)量也破壞了游客的興致。

就目前國內(nèi)旅游景區(qū)廁所的種種問題，除了在城市范圍內(nèi)或一些永久性建筑內(nèi)的廁所外（如景點(diǎn)大門、紀(jì)念館、商業(yè)或就餐區(qū)等），一般都沒有很完善的水電供應(yīng)與排污配套系統(tǒng)設(shè)施。在旅游參觀路線上的廁所，因各種原因也往往數(shù)量不足，設(shè)備維護(hù)狀況差強(qiáng)人意，在人流量大的日子，情況就更糟，因而也產(chǎn)生了很大的環(huán)境污染壓力。

參賽設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)通過對(duì)旅游景區(qū)廁所的分析、數(shù)據(jù)采集、大量的用戶調(diào)研，以及對(duì)現(xiàn)有景區(qū)廁所的結(jié)構(gòu)框架進(jìn)行全面的分析，對(duì)旅游景區(qū)廁所進(jìn)行了全新的設(shè)計(jì)。具體分解為幾個(gè)主要問題：保護(hù)設(shè)施地點(diǎn)的生態(tài)與土地環(huán)境；系統(tǒng)運(yùn)作所需的資源；廢物廢水處理與環(huán)境衛(wèi)生；設(shè)施安裝、維護(hù)管理與生產(chǎn)成本；人性化設(shè)計(jì)與使用。

SS自我維護(hù)系統(tǒng)

SS代表SELF SUSTAINED，是不依賴外在系統(tǒng)，能自我維護(hù)的意思，特別針對(duì)戶外沒有完善的水電供應(yīng)與排污系統(tǒng)的地點(diǎn)，每一組合的廁所會(huì)按需要配置一套維護(hù)功能模塊來處理資源與廢物問題。也可以是幾個(gè)組合的廁所，經(jīng)導(dǎo)管連接到一個(gè)集中處理中心，形成一個(gè)在旅游景點(diǎn)內(nèi)的獨(dú)立維護(hù)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。部分可以在當(dāng)?shù)丶磿r(shí)處理再循環(huán)，也可以處理后將固體廢料運(yùn)到其他廢料回收中心。

模塊化可延伸設(shè)計(jì)

該設(shè)計(jì)采用了模塊化可延伸設(shè)計(jì)，模塊化分割鮮明，而且增加了家庭模塊和殘疾人模塊兩個(gè)部分，每個(gè)模塊可獨(dú)立或區(qū)域性延伸系統(tǒng)。主體表面為金屬板、木才等材質(zhì)，可重復(fù)利用，拆裝方便，特別適用于不平坦地面、濕地、水邊等環(huán)境，并且不會(huì)破壞所在地的土地生態(tài)。模塊可外接水，不僅有電處理供應(yīng)及排放收集系統(tǒng)，還有按需求可升級(jí)追日光伏發(fā)電及儲(chǔ)電系統(tǒng)。整個(gè)核心功能模塊可組裝不同風(fēng)格外殼設(shè)計(jì)，以配合景區(qū)主題或環(huán)境需求。

每一所廁所將由廁所模塊、維護(hù)模塊、支架與地基模塊、光伏發(fā)電模塊、人機(jī)界面及信息模塊、外殼模塊等組成。這樣的好處是同一套模塊可以延伸出不同的設(shè)計(jì)，增加彈性及降低成本。自我維護(hù)環(huán)保廁所系統(tǒng)男女通用，具有4個(gè)模塊系統(tǒng)，分別是個(gè)人單獨(dú)模塊、家庭與殘疾人混合模塊和維護(hù)模塊。個(gè)人單獨(dú)模塊分別有兩種，分別是坐式和蹲式，適合人們不同的使用方式，家庭與殘疾人混合模塊是解決有些父母如廁時(shí)把孩子帶進(jìn)廁所而產(chǎn)生的尷尬。如此就能更好地利用空間。維護(hù)模塊主要含凈水箱（非飲用清水）、灰水箱（洗手水）與黑水箱（廢水）的收集處理系統(tǒng)。儲(chǔ)水池、水泵及其它機(jī)械功能部分。支架與地基模塊采用金屬型材與螺旋樁為基礎(chǔ)，拆裝便捷、環(huán)保，可重復(fù)使用。光伏發(fā)電模塊具備獨(dú)立供電及獨(dú)立儲(chǔ)能功能，為廁所提供所需的照明、水泵或信息設(shè)備等提供能源。人機(jī)界面及信息模塊主要是按需要在廁所設(shè)施上提供服務(wù)，包括售賣紙巾、登錄報(bào)到、查詢信息、召喚通知等。

在較大的園區(qū)，可在人多流量大的地區(qū)使用集體回收模式，利用長的管道連接，把糞便等通過管道統(tǒng)一回收到一個(gè)地方，再集中清理。人流較小的邊遠(yuǎn)地段，可使用獨(dú)立式回收模式，一天一次人工回收清理。

螺旋樁技術(shù)

螺旋樁基礎(chǔ)是一種嶄新的應(yīng)用技術(shù)，替代了以往的混凝土基礎(chǔ)，特點(diǎn)是不破壞原來土地生態(tài)，特別適合不平坦的地形以及一些斜坡、水邊濕地、沙土、戈壁等地點(diǎn)。與傳統(tǒng)做地基的方法不一樣，它不需要挖土坑或預(yù)埋水泥墩，它只需要直接把螺旋樁鉆入地下，到達(dá)預(yù)定的深度，連上水平支架與地面板就能快速地建成一個(gè)平臺(tái)。此外，若需遷移或重置，整個(gè)螺旋樁基礎(chǔ)也可以拆出來重新利用，不會(huì)造成浪費(fèi)。

離網(wǎng)光伏系統(tǒng)

離網(wǎng)光伏系統(tǒng)又稱為獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)，主要由PV組件、DC/DC充電控制器、離網(wǎng)逆變器以及負(fù)載組成，具備獨(dú)立供電及獨(dú)立儲(chǔ)能功能。在白天盡量通過在頂棚上的光伏發(fā)電組件吸收太陽能，有需要時(shí)可加追日功能來提高發(fā)電效率。離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)節(jié)能環(huán)保，對(duì)空氣沒有污染。

節(jié)能與環(huán)境資源利用

由于是獨(dú)立系統(tǒng)，節(jié)省能耗與盡量利用環(huán)境資源肯定是需要的。在白天，盡量利用天然采光，除了開天窗外，也可考慮使用導(dǎo)光技術(shù)把外面的陽光導(dǎo)進(jìn)廁所模塊內(nèi)。在廁所模塊的頂端會(huì)開通風(fēng)對(duì)流層，也會(huì)用導(dǎo)管直接把廢氣及氣味帶走。屋頂會(huì)設(shè)有雨水收集器，把雨水引進(jìn)凈水箱補(bǔ)充水源，供洗手用。

無水廁所與真空沖廁

對(duì)沒有排污系統(tǒng)的地點(diǎn)，最大的麻煩是廢水處理。所以旅游廁所的設(shè)計(jì)盡量做到“無水”或“低水量”沖廁才行。也可以考慮真空技術(shù)把糞便吸走。視不同旅游點(diǎn)的環(huán)境條件，可采用不同技術(shù)。

廢物廢水處理

廁所的廢物有幾種，都應(yīng)該分流處理。紙巾會(huì)有一個(gè)獨(dú)立的收集箱。糞便、尿液與沖廁水在收集后可以作脫水處理，把固體與液體（黑水，廢水）分到不同的收集箱，以便回收。洗手水，即所謂灰水，可以收集后沖廁用。

清華大學(xué)藝術(shù)與科學(xué)研究中心可持續(xù)設(shè)計(jì)研究所副所長劉新博士帶領(lǐng)學(xué)生聯(lián)合北京服裝學(xué)院何頌飛老師及多名研究生成立了“公共廁所創(chuàng)新設(shè)計(jì)項(xiàng)目組”，專項(xiàng)研究廁所的再設(shè)計(jì)，目前已經(jīng)基本完成國內(nèi)此方面新技術(shù)的摸底，在本次采訪中，劉新就“為什么要重新設(shè)計(jì)廁所？”這個(gè)問題給出了他的答案，簡而言之，就是老技術(shù)已經(jīng)不能解決新問題，更嚴(yán)重的是，它們還在制造問題。

中國的發(fā)展進(jìn)入“新常態(tài)”，即從一味強(qiáng)調(diào)速度、增值、數(shù)量向追求平衡、結(jié)構(gòu)、品質(zhì)的方向轉(zhuǎn)變。三十年來我們奔跑的速度太快了，以至于忽略了我們賴以生存的生態(tài)環(huán)境在急劇惡化，以及日常生活中基本要素的完善和社會(huì)公平的構(gòu)建。公共廁所，作為生態(tài)循環(huán)鏈的一環(huán)、公共衛(wèi)生與健康的基本保證、社會(huì)文明程度的象征與標(biāo)志，成為“新常態(tài)”下被關(guān)注的焦點(diǎn)之一。廁所技術(shù)與設(shè)計(jì)創(chuàng)新的熱潮正在襲來，真心希望這是一場真正追求生態(tài)效益與生活品質(zhì)的建設(shè)熱潮，而非僅是廁所數(shù)量的增長或外觀形式的作秀。

為什么要重新設(shè)計(jì)廁所？我們今天習(xí)以為常的沖水馬桶無疑是人類文明發(fā)展的標(biāo)志物，現(xiàn)代衛(wèi)生設(shè)備也被醫(yī)學(xué)界譽(yù)為近幾百年來最重要的里程碑。然而，這種18世紀(jì)發(fā)明的連接城市管網(wǎng)的沖水式排污解決方案，由于導(dǎo)致水資源的浪費(fèi)、管網(wǎng)建設(shè)的巨大投入、污水處理的巨額成本，以及寶貴有機(jī)質(zhì)的損失，已經(jīng)不適應(yīng)面對(duì)21世紀(jì)的一系列城市問題一一環(huán)境惡化、人口激增、資源匱乏……同時(shí)，大量欠發(fā)達(dá)地區(qū)的人民還缺乏最基本的衛(wèi)生設(shè)施，他們既無力承擔(dān)此類衛(wèi)生工程的建設(shè)，又不完全適應(yīng)這種都市化的生活方式。并且，在缺乏市政管網(wǎng)的前提下，這種沖水式馬桶將為農(nóng)村地區(qū)帶來更嚴(yán)重的環(huán)境問題。

公共廁所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)觀

對(duì)不同廁所類型與特點(diǎn)的理解是設(shè)計(jì)研究的第一步。傳統(tǒng)的分類方式如根據(jù)建筑類型（獨(dú)立式、附屬式、移動(dòng)式）或設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)（如一類、二類、三類等）或技術(shù)分類（水沖、旱廁等），這種分類方式不足以理解廁所的限定性條件，不適用于廁所設(shè)計(jì)創(chuàng)新。因而需要從環(huán)境、人群、用途等角度進(jìn)行分類（如圖1）。比如，旅游人群對(duì)景區(qū)公共廁所的需求與居民住戶對(duì)社區(qū)公共廁所的需求就有很大區(qū)別。

公共廁所只是綠色循環(huán)鏈條中的一環(huán)，創(chuàng)新必須站在系統(tǒng)的高度，對(duì)圍繞廁所的生態(tài)圈做整體思考。而無論是城市、鄉(xiāng)村還是旅游景區(qū)，公共廁所系統(tǒng)設(shè)計(jì)都包含一些具體內(nèi)容，如：區(qū)域規(guī)劃（分布、密度、位置等）；綠色技術(shù)的應(yīng)用（糞便尿液的收集、處理技術(shù)、節(jié)水、節(jié)能、除臭等技術(shù)）；衛(wèi)生設(shè)施設(shè)計(jì)（馬桶、洗手池、燈具、無障礙設(shè)施等）；空間布局（不同功能區(qū)的劃分、男女廁位分布、動(dòng)線設(shè)計(jì)等）；建筑景觀設(shè)計(jì)（符合地域文化的建筑和景觀設(shè)計(jì)）；服務(wù)設(shè)計(jì)（針對(duì)用戶行為與體驗(yàn)的綜合服務(wù)設(shè)計(jì)，如找?guī)能浖⑵渌眯谢蜥t(yī)療增值服務(wù)等）；視覺傳達(dá)設(shè)計(jì)（導(dǎo)視系統(tǒng)、風(fēng)格化標(biāo)牌、設(shè)備使用指南、科普知識(shí)、公益宣傳等）；經(jīng)營管理（日常維護(hù)、管理方式與商業(yè)模式等）；其他。

選擇什么類型技術(shù)、設(shè)計(jì)哪種風(fēng)格的建筑和空間、配套什么服務(wù)等等，這些設(shè)計(jì)決策的前提是對(duì)幾個(gè)重要限定性要素進(jìn)行深入考察和研究，包括人群定位、行為分析、地域環(huán)境研究、文化、宗教、法規(guī)的影響以及適用于生態(tài)廁所的技術(shù)發(fā)展趨勢等。

1、人群定位：正如上述的廁所分類研究，不同人群的需求在某些情境下有很大區(qū)別。無論什么技術(shù)，最終要滿足人的需求。政績工程與技術(shù)至上的導(dǎo)向都會(huì)偏離以人為本的原則。

2、行為分析：在明確了，人群定位后，對(duì)如廁行為的理解和“觸點(diǎn)”分析變得格外重要。在最極端的情況下，一個(gè)攜老帶幼的旅游者可能在找?guī)?、上廁所、換衣服、看孩子、洗水果等等一系列可能與廁所相關(guān)的行為中的“痛點(diǎn)”在哪7可以通過設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng)新的機(jī)會(huì)是什么？

3、地域環(huán)境：中國地域環(huán)境差異極大，會(huì)涉及到氣候、溫度對(duì)廁所設(shè)計(jì)的影響與要求，不同技術(shù)方案的適應(yīng)性等等問題。

4、文化、宗教、法規(guī)：我們都生活在某種文化氛圍、宗教信仰和制度環(huán)境中，卻經(jīng)常視而不見。其實(shí)這很正常，人往往適應(yīng)了某種環(huán)境就傾向于忽略它的存在。但設(shè)計(jì)師必須極度敏感，從中發(fā)掘出對(duì)設(shè)計(jì)的重要信號(hào)和靈感。

5、技術(shù)趨勢：技術(shù)是實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)的重要手段。糞便的回收、處理、應(yīng)用；廁所環(huán)境的衛(wèi)生、除臭等等。設(shè)計(jì)思維反對(duì)技術(shù)決定論，但無視技術(shù)發(fā)展趨勢，不了解設(shè)計(jì)對(duì)象的各種技術(shù)可能性和要點(diǎn)也是一種無知。

實(shí)際上，對(duì)于公共廁所來說，形成良好生態(tài)圈最為關(guān)鍵的部分是排泄物的有效利用，即如何實(shí)現(xiàn)無害化，并變廢為寶。各種技術(shù)提供了不同的可能性，如傳統(tǒng)的堆肥、厭氧制沼氣、制造凈水、燃料、發(fā)電等等。由于成本、復(fù)雜程度以及不同系統(tǒng)的配合等等問題，需要綜合的系統(tǒng)構(gòu)想與規(guī)劃才能將這個(gè)生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈貫通。

除了物質(zhì)能量的轉(zhuǎn)換與循環(huán)外，好的廁所設(shè)計(jì)會(huì)給人帶來美好的體驗(yàn)感，去過歐洲和日本旅行的朋友一定會(huì)有深刻的感受。環(huán)境會(huì)改變?nèi)说男袨椋玫脑O(shè)計(jì)會(huì)潛移默化地影響人的生活方式，從而將健康、環(huán)保的理念根植人心。同樣借助設(shè)計(jì)的力量，包括技術(shù)、美學(xué)、服務(wù)、制度的創(chuàng)新，一種新的廁所文化得以塑造和培育。

設(shè)計(jì)原則與評(píng)估

盡管公共廁所的分類復(fù)雜，功用有所不同，但核心理念一定是符合環(huán)境保護(hù)、社會(huì)公平、經(jīng)濟(jì)利益共贏的可持續(xù)性目標(biāo)。有效達(dá)成這一目標(biāo)需要不斷實(shí)踐，總結(jié)規(guī)律，并逐步完善相應(yīng)的設(shè)計(jì)原則和評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。以下是基于系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想提出的設(shè)計(jì)原則。

1.功能合理：根據(jù)不同廁所類型，以及人群和行為特征確定功能定位，保證必要功能空間和設(shè)施，避免過度設(shè)計(jì)。兼具適應(yīng)性。

2.技術(shù)適當(dāng)：不一定是高技術(shù)或新技術(shù)，只要適合特定需要，能解決問題就是好技術(shù)。

3.人本設(shè)計(jì)：兼顧人的生理和心理需求，重視人性化和情感化設(shè)計(jì)。

4.服務(wù)到位：從用戶和管理者使用流程上發(fā)現(xiàn)痛點(diǎn)，提供綜合的增值服務(wù)。如找?guī)?、必要物品售賣、健康檢測、管理信息顯示等等。

5.品質(zhì)與美學(xué)：品質(zhì)是對(duì)細(xì)節(jié)的關(guān)照，美是一種和諧，與環(huán)境、文化、需求、情感的呼應(yīng)。

6.運(yùn)營可持續(xù)：保證良好的、可持續(xù)的商業(yè)運(yùn)營模式。

廁所設(shè)計(jì)的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)是基于可持續(xù)性目標(biāo)（環(huán)境、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)）的若干細(xì)化指標(biāo)，延承設(shè)計(jì)原則，包括衛(wèi)生、環(huán)保、人性化設(shè)計(jì)、美觀、成本、增值服務(wù)、系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)、運(yùn)營模式等等。有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)具體內(nèi)容及評(píng)估方式本項(xiàng)目組正在深化研究中。