生態(tài)廁所于自然保護(hù)區(qū)的創(chuàng)新研究

金日學(xué) 鄭童心

吉林建筑大學(xué)（130000）

0 引言

隨著社會的進(jìn)步，人們的生活觀念和精神需求逐漸提高，人們對如廁的需求從干凈衛(wèi)生向舒適輕松轉(zhuǎn)變。 如今公共廁所已經(jīng)成為城市、旅游服務(wù)體系中的一個(gè)重要衡量因素，也是衡量該地區(qū)文明程度的決定因素。城區(qū)中的公共廁所已經(jīng)與商業(yè)服務(wù)融合在一起， 創(chuàng)造出了第五空間公共衛(wèi)生綜合體，為未來公共廁所的建設(shè)提供新的視野。對于廁所的研究已經(jīng)不再是廁所的這一個(gè)單體，往往是與其周圍的環(huán)境、背后的技術(shù)問題、生態(tài)環(huán)保問題以及地域文化問題等一起探討。 廁所如何融入周圍的環(huán)境，從其本質(zhì)的使用功能向外拓展是目前的研究新趨勢。

現(xiàn)如今生態(tài)文明建設(shè)是關(guān)系百姓未來的首要任務(wù)， 也是將可持續(xù)發(fā)展提升到綠色發(fā)展的高度，自然保護(hù)區(qū)的建設(shè)成為我國關(guān)注的重點(diǎn)，而自然保護(hù)區(qū)中的生態(tài)廁所創(chuàng)新設(shè)計(jì)是最為重要的?；诖吮尘跋?，文章通過對自然保護(hù)區(qū)的公共廁所生態(tài)技術(shù)和創(chuàng)新模式的研究，從生態(tài)的角度闡述自然保護(hù)區(qū)公共廁所的更新設(shè)計(jì)原則，用以指導(dǎo)生態(tài)廁所的建設(shè)，為未來不同類別的自然保護(hù)區(qū)生態(tài)廁所建設(shè)提供參考和意見。

1 生態(tài)廁所的發(fā)展進(jìn)程

20 世紀(jì)初期德國建筑師Leberrecht Migge 提出生態(tài)廁所的概念并付諸實(shí)踐:瑞典生態(tài)專家Uno Winblad 在1985 年發(fā)展了免水沖廁的理念[1]。 在當(dāng)今提倡“綠色環(huán)?！焙汀翱沙掷m(xù)發(fā)展的”社會，節(jié)能減排的生態(tài)廁所不僅要滿足基本功能需求，還需要盡可能適應(yīng)環(huán)境，充分利用各種資源的情況下，做到自潔和循環(huán)利用。

20 世紀(jì)80 年代，在生態(tài)環(huán)境日益惡化的現(xiàn)狀下，生態(tài)廁所與環(huán)保理念一同進(jìn)入到我國。 以生態(tài)學(xué)和可持續(xù)發(fā)展的思想方法作為生態(tài)設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)，輔以先進(jìn)技術(shù)的支持，充分實(shí)現(xiàn)人性化設(shè)計(jì)，以人為本，切實(shí)的解決社會生態(tài)問題[2]。 逐漸地在公共廁所的設(shè)計(jì)上，結(jié)合生態(tài)學(xué)的方式，減少或根除對環(huán)境的危害。 通過不同的生態(tài)技術(shù)手段減少對地區(qū)資源的依賴，無污染、無害化的生態(tài)廁所可廣泛適用于不同的環(huán)境和條件。 生態(tài)廁所結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)和技術(shù)融入環(huán)境自然，從合理的選址布局、人性化的使用設(shè)施、多元的功能需求、整體的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)、生態(tài)能源利用及高效性的管理運(yùn)營等方面創(chuàng)新改進(jìn)。

2 生態(tài)廁所于自然保護(hù)區(qū)的更新設(shè)計(jì)原則

面對自然環(huán)境逐步破壞、珍稀動植物瀕臨滅絕、資源短缺等問題，保護(hù)大自然、尋求其他可再生的能源已經(jīng)成為全球的熱點(diǎn)問題。 我國根據(jù)不同的區(qū)域地段建立了自然保護(hù)區(qū)若干，而自然保護(hù)區(qū)建立的本質(zhì)就是為了保護(hù)日益消亡的生物多樣性，在不受干擾、維持本來的樣貌的情況下，進(jìn)行可持續(xù)性研究。 自然保護(hù)區(qū)中生態(tài)廁所的設(shè)計(jì)是為解決已開發(fā)區(qū)域中游客的生理需求，由于自然保護(hù)區(qū)的涉及范圍廣闊，人流量較比普通景區(qū)小很多，廁所的功能就變得多元化了。 為了遵循自然保護(hù)區(qū)生態(tài)廁所的設(shè)計(jì)初衷，最大程度的保障自然保護(hù)區(qū)景觀的完整性， 提出了公共廁所在自然保護(hù)區(qū)的更新設(shè)計(jì)原則。

1）規(guī)劃布局整體性原則。 自然保護(hù)區(qū)游客的聚集程度是規(guī)劃布局的重要因素，決定了生態(tài)廁所輻射的范圍面積，同時(shí)它也直接影響了生態(tài)廁所的規(guī)劃數(shù)量和布局位置。 在規(guī)劃布局上要考慮自然保護(hù)區(qū)的游覽路線來分布生態(tài)廁所，既要注意隱蔽性，也要方便尋找。 還需要從自然保護(hù)區(qū)的整體布局規(guī)劃考慮，與環(huán)境相融，便于形成廢料再利用和能源循環(huán)。

2）建筑功能形態(tài)合理性原則。 保證生態(tài)廁所基本的核心功能之外，根據(jù)不同類別、不同的地域文化背景的自然保護(hù)區(qū)進(jìn)行生態(tài)廁所擴(kuò)展和復(fù)合功能的設(shè)計(jì)。 此外，建筑的外部形態(tài)也要與地貌環(huán)境、自然紋理、地域資源相融。

3）生態(tài)技術(shù)適當(dāng)性原則。 自然保護(hù)區(qū)的生態(tài)廁所面臨差異性大的問題， 不同地區(qū)需要根據(jù)氣候、自然環(huán)境、經(jīng)濟(jì)狀況等問題針對性的解決。 對于自然保護(hù)區(qū)生態(tài)廁所的廢棄物處理、通風(fēng)設(shè)計(jì)、清潔處理、沖廁技術(shù)以及污水循環(huán)利用等要選用符合該地域建設(shè)要求的生態(tài)技術(shù)。

4）服務(wù)導(dǎo)向人性化原則。 從人性化角度出發(fā)，從使用者、管理者、清潔者等行為習(xí)慣出發(fā)，以人的行為習(xí)慣和如廁舒適性為主導(dǎo)，加強(qiáng)設(shè)備設(shè)施的建設(shè)。 兼顧不同人群的心理和生理差異，針對特殊群體在設(shè)計(jì)中給予更多的關(guān)照。 在滿足公共廁所基本需求的前提下，提供更人性化的服務(wù)導(dǎo)向空間。

5）經(jīng)濟(jì)效益的可持續(xù)性原則。 自然保護(hù)區(qū)面積大， 內(nèi)部的游客服務(wù)中心相較于其他景區(qū)密度較小，因此公共廁所除了最基本功能之外，同樣其也是一個(gè)促進(jìn)交往、提供可持續(xù)性的商機(jī)，成為帶動經(jīng)濟(jì)形勢發(fā)展的一個(gè)場所。 互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下，數(shù)字技術(shù)與智能手機(jī)可以成為帶動經(jīng)濟(jì)效益的接口，可以監(jiān)控廁所內(nèi)的實(shí)時(shí)狀況，為游客提供了智能化的技術(shù)的同時(shí)，也為日后生態(tài)廁所設(shè)計(jì)者提供更新改進(jìn)設(shè)計(jì)的依據(jù)。

在生態(tài)廁所的更新設(shè)計(jì)中， 選擇科學(xué)利用生態(tài)，突出自然保護(hù)區(qū)各具特色、富有吸引力的生態(tài)空間， 既要注重公共建筑對生態(tài)資源合理利用，增強(qiáng)互動性，也要兼顧生態(tài)環(huán)境恢復(fù)的研究。 設(shè)計(jì)的本身對自然環(huán)境產(chǎn)生了影響，位于自然保護(hù)區(qū)中的生態(tài)廁所，旨在對自然環(huán)境的映射，不能忽略環(huán)境特點(diǎn)與人、周圍物體的關(guān)系。

3 生態(tài)廁所于自然保護(hù)區(qū)的創(chuàng)新

我國自然保護(hù)區(qū)主要分三個(gè)類別: 自然生態(tài)系統(tǒng)類（森林生態(tài)系統(tǒng)類型、草原與草甸生態(tài)系統(tǒng)類型、荒漠生態(tài)系統(tǒng)類型、內(nèi)陸濕地和水域生態(tài)系統(tǒng)類型、海洋和海岸生態(tài)系統(tǒng)類型）、野生生物類（野生動物類型、野生植物類型）和自然遺跡類（地質(zhì)遺跡類型古生物遺跡類型）。 針對不同自然保護(hù)區(qū)的定位和資源優(yōu)勢，明確保護(hù)目標(biāo)和保護(hù)途徑，提出平衡保護(hù)與利用自然保護(hù)區(qū)的生態(tài)廁所創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

1）針對森林生態(tài)系統(tǒng)類型和草原與草甸生態(tài)系統(tǒng)類型的自然保護(hù)區(qū)， 綠化資源豐富的區(qū)域，它也是生態(tài)廁所設(shè)計(jì)常用的技術(shù)手段。 綠化設(shè)計(jì)一般可以分為庭院綠化、垂直綠化和屋頂綠化[3]。 綠化依附在建筑表面和第五立面，打破傳統(tǒng)的公共廁所設(shè)計(jì)的，融入風(fēng)景環(huán)境與其成為一個(gè)整體。 有效的生態(tài)綠化設(shè)計(jì)能起到視線導(dǎo)向的作用，降低太陽輻射成為休憩的好去處，還能改善公共廁所周圍的微環(huán)境。

2）針對荒漠生態(tài)系統(tǒng)類型的自然保護(hù)區(qū)，地理?xiàng)l件特殊，氣候干熱缺水且地域廣闊，這類型的自然保護(hù)區(qū)各景點(diǎn)相隔較遠(yuǎn)，人煙稀少。 可考慮建設(shè)免水型生態(tài)廁所， 該廁所完全不需要用水沖洗，糞減量化達(dá)95%以上，生物反應(yīng)的溫度達(dá)50 ℃～65 ℃,可以完全殺死糞便中的病原體。 經(jīng)過微生物的氧化降解產(chǎn)生的CO2、H2O 和NH3等少量的氣體直接排出, 分解后的殘?jiān)缓袡C(jī)質(zhì)N、P、K 和微量元素[4]，可以用作有機(jī)肥回收再利用，對資源匱乏、資金緊張的荒漠地區(qū)有著可持續(xù)發(fā)展意義。

3）針對內(nèi)陸濕地和水域生態(tài)系統(tǒng)類型的自然保護(hù)區(qū)，當(dāng)水域?yàn)橹饕谋Ｗo(hù)對象時(shí)，生態(tài)廁所的污水處理系統(tǒng)成為最主要的研究方向。 通過低溫固定化微生物技術(shù)和循環(huán)厭氧酸化氧化的技術(shù)，將大的漂浮物隔離， 難降解的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為小分子物質(zhì)，達(dá)到低溫尿素降解，以此來解決廁所污水處理和回收利用。

4）針對海洋和海岸生態(tài)系統(tǒng)類型的自然保護(hù)區(qū)， 這些地域偏僻幾乎無法實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的電力供應(yīng)，但海洋和海岸風(fēng)壓較大， 運(yùn)用太陽能和風(fēng)壓原理，實(shí)現(xiàn)空氣流通和風(fēng)力發(fā)電，利用該自然保護(hù)區(qū)的現(xiàn)有能源實(shí)現(xiàn)生態(tài)廁所的自循環(huán)利用，解決公共廁所的基本電力和通風(fēng)問題。廁所的沖水只能減少70%的微生物細(xì)菌，也會導(dǎo)致其他的微生物細(xì)菌散發(fā)到空氣中。 在風(fēng)較大的海洋和海岸自然保護(hù)區(qū)，可考慮采用氣溶膠覆蓋在潔具表面來控制廁所的微生物，防止細(xì)菌向空氣中擴(kuò)散導(dǎo)致細(xì)菌感染等問題。

5）針對野生生物類和自然遺跡類的自然保護(hù)區(qū)，一般位于生態(tài)環(huán)境較為脆弱的山區(qū)或者海拔較高的水源地。 可采樣模塊化設(shè)計(jì)的節(jié)水和無水資源型集成生態(tài)廁所，便于運(yùn)輸安裝，可根據(jù)需要選擇，不會對脆弱的生態(tài)環(huán)境造成負(fù)擔(dān)。 內(nèi)外部多采用抗菌材料， 也不會對野生生物的生活環(huán)境產(chǎn)生影響。集成安裝的生態(tài)廁所免于開墾挖掘建造，不會破壞到尚未發(fā)掘研究的自然遺跡。

4 結(jié)語

在“廁所革命”的背景下，城市和旅游景區(qū)的公共廁所的創(chuàng)新設(shè)計(jì)得到了人們的重視，正所謂“小廁所大民生”。 生態(tài)廁所的創(chuàng)新研究前景也是具有長遠(yuǎn)意義的， 但由于自然保護(hù)區(qū)涉及地域廣闊、不同類別的自然保護(hù)區(qū)資源差異較大，自然保護(hù)區(qū)的生態(tài)廁所創(chuàng)新建設(shè)仍然面臨諸多挑戰(zhàn)。 需要與新型生態(tài)技術(shù)的發(fā)展緊密聯(lián)系， 跨學(xué)科交流協(xié)同研究，以期為不同類別的自然保護(hù)區(qū)的生態(tài)建設(shè)提供一種新的模式，自然保護(hù)區(qū)生態(tài)廁所的創(chuàng)新研究也預(yù)示著我國文明生活建設(shè)的不斷進(jìn)步。