1、关于垃圾桶的毕业论文草稿编号本科生毕业设计(论文) 题目:工效学原理在江南大学校园垃圾桶设施优化中的应用商 学院 % 专业学 号 # 学生姓名 # 指导教师 # 讲师 二一三年六月摘 要 随着社会的进步,人们生活水平的提高,社会文明程度的不断完善,大家对于环境保护的意识也在不断的增强。同时对于身边的基础设施也在不断地追求完善。因此,基础设施优化已经成为当代社会发展的一个主题。垃圾桶是垃圾收集处理的载体,遍布于人们生产、生活的各种场所。同时,作为一种文明的象征,垃圾桶已经引起了人们的广泛关注。但在很多地方垃圾桶的外形、结构、布局的设置不是特别的完美,从而对于人们的学习、生产、生活产生了一系列的消
2、极影响。因此很多科研项目都对于此类现象展开了研究优化。而利用工效学原理对校园垃圾桶进行优化设置可以使“人机环境”这一理论在人们生活中得到落实,从而提高人们的生活效率,使人们的生活更加方便、舒适。本文以江南大学校园垃圾桶作为研究对象,通过实地测量、问卷调查等方案对于垃圾桶的外形结构和校园分布情况进行调查,明确校园垃圾桶规划的不合理之处。并运用作业环境、人因工程、人机工程等工效学专业知识对于产生的问题进行详细的分析,最后制定出切实可行的优化方案。关键词: 垃圾桶;工效学;优化设置;校园ABSTRACTWith大写 the increase of social progress and people
3、 living standard, and the improvement of degree of social civilization ,peoples environmental protection consciousness in unceasing enhancement. At the same time pursuit of perfection for the infrastructure side is in constant. Therefore, infrastructure optimization has become a theme of contemporar
4、y social development. The trash is a carrier of garbage collection and disposal, throughout the human life and all kinds of activities. Meanwhile, as a symbol of civilization, it has aroused peoples attention. But in many places the trash shape, structure, layout settings is not perfect, so it bring
5、 about a series of negative effects for peoples study, production and produced. Therefore, many research projects researched for this phenomenon, the use of The principle of effect for the campus trash optimization settings can be the theory of human - machine - environment implemented in peoples li
6、fe, so as to improve the efficiency of peoples lives, make peoples life more convenient and comfortable. The thesis is based on the Jiangnan University campus trash , through field survey, questionnaire investigation for the structure scheme and the campus distribution of trash, unreasonable clear c
7、ampus trash planning, use the environment, human factors engineering, man-machine engineering and ergonomics expertise to conduct a detailed analysis of the problems. Finally I worked out the optimization scheme, which is feasible.Key Words: trash ; ergonomics ; optimization design ; campus 第1章 绪论1.
8、1 校园与环境美国经济学家、诺贝尔经济学奖获得者斯蒂格列茨在2001字体错了年曾指出,新世纪对于中国有三大挑战,居于首位的就是中国的城镇化。事实证明中国近年来的城市化率一直在不断提高,而且速度远远高于世界平均年增长水平。而我国是一个人口数量多,但是淡水、耕地等资源严重不足的国家,城市的发展对于各种资源带来了很大的需求,也给生态系统造成了很大的负担,从而使生态平衡面临着巨大的挑战。据统计2012年11月12月期间,国内发生沙尘天气7起,比去年同期增长了5起;污染事故18起,因有毒物质的泄漏而造成的安全事故占全国安全总事故的3.25%,而死亡人数占全国安全事故死亡人数的2.61%。然而目前我国的生
9、态文明建设正处于初级阶段,如何从生态文明的内涵出发,将生态文明建设落到实处是一个重要课题。而作为生态文明主力军的正是我们这一批批还在校园的学生。校园作为一个学生学习和生活的地方,是很多学子心中理念的摇篮,是很多新式文明的发源地。而只有拥有一个好的生态环境才能让学子受到良好氛围的熏陶。现在在各个校园的竞争和评比中“和谐社会,绿色校园”已经成了一件重要的致胜法宝。如今,更多的学校正在为打造生态校园而努力,把校园生态环境建设与文化建设放在同等地位。努力为每一位莘莘学子提供一个清洁、优美的学习生活环境已经成为了一个承诺,一个学校给社会,给广大师生的承诺。1.2 环境与垃圾在2008年奥运会的带动下,中
10、国曾在绿色奥运行动计划中推行垃圾分类回收综合处理的观念。这一观念作为30项重点内容之一受到社会各界的广泛关注。生活垃圾已经成为了当前社会的重要公害之一。在2008年我国仅“城市生活垃圾”的年产量就达到将近1.5亿吨。这些生活垃圾绝大多数都采取露天堆放、集体焚烧等方式处理。对于土壤,空气,地下水资源,当地的植被的生长都有很大影响,同时也影响了城市的美化。这些垃圾不仅影响了环境,同时对于人们的身体健康也造成了很大的负面影响。然而在每年1.5亿吨的生活垃圾中,被丢弃的可利用资源的价值就高达250亿元。2008年北京日产垃圾13000吨,全年达495万吨,而且现在正在以每年8%的速度增长。 在2007
11、年10月2008年5月期间,中国环境管理干部学院对于学校垃圾进行了实地调查。调查结果显示教学区垃圾中可回收垃圾占75%以上,宿舍垃圾中可回收垃圾超过50%。而江南大学在校师生大约三万,学生人口约占2.5万人,如此大规模的人群每天的生活垃圾的处理将会是个很大的问题。如果做好垃圾的分类处理、资源的再利用,将会大大减少垃圾处理的费用,同时提高校园的生态水平,为广大学生提供更好的学习与生活环境。为了贯彻绿色校园的构想,学校也采取了各种各样的举措,如加强环保教育、举办环保低碳讲座、资源化,无害化政策、循环思路处理垃圾等。通过各种措施努力的建设垃圾分类收集处理系统,完善废旧物品回收体系。1.3 垃圾与垃圾
12、桶校园环保中要进行的第一个步骤是垃圾的收集,垃圾收集起来之后,接着就是垃圾的处理与处置了。垃圾的“投放收集处理”是解决垃圾问题关键的几个环节,以前我们收集垃圾的方式是混合式收集法,就是把所有垃圾混合在一起收集,这个收集垃圾的方法很方便,但是不利于垃圾进行下一步的处理与处置。所以,我们逐渐推行起垃圾分类收集法。这种方法是将垃圾分类收集,使之更符合处理与处置的要求。有的国家如日本的一些城市垃圾也在实行着垃圾分类收集法,并且取得了显著的成效。根据垃圾的构成、处理方式等情况实行不同的分类收集方式:可燃、不可燃;可燃、不可燃、可再利用;可燃、不可燃、可在利用、不可再利用等。而国际潮流中,垃圾收集处理的3
13、R行动的口号也是:减少浪费(Reduce);物尽其用(Reuse);回收利用(Recycle)。垃圾桶作为垃圾的载体,垃圾收集中的重要工具,在垃圾的收集中起到了至关重要的作用。垃圾桶的优化设置,直接影响到了垃圾的收集效果。同时,作为一种文明的象征,由它所引发的一系列环境问题,逐渐受到广大民众的关注。只有垃圾桶的设置合理,适应校园的生活与发展,才能够更好的建设生态校园,在大学生中树立保护环境、珍惜资源的观念。1.4 小结在各大校园中垃圾引起的环境问题正在逐步引起人们的关注,而垃圾桶作为垃圾的载体,担负着连接校园与垃圾的重要使命,同时也有着美化校园的作用。所以,只有垃圾桶的设置符合了校园建设的需求
14、,在校园生态建设中找到它真正的位置,才能更好的辅助校园的发展,改善校园的环境,创办出真正的绿色校园,为广大学子提供更加方便,更加舒适的校园环境。第2章 校园垃圾桶现状的调研2.1 垃圾桶在我们的校园中,垃圾桶遍布于我们学习、生活的各种场所。同时,作为一种文明的象征,由它所引发的一系列环境问题,逐渐受到广大民众的关注。公共垃圾桶对自身及周边环境有着特殊的要求,需要耐高温、耐腐蚀、有足够的强度和韧性、易清洁的材料。除此之外,为使垃圾桶的利用效率达到最大,垃圾桶的大小尺寸、摆放位置等也十分重要。因此,对垃圾桶进行合理设置并优化具有很强的现实意义。 根据2012年商学院工业工程班的创新小组调查及201
15、3年最新调查补充,江南大学蠡湖校区共存在10种室外垃圾桶,总数达到350个。为了便于分类统计我将其进行了编码,其标准参看附表1。如此多的垃圾桶所带的校园垃圾桶规划问题也是显而易见的了。2.1.1 垃圾桶的分类因为垃圾桶的种类繁多,所以按照不同的方面可以将垃圾桶分成不同的类别。按照材料分:塑料,不锈钢,铝,其他金属,木制垃圾桶等。按照颜色分:单色垃圾桶如垃圾桶D、G、H、J;双色垃圾桶如垃圾桶A、B、C、E、F;混色垃圾桶如垃圾桶I。按照形状分:圆柱形垃圾桶如垃圾桶B、G;碗形垃圾桶如垃圾桶H;方形垃圾桶如垃圾桶A、C、E、I、J;椭圆形垃圾桶如垃圾桶F;异形垃圾桶如垃圾桶D。按照垃圾收集分:混
16、合收集垃圾桶如垃圾桶B、D、G、H;分类收集垃圾桶如垃圾桶A、C、E、F、I、J。2.1.2 垃圾桶的结构江南大学垃圾桶按照结构可以分为一体式,开门式,掀盖式,踩踏式四种。一体式垃圾桶如垃圾桶G。它包括桶体,投入口和一个内置垃圾桶。环卫工人清理时要将外壳拿起来才能够进行垃圾回收。开门式垃圾桶如垃圾桶A、C、E。它包括桶体,投入口,桶门,内桶。这样的垃圾桶方便垃圾的清理,环卫工人回收垃圾时只要将桶门打开,然后把内桶垃圾进行倾倒就可以了。掀盖式垃圾桶如垃圾桶B、D、F、H、T。它包括桶体,投入口,桶盖,内桶。环卫工人清理时只需将桶盖掀开就可清理,更加方便快捷。踩踏式垃圾桶如垃圾桶J,它包括桶体,带
17、有可掀开装置的投入口,踏板,以及内桶,这样的垃圾桶只有脚踩在踏板上,掀开装置才就会开启,才能将垃圾扔入桶中。环卫工人清理时要将垃圾桶整体打开取出内桶进行清理。这四种垃圾桶中一体式垃圾桶是以前常见的垃圾桶,但是由于清理不方便,且使用寿命短所以逐步被校园淘汰。踩踏式垃圾桶是近期新型垃圾桶的一种,但是由于它的体积较大,适合于垃圾产生较多的区域,所以校园推广性不是太强。而开门式与掀盖式垃圾桶的环境适应性较强,适合校园的大规模推广。2.1.3 垃圾桶的分布一、校园垃圾桶分布统计 不用加粗在江南大学中,A型号垃圾桶:共计77个,主要分布在校区北部和中部;B型号垃圾桶:共计59个,主要分布在校区中北部;C型
18、号垃圾桶:共计22个,主要分布在校区西南部医药学院后面的花园内;D型号垃圾桶:共计57个,主要分布在校区西南部臻善楼附近和北部商业街附近;E型号垃圾桶:共计98个,主要分布在校区中东部及东南部,以校区主干道;F型号垃圾桶:共计5个,主要在校区北部;G型号垃圾桶:共计9个,主要在北区;H型号垃圾桶:共计2个,主要在一食堂门口;I型号垃圾桶:共计18个,在学校图书馆东侧的花园和学校西边的主路上;J型号垃圾桶:共计2个,在北区商业街和南区商业街附近。总体上看校园垃圾桶数量还是偏少。部分地区还是会有学生找不到垃圾桶的现象。二、江南大学校园垃圾桶分布初步分析(1)北区商业街附近以及宜园超市附近产生垃圾比
19、较多,但垃圾桶的数量不是很多,而且垃圾桶的容积也普遍偏小。(2)学校北区一些辅道上,虽然人员偏少,但也应该设立几个垃圾桶,以便同学急需。(3)纺织与服装学院北边的小花园里会有不少同学在里边观赏,但是没有垃圾桶。(4)一食堂到二食堂的路上垃圾桶数量也偏少。(5)篮球场和排球场周边的垃圾桶数量偏多,但是与之相邻的体育中心和足球场周边垃圾桶普遍偏少。(6)图书馆周边垃圾桶数量偏少,行政楼南边没有垃圾桶。(7)校区西面和东面的两条侧路上垃圾桶数量偏少。(8)医药学院北边的小花园垃圾桶数量偏多。2.2 人员调查人作为校园垃圾产生的主体,垃圾桶的直接使用者,一个人的自身条件和学习生活习惯也对垃圾桶的优化设
20、置产生着必不可少的影响。2.2.1 人体尺寸工效学作为人类工程学的一种,它所研究的目的是使人类的生活、学习、工作更加的舒适,使人和设备之间的配合最优化。而要使人可以不需要大幅度的改变姿势就可以顺利的将垃圾投入到垃圾桶中,就必须考虑到人体尺寸与垃圾桶设计尺寸之间的协调。表2-1就是通过调查与垃圾桶尺寸相关的人体尺寸。表2-1 与垃圾桶相关的人体尺寸及比例 单位(mm)尺寸男 女20%18.8%61.2%2%30%68%立姿肘高976103710989189791040立姿手功能高663705746632674717立姿手功能上举高1920204021601680179219042.2.2 人员习
21、惯经过对江南大学100名同学携带垃圾的距离调查结果如图2-1所示: 图2-1 江大学生垃圾携带距离调查其中有2%的人不会携带垃圾,如果垃圾产生了但是附近却没有垃圾桶的话很可能会随手丢弃;28%的人可以把垃圾携带30米后扔掉;21%的人会把垃圾携带60米,但是据实地考察,江南大学校园内大部分路段的垃圾桶间隔是60米,部分小路或公园垃圾桶间隔30至50米之间,且部分垃圾桶因树木掩盖不易发现,所以49%的人可能会将垃圾丢弃在垃圾桶以外的地方。携带60米甚至更长的人差不多能够找到垃圾桶,但是这样的人占49%。也就是说有一半多的学生因为垃圾桶距离设置的不合理,从而会有乱扔垃圾的的行为。2.2.3 人员密
22、集度对于江南大学100名学生垃圾产生地调查情况如图2-2:图2-2 校园垃圾产生地统计根据上图可知,校园垃圾产生最多的地方为宿舍与商业街附近,但是根据实地调查发现在宿舍楼及商业街附近有G型垃圾桶与B型垃圾桶的出现,这样的垃圾桶垃圾容量小,没有做到垃圾分类收集且不易回收清理。教学楼和操场附近可能产生垃圾的数量也不再少数。但是根据调查如图2-3所示,大部分学生日常生活中在操场和体育中心附近不易找到垃圾桶。 图2-3 江南大学校园垃圾桶不足的地点的调查根据校园调查如图2-4显示55%的学生在想扔垃圾时可以找垃圾桶,但是剩下的学生或多或少的会有想扔垃圾时找不到垃圾桶的情况出现。图2-4 江南大学学生想
23、扔垃圾时找到垃圾桶频率的调查从上面的三个图中可以看出,学生在校园内找不到垃圾桶的次数虽然不多,但是基本上每个人都会碰上这种情况,而且通常是在操场、体育中心附近找不到垃圾桶,说明操场、体育中心的垃圾桶布置不够合理,数量尤其缺乏。操场、体育中心是大学生的公共运动场所,对于垃圾桶摆放的合理性和数量的充足性要严格要求,需要学校予以重视。其次是学校的绿化设施,这里是体现校园整洁的标志,也是学生生活、休息的重要场所,做好环保工作尤为重要。接下来是学院楼附近、道路旁、教学楼的垃圾桶设置不合理,因此建议学校的垃圾桶数量还需增加,并且摆放需进一步合理化。第3章 江南大学垃圾桶问题的工效学分析3.1 垃圾桶尺寸的
24、分析一个好的垃圾桶应该既要方便人们投入垃圾,又要方便环卫工人的清理,所以他的高度一般应该小于正常人立姿双手功能上举高度的一半。所以根据江南大学学生人体尺寸的调查,垃圾桶的高度应在9501080mm之间。对于一个垃圾桶的垃圾投入口也要有一定的高度要求,大首先垃圾桶投入垃圾口的上边缘高度应高于数人多的手功能高度,因为如果投入垃圾口的上边缘高度过低的话会导致高个子的人投垃圾时需弯腰。其次垃圾桶投入垃圾口的下边缘高度应低于少数人的肘高,从而使个子偏矮的人不至于抬起手来丢垃圾。对于垃圾桶的投入口本身也有一定的要求,首先投入垃圾口必须够高,可以使学生能够顺利的将垃圾投入到垃圾桶中。其次,垃圾桶投入垃圾口的
25、高度不应过高过大,否则当学生投放垃圾时容易看到垃圾桶的里边,从而使人感到不舒服。且夏天时垃圾桶里边的垃圾容易变质,垃圾投入口偏大的话容易使桶内气味扩散。最后垃圾桶的开口不应过大,因为江南地区降雨量普遍偏多,投入口过大容易被雨水侵入损坏垃圾桶内桶并加重垃圾桶内垃圾的清洁难度。在学校中的垃圾一般为生活垃圾偏多,而普通的食物垃圾对于垃圾桶投入口的要求不是太高,我们要考虑的主要是饮料瓶的投放。在学校的生活中尤其是夏天,很大一部分同学有买纯净水、买饮料的习惯,而装饮料的瓶子的投放就对垃圾桶的投放口有一定要求了。垃圾桶的开口高度需大于校园废弃饮料瓶的直径。据调查校园废弃饮料瓶的直径一般小于110mm,所以
26、垃圾桶的开口高度可选为120mm。而垃圾桶投入口的开口宽度也应大于垃圾的投放尺寸,校园主要垃圾中废弃饮料瓶的高度最为突出,根据调查饮料瓶的高度一般小于300mm,所以可将垃圾桶垃圾投入口的宽度定位300mm。3.2 垃圾桶材料结构的分析 校园垃圾桶的设计除了要符合人体的尺寸外还应该符合校园发展,乃至社会发展的主题。因此相对于B型垃圾桶和G型垃圾桶这样的一体混合收集式垃圾桶,我们应该选择分类型垃圾桶,即有两个内桶分开收集不同种类的垃圾如E型垃圾桶,并在内桶里装上耐磨性好,密封性好,便于清理的垃圾袋,每次环卫工人清理垃圾时只需更换垃圾袋即可。垃圾桶的桶顶可以选择锥形突起或者圆滑式设计从而避免下雨时
27、箱顶的积水造成箱体损坏。对于垃圾桶的材料应具备较好的耐磨、耐高温、防锈、防撞击损坏等特性,而且要使窃贼觉得无任何偷盗价值。可使用ABS塑料材料、A3钢、HB复合材料等。对于垃圾桶的外观应保持朴素大方,科学环保的理念,且美观的同时具备一定的实用性。3.3 垃圾桶颜色的分析垃圾桶的颜色一般是起到信息识别的作用,参照国际环保理念标准分类垃圾的颜色表示如下:绿色:表示可回收垃圾,垃圾的处理方法是回收加工再利用;蓝色:表示厨余垃圾,垃圾的处理方法是加入特殊添加剂可制作成有机肥料;红色:表示有害垃圾,垃圾必须进行特殊处理;灰色:表示不可回收垃圾,垃圾的处理方法是掩埋处理。但是有的地区也会根据实地要求对于垃
28、圾桶的颜色进行改进,如广州的垃圾桶颜色分类如下:红色垃圾桶为有害垃圾,主要包括废荧光灯管、水银温度计、废油漆等;黄色垃圾桶为在自然条件下易分解的垃圾,如剩饭菜、水果皮等;蓝色垃圾桶为可回收垃圾,如废饮料瓶、废纸、废金属等。而现在江南大学垃圾桶的颜色普遍偏多,其中最为显著的就是新型的垃圾桶I与垃圾桶J。垃圾桶I以绿色桶收集可回收垃圾,以黄色桶收集不可回收垃圾。垃圾桶J整个桶体都是蓝色,没有通过颜色来区分可回收与不可回收。根据现场调查统计得到图3-1:图3-1 江南大学学生对于垃圾桶颜色和标识含义的了解的调查在接受调查的人员中有36%的学生只了解标识不了解垃圾桶颜色所代表的意思,更有3%的学生对于
29、垃圾桶颜色和标识的含义都不了解。这就表明了在校园这个大圈子里,分类垃圾桶需要有统一的颜色,以方便广大学生对于垃圾桶颜色的记忆和分辨。而同时在校园环境中垃圾桶颜色的设计还应该与校园环境相协调,使垃圾桶和自然环境融合到一起而不是很突兀的出现在那里。根据色彩环境的分析,绿色为冷色调的颜色,可以给人清新,生机勃勃的感觉而且与江南大学校园的绿色生态系统相符合。而浅色给人的感觉更加轻松、明快。同时在国际环保理念标准中绿色也是作为可回收垃圾收集颜色出现的。所以浅绿色比较适合校园垃圾桶可回收垃圾的收集;而黄色作为暖色调的一种,给人以温暖,安静的感觉,可以减轻眼部疲劳,同时也能体现出大学校园的舒适。深色有可以让
30、人觉得沉重,危险,给人一种有害物质的感觉。所以深黄色比较适合校园分类垃圾桶中不可回收垃圾的收集。3.4 垃圾桶标识的分析以前的垃圾桶样式比较单一,也没有垃圾桶标识的存在。但是随着社会的发展,中国的不断地进步,现在我国的垃圾桶上的标识也逐渐多了起来如图3-2,是我国常见的一些垃圾桶标识。 图3-2 垃圾桶标识(摘自XX图库) 这个括号貌似不需要作为校园垃圾桶,往往只有两个分桶,所以不宜使用过于复杂的图标。我认为图3-3的标识更加适合江南大学垃圾桶。即简洁方便,又清楚明了的介绍了收集类型,同时对于垃圾桶空白箱体进行利用,添加了合适的宣传标语。让人看起来更加和谐舒适。图3-3 垃圾桶标识(摘自昵图网
31、)3.5 垃圾桶摆放的分析从垃圾桶的数量和分布看,操场、体育中心的垃圾桶数量较少,设置不合理,部分绿化设施中也缺少垃圾桶甚至没有。实测结果与问卷调查结果基本相符。为了解决垃圾桶利用率和数量问题,在确定规划的目标时,力求为所有学生着想,尽量不造成个别学生不得不走出很远倒垃圾的情况,在采取“最大最小”原则下,利用反复迭代,再利用贪婪算法,找出满足平均距离最短的解为垃圾桶的距离大于30m,小于100m。对于寝室和教学楼这些垃圾密集型地方,垃圾桶距离控制在3050m之间;对于校园街道等垃圾稀疏型地方,垃圾桶距离控制在60100m之间,对于人口密集度特别大的地方可根据实地情况缩小垃圾桶间隔距离,以适应广
32、大学生的需求。通过以上操作,我们很好地实现了校园垃圾桶的合理布置,使资源利用最大化、分布更加合理。3.6 垃圾桶其他附加功能的分析现在的垃圾桶除了要考虑垃圾的回收问题外还应该考虑到烟头的存放。随着社会的发展,现在越来越多的在校学生已经开始吸烟。而吸烟过后的烟头的处理也成了一个问题。如果直接将烟头扔到垃圾桶中,由于学生的生活垃圾中含有大量废纸、废饮料瓶,所以很容易引发小范围的起火,从而损坏垃圾桶。但是若直接将烟头扔到外界,不仅会造成环境的污染,还会损坏了学校的美丽形象。有的垃圾桶在桶顶上设计了以一个烟灰缸,但是如果遇到阴雨天气那么这个烟灰缸就成为一个微型水池了。所以在垃圾桶设计时还需要考虑到烟头收集位置的问题。其次,现在学生一般夜
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