节水型可移动厕所的设计

毕业设计说明书 (论文 ) 作 者 : 学 号： 学院 (系 ): 机械工程学院 专 业 : 工业设计 题 目 : 节水型可移动厕所的设计 指导者： (姓 名 ) (专业技术职务 ) 评阅者： (姓 名 ) (专业技术职务 ) 副教授 教授 = 毕业设计说明书（论文）中文摘要 本次毕业设计旨在满足 2008 年北京奥运会游客、运动员、工作人员等的需要，同时供群众日常使用。设计的指导思想是绿色设计和通用设计，通过对水的循环利用达到节约水资源的目的，并且考虑到更多人的需要，特别是那些使用轮椅的残障人士，为他们设计可以方便使用的厕所，营造一个无障碍的环境。厕所里有较大的内部空间，还有蹲坐两用的便器、方便残疾人出入的斜板、供等候者使用的休息区。该设计内外结构明确合理，外型美观大方，追求形体的明朗与简洁，既符合中国人的审美观念，又风格现代。 关键词： 移动厕所；无障碍设计；绿色设计；节水 毕业设计说明书（论文）外文摘要 Title Design of Water-recycling Moveable Toilet Abstract With the background of 2008 Olympic Games that is going to be held in Beijing, the goal of this graduation design is set to meet the needs of tourists, athletes and all of the other participants of this great event. And at the same time, it should also be accessible to our ordinary people and be exploited in daily life. The guideline of this design project is the theory of Green design and Barrier-free design. According to the former theory, water should be saved in the way of recycling while the actual needs of the majority especially those disable people in wheelchairs are emphasized by the later one. This graduation design is planned to establish a barrier-free environment and turn the restroom to be a really nice and friendly place for the disable. This moveable toilet not only has a capacious inner space but also contains some special devices for people with different using habits, for instance, the toilet seat for people sitting on or not. Besides, other innovative points include the slope making convenience for those in wheelchairs and resting areas for those waiting. Reasonable exterior and interior structure, neat and attractive appearance are also advantages of this design. What being pursuit through the whole design course is the combination of Chinese characters and the modern style. Keywords： Moveable toilet； Barrier-free design； Green design； Water recycling 目 次 1 引言 1 1 1 现实课题简介与设计目标 1 1 2 厕所的背景知识 1 1 3 移动厕所简介 2 1 4 市场背景： 2008 年奥运会 2 1 5 中国移动厕所的现状 3 1 6 现有的主要技术 3 1 7 课题的现实意义 4 2 研究过程和理论依据 4 2 1 设计的过程和所要解决的问 题 4 2 2 设计理论 6 2 3 人机工程参数 7 3 具体设计方案阐述 11 3 1 外部形态设计 11 3 2 内部功能及结构设计 20 3 3 成组排列设计 20 3 4 节水方案设计 20 3 5 材料的选择 20 3 6 色彩的搭配 20 3 7 模型制作 22 4 设计感想 23 结论 24 致谢 25 参考文献 26 本科毕业设计说明书（论文） 第 1 页 共 30 页 1 引言 1 1 现实课题简介与设计目标 本次毕业设计采用的是企业中的实际课题，受镇江华清环保有限公司的委托，设计新型的节水移动厕所。公司预先提出的设计要求是绿色环保，美观大方，体积适中，除移动厕所的一般功能，可以自由发挥为其设计更多的功能，满足更多人的需要。厂家并没有给出太多的限制，这就给后面的设计留出了自由发挥的空间。 指导老师给出的明确设计目标：这次毕业设计旨在满足 08 年奥运会游客、运动员、工作人员等的需要，同时提供群众日常使用。设计的指导思想 是绿色设计和通用设计，就是说要节约水资源，并且考虑到更多人的需要，特别是那些残障人士。造型应明确合理，美观大方，以适合中国人的审美观念并追求形体的明朗与简洁，风格不受任何的现有形式所拘束，力求融入和谐与轻松的因素。 1 2 厕所的背景知识 了解一些有关厕所的背景知识有助于理解其内涵，形成自己对厕所以及移动厕所的理解和情感，从而更好的把握其未来可能的发展方向。 1 2 1 世界厕所的发展 从古至今，世界各国对于厕所都给以了足够的重视，可以说一部人类的发展史同时也是一部厕所的发展史。 考古发现在公元 前 2500 年前印度河谷哈拉巴文化遗址中家家户户就都有水冲式厕所，并有高度发达的污水排放系统。人类制作各种便器的尝试有很长的历史，可能比罗马帝国还要早。 到近代，方便生活的必备设施盥洗室，可能是在 1460 年左右发明的。伊丽莎白女王时代的大臣哈林顿爵士发明了水冲厕所。 下水管道系统于 19 世纪 40 年代在汉堡出现。 19 世纪堪称是“厕所世纪”，那时，注册专利促成了厕所质量的提高，有吸引力的设计进入市场。此后，厕所的制造工业化了。 1739 年，巴黎一家饭店在一次舞会上设计了“男厕”和“女厕”。 1824 年，巴黎出现 第一座公厕。 1904 年，化粪池首次在巴黎出现。 本科毕业设计说明书（论文） 第 2 页 共 30 页 进入 20 世纪，经济发达国家又出现多种高科技厕所。 1 2 2 世界的厕所文化 伴随着人类文明的发展，厕所文化也逐渐地形成。 在欧美等发达国家，厕所文化的发达让人看得有些吃惊，有人坐在 “ 公厕酒吧 ”悠闲地品酒，有人则把厕所看得比金屋还贵重。 在伦敦繁荣的商业街区，人们可以看到位于街边小巧玲珑、古色古香的厕所，周围还 设有供游人等候入厕或休息的简易座椅。 在法国、比利时、荷兰、卢森堡等国的主要街道，矗立着雕堡状的星级公共厕所，外形非常美观，远看像是路标。 欧洲的厕所标识五花八门。除了直立的男女标准示意图和 W C 的标志，在街头巷尾及休闲之处，还用抽象图案，非常个性化。如女厕所的标识是高跟鞋、裙子或烫波浪长发的女士头像等，男厕所则是烟斗、礼帽或秃顶光头的男子头像等。 日本是最注重厕所文化的一个国家，对厕所情有独钟。日本的神道教历来强调身体和精神的洁净，认为有一个地方来清除这些不洁之物非常重要，这个地方就是厕所。日本的厕所文化也就由此诞生。 1 3 移动厕所简介 厕所发展到今日已经日渐成熟，各种新技术、新材料、新概念在当今的厕所设计中都得到了一定的 体现，其中之一就是移动厕所。顾名思义，移动厕所就是指那些可以改变摆放位置的厕所。相比传统的固定厕所，由于它没有埋于地下的化粪池，而是自带收集装置，再加上体积较小，所以可以做到比较自由的搬运。移动厕所的突出优点大致在于如下六点：一、方便搬运，这样就可以灵活地满足人们的需要，可用于临时性人群聚集的场合，如：露天集会或展览，体育运动会等；二、生态环保，由于采用的大多都是新技术，移动厕所的环保性（如节水、水循环等）要好于传统厕所；三、节省空间，体积小重量轻；四、成本低，适宜批量生产；五、便于更新换代；六、方便清洁。 1 4 市场背景： 2008 年奥运会 随着 2008 年奥运会的临近，北京市乃至全国都进一步加快了对公共设施的改造， 其中一个重点就是对移动厕所的新需求。 “ 绿色奥运 ” 是北京 2008 年奥运会的三大主题之一。举办 “ 绿色奥运 ” 的目的就是要在筹备和举办奥运会的过程中用保护环 本科毕业设计说明书（论文） 第 3 页 共 30 页 境、保护资源、保护生态平衡的可持续发展思想，把奥运会对环境的负面影响减小到最低程度。 北京在过去三年时间里新建和改建了 700 多座星级旅游公厕，到 2008 年奥运会前，北京每年 还 要建设和改造 400 座符合标准的公厕 。并且准备足够的可移动厕所满足临时的需 要。不仅北京，南京、杭州等很多地区也出现了高科技的移动厕所。 1 5 中国移动厕所的现状 现在市场上的移动厕所的种类和型号很多，也各有各的特点，这里不便一一列举。但总的来说，大致的结构组成基本一致。一座移动厕所一般具有如下几个组成部分：厕所外壳、便具、洗手台、照明装置、换气装置、废物储存和循环装置、还有就是一些附属设施，如为残疾人设计的扶手、方便挂钩、梳妆镜子、洗手香波桶、厕纸架、便于搬运的吊钩等等。 外壳形状较多，但总体上以长方体和圆柱体为主要形态，基本上没有脱离房形特征，也有个别的设计较为新颖， 如亭形等。 外体色彩丰富，有灰白、墨绿、蓝、黄、巧克力、金、银、棕等多种颜色。内饰颜色包括蓝，桔黄，咖啡色，灰，红，白色等。 在外体材料的使用上也有多种选择， EPS 装饰材料、彩钢复合夹芯板、 玻璃钢 、PE（工程塑料） 、 高档铝塑板、 高密度聚乙烯 等也很常见，且各有长处。 在内部，便器主要有两种：座式和蹲式。冲水方式有手动与脚踏之分。内部地面采用防滑设计，保证使用者的安全。通风孔设在厕所上方或者较下的位置，这是出于保护隐私的需要。 1 6 现有的主要技术 随着科学技术的发展，可用于移动厕所的技术也日新月异，但大体 上可以分为两大类：其一是废物处理和节水技术；其二是节能技术。 常见的废物处理和节水技术 的 应用例子包括 传统移动旱厕 和 生物厕所，前者是以塑料袋作为盛排泄物的容器， 但 塑料袋难以降解，也不能进入污水排放系统放流，易对环境造成污染。后者以生物菌降解排泄物，这种厕所虽然对环境无污染，但造价和 管理成本较高，一旦安装难以移动。 还有就是 水循环回用方式，不接水源，不作排放，并利用大小便水和雨水作为自耗水的补充 。而排泄经过 除臭 、 降解，再送到分离槽进行固体和液体分离。液体经过处理变成了净水，迅速送到再生水槽再次利用；降解后 本科毕业设计说明书（论文） 第 4 页 共 30 页 的排泄 物形成固体，自动进入固体存储槽存储，可作为优质农家肥料 。 节能方面主要是依靠太阳能进行保温和发电，公厕利用太阳能加热气流并向室内循环，不断调节室内温度，即使太阳下山了，它仍可向室内释放热量，直至温度平衡。利用太阳能电池储存的能量还可以保证厕所夜间的照明。 1 7 课题的现实意义 1.7.1 对学生而言 本次毕业设计以工业设计的基本理论与方法为基础，参与企业委托的实际创新设计课题：节水型移动厕所的设计。通过设计实践使学生的知识综合应用能力、理论联系实际的研究能力、沟通交流的能力、系统地解决问题和实际动 手的创造能力得到一定程度的提高。 同时通过毕业设计的过程，学生对毕业后实际的工作有了初步的了解和提前的适应，在现实的课题操作中学习相互合作。掌握相关产品的设计研究方法，学习撰写专业论文报告。 1.7.2 对企业而言 在支持学生毕业设计的过程中，厂家也能从该设计中受益，设计成果争取转化成实际的产品，或至少为厂家的后续设计提供参考和帮助。 1.7.3 对设计对象本身而言 该选题贴近实际，有很强的现实意义。国内公共厕所的脏、乱、差是众人皆知，来华的外国朋友更是怨声载道，抱怨国内厕所的卫生条件太差，而且 严重缺乏残障设施。甚至在一则报道中，一位外国朋友在接受国内记者采访时劝告国外的残疾朋友别来中国，因为在中国实在是很难找到方便残疾人使用的固定厕所和移动厕所。面对这样尴尬的现实，作为国内的设计师有责任去改变现状，为中国的厕所正名，为广大的残疾人提供方便。 2 研究过程和理论依据 2 1 设计的过程和所要解决的问题 1） 制定时间表 合理的计划是做好设计的第一步。详细的计划和明确的时间节点能够使设计有条理，分步骤的完成，保证设计的质量和完整性。图 2.1 所示的是从三月到六月毕业设 本科毕业设计说明书（论文） 第 5 页 共 30 页 计全程的计划表。 图 2.1 时间计划表 2） 调查研究和背景知识的积累： 通过广泛的调查对相关产品的造型与结构特点、使用环境、方式和目前的设 计状况进行了解。通过比较典型性的产品，归纳整理相关产品的造型、材料、结构、功能、色彩、人机要求、节水方式等方面内容，从而完成对设计任务的充分认识。 现有产品的优缺点比较：如图 2.2 所示 图 2.2 现有产品比较 3） 情景模拟找出存在的问题并提出拟采用的解决方案： 通过对管理者、社会和使用者三方的分析（如图 2.3 所示），找出潜在的问题。并给出可能的解决方案。 本科毕业设计说明书（论文） 第 6 页 共 30 页 图 2.3 情景模拟 厕所和移动厕所存在的典型问题： a 我国厕所存在的普遍问题是脏。 外国投资者对国内厕所的 “ 四部曲 ” 概括：为一叫二跳三哭四逃。一叫：这是什么地方呀；二跳：地面太脏没处下脚；三哭：臭气熏眼刺鼻，涕泪双流；四逃：被蠕动的蛆虫吓跑。 b 缺少残障设施。很多厕所都没有为 残疾人设计的洁具 ，而且 残疾车进 出厕所不方便 ，烘干机也没有相应地安装在较低位置。 c 座厕成为如厕的“心理”障碍。 座厕越来越多，本是文明的标志。但事实上，市民上公厕，尤其 是女性上趟公厕却要费尽心机。很少有人 敢 直接坐 在座 便器上。 本科毕业设计说明书（论文） 第 7 页 共 30 页 座厕，反而成了如厕的阻碍。 d 设计不完善，缺乏必要的配套设施，如给孩子换尿布的台子、 挂钩、洗手液 盒 等。 e 不雅的厕所文化。在公共厕所中乱涂乱画现象严重。 f 移动厕所的防盗。移动厕所被盗的报道时常见诸于报端。 g 厕所设计存在性别歧视。现有女厕所数量上不能满足需要。 h 移动厕所的美观问题。形态单一，与城市景观不协调。 根据以上分析，可将问题与相应的可能解决方案归纳如表 1： 表 1 问题和拟采用方案 问题 拟采用的解决方 案 体现文明程度和城市形象 美观，与现代城市景观相和谐 临时需要 可移动性 残疾人上厕所难 较大的空间，无结构障碍，座便器，辅助设施 不文明的涂鸦 特殊材料的使用 冲水 脚踏式和红外线的冲水器 臭味 良好的通风 夜间如厕照明问题 照明灯 担心坐便器不干净 蹲坐两用的便器 等候的问题 座椅 厕纸 提供厕纸 补妆 镜子 换尿布 可折叠的托板 小孩上厕所 高度合适的座便器 洗手 有洗手池 环保节水 水循环装置 男式站立小便 有立式小便器 找厕所难 厕所地图 东西的存放 存包处 能否很好地解决上述这些问题就构成了以后对厕所设计进行评价的标准。 4） 产品形象的确立： 在做实际的设计之前为将来的作品建立形象有助于明确设计方向，通过标志、名称的设计，体现设计宗旨和指导思想，为下面的设计定下基调，这是设计的基本步骤之一。本设计将定名为 John. Who is John? 约翰是个常用的英文名，同时它在俚语中的意思是厕所。 本科毕业设计说明书（论文） 第 8 页 共 30 页 之所以为该设计取这个名字，主要出于两层考虑。其一，很显然的是因为它 有厕 所的意思；其二，该设计的指导思 想就是做通用设计，人性化的考虑是其核心，赋予冰冷的产品以人的名字正体现了该产品设计的宗旨：从人（使用者）的角度去设计，处处为人着想，提供人性化的服务。 标志的设计出发点很简单：“ W.C”。形 态上的箭头指向方型的内部，寓意是进入 图 2. 4 标志 空间。“ W”藏在箭头的尾部，而“ C”则是由箭头分割方型而得。 (如图 2.4 所示 ) 6） 草图初步（ brainstorm）： 根据上述研究而确定设计方向和理念，在不加太多限制的情况下，以“脑力风暴” 的形式 出大量的草图构思，讨论可能的外部形态。（如图 2.5(a)(b)所示）有了一定量的积累后，再用此前已经建立起来的评价标准对列举出的方案进行分析比较，初步得出四个后选方案。 图 2.5 （ a）外观形态联想 本科毕业设计说明书（论文） 第 9 页 共 30 页 图 2.5 （ b） 外观形态联想 7） 方案的初次细化和对比： 对筛选出来的四个方案进行第一次细化，讨论其外部形态、内部空间、可能满足的辅助功能等，再以细化草图的形式表现出来。将四项设计方案进行比较，评价每项的优缺点。 8） 对草图的筛选： 方案一为桶型 (如图 2.6)，优点是形态简洁，有滑门， 体积较小。缺点是顶部设计不很合理，形态上没有明显的突破，且不方便排列。 图 2.6 方案一 图 2.7 方案二 图 2.8 方案三 图 2.9 方案四 本科毕业设计说明书（论文） 第 10 页 共 30 页 方案二为长型（如图 2.7），形态上借鉴了日本的一项成功设计的特点，突出的优点在于外观大方现代，辅助设施齐全，内部空间大，结构上没有难点，缺点包括把门按置在侧面的设计对残疾人的进出造成了不便。外观上没有突破。 方案三 为分体型（如图 2.8），优点是形态上有变化，内部空间大，外围的服务设施较为齐全，如椅子等。缺点是门还是推拉门，不够方便。外型不够简洁，相对成本较大。同时也不利于成组排列使用。 方案四（如图 2.9）为最终采用的方案，其重要的特点是外观简洁完整大方，充分地利用了形态的特征来满足功能上的需要；内部的空间较大，能为残疾人的轮椅提供足够的回转空间。 9） 定案和进一步细化： 在比较的基础上，四选一，定出最终要做的方案，并进一步的细化，通过细节草图推敲内部空间的结构和功能。再者就是设计厕所内部的设施，包括便器、小便 器、水池、婴儿板、储物架等。（见图 2.10,图 2.11） 图 2.10 细节草图一 图 2.11 细节草图二 10） CAD 尺寸图： 用 AutoCAD 将原来草图中的图形精确化，讨论具体的内外形态、结构分布，精确的尺寸值等。在确定了所有尺寸后再进行标注，将设计总体上确定下来。在以后做设计效果时，有要改动的再在 CAD 尺寸图上进行调整，但总体上来说，之后的效果图是以尺寸线框图为基础。 11） 平面效果图： 利用平面绘图软件（ Coreldraw） 绘制效果图，对 CAD 绘制的多个平面视图进行上色渲染，讨论色彩方案，对某些地方加以修改。这一步主要是在三维建模之前，预先看看效果，以免在做三维时再做修改，带来不必要的麻烦。 12） 三维效果图和细化说明： 本科毕业设计说明书（论文） 第 11 页 共 30 页 三维效果是最直接的视觉效果，以 CAD 尺寸图为基础构建三维模型，利用 Alias的强大功能将平面的空间转化为更加直观的立体空间，讨论空间中各个组成元素的关系，评价设计方案的合理性和可行性。还有一点就是通过三维建模将设计中的细节具体化。在该设计中，洗手池、洗手液盒、红外线的冲水器等细节都是在三维建模的阶段确定下 来的。 用 Imagestudio 渲染得到的效果图更加的真实，贴近实际效果。色彩上尝试在平面效果图中拟定的配色方案，并在此基础上加以修改，得出最后的色彩方案。 13） 模型制作： 制作 1： 7 的缩微模型（此比例虽不符合国家标准，但在实际制作中，考虑到 1：10 的模型过小，而 1： 5 的大模型又受到条件的限制而难以实现。所以才采用了这样一个适中的比例。）通过实物模型更好的表现设计思想，给人以直观的感受。通过制作模型还可以检验设计的可行性，毕竟只有在实践中才能评价设计成败。 14） 版面制作： 用平面软件（ coreldraw,photoshop） 将整个毕业设计的过程和成果以版面的形式加以解释和展示。 15） 论文的撰写： 用科学和专业的文字系统的阐述设计观点，对自己的设计成果加以详细解释和说明。 2.2 设计理论 本次设计的指导思想有二：一、通用设计、无障碍设计；二、绿色设计 。以下将围绕这两点对设计进行解释和说明。 2.2.1 通用设计、无障碍设计 1 概念和名词解释 现有的移动厕所，在设计上大多还不是很令人满意，在一定程度上是需要改善的。 特别是缺乏对无障碍设计和通用化设计的理解，没有很好地考虑到残障 人士的需要。 残奥会需要 基础设施、配套设施的设计要真正体现 “ 以人为本 ” 的理念，特别是要充分考虑残疾运动员和残疾人观众的特殊要求，让他们感受 “ 人文 ” 的关怀。 通用设计 又名全民设计或全方位设计，系指无须改良或特别 设计 就能为所有人使用的产品、环境及通讯。它所传达的意思是：如 果 能被功能有 障碍 的人使用，就更能被所有的人使用。 本科毕业设计说明书（论文） 第 12 页 共 30 页 “通用设计” 的演进始于 上世纪 50 年代，当时人们开始注意残障问题。在 日本 、欧洲 及 美国 ，“ 无障碍空间 ” barrier-free design 为身体障碍者除去了存在 于 环境中的各种障碍。 无障碍设施指为保障残疾人、老年人等群体的安全通行和使用而配套建设的服务设施，如盲道、坡道、不设台阶的建筑入口、适合乘轮椅者使用的电梯等。无障碍设施建设水平的高低是衡量一个城市或社会文明程度的重要标志。 2 通用设计的七项原则 在 90 年 代 中期， Ron Mace 与一群设计师为“全民设计”订定了七项原则。 七项原则 如下： 1.公平使用：这种设计对任何使用 者 都不会造成伤害或使其受窘。 2.弹性使用： 这种 设计涵盖了广泛的个人喜好及能力。 3.简易及 直觉 使用：不论使用者的 经验 、 知识 、 语言 能力或 集中力 如何，这种设计的使用都很容易了解。 4.明显的信息：不论周围状况或使用 者 感官能力如何，这种设计有效地对使用者传达了必要的信息。 5.容许错误：这种设计将危险及因意外或不经意的动作所导致的不利后果降 至最低。 6.省力：这种设计可以有效、舒适及不费力地使用。 7.适当的 尺寸 及 空间 供使用：不论使用者 体型 、 姿势 或移动性如何，这种设计提供了适当的大小及空间供操作及使用。 2.2.2 绿色设计 1 概念 绿色设计的定义：绿色设计是这样一种设计，即在产品的整个生命周期内（设计、制造、运输、销售、 使用或消费、废弃处理），着重考虑产品的环境属性（自然资源的利用、对环境和人的影响、可拆卸性、可回收性、可重复利用性等），并将其作为设计目标，在满足环境目标要求的同时，并行地考虑并保证产品应有的基本功能、使用寿命、经济性和质量等。 2 绿色设计的特点： （ 1）设计目标 设计目标中除考虑功能、性能、质量、成本等方面外，还必须考虑产品在整个生命周期过程中与环境和人的友好性； 本科毕业设计说明书（论文） 第 13 页 共 30 页 （ 2）设计技术 除常规设计方法外，还必须引入可拆卸设计、可回收设计、模块化设计等新的设计思想和方法 ; （ 3）设计评价 全面考虑从原材 料提炼、材料加工、部件制造、产品装配、产品包装、产品运输、产品使用、产品废弃后的回收、重用和处理等整个生命周期中对环境造成的总负荷为最小； （ 4）设计流程 是并行闭环设计。绿色设计中产品废弃后并不是作为垃圾排入环境，而是考虑通过重用、修理、再加工、回收等手段重新应用于新产品的制造过程，从而使理想的绿色产品可以接近实现对环境的零排放。 （ 5）设计目的 兼顾需求和环境。 2.3 人机工程参数 相关的重要的人体测量数据： (根据国标 GB10000-88，各尺寸的部位见图 2.12) 图 2.12 人体测量数据 人体主要尺寸： 身高 百分位数为 99 时， 1814mm（男性）， 1697mm（女性）； 男性（ 18-60 岁）立姿时会阴高度 ：百分位数为 50 时是 790mm，百分位数为 99时是 887mm。 坐姿的人体尺寸： 坐深 （ 29） 百分位数为 50 时： 457mm(男性 )； 433mm（女性）； 坐深百分数为 99时： 510mm(男性 )； 485mm（女性）； 小腿加足高 （ 28） 百分数为 50 时： 413mm(男性 )； 382mm（女性）。 本科毕业设计说明书（论文） 第 14 页 共 30 页 小腿加足高百分数为 99 时， 463mm（男性）， 417mm（女性）。 人体水平尺寸： 肩宽 （ 33） 的百分数为 50 时， 375mm(男性 )； 351mm(女性 )；肩宽的百分数为 99时， 415mm(男性 )， 387mm(女性 ) 。 对于城市的残障设施，中华人民共和国建设部、中华人民共和国民政部、中国残疾人联合会制定了一套标准 JGJ50-80，并从 1989 年开始试行，其中对方便残疾人的公共设施进行了标准化的规定，包括门宽，扶手，厕位，通用标志等等。下面列举了 其中的一些具体的尺寸要求，这些都成为了设计中应该遵守的参数标准。 图 2.13 乘轮椅者对各种设施的使用尺寸参数 图 2.14 轮椅及拄拐杖者的尺寸参考 图 2.15 残疾人厕位尺寸参考 图 2.16 洗浴坐台和安全座椅 本科毕业设计说明书（论文） 第 15 页 共 30 页 图 2.17 小便器上的抓杆 图 2.18 乘轮椅者对各种设施的使用尺度参数 通用符号的规定 图 2.19 国际通用标志牌 图 2.20 国际通用标志牌比率 3 具体 设计方案阐述 3.1 外部形态设计 厕所外部的总体高度为 2650mm（从球顶到地面）。最大宽度 2200mm，最大长度2250mm。 本科毕业设计说明书（论文） 第 16 页 共 30 页 图 3.1 外部形态及细节 图 3.2 使用状态 组成部分：以从上至下的顺序。 半透明球顶 ：直径 600mm。设计半透明的顶用意有二：首先，透明的顶能起到天窗采光的作用；其次，半透明球顶使厕所外观富于变化，形态上更加美观。当然使用半透明球顶也会带来问题，比如有人会担心被人在高层建筑上偷窥 。要解决这一问 本科毕业设计说明书（论文） 第 17 页 共 30 页 题，只要在材料上 选择深色且透明度低的透明材料即可。 厕所的顶面 ：厕所的顶面并不和地面成水平，而是有 1-2 度的斜角，目的在于将雨水引导至集水口，收集、处理后加以利用。这样的做法既防止了下雨时，雨水四处下流的尴尬和可能对如厕者造成的不便，又充分利用了水资源，达到了节水的目的。 顶部加强筋结构 ：加强筋使得厕所顶部的强度增加，同时也丰富了厕所形态，起了装饰的作用。 集水口 ：设在厕所顶部的集水口成漏斗状，可以将雨水收集到厕所的水箱中，用以冲厕所。 遮阳棚 ：较为人性化的设计，为休息的路人提供避雨遮阳之处。同时，它的存在也美化了形态。 照明灯 ：门上方的照明灯主要是为了方便夜间上厕所的人，照亮厕所的标志使人在夜间也能发现它。灯的能源来自蓄电池，电池则安装在厕所的后部夹层。 通气口 ：排出厕所内的异味，保持空气流通。因为通气口是设在厕所的最上部和最下部，都呈窄条状，所以不会影响到厕所的私密性和安全性。 侧向滑动门 ：使用侧向滑动门是从无障碍的角度去考虑的，内外开启的门毫无疑问对残疾人来说是很大的障碍，滑动门使得坐轮椅的残疾人不必移动轮椅就能打开厕所门进入厕所。所以在这个意义上，它刚好体现了通用设计的 省力 原则 ：这种设计可以有效、舒适及不费力地使用。 厕所的门上还有标示牌，以用于标示本厕所的用途：残疾人专用或通用厕所。门上还有把手，门锁及使用状况提示（有人或无人）。在门的下方还有两排通风孔。门高 1950mm，虽然根据人机参数，我国国民身高百分数为99 时， 1814mm（男性）； 1697mm（女性）。但考虑到是面向 2008 年奥运会，为满足外国朋友的需要，门的高度设计的较高。门宽 800mm，这主要是因为规定的供轮椅通过的出入口净宽度不小于 800mm。以上的考虑都遵循 适当的 尺寸 及 空间 供使用 的原则 ：不论使用者 体型 、 姿势 或移动性如何，这种设计提供了适当的大小及空间供操作及使用。 窗户 ：镀膜玻璃材质，用以采光，两列窗户保证厕所内部光线充足。同时，镀膜玻璃使设计看起来更有现代感。 墙面上的加强筋 ：厕所骨架部分，功能上加强了结构强度，也使得形态更趋于完善。 两侧的厕所地图 ：提供附近地区交通、商业网点、服务设施的分布信息，方便游 本科毕业设计说明书（论文） 第 18 页 共 30 页 客和外地人。 背面供厕所清扫管理人员出 入夹层的后门 : 宽 600mm，高 1910mm，滑动门设计，方便清洁人员从后门进入厕所夹层进行清扫，换水，出粪，清空厕纸篓。 座椅 :人性化的考虑，供等候者和路过的人歇脚休息。 底板 :高出地面 100mm，有良好的强度，主要满足承重的需要，支撑厕所上部的所有结构。 可拉出的斜坡 :不用时可以放在厕所下面的槽内或就放到厕所内部，使用时放在厕所门前，方便轮椅进出厕所。其宽度大体与厕所门一致，略大于 800mm。斜坡顶端高度为 80mm，长度为 800mm。 3.2 内部功能及结构设计 3.2.1 空间的合理布局功能分 区 为了方便轮椅的回转，厕所内部地面的回转直径要不小于 1500mm。在保证 1500mm回转直径空间的前提下，将厕所内部空间分割成高度差为 150mm 的两部分。平台上的为功能区，便器、洗手池、小便器等都设计安排在功能区中。而在平台下的区域则是供残疾人停放轮椅和回转轮椅的区域。 在平台上的功能区域内，沿圆弧线顺时针排列着立式小便器，蹲坐两用的大便器和洗手池。其中中间的大便器要偏向洗手池而远离小便池，这也是从人使用心理的角度去考虑的。 3.2.2 厕所内的设施 蹲坐两用的便器设计 设计蹲坐两用的便器主要是考 虑到不仅要满足残疾人和老人的实际需要，同时也要照顾国人长久以来的如厕习惯。有材料显示，在上公共厕所时，多数中国人更倾向于选择蹲式便器而对座便器心有顾虑。蹲坐两用的便器也许能够兼顾这两方面的需要，它为使用者提供了更加多样的选择，体现了通用设计原则中的弹性使用原则， 涵盖了广泛的个人喜好 。 便器上方有一块可掀起的坐板，两侧有脚踏板。采用蹲式时只要把坐板掀起，迈上台阶即可；要坐便时只须把坐板放下，坐式和蹲式便器（如图 3.3）在长度和宽度上是有差异的，相比而言，坐式的宽而短，蹲式的长而窄。在设计两用便器时，参考人机 工程的资料充分考虑两种方式的特点，在实际设计中，便器沿用坐式的形态，将 本科毕业设计说明书（论文） 第 19 页 共 30 页 其嵌在高 250mm 的台子上，宽度稍为窄些，长度接近蹲式便器。便器的沿口高出台面50mm。便器的坐板高度也是 50mm，宽度比一般的要大，为的是防止坐下后接触到两边的踏板。（被人经常踩踏，难免会比较的脏）这样也为使用坐便方式者解除了后顾之忧。 （如图 3.4） 图 3.3 两种便器 图 3.4 一坑两用 横杆和扶手 ：厕所内的横杆用以悬挂镜子，厕纸架等物品，一共有四根。扶手分两种，横向（两根） 和纵向（一根）。横向的一对扶手帮助残疾人蹲下或站立。间距适中，方便残疾人撑扶用力。纵向扶手也是方便残疾人在使用立式小便器时抓握。 厕纸架 ：为如厕者提供厕纸。 厕纸篓 ：收集用过的厕纸，并用化学药品进行除臭处理，再由清洁人员定期清空。 洗手池 ：高度 800mm，加上台子高度为 950mm，满足不同人群的需要（小孩和成人），采用脚踏式冲水方式，避免了以往由于用手开关水龙头所造成的二次污染。并提供洗手液。 在此处体现出通用设计原则中的 简易及 直觉 使用：不论使用者的 经验 、知识 、 语言 能力或 集中力 如何，这种设计的使用都很容易了解 。不需要文字说明。 同时通过踩脚踏板提供洗手用水可以起到控制水使用量的作用，以此达到节水的目的。 立式小便器 ：高度 700mm，加上台子的 高度为 850mm，采用红外自动冲水。平台下印有两个鞋印，限定使用者站立位置。此处体现了通用设计中的 明显信息 原则 ：不论周围状况或使用 者 感官能力如何，这种设计有效地对使用者传达了必要的信息。 镜子 ：供女士补妆。 储物台板 ：两边共六块台板，直径 620mm 扇形台板的高度差为 400mm，这一空间足可用于存放一般的旅行包，购物袋等物品。 婴儿板 ：可折叠的婴儿板，供带孩子的父母给婴儿换尿布。板一端有铰链，另一 端可以放下，平放在储物台板上。在墙上有固定婴儿用的带子，保证孩子在换尿布的过程中不会乱动。 室内的采光照明 ：除了 顶上的球形天窗和门两侧的窗户满足厕所室内白天的照明外，还有厕灯保证夜间照明。 本科毕业设计说明书（论文） 第 20 页 共 30 页 图 3. 5 (a) 厕所内的细节 图 3. 5 (b) 厕所内的细节 本科毕业设计说明书（论文） 第 21 页 共 30 页 图 3.6 多个内部立面 3.3 成组排列 为了满足在某些大型临时场合里多人同时如厕的需要，可将多个移动厕所单体排列起来。 (如图 3.7) 在成组的连接方式上，将一边的遮阳棚和座椅取下后，利用形态上的互补关系，厕所单体就可以成组排列，供多人使用。遮阳棚和座椅的拆除图解以及组合方式的图解 见下图。 图 3.7 成组方式 3.4 节水方案设计 大便器和小便器的自动冲水红外开关：在立式小便器的顶部和蹲坐两用的便器侧面墙壁上设置自动冲水的红外线开关。当人解手完后，自动冲水清洁，免除了手动冲水的不便，也保证了排泄物的及时清除。 本科毕业设计说明书（论文） 第 22 页 共 30 页 水循环装置：如下图 3.8 所示流程，冲水后的混合物经过除臭槽，通过化学药剂的作用和良好的通风手段除取臭味。污水下一步进入沉淀室，化学药剂使得其中的杂质加速沉降，形成固体废物沉淀，再经过过滤装置将固液分离。分离出的残渣储存 在储污箱内，由清洁管理人员定期更换。经过过滤的水被转移回水箱之中继续使用。同时平时接受下来雨水也是水箱水的来源。在这样循环过程中，水得到了比较充分的利用。当然，为了使用需求，还是需要定期置换厕所用水。 图 3.8 节水方式 3.5 材料的选择 工程塑料 (PE)：该材料的优点在于它是最常见的热塑性塑料，无毒、无味、密度小，具有良好的化学稳定性、耐寒性和电绝缘性，易加工成型。高密度聚乙烯又称低压聚乙烯，分子量较大，结晶率高，质地坚硬，耐磨耐热性 与机械强度都较高。 使用此种材料还有就是从成本控制的角度考虑。另外，质量轻也是一项优势。 从环保的角度看，它无害于环境，虽不易降解，但可以集中回收加以处理或重复使用，这也从一定意义上降低其对环境的危害。 3.6 色彩 外部颜色搭配：灰白加蓝。主要考虑是这种色彩组合使得它能与城市的现代高楼、 街道和蓝天融为一体。现代建筑大量使用混凝土和玻璃幕墙，而幕墙反射天空的蓝色，形成蓝白搭配的外观。该种色彩搭配大方清爽，富有现代感。与那些形态极不美观的公厕相比，它不造成城市视觉污染，这在一定程度上也算是“绿色”的设计。 内部颜色搭配：内墙体与外墙体相一致，为灰白色。小便器、蹲坐两用的大便器 和洗手池连为一体，都是深绿色。采用该种色彩的原因在于深色比较耐脏。 3 7 模型制作： 模型材料：高档铝塑