面向可持續社區的生活垃圾系統設計策略研究

程文婷 王燦

關鍵詞：可持續社區 生活垃圾 垃圾處理 系統設計 設計策略

引言

2015年，聯合國提出了17個全球可持續發展目標（SDGs），涵蓋了經濟發展、社會進步和環境保護三個維度的問題。其中，第11項可持續發展目標中提出：應當建設可持續的城市和人類社區。同時也指出，可持續目標需要多方伙伴合作實現。因此，可持續發展目標需要公民與社區等基層組織共同努力實現。

隨著中國城鎮化的加速發展，“垃圾圍城”的現場屢見不鮮。據數據統計，我國每年生活垃圾的年清運量約21億噸。針對垃圾圍城和垃圾無法處理的問題，2019年上海市出臺了《上海市生活垃圾全程分類體系建設行動計劃（2018—2020）》等文件，以中國上海市為垃圾分類試驗點，頒布了一系列垃圾分類、運輸與處理的相關政策，引導居民重視生活垃圾的污染問題及垃圾分類處理的實踐問題，旨在通過城市垃圾分類處理系統，提高垃圾的資源價值和經濟價值，減少對土地及生態系統的消耗。

一、可持續社區與設計

“社區”一詞語最早由德國社會學家費迪南德·滕尼斯在《共同體與社會》（Gemeinschaft und Gesellschaft）（1887）中提出并將其定義為：具有共同歸屬感的社會集體。[1] 在中國，“社區”一詞是行政區域規劃的單位，指一定地理區域內活動的人類社會群體。由于世界人口數量急劇增長與環境快速惡化，1987年，世界環境與發展委員會在《我們共同的未來》報告中，提出了“在不損害子孫后代滿足其需求的能力的前提下，滿足了當今的需求”的可持續發展理論。[2] 在此背景下，人們開始逐漸關注在可持續發展的理念下規劃和建設社區生活。不同學者從經濟學、生態學和社會學的不同角度提出了對可持續社區的定義，歸納來說，可持續社區是指在可持續發展理論的背景下，考慮基層行動，并致力于解決與社區生活質量密切相關的經濟、社區、環境問題。[3]

學者們對可持續社區的設計研究，多集中在社區建設和規劃領域，例如從道路系統、電力系統、供水系統和衛生系統等基礎設施設計節能、環保、零碳的可持續社區。除環境規劃方面外，我國學者對于可持續社區在設計上的研究也在正在探索，例如同濟大學設計創意學院的研究實踐項目——“四平空間創生行動”，旨通過設計的手段，更新社區空間和改善鄰里生態，促進可持續設計在社會問題解決中的價值與意義實現;還有湖南大學設計藝術學院的“新通道”項目，通過設計手段保護非遺傳統文化，為傳統社區實現地方的文化可持續發展等。本文旨在探索如何通過設計實現城市社區的生活垃圾的可持續處理。

二、我國當前社區背景下的家庭生活垃圾處理問題

生活垃圾，是指在日常生活中或者為日常生活提供服務的活動中產生的固體廢物以及法律、行政法規規定視為生活垃圾的固體廢物。生活垃圾分為四類：有害垃圾、可回收垃圾、干垃圾與濕垃圾。我國目前的垃圾分類流程分為上游、中游和下游。上游由居民在家中設置不同類別垃圾的收集容器，初步分類后投放到社區中的分散投放點，中游由車輛壓縮和裝載后，運輸至下游的垃圾集中廠進行再進一步分類和處理。

筆者通過文獻研究和實地勘察，調研和分析出生活垃圾處理中存在的一些問題，總結和歸納出以下四點。第一，垃圾的源頭管理難。收集收運的中間環節多、等待時間長，易造成空氣污染。以廚余垃圾為例，其占家庭生活垃圾的50%以上，具有易腐化的特點。尤其在夏天氣溫高時，社區垃圾站更易產生難聞氣味。第二，中端處理技術再污染。分類后的垃圾需運至垃圾廠加工和處理。我國的主要處理方式為集中掩埋、焚燒和堆肥。其中，掩埋不僅降解時間長，而且，其產生的滲透液對周邊水體和土壤等都造成嚴重污染。焚燒的處理方式，則產生大量二噁英，造成溫室氣體上升。第三，末端垃圾資源利用率低。由于回收與加工環節多和復雜，我國城市生活垃圾資源化利用率低。國家發展改革委在《“十四五”城鎮生活垃圾分類和處理設施發展規劃》規劃提出“到2025年底，全國城市生活垃圾資源化利用率達到60%左右，全國生活垃圾分類收運能力達到70萬噸/日左的期望，說明現階段，我國生活垃圾資源利用率還不足六成。第四，垃圾處理缺乏社區共建。目前，社區垃圾分類工作仍進展緩慢，原因之一是分類處理工作主要依靠環衛部門監督，社區居民自主參與的動力不強。

三、生活垃圾處理的系統設計策略

基于上述研究與分析，可以得出社區垃圾分類處理是一個系統的工程，社區垃圾處理的解決主題涉及四方面的內容：一是源頭減量化;二是中端無害化;三是末端資源化;四是用戶參與共建。

（一）源頭環節——設計實現減量化管理

家庭是產生生活垃圾的主要源頭。居民既是商品的消費者，也是垃圾的產生者。作為垃圾產生的源頭，應該考慮如何通過設計使垃圾在家中更方便地收集和減量管理。生活垃圾的減量化是指在生產、流通和消費等過程中避免和減少資源消耗與廢物產生，以及采取適當措施使廢物量減少含體積和重量的過程。生活垃圾屬于可再利用資源，但具有分散、不集中的特點.因此，有效的本地管理，可以減輕后續環衛部門的繁重負擔。

例如代爾夫特理工大學在2014年的研究項目，設計了一項在洗碗活動過程中便于收集和管理垃圾的產品《Compo-wash》，如圖1所示。該設計由一個洗碗機和一個協作運行的集成堆肥機組成，是一種隱藏在櫥柜里的內置產品。外觀造型的設計上，采用家裝中常見的PVC材質，設計成小型的單元櫥柜外觀，可和其他功能的同規格櫥柜任意組合，而不影響廚房櫥柜的整體視覺。情感體驗的設計上，該產品考慮了用戶餐后清理與洗滌行為操作的便捷性，將垃圾入口與洗碗入口，設計在相鄰的位置。用戶只需要通過餐后在洗碗機前刮下剩菜并將盤子放入機器中，無需考慮任何額外的垃圾清理步驟?？尚D的過濾器在預洗后將食物殘渣轉移到堆肥器中。該設計考慮了產品匹配家庭環境和用戶使用場景去幫助垃圾減量，同時具備功能性和易用性。

實現家庭單元的減量管理的設計，產品的造型風格具有家居化和情感化，可與家庭現有的桌子柜子等環境搭配或融合。構成了家庭環境中，人與空間、與家具家電的基本生活方式。垃圾處理設備也可以不再是冰冷面孔的機器單獨存在，而是以一種具有情感化的家具家電形式“隱藏”在家庭環境中，并在使用方式與流程上更符合用戶習慣。

（二）處理環節——結合設計的生物技術策略

生活垃圾無害化處理，是指處理垃圾的過程不污染環境，包括大氣環境、土壤環境等。生物處理是垃圾無害處理的最佳方式，利用生物或微生物分解垃圾中可生物降解的有機成分，使之轉化為適于綜合利用或無害化的形態。常用的生物處理方法有好氧處理、厭氧處理等，通常所說的堆肥就是采用生物處理。美國設計理論家維克多·帕帕納克出版在其《為真實的世界設計》一書中提出“設計應該認真考慮地球的有限資源使用問題，應該為保護地球資源服務”的設計原則，解決垃圾問題中使用的技術也應該考慮對環境資源的影響。

生物技術處理家庭垃圾的設計中，飛利浦設計師利用沼氣厭氧發酵和塔賓曲霉菌，設計了一套名為“微生物之家”的家具產品，如圖2所示。該設計利用生物技術將食物垃圾、有機排泄物、購商品塑料包裝袋等固體廢棄物轉化為與產生新能源。具體利用的生物技術有：針對有機垃圾，在厭氧環境下，利用發酵微生物分解轉換食物、糞便等天然有機物為電能和熱能;針對塑料垃圾，在適溫條件下，利用塔賓曲霉菌的生長過程中產生的酶，和塑料發生生物反應，破壞塑料分子間或聚合物間的化學鍵，達到加快降解塑料的目的。

拉夫堡大學的學生庫勒斯·沃森（Cullis Watson）設計了一款日本波卡西（BOKASHI）堆肥法的廚房垃圾桶——Taihi廚房堆肥箱，如圖3所示。波卡西（BOKASHI）堆肥是指將EM活性菌混合到發酵物之中密封存放，通過間隙性無氧發酵來分解被發酵物質的一種堆肥方法。其中，此設計中運用的EM菌是一種人工培育獲得的常見生物制劑，由光合菌群、乳酸菌群、酵母菌群、放線菌群、絲狀菌群等百種微生物組成。EM菌可網上購買成品或在家中通過合適的白糖與水的比例發酵獲得。利用EM菌不僅可以減少廚余變質的腐臭氣味，發酵后的轉換物還可以用作土壤改良劑。堆肥的設計過程中，生物參與并成為重要角色。

在當前社會發達的技術刺激下，認真考慮技術對地球有限資源的影響，是設計師的社會責任。產品內部以小規模的、可持續的方式模仿自然過程，讓生物自然地參與人類活動過程。用最自然、危害最少的生物技術來處理生活垃圾，讓廢棄物自然分解，不僅有助于環境自身的修復，也為環境提供額外提供能源。

（三）末端環節——以設計整合生活需求

垃圾資源化，生活垃圾資源化是指采取管理和工藝措施從生活垃圾中回收物質和能源，加速物質和能源的循環，創造經濟價值的方式。主要包括物質回收、物質轉換和能源回收。[4] 威廉·麥克唐納在其《從搖籃到搖籃》著作中提出的“從搖籃到搖籃”的循環發展模式，強調了舊物的再利用。[5]

如前文中的飛利浦微生物之家的案例（圖2）創造了一個周期性的室內生態系統，對家庭內的能源和生活垃圾的常規設計解決提出了創新與可持續的設計方案。圖4從資源轉化的視角描述了“飛利浦微生物之家”的家庭內部能源系統。該能源系統基于家庭生活環境，以生活垃圾作為原始資源，以無害生物技術轉化構建能源網絡，滿足生活基本需求。作為原始資源的生活垃圾通過能源網絡后，輸出電能、熱能等，來供給家庭用戶的照明、做飯、燒水和食物等基本生活需求。通過合理運用家庭中的隱藏資源，其中包括初級資源和二級資源，可以實現環境內部的自給自足。在整個項目中，家庭被視為一種生物機器，用于過濾、處理和回收我們的家庭生活垃圾——污水、垃圾等。生物機器與人、機器之間相互連通，在家中構成網絡。

圖5米蘭設計工作室DesignLibero也為碗架上的廢水提供了資源循環的設計方案。該設計運用一個雙層的幾何體創造了一個小型的可循環生態系統。碗架上層用于堆放洗滌后的碗碟，餐具瀝出的水分引流至二層側方的植物根系處，和供給植物香料的生長。種植后的香料為廚房烹飪活動提供最新鮮的食材。

整合生活需求的資源循環的設計，應構建封閉循環的系統。在垃圾產生后的代謝處理的“已病”階段，可通過轉型將垃圾轉為可再生資源[6] ，例如把家庭生活產生的固廢、廢水等作為原料流，再次進入到家庭能源鏈中，為整個家庭系統充能而非耗能。有效整合分散的垃圾資源與人的需求，在區域內形成供需之間的相互轉換、應用及儲存，構成物質循環閉環。

（四）共建環節——融入用戶參與式設計的共建機制

參與式設計（Participatory Design，PD）最早可追溯到20世紀的計算機開發領域，其核心思想是旨在使所有利益相關者積極參與設計過程，以幫助確保結果符合他們的要求。1984年，弗里曼Freeman從企業管理的角度在其《戰略管理：利益相關者管理的分析方法》一書，明確提出了利益相關者管理理論，并闡述了企業的經營管理者為綜合平衡各個利益相關者的利益要求而進行的管理活動。本文這里具體指的是在社區語境下的參與式設計。即在面對垃圾分類這一社會問題時，調動社區內的潛在動力，使不同類別的利益相關者共同參與垃圾處理的活動過程，將工作效率最大化。

2021年iF新秀獎中的東南大學的研究項目——一款鏈接室內與戶外的生態堆肥和家庭種植產品《GreenLink 綠鄰》（圖6），其很好地在設計中考慮了利益相關者，引導社區居民自主管理廚余垃圾，幫助人們在城市社區中過上更加可持續、更環保的生活。該項目中的核心利益相關者包括社區居民、項目團隊成員，直接利益相關者包括社區環衛者、社區園藝者，間接利益包括政府環衛部門、垃圾處理廠。項目團隊為社區建立了一個將室內綠色帶出戶外的堆肥平臺，并通過堆肥帶來的附加價值，例如環境效益、成果分享、社交話題等，去吸引用戶參與堆肥廚余垃圾的行動。設計過程以用戶需求為中心。模塊化的產品置于家中，可根據家庭廚余的實際容量需求增加或減少，輕便小巧的體積便于用戶攜帶并到戶外，每4個種植模塊和1個立式堆肥樁構成一個微型綠色基礎設施，為社區公共環境提供了分享交流的活動場地。

融入用戶參與共建機制的設計，需要考慮不同職能用戶的利益，通過設計刺激用戶參與到設計活動過程中，協同解決社區問題。在社區這個復雜的社會集體中，解決垃圾處理問題，從管理者與被管理者的角度，可以考慮如何通過設計讓居民用戶更加方便，同時也更配合社區管理;從不同世代的角度，可以考慮如何通過設計讓年長者與年輕者的關系更加緊密，讓垃圾處理的過程變得具有教育意義，影響與教育下一代;從城市社區與鄉村社區共同發展的角度，可以考慮如何通過設計讓城市經濟與鄉村經濟關聯，解決城市有機廢物的同時幫助鄉村種植業或養殖業。

四、生活垃圾的系統設計實踐

（一）需求定位：

筆者采取線上問卷和訪談的方式，對需垃圾分類的一線城市的103名用戶進行調研，其中，受訪者多年輕用戶。調查內容包含用戶的居住環境、家庭人口數量、每日產生生活垃圾的種類和總質量、以及對垃圾分類處理的看法等。通過對調研資料的整理與分析，可以得出以下結論。

受訪者中既有1-3人的小家庭用戶，也有世代同住的多人家庭用戶。其中約68%的家庭每日產生0.5-1.5kg的生活垃圾，8%的家庭每日產生2kg以上的垃圾。每日產生生活垃圾的種類中，剩飯剩菜與瓜果蔬皮等濕垃圾占比高達75%左右，而干垃圾、有害垃圾與可回收垃圾占比較小。

從受訪者對垃圾處理的訪談意見中，大部分用戶不滿意垃圾分類處理方式主要為下四點：1.空間限制。當前社區的垃圾分類投放站點中，設置的四類種類的垃圾收集容器的容量相同，但居民投放需求的量并不相同。如春節等節假日期間，居家聚餐的人多，廚余垃圾的總量比日?？偭扛哌_兩三倍至多。2.時間限制。部分社區實施定時點的投放制度，例如上海某小區設置的垃圾投放時間為早上5點半至8點半、下午5點半至7點半，時間限制于上班族來說，定時投放成為了生活負擔。3.繁瑣乏味。由于垃圾分類知識普及不徹底和垃圾的細分種類繁多，用戶對垃圾種類的識別較為反感與生疏。

（二）產品設計：

基于上文所論述的生活垃圾處理系統設計策略與調研所獲得的需求，筆者參與設計了一款利用蚯蚓在家庭室內堆肥廚余垃圾的小型產品——《可持續家庭花園》，并獲得了2020年歐洲EPDA產品設計獎（European Product Design Award?）的“為持續設計”類別中的優勝者。如圖7，《可持續家庭花園》主要由堆肥和種植兩個部分構成。食物垃圾存放在左側的盒中喂食土壤中蚯蚓。通過利用蚯蚓的食道中特殊的酶，將有機廢物迅速分解，轉化為對土壤有益的營養腐殖質。腐殖質用于種植右側的植物。每天將餐前廚余垃圾垃圾投放至整個大的密封容器內，等待蚯蚓的自然進食和有機物被自然。產品內部的電子感應裝置用于監測和控制內部土壤環境。

1.產品造型設計：在家庭垃圾處理產品設計的研究過程中，外觀造型不僅要滿足于功能、適應于環境，還要考慮人機方式。因此，在設計時考慮到用戶在切菜后，保持站立姿勢、隨即傾倒垃圾的動作習慣，將產品的設計為廚房操作臺面的高度。為了使產品更加融合現代家裝風格，產品的主體柜子造型上運用了幾何形態，具有簡約、精致、時尚的特點。外加四條對稱的柱狀支撐腿，整體仿佛一個小型家具，可以擺放在室內任意空間。更具親和力的外觀，讓人們更愿意靠近和使用。

2.產品功能設計：根據市場調研分析，現有的垃圾處理產品功能單一，沒有考慮到垃圾資源轉化后的使用流程?，F將堆肥、種植兩個功能整合化一，滿足了肥料與植物互相之間的供給需求。同時蚯蚓堆肥需要人為創造一個穩定的小型生態環境，因此，需要電子傳感器對內部土壤環境進行監測。整個產品具有堆肥、種植、監測三個主要功能。

3.產品配色設計：色彩能對人產生情感的影響。廚余垃圾本身使人感到骯臟、抵觸。因此，在產品配色上選擇了白色與灰色搭配，并且材質上采用防腐、表面光滑、便于清潔的材質，使產品帶來干凈、舒適、愉快的感受。

（三）軟件APP設計：軟件APP從以下幾點以用戶為中心進行線上平臺的建設與體驗提升。

1.APP界面風格設計：考慮如何讓用戶更便捷地操作，選擇簡潔風和卡片化設計，去除冗余、厚重和繁雜的裝飾效果。目的是讓界面更加干凈、整齊、易于理解。在操作上，卡片式更方便擴展或收縮，易于展示信息的層級。

2.APP配色設計：結合綠色環保的設計主題，配色上，選擇帶有生命、純凈、環保之意的黃色、藍色和綠色這三種色系，營造清新感。在色彩的整體使用上，合理運用色彩的色階和撞色來展現信息層級。

3.APP主要功能設計，如圖8所示：①掃描識別功能。針對當今年輕人對植物蔬菜具體品種和成熟度辨識不清的現象，通過掃一掃識別實物，鑒別出植物品種，并顯示當前植物的成熟等級。實物與屏幕下方的矢量圖進行對比，讓用戶知道當前種植的蔬菜是否成熟，以及什么形態的階段食用最佳。

②監測數據功能?；诋a品內部的監測傳感器，用戶可以實時獲取一個時間段內的植物生長的溫度、濕度、光照等數據。監測的目的是來幫助和吸引新手用戶控制環境。

③社區花園功能。這是一個同時為新手和經驗者提供的堆肥種植活動的發布與宣傳平臺。用戶可以隨時發現自己周邊社區的線下活動，和更多相同愛好者聚集與交流。

④種子商店功能。用戶平時累計的堆肥或種植成果，以積分的形式被記錄。積分用于免費在線上商城兌換植物種子，為自己的農場增加新角色。用戶還可以向他人售賣自己富裕的肥料或蔬菜。商店的目的是將城市居民與遠郊農戶相聯系，促進城鄉經濟。

⑤好友排名功能。此功能是一個時刻更新種植成就排行的激勵功能。此外還提供了線上好友互動功能。

結語

持續發展已成為全球共同矚目的目標，可持續社區也成為一種綠色的未來生活方式和人類對住宅區的新型生態系統思考?？沙掷m社區在滿足和追求居民當前生活需求時，應充分尊重人與自然環境以及社會的關系，考慮本地資源的有效利用。生活垃圾的處理是當前社區發展中的重要問題，生活垃圾基數大，發展可持續社區需要每一個家庭的參與和構建。將數量龐大的垃圾處理工作分散到社區中的每個家庭，以家庭為單位處理小數量的垃圾廢棄物，并形成可持續的資源管理方式，對構建整個可持續社區和生活垃圾處理具有重要意義。每改變一個家庭的生活方式，就多改變一個社區，每形成一個綠色環保的可持續社區，就會形成整個可持續城市。