龙强
天津市津京清洁生产技术服务中心300051
摘要：随着我国国民经济的飞速发展，人们的物质文化生活也日益提高，人们消费的生活用品也表现出丰富多样性，相应地排放的污染物也对人类环境产生了极大的危害，与之相匹配的环保设备也应运而生，做好环保设备设计迫在眉睫。
关键词：环保设备；垃圾桶；环保公厕
一、环保设备概念
环保设备是指这样的一系列产品和设备，这类产品和设备具有治理和改善环境污染的性能，比如环保厕所、垃圾运输车、垃圾桶等机械和设备。
伴随着环保设备研发能力的不断提升，环保产品和设备的数量越来越多和种类也日益丰富，但是在设备制造和使用过程中，我们必须以可持续发展为指导，强调设备设计和使用的人性化、智能化、环保性等多个方面，力争做到人与设备、人与环境的和谐相处。
二、环境保护技术发展现状
近几年，在经济社会快速发展的同时，环境保护和环境治理技术水平在不断提高，特别是“十二五规划”以来，国家出台了一系列政策，为环境保护技术的发展提供了广阔的发展平台，此外通过国外引进技术与国内自主研发相结合，我国环保技术与国际发达国家的之间的距离也在不断缩小，主导的技术和产品也基本能够满足国内市场的需求。特别是在工业和生活污水的处理，以及噪音防治、发电焚烧等方面已经取得了可喜的成绩。
三、环保节能型工程机械设计原则
环保节能型工程机械作为治理环境污染的主要设备在市政建设、环保部门使用数量及品类逐渐增多，但是这些机械设备的使用无疑在同样消耗着地球资源、排放出大量的污染物，而目前这些机械设备随着城市对机动车“限排”、“减噪”指标的硬性要求，也要相应做出改造性设计以适应环境可持续发展的需要。
（1）结构简洁。在符合和保证机械各项性能参数的前提下减少附加材料的应用，尽量；尽量做到设计简洁。这样可以减轻设备的重量，减少对能源的浪费。
在设计结构时，易装配的模块化机构应多采用，同时要减少设备本身及附属设备的重量和体积，提高各零部件的使用效率，延长它们的使用寿命。低振低噪设计也很关键，就是避免机械的整体构架与发动机的传动系统发生共振，产生噪音污染和振动导致仪表盘和机械内饰走针不准、震落。这就要对结构的设计采取比如直接由液压马达带动冷却风扇的改进型措施，并将发动机密封起来减少噪声污染。通过设计对液压管路排列来降低液压系统油泵振动、阀节流和油管振动产生的噪声，充分运用隔音材料在机械噪声源处的设计密封，从源头上阻断噪声污染；主机各运动连杆机构铰接处发生磨合，这就要通过设计销轴的公差配合使得减少噪声。
发动机的采购应以低公害、低油耗、低振动、低噪声的“四低”标准，符合国家要求的排污标准和绿色节能指标。所以电控高、性能长寿命的节能型发动机是采购与研制环保型机械的首要任务；采用双泵分合流技术、液压负荷传感技术、静液驱动技术等都是在设计节能环保的机械的良策。这里要提一下液压系统的防护设计，液压管路要采用耐高温、耐磨损、寿命长的胶管，易与其他部件磨合的地方还应该采用硬管，甚至要设计阀门，防止漏油污染地面环境。采用增压液压油箱也是防止雨水和灰尘以及杂质污损整个油路环境。
除了对机械发动机部件的密封，还要对垃圾车的垃圾厢的密封，彻底解决垃圾运输过程中的二次污染。清扫车要靠空气动力学原理，设计为利用气流运动方式将粉尘和垃圾收集储存起来，改变了以往清扫车用盘刷滚动刷扫的传统方式，提高效率减少二次污染。
（2）人性化设计。设计人员可通过对驾驶室采用阻燃、隔音、保温、减振材料的运用，保证驾驶室的密闭性和环保性，设置无氟冷暖型空调，做到人性化的设计宗旨；同时要将各仪表盘、方向盘、档位杆设计到合理的位置，最好进行有经验的司机师傅做多次体验，以便改进操作环境，避免司机疲劳。
（3）外形美观
环保设备的美观也是市政建设和城市形象的一张名片，尤其是穿梭在大街小巷的机械设备，那也是一道流动的风景线。所以在设计时，要对机械做整体的设计：车身的流线型表现出速度；颜色应以绿色为主，强调环保，以黄色、白色为辅，这是考虑到比如清扫车随时停车的特点，强调其他车辆避让或慢行；环保标示要明确、显目；整体的风格要与环境和谐，激起人们热爱环保的愿望。
（4）智能设计
设计全自动换档装置，减少和避免司机分散注意力；设计电子监控与故障自诊断系统，这样可以减少重复操作，对故障采取“对症下药”；设计自动加脂装置和集中润滑系统，减少人的手动加装带来的溢洒润滑油状况；设计自动装卸垃圾手臂和置换密闭系统，可减少人工操作对人体的伤害和对环境的污染。
四、机械设备设计具体应用举例分析
1、垃圾桶的设计
垃圾桶是负责被动收集和暂存垃圾的箱或桶容器。作为主要的环保设备在城市的建设中起到至关重要的作用，垃圾桶的设计在一定程度上影响市民的使用率，是城市精神风貌的体现，是社会文化的折射。
（1）普适性。活动的主体是人，而人为制造的垃圾不及时收纳和处理势必影响环境的美观和卫生。同时制造的垃圾又是多种多样，所以在设计时要将普遍适用性原则考虑进去，这是最基本的要求。垃圾桶的规格要大，设计“可回收”与“不可回收”两个斗格，分别以绿色和蓝色标示明显区分。要与所安放的环境相协调，要在人流集中地带放置，符合大多数人的行为习惯，这要在设计、安放前期做好市场调研。
（2）艺术性。这是从美学的角度去考虑，垃圾桶的设计要美观、得体，要在张扬和呆板间把持分寸。在商业街，垃圾桶要根据街景特色做设计，融入时尚的元素，造型也要潮流有范，缩短人们的心理距离。
（3）科学性。这就是要求垃圾桶的材料耐酸耐碱等化学成分的腐蚀，同时要做密闭性、透气性的设计，这就是要考虑到垃圾防止大风吹散和密闭起来细菌滋生而造成二次污染。
垃圾桶的设计在未来要更多地以人为本、因地制宜，既要注重环境的美观，又要注重它们的使用效率，让设计擦亮城市的形象名片。
2、环保公厕设计
环保公厕作为城市各个主要街道“应急”的环保设备，既要以人为本又要符合市政要求，本文就公厕的设计提几点建议：
（1）公共原则。在放置公厕要考虑地点、距离、环境的等因素，符合人们的活动习惯，在人流聚集区稍隐秘的地方设置，但是要有明显的导引标志，同时也要强调功能的公共性原则，根据性别、性质的不同设计男女、儿童及残疾者的便池、厕间，保证功能的公共性。
（2）多样性原则。对于男厕：小便池要采用壁挂式，有效防止尿液外滴，高度一般在60-65cm，应设置儿童小便池；小便池间隔应大于80-85cm，间隔应用板材隔开；并在每个小便池与人齐眉的地方张贴“往前一小步，文明一大步”等字样；最好采用自动式冲水，并在小便池侧上方设计横隔板及挂钩以便使用者放置物品。对于女厕：女厕的设计要强调私密性，厕间与厕间之间的隔板最好是无缝的；便池的落脚地板要采用防滑处理，并高出地面1cm左右；厕间要设计放置物品的横板和挂钩；纸篓采用脚踩式垃圾桶，以防止污染物扩散；要设计有明亮的灯具和玻璃，以供整理形象；最好增加婴幼儿座椅，增加厕所的亲子功能。对于下肢残疾者公厕：厕门要大于90cm，在小便池两侧要设计防滑手扶杆；地面做防滑处理，最好采用整砖防止藏污纳垢，不能设计台阶；厕间门最好使用推拉门；设计有急救铃按钮，以便出现状况时迅速救援。
（3）取材环保。环保公厕使用的所有材料都要是环保、可回收的材料，还要考虑选用耐磨、耐潮的材料。通风与保温设计也很很重要，防止细菌滋生，另外作者建议尽量采用蹲便池，也是出于防止疾病传染考虑。最后要配备节能环保水电设施和应急设备。
参考文献：
【1】周国虎：关于环保设备设计及发展探析[期刊论文]，科协论坛，2012（13）
【2】李庆、黄波、张清峰、王岳、史逸轩：环保设备设计优化及新技术的采用[期刊论文]，电子科技信息，2009（12）
【3】李宇斌、靳君、史启才：环保设备系统优化模型的建立和初步应用[期刊论文]，气象与环境学报，，2008（9）