用可持续设计推进“厕所革命”

“厕所革命”被视为社会文明进步的重要工程之一。厕所的规划和建设是城乡环境改善的重要组成部分，合理的厕所规划布局、良好的如厕环境、适宜的处理技术有助于改善城乡环境和优化生态环境。近年来，“厕所革命”在全球范围内愈发成为被广泛关注的对象和议论的话题。

有关数据显示，2015年全球仍有24亿人缺乏安全、卫生的厕所使用。粪便所带来的污染缺乏有效处理，每年导致近50万名5岁以下儿童死亡，全球每年由于医疗成本增加、生产力降低和收入减少造成的经济损失高达2230亿美元。厕所是人们对抗传染性疾病的重要战场之一，是事关全人类良好健康与福祉〔即联合国可持续发展目标 7（SDG7）〕的重要议题，当今全球还有一半的人口用不上安全卫生的厕所，无法过上健康的生活。想要在全球范围消除贫困这个顽疾，需要用全新的方式来审视厕所革命的问题并最终解决因厕所系统引发的全球卫生危机。

用“可持续设计思维”创新设计生态厕所系统

2015年，清华大学美术学院刘新教授与清华大学无锡应用技术研究院武洲主任牵头组建了厕所研究与设计研发课题组，目标是针对中国现状，结合国内外先进经验，联合高校优势资源与相关企业共同提出整合性的生态厕所解决方案。即借助“可持续设计思维”的方法，遵从生态设计理念和循环经济目标，融入技术和商业思考，从系统层面进行整合设计，努力推动“厕所革命”的实践与落地。可持续设计是通过协调人、物、环境之间的关系（功能的、美学的、生理的、心理的、社会的、环境的、品牌的等等），从而提出创新性的解决方案或提出對未来的愿景（产品、系统、服务），并在这一过程中创造意义和价值。

不同于单纯的技术创新，可持续设计是以综合的视角和系统的思维解决上述复杂问题。厕所作为自然生态与社会生态中的一环，涉及物质与能量系统、污染物处理与再利用以及社区交往与公共卫生建设等。经过多年的研究与实践，项目组提出厕所设计的目标，即在“最低环境影响”（减量化—无害化—资源化）的前提下，有效满足人们如厕的生理与心理需求，同时获得可持续运营能力。好的厕所设计还可以帮助使用者培养良好的卫生习惯，塑造环保意识，促进社会和谐，并参与构建一种新型的厕所文化。

生态厕所系统尽管要考虑的因素众多，但基于这一目标，课题组逐渐明确了厕所设计的基本原则，即HEBC原则——人本设计（Humanistic design）、生态优先（Ecological priority）、商业可持续（Business sustainability）和文化塑造（Culture shaping）。一是人本设计：无论城市还是乡村，富庶地区还是贫穷地区，对人的各种如厕需求（生理和心理）的理解和关怀是设计的基本内容，强调包容性设计理念，特别是对老年人、残障人、孕妇和儿童等特殊人群的关注。二是生态优先：生态环境保护是未来设计的核心议题。设计应选择“最低环境影响”的技术系统，实现废弃物的减量化、无害化，直至资源化；同时，尽量减少能源、材料和水资源的消耗，并优先选择可降解或可循环再造的生态材料。生态优先原则实际上是对人类长远利益的保证。三是商业可持续：设计可持续的商业模式，如优化管理、维护的流程，提高效率，降低成本；废弃物资源化再利用；配套商业设施、广告与物品售卖盈利；其他增值服务；等等。商业模式的可持续性是实现生态目标与人性化目标的基础，也是对政府支持的公共卫生服务的重要补充。四是文化塑造：尊重文化差异与习俗；在建筑、景观与设施设计中应充分考虑地方特色与差异；更重要的是转变公众对厕所的认识与观念，将健康、卫生、环保的理念植入设计，共建新型厕所文化。

依靠跨学科协同制定综合解决方案

在HEBC厕所设计原则的指导下，生态厕所系统设计的内容一般包含以下几个层面：一是产品层面，是指具体厕所设施的设计，包含便器、洁具、灯具、无障碍设施、通风除味设备等；二是信息层面，是指各类识别性与指示性标识、信息交互界面以及宣传与科普知识的视觉化设计等；三是空间层面，是指各类设施与信息的容器，包含建筑、景观、内部空间设计等；四是系统设计，涉及粪便、尿液的收集、储运、处理与应用的技术系统，以及维持厕所运行的管理与服务系统设计等。尽管相关法规、标准日渐完善，但上述设计内容依旧充满了各种可能性。因此，在着手设计之前，最为重要的是研究“限定性”要素，并给出设计定义。城市居民区、旅游景区、高原地区与河北农村都需要厕所，但由于人的需求与环境条件等限定性因素的不同，厕所设施、信息传达方式、建筑空间，以及采用哪种技术手段与管理方式都有极大差异。实际上，影响厕所可持续设计结果的要素众多，但重要的几点包括使用者需求、其他利益相关方诉求、环境、条件限制、技术限制、成本控制、法律法规等。这些要素在可持续设计中会被反复提及和考量。

以公共厕所设计为例，无论是位于城市、乡村还是旅游景区，其系统设计都需要考虑以下内容：区域规划——分布、密度、位置等；生态技术应用——粪便尿液的收集、处理、使用，节水、节能、除臭等；产品设施设计——蹲便或坐便器、洗手池、灯具、无障碍设施等；空间设计——不同功能区的划分、男女厕位分布、动线设计等；建筑景观设计——符合地域文化的建筑和景观设计；服务设计——针对用户行为与体验的综合服务设计，如找厕所的软件、卫生用品销售、旅行或医疗增值服务等；视觉传达设计——导视系统、风格化标牌、设备使用指南、科普知识、公益宣传等；经营管理——日常维护、管理方式与商业模式。这些设计内容远远超越单一学科范畴，如果仅是“简单集成”或“技术堆砌”，不可能真正实现“厕所革命”的目标。因此，一个好的厕所设计，必须从人的需求、社会趋势、地域环境限定、文化、宗教与制度标准、技术条件以及成本等角度出发，依靠跨学科协同创新方式，最终提出综合的、可持续的厕所服务系统解决方案。

基于生态厕所系统设计思路，自2018年以来课题组为北京核心老城区（东城区）的1325座公共厕所新建及改造提供了全方位的系统设计咨询顾问服务。该厕所项目涉及完整的产品、信息、空间以及系统层面的设计，在优先满足本地居民日常使用的前提下，做到最大限度的开放性，为各类游人、路人提供贴心的如厕服务。自2018年开始至今，新建改建的厕所均获得了社区居民、游客及环卫主管部门的充分肯定。

乡村“厕所革命”助力低碳农业

2021年党中央、国务院全面推进“乡村振兴”重点工作，如何在乡村有效进行“厕所革命”成为亟待破解的难题。面对厕所问题，首先需要突破简单的技术思维模式，重新思考中国传统文化留给我们的大智慧。中国传统文化中的“天人合一”“物尽其用”等观念，深深影响着人们的日常生活与农业生产，其中，中外学者及行业实践者通过反思对待粪便的态度，进而希望重构“美粪”与“良田”的关系。这种传统理念也理应成为今天生态厕所设计的基点。

在农作物生长所需要的各种营养元素之中，最重要的3种营养元素是氮、磷、钾。由于人类食物结构丰富，粪尿中这3种重要元素含量丰富。在农村开展“厕所革命”行动，不但可以通过人性化的设计提高如厕的舒适度，實现更好的卫生如厕环境，而且可以采用先进技术，实现分类收集排泄物并进行无害化、资源化处理，将排泄物中的有机质与营养物有效回收再利用，这意味着未来低碳农业的发展将因“厕所革命”而更上一层楼。

2016年以来，国家投入大量财力、物力和人力开展农户厕所的提升改造，但在调研中发现很多改造完的厕所农民根本不使用，甚至很多人对“厕所革命”产生了抵触情绪，这些现实困境多是发生在缺厕、少厕、高寒或缺水地区的广大农村。首先，“一刀切”而非“因地制宜”的方式，将北方农村地区的厕所改造成同城市一样的水冲厕所，冬天水管冻裂，造成厕所无法使用，而用开水冲厕所是不现实的，导致“不好用”。其次，广大农村地区没有完整的下水道管网，也没有粪便污水处理厂，改成水冲厕所以后，粪污就会进入化粪池，清掏一次需要支付100元左右的费用，给使用者造成了长期的经济负担，导致“用不起”。最后，从农户家清掏出的粪污无处可去，又无有效的监管机制，所以粪污被偷排的现象非常普遍，导致“管不了”。

清华厕所课题组针对上述难点研发了适合高寒缺水农村地区使用的“免水冲生态厕所系统”，在研发初期就提出“用得舒服、管得方便、使得省钱”三个原则。与现有国外无下水道厕所相比，主要有三点优势：一是价格便宜，国外厕所产品动辄上万，甚至上万元一套，而免水冲生态厕所系统成本约1500元，具有价格优势；二是清掏周期长，国外的生态厕所只收集不处理，基本30天就需要用户清掏一次，造成很大的使用麻烦。清华免水冲厕所对粪便进行脱水腐熟处理后，可以达到两年清理一次，群众用得更安心方便。三是使用成本低，每年的耗材成本大约需要10元，相比其他同类产品需要用户每年投放150元至300元的耗材花费，较低的使用成本受到广大农户的欢迎。2021年，值中华人民共和国恢复联合国合法席位50周年之际，联合国全球契约组织“一带一路”行动平台将此款生态厕所作为献礼项目，作为联合国全球契约组织全球首个公共卫生示范项目，向共建“一带一路”国家推广。

我国幅员辽阔、气候多样、民族众多，这为课题组设计研发生态厕所提供了广阔的应用空间。生态文明建设不仅仅是绿水青山，更是各维度生态系统的全面打造。“小厕所、大民生”，中国哲学思维下的生态厕所系统，或将是课题组向“厕所革命”这一影响全人类的世界议题交出的一份“中国答案”。