兒童馬桶創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究

史耀軍　姚佳　馬洪明

摘要：兒童衛(wèi)浴產(chǎn)品在現(xiàn)有的市場(chǎng)環(huán)境中還比較少見(jiàn)，無(wú)論是家長(zhǎng)還是孩子都希望擁有自己專(zhuān)屬的衛(wèi)浴器具產(chǎn)品，而好的兒童衛(wèi)浴產(chǎn)品不僅可以更好地幫助孩子完成一些基本的事情，在其成長(zhǎng)的過(guò)程中也會(huì)促進(jìn)其獨(dú)立。因而優(yōu)良的兒童衛(wèi)浴設(shè)計(jì)是一個(gè)有待解決的問(wèn)題。在本文中3-7歲兒童作為研究對(duì)象，馬桶為研究系統(tǒng)的產(chǎn)品，基于用戶體驗(yàn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)和工業(yè)設(shè)計(jì)方法研究。設(shè)計(jì)出一種能集洗手和沖水馬桶功能為一體的兒童用馬桶，為兒童馬桶提出一個(gè)新的設(shè)計(jì)概念，讓兒童在使用馬桶的同時(shí)養(yǎng)成良好的節(jié)約和環(huán)保的良好習(xí)慣。

關(guān)鍵詞：兒童；馬桶；用戶體驗(yàn)

中圖分類(lèi)號(hào)：TB472 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1003-0069（2017）07-0122-02

引言

目前，兒童產(chǎn)品越來(lái)越受到家長(zhǎng)的重視和關(guān)注，然而通過(guò)對(duì)兒童衛(wèi)浴市場(chǎng)的相關(guān)研究分析得出，中國(guó)大部分家庭的孩子一直與成人公用馬桶或者簡(jiǎn)單加以處理的便盆。隨著兒童教育在孩子整個(gè)生涯中所占的比例愈加增大，兒童衛(wèi)浴設(shè)施設(shè)計(jì)越來(lái)越受到人們廣泛的關(guān)注。目前雖然兒童馬桶的質(zhì)量和產(chǎn)量都比較低，但是對(duì)于未來(lái)卻有廣闊的應(yīng)用空間。

兒童衛(wèi)浴產(chǎn)品在現(xiàn)有的市場(chǎng)環(huán)境中還比較少見(jiàn)，無(wú)論家長(zhǎng)還是孩子都希望擁有自己專(zhuān)屬的衛(wèi)浴器具產(chǎn)品，而好的兒童衛(wèi)浴產(chǎn)品不僅可以更好地服務(wù)于孩子，在其成長(zhǎng)的過(guò)程中也起到很大的指導(dǎo)和約束作用。因而優(yōu)良的兒童衛(wèi)浴設(shè)計(jì)是一個(gè)有待解決的問(wèn)題。兒童衛(wèi)浴相關(guān)設(shè)施不應(yīng)受到房屋大小和架構(gòu)的局限，不同類(lèi)型的衛(wèi)浴產(chǎn)品功能的排列組合也是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在，且兒童馬桶的用戶體驗(yàn)設(shè)計(jì)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重中之重。

兒童衛(wèi)浴設(shè)施的產(chǎn)生可以促進(jìn)孩子獨(dú)立自主的適應(yīng)生活的環(huán)境，有益于兒童健康的發(fā)展和創(chuàng)造力的提升，盡早擺脫對(duì)家長(zhǎng)的依靠茁壯的成長(zhǎng)。越來(lái)越多的家長(zhǎng)希望可以幫助孩子的身心健康，為孩子選擇適合兒童使用的衛(wèi)生間用品。兒童馬桶的創(chuàng)新設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

一、功能與結(jié)構(gòu)

（一）功能：兒童馬桶功能除了自動(dòng)沖水功能之外，主要還有對(duì)馬桶內(nèi)部的除臭消毒功能。馬桶的除臭消毒主要依靠臭氧達(dá)到使用要求。具有臭氧除臭功能的抽水馬桶是由普通坐便器及藏水裝置、臭氧形成裝置組成。臭氧形成裝置與紅外感應(yīng)器及延時(shí)控制器相連掛于藏水裝置的端面，其產(chǎn)生的臭氧（Ozone）經(jīng)膠管輸送到放置在藏水裝置中混合洗凈抽水馬桶和優(yōu)化空氣。臭氧是世界范圍內(nèi)公布的高能力滅菌氣體，能高速高效地殺滅細(xì)菌、病毒以及清除各種各樣的異味卻沒(méi)有任何的二次污染。臭氧是與氧氣互為同素異形體的在常溫下具有特殊臭味的淡藍(lán)色的氣體物質(zhì)。臭氧是快速，安全，效果顯著的殺菌方式，除此之外還有除異味的功能。

臭氧的發(fā)生方法由臭氧發(fā)生器（Ozone Generator）來(lái)產(chǎn)生，主要采用高壓放電式。高壓放電式的應(yīng)用最為廣泛，這種方法的技術(shù)已經(jīng)非常成熟，電子元件的消耗也相對(duì)較小，工作狀態(tài)穩(wěn)定而安全，其工作原理（如圖1）所示。

設(shè)備通過(guò)放電管產(chǎn)生極高的電壓這樣的核心技術(shù)來(lái)制備臭氧，因而其性能對(duì)整個(gè)裝置制備臭氧的工作效率和對(duì)于環(huán)境的安全性有很大的影響。其中，放電管的內(nèi)部采用絕緣介質(zhì)阻擋放電泄露問(wèn)題而提高設(shè)備的安全性，在制備過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生任何影響環(huán)境的因素。這個(gè)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于臭氧的制造。

（二）結(jié)構(gòu)：普通住房的衛(wèi)浴設(shè)施主要有馬桶、洗手池、熱水器、水龍頭、浴霸等，以水為需求的共同特性了解其中有可能功能結(jié)合的是馬桶和洗手池，馬桶使用的是非衛(wèi)生用水，而洗手池使用的是衛(wèi)生用水，因而本文主要設(shè)計(jì)馬桶和洗手池結(jié)合而成的兒童衛(wèi)浴產(chǎn)品。設(shè)計(jì)目的是：馬桶和手盆組合設(shè)計(jì)在功能性、易用性等方面更能滿足多數(shù)有購(gòu)買(mǎi)兒童衛(wèi)浴產(chǎn)品家庭的使用要求，既能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的主要功能，又能養(yǎng)成兒童良好的節(jié)約和環(huán)保的優(yōu)良習(xí)慣。兒童馬桶和洗手池的功能結(jié)合不僅給孩子使用帶來(lái)了創(chuàng)新的方式，而且節(jié)約了水資源和房屋空間資源。（如圖2）為洗手盆效果。（如圖3）所示為馬桶的沖水按鈕和洗手盆的感應(yīng)出水裝置，水龍頭和孩子也有交互過(guò)程——兒童按壓水龍頭的同時(shí)會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)和聲音，同時(shí)可以設(shè)置為感應(yīng)出水方式。

（如圖4）和（如圖5）所示為產(chǎn)品細(xì)節(jié)，圓形的體態(tài)增加其被使用過(guò)程中的穩(wěn)定性，馬桶的高度可以通過(guò)底部結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)以適應(yīng)不同年齡階段的孩子的身體。扶手細(xì)節(jié)方便孩子在方便的時(shí)候把玩，蓋子上面的符號(hào)設(shè)計(jì)用以指示孩子站立的位置。

二、材料與工藝

（一）材料：材料選擇影響產(chǎn)品的外觀和用戶體驗(yàn)不同的心理感受，不同的造型因素也制約著材料的加工方式，每種材料都有其不同于其他的獨(dú)特屬性。不僅要考慮材料的固有特性，還要考慮材料本身與人、環(huán)境的有機(jī)聯(lián)系。根據(jù)兒童馬桶的功能、結(jié)構(gòu)和外觀等設(shè)計(jì)要求，所使用的材料如下。

馬桶外部主體采用PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯），俗稱為亞克力，亞克力是由有機(jī)化合物制成的PMMA板，可以像玻璃纖維一樣具有很高的透明度和透光特性。高品質(zhì)原料所制成的亞克力板具有優(yōu)良的性能，其特性如下

PMMA具有很高的透光特性和玻璃質(zhì)感一樣的光澤（也叫有機(jī)玻璃），其可以通過(guò)濺鍍或者噴漆形成不同的透明度。質(zhì)地堅(jiān)硬，具有良好的機(jī)械加工特性，可以電鍍?cè)黾淤|(zhì)感。透明亞克力板材具有可與玻璃比擬的透光率，但密度只有玻璃的一半。此外，它不像玻璃那么易碎。即使破壞，也不會(huì)像玻璃那樣形成鋒利的碎片。

閥芯采用T1紫銅材料紫銅是合銅量最高的銅，因?yàn)轭伾霞t而得名，主成分為銅銀合金，含量為99.5%～99.95%，紫銅具有“高純度，組織細(xì)密，合氧量極低”等性能。

（二）工藝：不同材料有著不同的加工工藝，針對(duì)兒童馬桶主題采用的PMMA塑料材料來(lái)說(shuō)，它的加工工藝比較簡(jiǎn)單，可采用注塑成型工藝。洗手盆的水龍頭閥芯采用T1紫銅材料，根據(jù)產(chǎn)品的尺寸對(duì)材料進(jìn)行鑄造，曲面部分可以采用鍛造的方式進(jìn)行加工，加工成品后在對(duì)其進(jìn)行表面處理。并進(jìn)行裝配，達(dá)到結(jié)構(gòu)的要求，最終制成成品。

三、色彩設(shè)計(jì)

色彩是一種由人眼識(shí)別的光和物質(zhì)，色彩的強(qiáng)弱以及色相的差異影響著人的視覺(jué)感受，即顏色是光對(duì)人類(lèi)視覺(jué)和大腦影響的結(jié)果。因而產(chǎn)品的彩色與環(huán)境的關(guān)系對(duì)于人的影響可見(jiàn)一斑。色彩影響地域文化差異的主要因素和不同的文化特征，且相同的顏色對(duì)不同的人也有不同的影響，通過(guò)分析幾種不同的色彩對(duì)色彩設(shè)計(jì)的要點(diǎn)。（如圖6）所示，描述不同色彩代表額不同的心理特征。

喜歡不同顏色的兒童有不同的情緒特點(diǎn)，根據(jù)影響兒童的身心特點(diǎn)得出兒童喜歡豐富多彩、干凈多彩。因此考慮到色彩對(duì)兒童的影響，在兒童馬桶設(shè)計(jì)中采用了綠色為主色調(diào)白色為副色調(diào)。具體色彩方案（如圖7）所示。

四、人機(jī)關(guān)系

人機(jī)工程學(xué)是一門(mén)綜合各類(lèi)學(xué)科的新研究方向。在生活中，我們每個(gè)人都無(wú)時(shí)無(wú)刻不與身邊的物品發(fā)生聯(lián)系。當(dāng)物品發(fā)揮其本身的功能的同時(shí)，產(chǎn)品和人之間就會(huì)形成一種交流互通的關(guān)系，這種交互的關(guān)系稱為人機(jī)關(guān)系。人與環(huán)境之間關(guān)系是人機(jī)關(guān)系的延伸，（如表1）所示，兒童身高和體重的相應(yīng)范圍，（如圖8）所示，當(dāng)孩子標(biāo)準(zhǔn)坐立和站立的身高尺寸。

兒童衛(wèi)浴在設(shè)計(jì)中充分考慮了人機(jī)工程學(xué)因素，優(yōu)雅的造型，動(dòng)態(tài)的線條，合理的人機(jī)關(guān)系是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。兒童馬桶設(shè)計(jì)尺寸符合兒童人群的使用要求，效果圖（如圖9）所示。

結(jié)論

兒童馬桶設(shè)計(jì)以兒童為設(shè)計(jì)對(duì)象，結(jié)合兒童用戶特質(zhì)，對(duì)馬桶產(chǎn)品進(jìn)行分析研究。將馬桶與洗手盆相結(jié)合的概念引入到馬桶的設(shè)計(jì)中，不再局限以往馬桶單純的沖水功能，幫助兒童建立起勤儉節(jié)約的良好習(xí)慣，為兒童衛(wèi)浴產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供了新的視角。兒童馬桶創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究，不僅要解決材料選擇、部件配合、加工工藝等技術(shù)性問(wèn)題，同時(shí)也需要解決產(chǎn)品外觀造型、色彩搭配、人機(jī)工程學(xué)原理等方面的問(wèn)題。有了這款兒童馬桶，可以讓兒童更好地享受生活和培養(yǎng)良好的習(xí)慣，為兒童未來(lái)勾畫(huà)嶄新的生活方式。