基于綠色設(shè)計的自行車改良設(shè)計

沈文靜+王碩+孟果+楊天益+衛(wèi)姿帥+欒海雯+潘雨+蘇恒

【摘 要】本文闡述了中國現(xiàn)在面臨的廢舊自行車回收率低的社會問題，以及基于消費者需求的多樣化，進行綠色設(shè)計以及個性定制的重要性?；谝陨侠砟钐岢鲈O(shè)計目標，分析現(xiàn)有的自行車的產(chǎn)品，從形態(tài)、材質(zhì)、個性化以及人機尺寸四個方面提出創(chuàng)新性改進。通過研究消費者購買的自行車類型[1]，得出影響自行車消費的客觀因素決定了自行車的風格特征，運用環(huán)保的木頭材料和廢舊自行車上能利用的材料，打造出一輛綠色環(huán)保個性化的自行車。從根本上解決廢舊自行車的回收問題，更好的滿足消費者的需求。

【關(guān)鍵詞】綠色設(shè)計；個性化；人機尺寸；廢舊材料

1.緒論

日新月異，科技飛速發(fā)展，現(xiàn)如今有了眾多的交通工具。自行車經(jīng)過看200多年的歷史，非但沒有被淘汰，而且不斷地的改革和完善，現(xiàn)在自行車在交通界的地位已經(jīng)無法取代，簡易便攜綠色環(huán)保是人們?nèi)粘３鲂械氖孜贿x擇。

設(shè)計目標：本項目的研究目標將從材料及加工工藝的選擇、產(chǎn)品形態(tài)等多個角度出發(fā)，來體現(xiàn)產(chǎn)品良好的綠色設(shè)計理念。應(yīng)對人們對于日常舒適休閑以及流行時尚品味需求的自行車改良產(chǎn)品，使得人與產(chǎn)品，環(huán)境更好的融合，真正做到產(chǎn)品為人服務(wù)。

2.設(shè)計過程

自行車的造型設(shè)計需要服從于自行車的功能，但是因為這樣就會有很大的局限性。但是局限并不代表無法設(shè)計。自行車框架作為自行車設(shè)計中最重要的設(shè)計部件，在滿足功能需求及成本的前提下，其選用的材料、管材線條的造型、車架和前叉外管的涂裝都屬于可塑造的部分。

2.1形態(tài)設(shè)計

每個人對于美的認識都是不一樣的。在現(xiàn)實社會中，由于人們受到經(jīng)濟文化、生活理念、價值觀等不同因素的影響，導(dǎo)致每個人對于美的認知都是不一樣的。但是在評價某一事物的形象時，在美與丑之間人們又常常存在著一種共識。設(shè)計自行車的時候需要體現(xiàn)的是結(jié)構(gòu)美，在結(jié)構(gòu)設(shè)計合理和保證安全的情況下，做到簡潔、輕巧、方便與可靠。

接著就是自行車的功能美，在設(shè)計自行車的時候速度、材質(zhì)等這些因素決定了一臺自行車的性能，但在自行車中更為重要的是如何降低空氣阻力，在自行車騎行過程中，人和車是兩個同樣重要的因素，不合適的自行車會使人在騎行中的姿勢不舒服，容易造成人體疲勞，而它又主要取決于自行車的外形。在設(shè)計和生產(chǎn)自行車的過程中，功能和美是聯(lián)系在一起的。

根據(jù)前期的調(diào)研，依據(jù)材料及加工工藝，人機工程學、產(chǎn)品語義學、可用性設(shè)計、日常的舒適性休閑以及流行時尚的品味需求設(shè)計了以下幾款自行車。這些自行車的設(shè)計都是在滿足自行車安全性高的前提下在自行車可以設(shè)計的部位上做出設(shè)計，凸顯出個性化同時也滿足環(huán)保的需求。

自行車在整個的設(shè)計上追求穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，突破傳統(tǒng)。傳統(tǒng)的自行車在結(jié)構(gòu)上都是一個穩(wěn)穩(wěn)的三角形結(jié)構(gòu)，雖然這樣的結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定但是缺乏美感，所以根據(jù)前期的草圖設(shè)計方案做休整，最后的建模方案中設(shè)計了一個在追求穩(wěn)定的的前提下，打破傳統(tǒng)自行車的三角結(jié)構(gòu)，看上去更加的時尚，更加的輕便，在車架和后輪的連接上也是采用了區(qū)別于傳統(tǒng)的連接方式，這樣的連接方式看著更加的具有安全感。

2.2色彩設(shè)計

對人群分為以下三類：白領(lǐng)、青少年、專業(yè)騎行愛好者。經(jīng)過數(shù)據(jù)采集分析，得到如下情況：

白領(lǐng)：偏愛簡約大方風格，多選擇黑白灰色調(diào)。

青少年：喜歡炫酷明艷的風格，多選擇純色。

專業(yè)騎行愛好者：傾向于沉穩(wěn)的風格，多選擇黑白色。

根據(jù)大家對色彩的偏好，我們可以看出大方簡約的純色自行車更受歡迎。因此在本次的設(shè)計中我們選擇了竹子的原色，清新自然。既不過分張揚，又能在細節(jié)上彰顯個性和品位。同時也能最直觀的體現(xiàn)我們的環(huán)保理念。簡單明亮的顏色能使人眼前一亮，因此在竹子原色的主體材料上，我們選用了明亮的純色輪胎，使設(shè)計更加活潑有趣不沉悶，也能使人的心情更加的舒暢愉悅。

2.3功能定位

突破傳統(tǒng)式自行車笨重的缺點，針對學生群體這一目標人群做出功能定位。設(shè)計的重點是在輕巧性、材料綠色化。在滿足目標人群基本的需求外，可以說本次設(shè)計最大的功能便是緩解當下高校自行車被隨意扔棄導(dǎo)致現(xiàn)在累積了很多的廢舊自行車的這一現(xiàn)象，讓這些生活的垃圾很好的有了一個解決的方案這樣來實現(xiàn)自行車環(huán)保、可持續(xù)化發(fā)展。根據(jù)學生的消費心理來說，個性化的自行車定制能夠更加有效的減少廢舊自行車的出現(xiàn)，也是從源頭減少了廢舊自行車的出現(xiàn)。

2.4人機交互設(shè)計

影響自行車性能的人體因素包含以下這幾點：

（1）人的自身素質(zhì)與體格

假設(shè)人的身高設(shè)為G，其他身體各部分機能與G成正比，并且與力量G2，骨骼橫截面G3成比例。

（2）人體的下肢力量

人在騎車的過程中，骨骼的肌肉會把過內(nèi)部化學能轉(zhuǎn)換為機械能。一般與肌肉的截面積成比例約為肌肉收縮時產(chǎn)生的力即---每平方厘米50--60N 。

（3）人身體的輸出功率

一般說來，成年人的最大輸出功率大約是在0.8～0.9馬之間，持續(xù)的時間是在十一秒左右。

（4）腳踏旋轉(zhuǎn)速度

一般一個健康的成年人的是70～80次每分鐘，一般腳踏以60次每分鐘最為合適。

（5）人手與手的握力

據(jù)測試，為了長時間的施力于閘而不致使手有疼痛的感覺，一般只用最大握力的百分之十左右便能得到必要的減速度。所以適宜的直徑尺寸大約在 3～4cm 左右。而把手的長度應(yīng)以手掌的寬度為基準，人的手掌寬度一般在 7.1～9.7cm 左右， 所以把手的長度可以在 12cm 左右。

（6）鞍座與坐骨結(jié)節(jié)

在人體骨骼中，坐骨結(jié)節(jié)屬于人體當中耐受壓力最強的部位，它位于骨盆下的位置，面積大約為25cm?，身體的主要重量都是由坐骨結(jié)節(jié)支撐。所以在設(shè)計自行車的鞍座的時候，一定要是鞍座后端的面積要大于前端，這樣坐起來更加的舒服。當人體處于坐姿時，坐骨結(jié)節(jié)離臀部的末端的距離大約是在10～12cm之間，根據(jù)這個數(shù)值，鞍座的后端長度也應(yīng)該調(diào)整到10～12cm。而有百分之五十的人，大腿的厚度大約在13cm左右，所以鞍座的長度應(yīng)該調(diào)整到22～24cm。要使得騎行者在騎行時更為舒適的話，鞍座要具有一定的傾斜度。所以經(jīng)過大量數(shù)據(jù)試驗，傾斜角度大約在30°時，會讓騎行者感到舒適。

3.小結(jié)

本項目從綠色理念出發(fā)，把環(huán)保材料木材和廢舊自行車可利用的零部件結(jié)合打造出一輛綠色環(huán)保的自行車，對使用人群做了分析，針對使用人群的心理和行為打造出一輛兼具環(huán)保和個性化的自行車。在設(shè)計過程中還需要考慮多方面問題，例如自行車產(chǎn)品有其特殊性，它的結(jié)構(gòu)既承擔物理功能，又直接體現(xiàn)外觀。它的個性化和其他產(chǎn)品相比較有一定的難度，但隨著技術(shù)的發(fā)展，這種產(chǎn)品的形式和內(nèi)涵存在著變化的可能性，也具有一定的典型性和代表性。

綠色設(shè)計理念自行車涉及多方面理論知識和技術(shù)手段，雖然本文簡單研究陳述了一下，但是還是需要進行深入的了解和不斷地完善讓自行車和自行車行業(yè)出現(xiàn)新的面貌。

參考文獻：

[1]溫家寶.十一屆全國人大一次會議政府工作報告.人民日報，2008.3.endprint