新能源工程在戶外產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用前景

李維立 劉巖

摘 要：近年來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步，我們的生活也悄然發(fā)生了改變。當(dāng)今社會(huì)我們正面臨著人口、資源、環(huán)境等等多方面的考驗(yàn)。其中自然環(huán)境資源嚴(yán)重影響著我們的日常生活。越來越多的人開始關(guān)注新能源環(huán)保能源的開發(fā)利用，本文從產(chǎn)品設(shè)計(jì)師的角度論述了當(dāng)今社會(huì)我們的設(shè)計(jì)如何聯(lián)系新能源技術(shù)作出新的創(chuàng)新。結(jié)合作者實(shí)際設(shè)計(jì)案例，總結(jié)出新能源在于產(chǎn)品設(shè)計(jì)的新特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：便捷;新能源;資源環(huán)境;未來

一、新能源將如何改變我們的生活

煤、石油、天然氣等常規(guī)能源越來越稀缺，我們已經(jīng)切身感受到能源危機(jī)了。在未來，我們應(yīng)盡量減少使用不可再生的化石能源而多使用可以再生的太陽能、生物能、風(fēng)能等綠色能源。近年來，國內(nèi)外利用綠色能源的新方法越來越多。新能源，將逐漸改變我們的生活。

（一）新能源和日常生活的關(guān)系新的時(shí)代已經(jīng)到來，在新能源時(shí)代我們怎么樣發(fā)現(xiàn)機(jī)會(huì)，尋找機(jī)會(huì)，這是重中之重。在能源緊缺的大環(huán)境下，作為工業(yè)設(shè)計(jì)師的我們認(rèn)識(shí)到新能源這類可再生性的可持續(xù)性的資源。從19世紀(jì)丹麥研制成功風(fēng)力發(fā)電機(jī)我們逐漸認(rèn)識(shí)到了這種自然界存在的能源，不僅取之不盡而且清潔高效。所以這是我們未來產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案未來發(fā)展的一個(gè)趨勢。

（二）新能源賦予日常生活的功能和應(yīng)用

舉個(gè)簡單的例子，我們設(shè)想一下在遠(yuǎn)古時(shí)代我們的祖先在野外生存時(shí)從懵懂了解自然到熟悉運(yùn)用一些簡易的工具來提供生活中所需要的能量時(shí)候，我們學(xué)習(xí)到的像是“鉆木取火”等系列知識(shí)在那個(gè)時(shí)代是他們主要獲取能量能源的方式。時(shí)間再向前進(jìn)，人們進(jìn)入文明時(shí)代我們在戶外、野外的時(shí)候需要熱能或電能等系列能源我們那個(gè)年代攜帶的常常是火柴或者石油等燃料，這些意味著體量大，不方便攜帶。而這些也常常代表著污染和不環(huán)保。那么試想一下在當(dāng)下或者在不久的未來我們只需要通過一些簡單的設(shè)備在野外就可以通過大自然中最常見的風(fēng)、水、陽光獲得你所需要的能量那是一件多么方便且美好的事情。

（三）新能源和新的生活方式的實(shí)際案例（結(jié)作者設(shè)計(jì)）

依照上述思考進(jìn)行了一系列的設(shè)計(jì)，這一系列的設(shè)計(jì)我設(shè)定的使用場景是在戶外，在我們這個(gè)智能化的時(shí)代，智能設(shè)備已經(jīng)離不開我們的生活，我們常常外出旅行娛樂，這些智能設(shè)備在以前可以為我們提供一些記錄的功能，而科技飛速進(jìn)步的當(dāng)下他除了簡單的記錄功能還有更強(qiáng)大的聯(lián)系、支付、娛樂等等全方面的夾持，即便我們到了野外對他的依賴也是越來越強(qiáng)烈。所以針對在沒有直接獲得能源的情況下我們?nèi)绾胃奖愕墨@取能量我進(jìn)行了思考。設(shè)計(jì)了這一些列的戶外新能源供電套裝。可以看到這是我兩個(gè)方案的初步設(shè)想。我分別對當(dāng)下最方便最容易獲取的新能源進(jìn)行了調(diào)研的到了太陽能、風(fēng)能、水能等三種能源、從他們出發(fā)進(jìn)行構(gòu)想提出解決方案。為此我根據(jù)我的設(shè)計(jì)從不同的使用場景出發(fā)進(jìn)行假設(shè)構(gòu)建思維圖。分析人們在戶外的使用心態(tài)和功能需求，綜合戶外不同的天氣狀況制定了多種使用方式滿足各種天氣條件下對于電能的集中使用方式。包括在陽光明媚太陽能充足的好天氣，陰天下或者在風(fēng)力強(qiáng)的場景使用的場景，也有針對河流的水能豐富的環(huán)境的方案。都是我在設(shè)計(jì)之初提出的使用場景分析。

二、《戶外新能源供電套裝系列設(shè)計(jì)》的設(shè)計(jì)過程

在這一系列設(shè)計(jì)中首先考慮的是在基于上述功能需求的條件下，產(chǎn)品的形態(tài)是如何表現(xiàn)的。針對不同的人群不同的使用場景提出了相對方便攜帶的兩種使用方案。方案一是基于一個(gè)儲(chǔ)存類的“包”的表現(xiàn)形態(tài)。為什么用“包”這樣一個(gè)表現(xiàn)形態(tài)呢？經(jīng)過調(diào)研我分析了外出的人必備的一些物品，我在思考如何讓我的設(shè)計(jì)更加方便人們的使用而不是徒增物件增加外出行李的重量，而影響使用效果，所以我采用了“包”的形態(tài)進(jìn)行構(gòu)想。因?yàn)榘俏覀兺獬霰貍涞囊粋€(gè)必要物品，從我的設(shè)計(jì)上看出他既能滿足我們的儲(chǔ)物功能，背在身上也增加了這個(gè)設(shè)計(jì)的便于攜帶的屬性，這個(gè)包上附屬的兩塊太陽能充電板及風(fēng)能發(fā)動(dòng)裝置是這個(gè)套裝的亮點(diǎn)，通過簡單的折疊結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)太陽能充電板的收縮，不僅不影響人們的正?；顒?dòng)而且收光面積大使用效果穩(wěn)定。另外的風(fēng)能發(fā)部件是通過拆分組合存放在包的內(nèi)部的，既節(jié)省了空間又不影響使用效果。另一個(gè)方案上，我整體的表現(xiàn)結(jié)構(gòu)拋開上一個(gè)“包”的束縛采用了一個(gè)類似圓柱的幾何形態(tài)進(jìn)行延伸，主要目的是考慮到他的便攜性，假如使用者外出旅行需求的是一個(gè)其他類型的包或者本身帶的包已經(jīng)很多了的情況下。我們這個(gè)設(shè)計(jì)是獨(dú)立的一個(gè)設(shè)計(jì)，它就可以放在任何你想攜帶的包里。上述兩個(gè)設(shè)計(jì)方案都是考慮到了使用用功能和與人體的接觸的人機(jī)關(guān)系問題。如何不想影響使用，讓產(chǎn)品更加方便人的使用是我這次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。

（一）戶外新能源供電套裝使用功能功能

經(jīng)過簡單的介紹在功能方面我對兩款設(shè)計(jì)分別采用的不同的充電材料及使用方式。兩個(gè)方案中既有聯(lián)系又有不同。通過分析對比在不同的兩個(gè)設(shè)計(jì)方案里我分別采用了硬質(zhì)的折疊打開方式的太陽能充電板和柔性的太陽能充電板。在風(fēng)能發(fā)電模塊方案采用的是兩片風(fēng)扇組合的方式而另一個(gè)方案直接采用了垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)助力風(fēng)力發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電是目前中國最具有大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化前景的可再生能源。我國風(fēng)力發(fā)電十幾年來迅速發(fā)展，有較為成熟的技術(shù)理論知識(shí)和較為高效的使用率。這些是兩款設(shè)計(jì)中相同又不同的設(shè)計(jì)表達(dá)部分。其中方案二在設(shè)計(jì)過程中增加了一個(gè)微型水輪發(fā)電機(jī)，可以在水能豐富的河流通過河水的流動(dòng)提供所需的能量。

（二）設(shè)計(jì)外觀設(shè)計(jì)

在兩款設(shè)計(jì)外型上的思考中，我分別采用了深灰色為主的基調(diào)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在小細(xì)節(jié)方面進(jìn)行很多的思考。方案一的表現(xiàn)中除了主題包的外形設(shè)計(jì)我也考慮到使用群體的不同而設(shè)計(jì)了很多的配套應(yīng)用的包帶，其實(shí)戶外產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過程中我們不得考慮的還一個(gè)時(shí)尚的問題，在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程必然也是受當(dāng)下時(shí)尚流行趨勢的影響。例如每年的流行色影響的當(dāng)年各種設(shè)計(jì)的方方面面，所以我根據(jù)不同的人的審美愛好和使用場景也設(shè)計(jì)了多款不同的材質(zhì)和顏色的背包包帶款式。在方案二的設(shè)計(jì)中除了一些列主體的深灰基調(diào)在小細(xì)節(jié)方面我采用了一些亮色加以點(diǎn)綴讓戶外使用中既能保持他的耐污能力又能有醒目的顏色方便使用者使用，使之一眼就能看到。

三、新能源供電套裝未來發(fā)展方向

雖然這套設(shè)計(jì)目前還在設(shè)計(jì)的初步階段，還沒有真正用于投產(chǎn)階段。能源是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的前提條件，一個(gè)良性循環(huán)的能源使用系統(tǒng)可以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展。在世界石油儲(chǔ)量減少引發(fā)的全球性能源短缺的大背景下，新能源因其可持續(xù)性、清潔、環(huán)保，是未來能源的發(fā)展方向。試想一下在未來我們?nèi)粘Ｗ咴趹敉獾慕值郎希谑謾C(jī)等電子產(chǎn)品急需充電的情況下我們身邊的包或者我們包里面隨手掏出來的設(shè)備在晴天或者各種天氣都可以隨時(shí)隨地為我們提供電能。那是不是我們到了那個(gè)時(shí)候就再難聽到因?yàn)槭謾C(jī)電量過低而導(dǎo)致的一系列新型的社會(huì)焦慮？ 而這也將會(huì)大大提升我們的每個(gè)人的工作效率從而提升整個(gè)社會(huì)的效率。當(dāng)然在下一步的設(shè)計(jì)過程中也會(huì)針對上述兩個(gè)設(shè)計(jì)的不足之處進(jìn)行詳細(xì)的升級和完善，例如說我們的作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)方向的設(shè)計(jì)一定要遵循的堅(jiān)持以人為本的原則，以人為主線，將人機(jī)工程學(xué)規(guī)范貫穿于設(shè)計(jì)的全過程。這類型的人機(jī)問題將通過后期的方案的不斷深入進(jìn)行探索研究，從形態(tài)和使用方式上面不斷優(yōu)化方便人們的使用習(xí)慣，和人機(jī)尺度等等。

隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，能源短缺問題逐漸成為制約我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和全面建設(shè)小康社會(huì)的一大瓶頸。目前我國能源仍呈現(xiàn)以煤炭、石油等為主的單一結(jié)構(gòu)，如何從新能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化角度出發(fā)更好地解決產(chǎn)品設(shè)計(jì)在我們?nèi)粘Ｉ钪械姆N種問題，是我們作為設(shè)計(jì)師在未來需要探索解決的問題。

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[3]李維立，曹祥哲.人機(jī)工程學(xué)[M].北京：人民郵電出版社，2017.3

作者簡介：

第一作者李維立（1960年-），性別：男， 民族：漢 ，籍貫：天津市 ，職稱：教授， 學(xué)歷：碩士，單位：天津美術(shù)學(xué)院，研究方向：人機(jī)尺度與無障礙設(shè)計(jì)

第二作者：姓名：劉巖（1995年-），性別：男，民族：漢 ，籍貫：河北省， 學(xué)歷：碩士， 單位：天津美術(shù)學(xué)院， 研究方向：人機(jī)尺度與無障礙設(shè)計(jì)