雙碳戰(zhàn)略下城市家具可持續(xù)設計研究

摘要：雙碳戰(zhàn)略是中國基于承擔保護世界生態(tài)環(huán)境共同責任與實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在要求而制定的國家戰(zhàn)略。城市是國家經(jīng)濟、科技和文化發(fā)展的中心，在雙碳戰(zhàn)略下亟須構建生態(tài)智慧型城市，建設生態(tài)化、智能化、數(shù)字化城市公共設施。文章從設計學視角出發(fā)，探索雙碳戰(zhàn)略下城市家具可持續(xù)發(fā)展的設計策略、實現(xiàn)路徑和可行性設計方案。通過對雙碳戰(zhàn)略以及城市家具可持續(xù)設計內(nèi)涵、現(xiàn)狀、設計案例的分析與研究，提出從減碳、降碳、固碳、低碳四個維度展開城市家具材料、結構、功能和能源可持續(xù)設計的方法和實現(xiàn)路徑。此外，文章通過城市公共座椅設計實踐，驗證了城市家具可持續(xù)設計策略的可實施性?？傊鞘屑揖呖沙掷m(xù)設計策略與實踐能為城市公共設施建設提供思路引領和實踐參考。

關鍵詞：雙碳戰(zhàn)略；城市家具；可持續(xù)設計

中圖分類號：TS664.01 文獻標識碼：A 文章編號：1004-9436（2023）06-00-03

當今世界，氣候問題已成為全球性挑戰(zhàn)。隨著《巴黎協(xié)定》和《格拉斯哥氣候公約》的簽訂，現(xiàn)已有136個國家制定了碳中和目標。在第75屆聯(lián)合國大會上，中國政府作出鄭重承諾，“中國積極踐行人類命運共同體理念，將加大國家自主貢獻的力度，扎實推進更加有效的政策和措施，力爭在2030年前達到碳峰值，力爭在2060年前實現(xiàn)碳中和”。因城市在國家經(jīng)濟、科技和文化發(fā)展中的重要地位，故推動城市的可持續(xù)發(fā)展對實現(xiàn)雙碳目標具有至關重要的現(xiàn)實意義。城市家具作為最主要的城市公共設施，其綠色化、智能化發(fā)展必將推動城市生態(tài)環(huán)境建設和可持續(xù)發(fā)展?？梢?，探索城市家具可持續(xù)設計是城市低碳發(fā)展的重要方法和有效路徑。

1 雙碳戰(zhàn)略與城市家具可持續(xù)設計內(nèi)涵

1.1 雙碳戰(zhàn)略

碳達峰是指讓CO2（二氧化碳）的排放量在某個時間節(jié)點達到一個峰值，之后逐漸回落。碳中和是指抵消所產(chǎn)生的CO2排放量，通過植樹造林、節(jié)能減排等形式實現(xiàn)CO2的零排放。

1.2 城市家具可持續(xù)設計

人們對一個城市最直接的感受和印象來自城市家具［1］，城市家具將設計、建筑、景觀、環(huán)境、城市規(guī)劃及社會心理學等緊密聯(lián)系在一起［2］。公共設備、生態(tài)系統(tǒng)和統(tǒng)籌管理的有機統(tǒng)一、相互協(xié)調被認為是城市家具的本質［3］。美國著名設計理論家維克多·帕帕奈克在著作《為真實的世界設計》中提出，設計要認真思考生態(tài)資源的有限性，設計要服務于保護地球環(huán)境，這也是可持續(xù)設計理論最基本的共識。城市家具的可持續(xù)設計就是讓城市家具的生產(chǎn)、運輸、使用、維修、廢棄、回收的整個過程盡可能減少資源浪費、增加使用周期和提高使用頻率、減少耗能、減少對環(huán)境的直接或間接破壞［4］。

2 城市家具可持續(xù)設計發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 城市家具可持續(xù)設計問題

雖然城市家具可持續(xù)設計不是一個全新概念，但許多城市家具設計仍停留在形式層面。這些設計只是在滿足城市設施基本功能需要的基礎上改造，人性化、綠色化、功能化、智能化的城市家具設計仍然欠缺。很多時候，城市家具只能作為簡單的功能載體，無法成為保護生態(tài)的倡導者和參與者［5］，無法實現(xiàn)人與人、物、環(huán)境的和諧相處。城市家具的功能性要求設計師不能只著眼于基本功能和形式層面，不能忽視對城市生活和城市空間的系統(tǒng)性認知，以及城市家具與環(huán)境和社會的關系。

2.2 城市家具可持續(xù)設計案例

隨著新技術、新理念的應用，城市家具被賦予了更多可能性，城市家具可持續(xù)設計研究對于促進城市生態(tài)效益和經(jīng)濟效益的統(tǒng)一意義重大。Hello Wood工作室以可持續(xù)的理念為基礎，為匈牙利教育機構和公共場所設計了兩款智能城市家具——流體立方體和城市蛇。兩款家具均為可再生木材的模塊化建構，且引入了可再生能源供能的智能化設備。流體立方體和城市蛇的流暢曲線是應用CNC科技切割而成，最大限度減少了材料浪費。流體立方體包含一個配備太陽能電池的鋼化玻璃屋頂，既允許太陽光的照射，又能減輕惡劣天氣的影響。而城市蛇在流線型曲面上安裝了太陽能電池板，以確保智能設備的能源供給。此外，在兩款家具模塊伸縮縫中均嵌入了照明設備、USB插座和WIFI熱點設備（見圖1、圖2）。

雙碳戰(zhàn)略下，城市可持續(xù)設計應該注重人、物、環(huán)境的結合，例如馬德里市議會利用倉庫中的廢棄材料制成了一系列將社交、活力和環(huán)境緊密結合起來的可持續(xù)綠色環(huán)保城市家具。馬德里F.U.A.城市家具設計以字母造型為原型，以金屬框架、回收的廢棄燈具、回收的廢棄木制長凳為材料，根據(jù)回收利用邏輯構建了系列城市家具（見圖3），大大延長了材料使用壽命，減少了資源浪費，做到了綠色環(huán)保。

3 城市家具可持續(xù)設計思路

城市家具可持續(xù)設計可以從減碳、降碳、固碳、低碳四個方面來實現(xiàn)城市的生態(tài)化建設和可持續(xù)發(fā)展。

3.1 城市家具可持續(xù)材料設計——減碳

選擇可重復利用、便于回收利用的材料，以再利用、自然化、可持續(xù)性、二次使用、可得性、開源性、參與性等為基礎，減少資源的浪費和廢棄物質的產(chǎn)生，從而達到間接的減碳效果。如時下流行的城市家具可持續(xù)材料——木塑復合材料。木塑復合材料是用環(huán)保安全的聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等熱塑性樹脂替換傳統(tǒng)樹脂膠黏劑與50%以上的廢植物纖維混合，經(jīng)多道加工工藝制成板材或異形的新型木料。木塑復合材料加工性能優(yōu)異，具有高強度性能，耐水、耐腐朽。另外，可回收利用和原料來源廣泛也是木塑復合材料的一大優(yōu)點。

3.2 城市家具可持續(xù)結構設計——降碳

在家具生產(chǎn)、銷售、使用過程中，二氧化碳的大量排放主要來自運輸。減少二氧化碳的排放量，就意味著要減少家具的運輸次數(shù)和改變家具的運輸方式。傳統(tǒng)城市家具往往是由廠家安裝好后再通過物流運輸送到指定地點。這些安裝好的家具體量大，造型不規(guī)則，不易包裝、裝卸，占用空間大。而運用可拆卸、易組裝的結構設計，可以使家具的體積變小、重量減輕，從而提高裝載效率［6］。同時，運輸空間也可以得到充分利用，減少運輸次數(shù)，降低碳排放。

3.3 城市家具可持續(xù)功能設計——固碳

日常生活中常見的固碳方式是植物的光合作用，植物在陽光的照射下進行光合作用，吸收二氧化碳并釋放氧氣，從而減少空氣中二氧化碳的含量。但在社會飛速發(fā)展的今天，城市高樓林立，人口稠密，土地日益緊缺，綠植數(shù)量正在逐漸減少。大多數(shù)城市家具被單獨擺放，缺少與城市的互動，顯得十分呆板、單調且缺乏生機。城市家具與生態(tài)植物相融合，能夠豐富城市家具的生態(tài)屬性，增加城市植物種植量，且通過植物的生態(tài)功能固碳釋氧，還有助于保護城市生態(tài)環(huán)境。

3.4 城市家具可持續(xù)能源設計——低碳

隨著數(shù)字化時代的到來，智能化家具成為當下的潮流。但傳統(tǒng)能源的大量使用會產(chǎn)生很多溫室氣體，不符合雙碳戰(zhàn)略的目標愿景。如今，太陽能、風能、水能等新能源都已被開發(fā)應用，新的研究表明，植物也蘊藏著發(fā)電的潛能［7］。由荷蘭瓦赫寧根大學研究人員成立的Plant-e公司發(fā)布了一款名為“Starry Sky（星空）”的原型機，它能夠利用生長中的植物發(fā)電。經(jīng)反復實驗，它已成功利用100平方米植物發(fā)電，在夜晚點亮了300盞荷蘭瓦赫寧根地區(qū)的LED街燈。這一項新興技術的發(fā)展讓人看到了生態(tài)植物和城市家具結合的前景，用植物發(fā)電在室外給人們提供手機充電、座椅恒溫、夜晚照明等附加服務將成為可能。

4 城市家具可持續(xù)設計方案

本研究依據(jù)城市家具可持續(xù)設計思路，設計出一款可持續(xù)城市公共座椅（見圖4、圖5）。座椅是從兒童拼圖玩具中獲得靈感而設計的，主體部分是由不同部件拼接組成的多種“彈性盒子”。“盒子”可根據(jù)所種植的生態(tài)植物的種類、大小，組合成不同的造型，滿足多種不同場景下的使用需求。這些“盒子”是可拆卸、易組裝的結構設計，易于包裝和運輸，能夠減少碳足跡。其中，座椅上所種植的生態(tài)植物還能起到固碳釋氧、保護生態(tài)環(huán)境的作用。座位與“盒子”的連接是可調節(jié)的，可以根據(jù)人的需求以及環(huán)境尺度任意組裝并調節(jié)角度和數(shù)量，極具靈活性和趣味性。另外，座椅主體所采用的材料是回收塑料玩具壓碎重組形成的新再生材料，而座位所采用的是木塑復合材料，材料環(huán)保且可回收，能夠減少碳排放。

通過在植物下方安置植物發(fā)電裝置，將植物進行光合作用所產(chǎn)生的能量轉換為電能，為椅子四周嵌入的LED燈帶和上方的插頭提供電能。四周嵌入的LED燈帶不僅能使人們在夜間準確找到椅子的方位，還能起到美化環(huán)境的作用。而椅子上方安置的內(nèi)嵌隱藏滑蓋式插頭，在不影響座椅整體美觀的同時，還能為手機等設備提供臨時補充電能的場所，給人們的出行帶來更多的便利。

5 結語

中國面臨的重要環(huán)境問題是雙碳戰(zhàn)略下的城市可持續(xù)發(fā)展問題。城市家具作為城市最重要的公共設施和環(huán)境系統(tǒng)，勢必深刻影響城市的可持續(xù)發(fā)展。城市家具需要從減碳、降碳、固碳、低碳四個維度，基于科技化、智能化、數(shù)字化發(fā)展特點，不斷探索在家具材料、結構、功能以及能源方面的可持續(xù)設計方法和路徑，從而推進中國城市可持續(xù)發(fā)展的步伐，助力雙碳目標的實現(xiàn)。

參考文獻：

［1］ 弗朗西斯科·艾爾瑪多，露切塔·佩特莉妮，方蓉，等.城市福利：城市家具對于城市振興的重要性［J］.裝飾，2019，62（7）：17-19.

［2］ 王藝蒙，林澄昀.中國城市品質化建設的問題與對策研究：《城市家具建設指南》的研究背景及價值意義［J］. 裝飾，2019（7）：24-28.

［3］ 方曉風.城市家具研究現(xiàn)狀與前景展望［J］.家具，2022，43（2）：1-7.

［4］ 王俊靈，陳文靜，胡藝帆.基于可持續(xù)設計視角的美學策略探析［J］.設計，2022，35（7）：94-96.

［5］ 馬楚橋，張中天，任新宇.論城市家具設計現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢［J］.設計，2020，33（1）：128-130.

［6］ 阮麗娟.我國家具行業(yè)物流研究分析［J］.現(xiàn)代經(jīng)濟信息，2013（5）：265.

［7］ 葛興芳.“種”一臺發(fā)電機［J］.大自然探索，2012（8）：46-49.

作者簡介：黃麟媛（2002—），女，湖南永州人，本科在讀，研究方向：產(chǎn)品設計。

劉書田（2002—），女，山東青島人，本科在讀，研究方向：產(chǎn)品設計。

李鑫力（1979—），女，黑龍江哈爾濱人，碩士，副教授，系本文通訊作者，研究方向：家具設計。