海洋生物材料引領(lǐng)未來家居可持續(xù)設(shè)計新趨勢

文_清華大學(xué)藝術(shù)與科學(xué)研究中心設(shè)計戰(zhàn)略與原型創(chuàng)新研究所 蔣紅斌 趙妍

Design Trends

從泛家居時代、資源可持續(xù)、材料創(chuàng)新應(yīng)用、Z世代健康生活模式和心理因素等維度，探索海洋生物材料導(dǎo)入家居體系的可行性。通過3R設(shè)計原則、案例分析法、實地考察、專家訪談與文獻(xiàn)綜述等方式，推測海洋生物材料在家居系統(tǒng)中的功能落地性。與此同時，使用情感化設(shè)計層次分析法、同理心地圖等方法探索其對用戶情緒產(chǎn)生的積極影響。融合海洋生物材料的家居系統(tǒng)設(shè)計，其一，為家居系統(tǒng)材料拓展提供新思路；其二，家居行業(yè)聚焦生物材料也為社會創(chuàng)新、可持續(xù)發(fā)展提供更為廣闊的大眾接觸面。青年群體將獲得從生活層面認(rèn)識、接觸、參與其中的機(jī)會，未來家居用戶不僅是綠色設(shè)計的享有人，更是可持續(xù)生態(tài)社會的共創(chuàng)者。

對于家居設(shè)計師而言，研究海洋生物材料的價值在于探索其超越原始材料的特性，減少資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，延長材料的使用壽命，盡可能減少設(shè)計對生態(tài)平衡造成新的破壞，并在家居系統(tǒng)設(shè)計過程中不斷洞察生態(tài)材料的應(yīng)用趨勢與優(yōu)勢。

“泛家居時代”是一個以居家為核心，以居家生活為主要形式的時代特征和觀念描述[1]。泛家居概念的不斷蔓延使家居系統(tǒng)全面升級，同時，新型復(fù)合材料、可持續(xù)生物材料所引發(fā)的社會創(chuàng)新，以及生態(tài)平衡觀念重塑未來青年一代生活也已經(jīng)開始在社會各個層面不斷滲透。維克多·帕帕納克在其著作《為真實的世界設(shè)計》中，呼吁地球資源是有限的，設(shè)計師要肩負(fù)社會倫理責(zé)任，為生態(tài)環(huán)境保護(hù)做出貢獻(xiàn)[2]。如今，各國設(shè)計領(lǐng)域在以可持續(xù)為主旨的研究與實踐中，已從產(chǎn)品、器物為中心（材料、節(jié)能和生命周期等），過渡到整個社會系統(tǒng)維度（服務(wù)藍(lán)圖、社會創(chuàng)新等）[3]。那么，對于家居設(shè)計的研究將從單一的家具、家電、日用生活產(chǎn)品設(shè)計向“泛家居”系統(tǒng)轉(zhuǎn)化，設(shè)計將從全局視角去思考和引領(lǐng)整個家居行業(yè)可持續(xù)性創(chuàng)新[4]。材料作為家居系統(tǒng)中的重要組成部分，材料創(chuàng)新需要宏觀系統(tǒng)的綠色共識，衡量材料的標(biāo)準(zhǔn)要從生態(tài)壞境的角度出發(fā)，著眼于材料的生命周期。而天然生物材料的創(chuàng)新設(shè)計可以因地制宜，將帯動地域產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，并運(yùn)用設(shè)計思維和地域文化驅(qū)動社會創(chuàng)新能力[5]。相較傳統(tǒng)家居材料造價昂貴、不可再生、對人健康構(gòu)成持續(xù)性危害等弊端，生物材料對環(huán)境、用戶更加友好，將成

為未來十年的家居材料重要組成部分。更為關(guān)鍵的是，生物材料融入Z世代的家居生活，將帶來家居系統(tǒng)設(shè)計從解決問題思維向引發(fā)用戶意識覺醒的思路轉(zhuǎn)化，積極引領(lǐng)青年群體從接納到推廣、再到參與制作和使用可持續(xù)生物材料進(jìn)行家居系統(tǒng)創(chuàng)造。

一、跨越四個維度洞察海洋生物材料的可持續(xù)趨勢

3 R 理念于1 9 5 9 年提出，包括R e d u c e、Recycle和Reuse，即減量化、再利用和再循環(huán)原則[7]?？沙掷m(xù)發(fā)展概念的提出在1987年世界環(huán)境與發(fā)展委員會成立會議上，確定了材料與環(huán)境之間的密切關(guān)系[6]。生態(tài)材料的概念是在可持續(xù)發(fā)展概念的背景下產(chǎn)生的，以中國為例，生態(tài)保護(hù)和生態(tài)材料研發(fā)隨時代發(fā)展其國家政策、大眾關(guān)注程度和利用領(lǐng)域在不斷增加（如圖1所示）。所謂生態(tài)材料，即“具備良好的使用性能，同時對生態(tài)與環(huán)境造成污染小，再生利用率高或可降解循環(huán)利用、可與生態(tài)環(huán)境相互融合，對環(huán)境有一定的修復(fù)凈化功能”[6]。海洋生物因其數(shù)量龐大，成為了生態(tài)材料的重要分支，其種類豐富且具有極大的開發(fā)潛力，同樣具備巨大市場前景的家居行業(yè)，可以為海洋生物材料提供廣闊的應(yīng)用空間，圖1中數(shù)據(jù)展示，近年來生物材料運(yùn)用于家居生活領(lǐng)域的比例在逐年遞增。對于家居設(shè)計師而言，研究海洋生物材料的價值在于探索其超越原始材料的特性，減少資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，延長材料的使用壽命，盡可能減少設(shè)計對生態(tài)平衡造成新的破壞[7]，并在家居系統(tǒng)設(shè)計過程中不斷洞察生態(tài)材料的應(yīng)用趨勢與優(yōu)勢。

↑圖1 環(huán)保生態(tài)材料的應(yīng)用范圍數(shù)據(jù)圖（作者自制）

趨勢洞察1：產(chǎn)品可持續(xù)維度。向使用壽命短、使用條件受限等問題發(fā)起挑戰(zhàn)，海洋生物材料在家居產(chǎn)品的功能、形象、使用方式、CMF等方面發(fā)揮著決定性作用，并由內(nèi)而外地驅(qū)動家居產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)新，為不可再生、稀缺資源、對環(huán)境造成危害的材料提供綠色替代方案。案例1是由倫敦藝術(shù)家Lulu Harrison從貽貝中創(chuàng)造的一種生物材料，目的是找到一種讓天然材料重獲新生并有效代替?zhèn)鹘y(tǒng)材料的方法。在英國，每年都有大量的貽貝殼繁殖產(chǎn)生，造成泰晤士河堵塞，嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)丨h(huán)境系統(tǒng)。將貽貝殼與沙子和廢木灰按一定比例混合，制作了一系列有圖案的貽貝生物玻璃。Harrison認(rèn)為：“玻璃本身是一種可持續(xù)材料，而貽貝玻璃使用當(dāng)?shù)貜U料，這樣可以有效解決貽貝給當(dāng)?shù)厮祹淼沫h(huán)境污染。這種玻璃除了被用于建筑領(lǐng)域，還可以運(yùn)用到家居領(lǐng)域，替代傳統(tǒng)的大理石和巖板，因為它的堅實度和紋理感可以為家居系統(tǒng)提供實用和審美雙重功能。Harrison利用這種材料實驗性地制作了多種玻璃器皿，包括玻璃杯、水壺、花瓶等，不但提升了人們對海洋生物材料的接納程度，也讓這種環(huán)保材料在使用場景上更為廣泛（如圖2所示）。

綜上所述，貽貝玻璃的發(fā)明與應(yīng)用，其一，是對地區(qū)環(huán)境保護(hù)的重要貢獻(xiàn)；其二，是一次可持續(xù)材料創(chuàng)新與實踐的嘗試，引領(lǐng)環(huán)保材料成為未來家居系統(tǒng)中重要方向；其三，通過工藝和技術(shù)的升級，可以不斷拓展玻璃表面的質(zhì)感和紋理，讓材料兼具實用與審美屬性，讓使用范圍更加多元，符合不同家居風(fēng)格的審美需求；其四，利用地域性材料進(jìn)行材料再造，可以輔助傳承和展示當(dāng)?shù)匚幕?，建立居民與材料之間的人文聯(lián)系。

趨勢洞察2：環(huán)境可持續(xù)維度。未來青年一代對輕家裝、DIY家裝、多功能可拓展居住空間、共享資源的關(guān)注逐年升高。從環(huán)境資源可持續(xù)的視角出發(fā)，可降解、經(jīng)濟(jì)、再生、廉價、可DIY制作的海洋生物材料可以滿足他們對居家系統(tǒng)創(chuàng)造的多種需求。同時，生物材料會更多關(guān)注低碳環(huán)保、健康生活、自主生產(chǎn)綠色產(chǎn)能等因素。案例2是BioFactory壁掛式的海洋生物工廠系統(tǒng)，可以為家居系統(tǒng)自主供能，在未來可能會成為居家系統(tǒng)中冷卻空氣、調(diào)節(jié)溫度、適配光線，替代空調(diào)、空氣凈化器、空氣加濕、除濕設(shè)備的生態(tài)系統(tǒng)。該裝置利用微藻測試未來建造生物造能設(shè)備的可行性，因為微藻可以在墻壁上的光生物反應(yīng)器內(nèi)高效生長，并以環(huán)境中的二氧化碳為食，微藻中生長出來的產(chǎn)物將成為碳中和食品和包裝的原材料。此外，不同特性的藻類，可以隨著不同供應(yīng)鏈的需求共同進(jìn)化。它們生長迅速，可以適應(yīng)極端的城市條件，并能通過自身代謝水與空氣中的污染物（如圖3所示）。

↑圖2 貽貝生物玻璃（作者自制）

↑圖3 微澡生物工廠（作者自制）

綜上所述，微藻生物工廠的建立為家居系統(tǒng)帶來的積極影響包括：第一，創(chuàng)建了一個可調(diào)節(jié)的智能遮陽系統(tǒng)，從而在允許自然光進(jìn)入空間的同時減少建筑物的冷卻負(fù)荷。據(jù)計算，這種方法可以節(jié)省高達(dá)65%的HVAC冷卻玻璃慕墻的能量[8]；第二，考慮到居住者的健康、適應(yīng)性或響應(yīng)性因素，微藻提高了用戶心理效益。據(jù)文獻(xiàn)記載，接近自然元素可以提高15%的幸福感和創(chuàng)造力、6%的生產(chǎn)效率[8]；第三，微藻生態(tài)工廠創(chuàng)造了新型綠色能源循環(huán)空間，自動化、人工智能和生物技術(shù)的融合將可持續(xù)理念嵌入家居系統(tǒng)設(shè)計之中。第四，從微生物供能再到未來家居系統(tǒng)的烹飪和園藝聯(lián)動，微藻裝置將以積極的態(tài)度，培養(yǎng)、收獲和加工綠色有機(jī)材料。

趨勢洞察3：技術(shù)工藝可持續(xù)維度。從技術(shù)的角度來看，生態(tài)材料和更清潔、更高效的技術(shù)，以最大限度地減少能源消耗，并致力于建立零污染的技術(shù)系統(tǒng)[9]；從工藝的視角發(fā)現(xiàn)，海洋生物材料的研發(fā)目標(biāo)，不是簡單替代不可回收、對環(huán)境、資源與人產(chǎn)生危害的材料，而是要通過技術(shù)革新、工藝精進(jìn)和材料生態(tài)性能，研發(fā)生產(chǎn)出較傳統(tǒng)材料更實用、更耐用、更美觀、更具可塑性、更多功能性的新型生物合成材料。這些材料將利用組合思維，在融合傳統(tǒng)材料優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，突破限制條件獲得更優(yōu)化的系統(tǒng)升級。案例3是QNewtab-22設(shè)計工作室為海洋廢料貝殼提供的一個處理思路。材料以“骨炭材料”的加工技術(shù)研究和開發(fā)為核心，材料經(jīng)過高溫厭氧環(huán)境的“骨炭”技術(shù)的處理后，通過添加天然黏合劑的塑形工藝流程，制成一種全新的可持續(xù)生物復(fù)合材料。根據(jù)復(fù)合材料可塑性、多孔透水、易降解的特點，應(yīng)用于家居植物種植系統(tǒng)，在種植工具使用完畢后，可直接置于土壤中，免去清洗工具附著泥土的繁雜步驟[10]。此外，貝殼的主要成分是碳酸鈣，恰巧也是生產(chǎn)水泥的關(guān)鍵成分。將貝殼研磨后與沙子、礦物以及天然無毒的黏合劑相混合，制造出具有混凝士般堅硬特性、水磨石般藝術(shù)美感的生物石材，其應(yīng)用范圍包括花瓶、花架、桌布、飾品、墻面裝飾瓷磚等（如圖4所示）。

綜上所述，技術(shù)、工藝升級產(chǎn)出的貝類材料具有以下優(yōu)勢：第一，實用性強(qiáng)，擁有塑料般的硬度、有多重可塑性；第二，多重功能，純天然制成的可持續(xù)材料可以為植物生長提供氮、氧、鈣等多種元素，解決家庭種植中易污染難施肥的使用痛點；第三，生態(tài)與家居系統(tǒng)雙重貢獻(xiàn)，不僅為廢棄海洋資源提供了新的用途和價值，在改善因水產(chǎn)甲殼廢棄物造成的環(huán)境污染和資源浪費(fèi)的同時，解決家庭種植場景的痛點問題，達(dá)到生態(tài)與產(chǎn)業(yè)的雙重可持續(xù)；第四，安全環(huán)保，天然、無毒、可持續(xù)，甚至可作為混凝土的可持續(xù)替代品；第五，美學(xué)功能，材料富含的自然紋理，為家居系統(tǒng)提供良好的裝飾性。通過材料創(chuàng)新廢棄貝殼在另一個程度上展開了它全新的旅途，在材料、設(shè)計、建筑、環(huán)保等方面發(fā)揮它的光芒。

趨勢洞察4--用戶可持續(xù)維度。從用戶視角發(fā)現(xiàn)，生物材料受到越來越多的用戶青睞，用戶可以利用生物材料進(jìn)行自我審美表述和心理療愈，這將拓展材料的精神價值，并鼓勵用戶關(guān)注和共創(chuàng)可持續(xù)環(huán)境。依此推導(dǎo)，用戶對家居產(chǎn)品的需求開始從物理功能向精神功能延伸，從基本需求向魅力需求的升維。案例4是利用海洋蔓草材料設(shè)計出的系列低碳可持續(xù)家具，其獨特的觸感不但可以輔助環(huán)境調(diào)節(jié)熱度和濕度，而且還可以讓使用者獲得心靈的慰藉。建筑師兼設(shè)計師David Thulstrup創(chuàng)造了MOMENTUM蔓草家具系列，由矮桌、高桌、講臺、屏風(fēng)組成。蔓草類似于軟木材料，可以吸熱和吸濕，且具有良好的防火、防霉和防腐性能。在材料產(chǎn)出過程中不添加任何有毒成分，因此，這種材料也有利于改善室內(nèi)空氣質(zhì)量。設(shè)計者認(rèn)為使用蔓草作為家具的主要材料不僅因為它的特性，還因為它是自然的、可持續(xù)的和革命性的。蔓草系列家具設(shè)計突出了材料的自然美和觸感，并且尊重蔓草的地域文化屬性，還維護(hù)了設(shè)計和環(huán)境平衡需求。

綜上所述，蔓草系列家具設(shè)計的最大優(yōu)勢在于為用戶營造的精神享受和自然美學(xué)，以自然材料作為原材料，其獨特的肌理美感不但為家居空間增加了天然的審美元素，讓家居環(huán)境呈現(xiàn)出最簡約、最質(zhì)樸的自然狀態(tài)，而且還表現(xiàn)出一種借由微妙的不完美顯現(xiàn)出來的自然之美，這種美學(xué)在日本被稱為“wabi-sabi -侘寂之美”[7]。它與西方審美觀念不同，西方審美強(qiáng)調(diào)對稱與完美，而它則強(qiáng)調(diào)外觀形式的不對稱，通過利用天然材質(zhì)來展示一種簡約的、純凈的自然美，并為生活創(chuàng)造一種井然有序的智慧之境。此外，蔓草材料可以降低對環(huán)境影響，有益于健康家居環(huán)境的打造。

二、放眼未來生活探索海洋生物材料的應(yīng)用智慧

結(jié)合案例分析發(fā)現(xiàn)，海洋生物材料創(chuàng)新不但推動了材料設(shè)計學(xué)科的研發(fā)，還改變了設(shè)計創(chuàng)新因材料限制而妥協(xié)的現(xiàn)狀，同時，以設(shè)計主導(dǎo)的跨學(xué)科融合思維將為材料創(chuàng)新提供新路徑[8]。將海洋生物材料在家居系統(tǒng)中融合應(yīng)用的關(guān)鍵要素總結(jié)歸納如下。

第一，目標(biāo)用戶和主流消費(fèi)市場已發(fā)生轉(zhuǎn)化。泛家居產(chǎn)業(yè)將聚焦青年群體的消費(fèi)趨勢，建立用戶心智模型，并嘗試將可持續(xù)設(shè)計、生態(tài)資源保護(hù)等觀念，與目標(biāo)群體進(jìn)行利益、觀念、價值融合，這將成為生物材料推廣的重心與挑戰(zhàn)。Z世代作為家居行業(yè)的消費(fèi)主力，他們自信、勇于去追求自由和精致的生活方式，同時，多元化的生活方式為他們提供思考生態(tài)平衡、構(gòu)建人與社會和諧統(tǒng)一的思維空間[9]。

第二，以模塊化、組合式的思維進(jìn)行材料再造。無論應(yīng)用于家居產(chǎn)品還是家具設(shè)計，模塊化材料不但價格成本低廉，而且便于用戶組裝拆卸，為青年群體提供家居裝飾多樣性的自由度，符合用戶樂于參與家居產(chǎn)品設(shè)計、探索和創(chuàng)造的心智模式。

↑圖4 海石系列家居產(chǎn)品（作者自制）

↑圖5 蔓草系列家具（作者自制）

第三，在材料再造的過程中，尊重材料自然的屬性。這將本能性地拉近用戶與自然材料之間的距離，增加材料的親和力，有效發(fā)揮材料在觸覺、視覺甚至嗅覺上的自然治愈能力。荷蘭設(shè)計師德喬·雷米認(rèn)為：“設(shè)計不僅賦予材料新的價值，引發(fā)視覺、觸覺等心理體驗，還將改變產(chǎn)品和材料的形式語言、使用情境，進(jìn)而讓材料產(chǎn)生令人驚艷且極富想象力的氣質(zhì)，與傳統(tǒng)材料拉開距離，提升材料設(shè)計的價值”[2]。因此，材料再造設(shè)計不局限于形式創(chuàng)新和情感交互，它將形成一種思維態(tài)度，即跳出器物設(shè)計格局后，思考和規(guī)劃環(huán)境與社會的可持續(xù)發(fā)展。

第四，融入家居系統(tǒng)的生物材料極有可能是“活”的。生物材料將發(fā)揮比居家植物更多的功能和作用，為居家系統(tǒng)提供能源供給的同時，還可以消耗二氧化碳，減少碳排放、增加光合作用，調(diào)節(jié)室內(nèi)的空氣和溫度系統(tǒng)，這也許會成為替代空調(diào)、風(fēng)扇、空氣加濕器、空氣凈化器的可持續(xù)途徑。

第五，為具有地域性特征的材料尋找適當(dāng)?shù)氖褂们榫?。海洋生物材料會與沿海生活的居民產(chǎn)生天然的生活、生產(chǎn)關(guān)聯(lián)，如果將其應(yīng)用于當(dāng)?shù)胤?wù)系統(tǒng)中，解決地域性環(huán)境污染、資源過渡消耗、人與自然關(guān)系失衡等問題，不但可以通過生物材料的自然屬性獲得更多用戶的認(rèn)同，而且因為可以就地取材，這將有利于材料的持續(xù)供給。

第六，生物材料設(shè)計應(yīng)鼓勵青年群體參與其中，形成融合型、參與式設(shè)計團(tuán)隊。青年參與設(shè)計可以通過三種方式，即感官參與、精神參與和行為參與。感官參與是指用戶身臨其境的體驗設(shè)計；精神參與則鼓勵用戶在沉浸過程中獲得情緒共識和設(shè)計靈感；而行為參與側(cè)重用戶對產(chǎn)品實現(xiàn)性的影響[10]。在生態(tài)材料設(shè)計進(jìn)程中，設(shè)計者和用戶將在材料產(chǎn)出、產(chǎn)品制作、設(shè)計推廣等不同階段發(fā)揮作用，促進(jìn)、影響、輻射更多人的可持續(xù)觀念、生態(tài)保護(hù)意識覺醒。

以上的設(shè)計策略不僅作用于解決某個地區(qū)環(huán)境問題，其中的潛在價值在于，生物材料設(shè)計的重點也許不在于或者也不一定能夠全面地解決生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)實困境，因為設(shè)計者勢單力薄，所以只有呼吁、提升更廣泛層面社會群體的環(huán)境保護(hù)意識，才有機(jī)會扭轉(zhuǎn)未來生活、生產(chǎn)局勢，這也將從更宏觀的角度去改善社區(qū)、社會組織、國家以及整個地球生態(tài)系統(tǒng)的狀況。

結(jié)語

泛家居行業(yè)興起也面臨著環(huán)境污染、氣候突變、生態(tài)失衡、資源匱乏等挑戰(zhàn)，植入海洋生物材料的家居系統(tǒng)設(shè)計可以作為一個新的思考方向，也為未來家居可持續(xù)系統(tǒng)指引新的趨勢。從中可以發(fā)現(xiàn)，所謂的設(shè)計趨勢預(yù)測往往隱藏于生活方式與生產(chǎn)模式改變產(chǎn)出的微信號之中，通過洞察用戶、產(chǎn)品、市場、環(huán)境、技術(shù)等領(lǐng)域進(jìn)而發(fā)現(xiàn)機(jī)遇。在機(jī)遇轉(zhuǎn)化的過程中，通過數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)分析機(jī)遇轉(zhuǎn)化為設(shè)計勢能的可行性與挑戰(zhàn)。最后，合理評估設(shè)計勢能所能輻射的社會范圍，引領(lǐng)設(shè)計者從更宏觀的視角去審視家居系統(tǒng)、消費(fèi)市場與社會組織架構(gòu)之間的關(guān)系，才能做出更有價值的未來家居生態(tài)系統(tǒng)趨勢預(yù)測，以此為企業(yè)、市場、個人消費(fèi)者提供戰(zhàn)略預(yù)判與設(shè)計指引。