劉宇 楊梅

摘要：設計師把生態(tài)設計定義為一種生活態(tài)度，將其融入家居產品設計，賦予家居產品生態(tài)蘊意，從而營造綠色、舒適的人居環(huán)境。提取《天工開物》傳統(tǒng)造物思想中的生態(tài)設計元素，總結生態(tài)設計原則并結合實際案例分析，將其融入到產品設計的整個生命周期中去?！短旃ら_物》從理論與實踐兩個層面闡述了造物思想，為現(xiàn)代產品設計的發(fā)展提供了豐富的思想理論。使得生態(tài)設計在古代造物思想的引導下更具文化內涵與生命力。

關鍵詞：天工開物;生態(tài)設計;造物;可持續(xù)設計

中圖分類號：TB472???? 文獻標識碼：A

文章編號：1003-0069（2020）09-0107-03

Abstract：designers define ecological design as a kind of living attitude and integrate it into the design of home products，so as to create a green and comfortableliving environment.the ecological design elements in the traditional creation thought were extracted，the principles of ecological design were summarized and combinedwith the analysisof practicalcases，andthe ecologicaldesign elementswere integrated into the whole life cycle of product design.the idea of creation is expounded from two aspects of theory and practice，which provides a rich ideological theory for the developmentof modern productdesign.ecologicaldesign hasmorecultural connotation and vitality under the guidance of ancient creation thought.

Keywords：Heavenly Creations Ecological design Creation Sustainability

引言

《天工開物》作為我國古代工匠精神的巨作，以圖文并茂的形式從理論與實踐兩個層面闡述了造物思想。書中關于順應自然規(guī)律的思想以及節(jié)約資源的可持續(xù)發(fā)展理念與現(xiàn)今的生態(tài)設計如出一轍，對今天的設計行業(yè)具有很好的借鑒意義。本文通過研究中國傳統(tǒng)造物思想，總結生態(tài)設計原則將其融入家居燈具設計中，是應對越來越惡劣的生存環(huán)境的一種新嘗試，同時可以合理解決關于個性化的產品需求與工業(yè)化落地生產的矛盾。

一、造物思想與生態(tài)設計的關聯(lián)

仔細品鑒古人智慧的結晶后不難發(fā)現(xiàn)，工匠精神影響下的“造物”思想曾創(chuàng)造了大批寶貴的物質財富和精神財富，許多理論都可以指導今天的設計活動。《天工開物》中滲透著道家哲學的“天人關系”，“天工”常常理解為自然力，延伸一點講就是要尊重自然規(guī)律，不以人的意志為轉移。“開物”則含有人的手工技能蘊意，是指以人之力去開拓發(fā)掘萬千事物。這其中包含的生態(tài)設計思想，值得設計師去挖掘和提煉。

（一）《天工開物》中隱含的生態(tài)設計思想

1.?? 人與自然，和諧相處?！短旃ら_物》作為我國古代傳統(tǒng)造物的經典之作，其中所蘊含的“天人合一”思想表明了一種尊重自然規(guī)律，人與自然和諧共生的關系。只有建立在人類與自然界和諧共生的前提下才能保障社會各方面的協(xié)調發(fā)展。仔細品讀會發(fā)現(xiàn)，書中所撰寫的《乃粒》、《甘嗜》、《乃服》、《殺青》等章節(jié)都隱含著生態(tài)發(fā)展理念。例如《天工開物·乃?！分小跋姆N秋收之谷，必山間源水不絕之畝，其谷種亦耐久，其土脈亦寒，不催苗也。湖濱之田待夏潦已過，六月方栽者。[1]”，這里講述了夏種秋收之稻的宜種田地，古人根據稻苗生長特點，總結了插秧時間，不能催其生長等規(guī)律。揭示了古人尊重自然、把握規(guī)律，合理運用自然規(guī)律以促進農業(yè)的發(fā)展。又如《天工開物·殺青》中“凡楮樹取皮，于春末、夏初剝取。樹已老者，就根伐去，以土蓋之。來年再長新條，其皮更美?！标P于造紙材料來源的論述，伐根掩土，重生新芽，充分說明了古代勞動人民合理利用自然資源，注重人與自然的和諧相處，有節(jié)制的取之于自然。

2.?? 節(jié)約高效，持續(xù)發(fā)展。人類的生存活動與自然環(huán)境發(fā)展聯(lián)系緊密，這個過程中往往會引發(fā)環(huán)境的變化。首先，人的生存與發(fā)展需要從自然中不停地汲取能量用來滿足自身發(fā)展的需求;其次，人們的生存與發(fā)展所產生的各種廢物又會被拋之于自然環(huán)境中，造成環(huán)境污染等。[2]因此，人類的發(fā)展必須重視生態(tài)環(huán)境問題?！短旃ら_物》在節(jié)約資源，提高效率等方面也有所提及，例如《天工開物·殺青》中“精者極其潔白，供書文、印文、柬、啟用;粗者為火紙、包裹紙。[3]”的表述體現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展的思想，將造紙的原材料根據品質分級、分類使用，盡可能的降低竹木消耗，提高了資源利用效率。生產耗材分級使用的例子就好比我們生活用水多次使用，盡最大可能的節(jié)約資源，踐行可持續(xù)發(fā)展理念?！短旃ら_物·陶埏》“缸窯、瓶窯不于平地，必于斜阜山岡之上，延長者或二、三十丈，短者亦十余丈，連接為數十窯，皆一窯高一級。蓋依傍山勢，所以驅流水濕滋之患，而火氣又循級透上?！边@段描述講述了古人把窯順勢設置在坡地上，把幾十個窯連在一起燒這種結構的設計既可以借助地理優(yōu)勢避免潮濕的影響，又使得火力順勢而上各窯協(xié)同燒制，節(jié)省了木柴和人力，大大提高了燒窯的效率。

（二）生態(tài)設計中引入傳統(tǒng)造物思想的必要性。當今世界面臨共同的生態(tài)環(huán)境問題，諸如全球氣候變暖，資源逐漸枯竭，生態(tài)逐步失衡等洗腦式的危機字眼早已深入人心，為了改善這一趨勢，設計界需要發(fā)掘新的設計理論來支撐設計實踐。從上世紀八十年代綠色設計理念的提出到如今生態(tài)設計的逐步完善，均在生態(tài)環(huán)境的優(yōu)化和改善方面收到一定成效。近年來綠色消費理念為人們所提倡和接受，消費者對產品設計的要求已經不拘泥于基本功能和外觀造型這些方面。因而需要產品設計研發(fā)人員從整個生命周期上去研究，盡可能的減少對環(huán)境的破壞，結合傳統(tǒng)造物隱含的生態(tài)思想開發(fā)可持續(xù)發(fā)展的創(chuàng)新型的生態(tài)化綠色設計方案，成為推動設計產業(yè)轉型乃至升級的必要方式。[4]

二、生態(tài)造物設計原則與方法

作為生態(tài)造物設計的思想源泉，《天工開物》與生態(tài)設計碰撞產生了三個生態(tài)造物原則：（1）同一性原則。典籍中推崇的“天人合一”解釋了人與自然界是共同命運的統(tǒng)一體，設計師進行生態(tài)造物要尊重規(guī)律，遵循統(tǒng)一原則，追求人與自然和諧相處的設計理念;[5]（2）周期性原則。所謂周期，就是產品由設計到落地再到“生命結束”的生命周期，如何將生態(tài)理念貫穿于整個產品的生命周期是每個設計師應該去思考的問題;（3）動態(tài)性原則。在提倡生態(tài)環(huán)保的大背景下，產品的回收、二次利用以及循環(huán)發(fā)展等可持續(xù)問題備受關注。因此，產品設計需要避免由生至終的直線性生命設計，從而走動態(tài)循環(huán)的綠色發(fā)展道路。

現(xiàn)階段對于生態(tài)設計方法的研究更多處在材料選擇與結構設計階段。在生態(tài)造物設計流程圖（如圖1所示）中可以看出，材料選擇階段的生態(tài)設計方法與結構優(yōu)化階段的生態(tài)設計方法對最終產品的生態(tài)理念起決定性作用，同時設計師還要關注消費者的需求、產品的功能與市場定位，以及新產品設計優(yōu)化等因素。根據以上兩種方法，筆者在生態(tài)造物原則指導下對生態(tài)造物的現(xiàn)狀進行了以下研究分析：

（一）材料選擇階段的生態(tài)設計方法。對生態(tài)造物材料選擇階段的研究，關鍵是在考慮材料因素時全面把握人與自然之間的平衡關系。

材料選擇階段的生態(tài)設計可從可回收材料、可降解材料、可再生材料等設計研究展開：（1）塑料在生活中是一種非常易見的可回收材料，這種材料的性質決定了它很難在環(huán)境中自然分解。英國設計師Alexander Taylor設計的Adidas海洋保護計劃跑鞋（如圖2），該跑鞋全部利用了海洋回收塑料并結合阿迪達斯制作工藝制作，白色鞋面材料來源于馬爾代夫海域收集的廢棄塑料，鞋底部分同樣采用海洋中收集的廢棄塑料并結合3D打印技術實現(xiàn)，綠色波浪紋則是由海洋中回收漁網制作。選用可回收材料進行設計，體現(xiàn)了他的設計責任感，喚醒人們對日益嚴重的環(huán)境問題的認識。（2）可降解材料的開發(fā)是近年來

設計界關注的熱點，根據降解的外因因素可分為光降解材料、生物降解材料、環(huán)境降解材料。竹纖維是一種可降解的新型環(huán)保材質，它來源于竹子的纖維素提取，是純天然的綠色材料，并且擁有抗磨性、較強的吸水性及易染色等特性。美國設計師Karim Rashid設計的可降解的生態(tài)餐具——Bamboo Kollection（如圖3）就是采用了可降解的竹纖維材料，他強調“取之于自然，回歸于自然”的設計理念，主張通過綠色設計推動可持續(xù)發(fā)展。（3）研究可再生材料要注意區(qū)別于可再生資源，可再生材料是指可再生資源中可回收加工成原材料的那部分資源，例如廢金屬、廢紙、廢塑料、廢橡膠、廢建材以及電子廢物類等。鰻草類似于陸地上的草類，但其自身具備一些刺鼻的氣味，當大量的枯草影響了海灘的環(huán)境時，人們只是經過垃圾填埋的方式進行處理。德國設計師Carolin Pertsch將回收的鰻草加工成一種纖維作為原材料，然后做壓縮黏合（黏合劑來自于植物油里面提取的生物樹脂）處理使椅子的座面更加牢固。鰻草椅（如圖4）的天然紋理裝飾給人以親近自然的感覺，極富美感。這種變廢為寶的生態(tài)選材思路，引導著更多的設計師去關注新型環(huán)保材料。

設計師對材料的把控要在滿足造物的基本需求之上，兼顧到生態(tài)環(huán)鏡保護、資源的可續(xù)發(fā)展等問題，在生態(tài)造物原則的指導下去進行新材料的開發(fā)。[6]

（二）結構優(yōu)化階段的生態(tài)設計方法。產品的結構設計決定了產品主要零部件結構及裝配關系，通過優(yōu)化設計可以把各部分拼成一個有機整體。

不同的結構優(yōu)化方案會影響產品整個生命周期的耗材數量、裝配形式、回收方式等，如一體化設計、輕量化設計、模塊化設計、便拆裝設計等方法在結構優(yōu)化設計中發(fā)揮著重要的作用：（1）一體化設計具有節(jié)約成本，減少資源浪費等優(yōu)勢，它要求設計者更多的去了解產品材料與加工工藝之間的關系，還要從軟件與硬件等方面著手提高對產品的整體把控。一體化鍵鼠的設計（如圖5），使辦公不再局限于使用環(huán)境和方式，設計師將日常辦公的鍵鼠設計融合為一體，分體式鍵盤和各種功能鍵為使用者提供觸手可及操作方式，在畫圖、文檔編輯、游戲等多種場合操控自如。（2）產品的輕量化設計是針對市場上現(xiàn)有產品結構臃腫、功能堆疊等問題提出的新的設計優(yōu)化方案，在結構設計中要從形狀、尺寸、材料等方面進行優(yōu)化和設計。隨著汽車產業(yè)的發(fā)展，尾氣排放量大幅增長，一定程度上加重了大氣環(huán)境的污染[7]。有關研究數據表明，汽車車身重量占整車重量的30%～40%，行車空載時車身質量占汽車油耗的70%。因此，許多汽車設計越來越偏向于從結構優(yōu)化與創(chuàng)新，采用先進制造技術、輕質高強度材料等方面去實現(xiàn)車體構架和零部件的輕量化，從而最大限度減輕車體重量，減少能耗。

（3）?? 產品的可拆卸設計與模塊化設計是相輔相成的關系，在結構優(yōu)化過程中，要盡可能減少連接結構，使拆裝更加方便靈活。通過拆卸零部件以滿足用戶多種需求和資源重復利用以及方便維修。模塊化的處理有利于減小產品運輸體積以節(jié)省運輸成本，同時方便回收和各部分的新功能定義。設計師George Sawyer設計的模塊化無土栽培種植設備（如圖6），使植物種植、內部清理和部件維護等操作更加便捷?？刹鹦兜慕Y構決定了該裝置不僅能根據空間大小自行拼裝疊加來種植培育不同種類、不同大小的植株，而且當某個模塊內植物枯萎時，只需相應的處理對應問題模塊即可。該裝置采用無土栽培技術和自動化澆水系統(tǒng)，綠色植物靠營養(yǎng)液和水分生長，簡化了操作的流程。

三、生態(tài)造物設計實踐——以生態(tài)家居燈具設計為例

從《天工開物》中汲取生態(tài)造物思想來滋養(yǎng)產品設計的研究，可以推動生態(tài)設計的發(fā)展，豐富生態(tài)設計理論。筆者以家居生活為場景，研究燈具在日常生活中的需求以及人機交互行為，在生態(tài)造物原則的指導下完成生態(tài)家居燈具設計。

在造型演變階段以和諧性原則為指導，用一體化的設計方法提取天然蠶繭的輪廓線條進行形態(tài)演變（如圖7）。基于一體化設計的考慮，結構上嘗試將圓潤弧面剖開形成免拆卸的半封閉設計，運用數字化模型打印技術一次成型，省去了拼拆的流程，減輕了分模銜接的難度，節(jié)約了制作成本和諧性原則要求設計師注重人與自然和諧相處，拉近人與自然的距離，因而在紋理貼圖試驗階段提取樹枝紋路設計出不規(guī)則的網狀鏤空，光透過樹枝紋路映射到墻體上營造和諧、生態(tài)的藝術氛圍。

如表1在材料選擇階段，以周期性、動態(tài)性原則為依托，尋找可降解、可回收的材料作為主體材料的研究對象，選取生態(tài)材料作為燈罩設計的材料并借助電鍍漆的鏡面效果跟可降解樹脂材料形成強烈的對比，使外觀更具現(xiàn)代感?？紤]到產品生命周期的綠色性，進而給居家生活提供交互式生態(tài)體驗，增添綠色生命力[8]，筆者設計選擇了小型藤類或多肉植物植入產品內部，綠植通過自然生長伸出燈罩，既美觀又生動，給人以“破繭成蝶”的生命之勢。同時植物的生長活動會產生氧氣，為居家生活每一天增加新活力。

在造型結構設計和材料選擇研究階段后，最終經過建模試制、人機分析等過程得到生態(tài)家居燈具設計方案——“繭·影”（如圖8）。

結語

人類社會的進步離不開經濟的快速發(fā)展，但逐步惡化的生態(tài)環(huán)境同時威脅著人類的生存。黨的十九大公布了“堅持人與自然和諧共生”的基本方略，要求在實現(xiàn)中國夢的道路上協(xié)同進行生態(tài)文明建設，建設美麗新中國。

本文對《天工開物》生態(tài)造物思想進行發(fā)掘與研究，總結了生態(tài)造物設計原則，為生態(tài)設計的發(fā)展提供了理論支撐。新時代的設計師要弘揚傳統(tǒng)設計文化，以生態(tài)可持續(xù)設計理念為中心引導人們向著綠色發(fā)展、健康的生活方式和消費理念轉變，為營造和諧共生的生態(tài)環(huán)境而努力。

基金項目：山東科技大學優(yōu)秀教學團隊建設計劃資助（JXTD20170509）;2018年山東省社科規(guī)劃項目，編號18CWYJ21;山東省2018年研究生導師指導能力提升項目：“新舊動能轉換重大工程背景下藝術碩士文化創(chuàng)意人才培養(yǎng)研究”。

參考文獻

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