中山職業(yè)技術(shù)學(xué)院 王煉 王文彬

1 綠色設(shè)計理念概述

隨著全球范圍內(nèi)資源和能源的日漸匱乏，以及環(huán)境污染問題的日趨嚴(yán)重，節(jié)能、環(huán)保的綠色設(shè)計已成為工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計制造的必然要求[1]。綠色設(shè)計理念，又稱生態(tài)設(shè)計、環(huán)境設(shè)計等，主要指在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計時應(yīng)綜合、立體地協(xié)調(diào)人、自然、社會的關(guān)系，從質(zhì)量、功能、使用周期等方面就產(chǎn)品的細(xì)節(jié)進(jìn)行充分思考，并就相關(guān)因素進(jìn)行深入研究，從而實現(xiàn)在制作和使用各個環(huán)節(jié)的環(huán)保[2]。

2 榫卯結(jié)構(gòu)概述

中國榫卯文化源遠(yuǎn)流長，榫卯結(jié)構(gòu)在中國傳統(tǒng)的建筑及家具領(lǐng)域應(yīng)用得十分廣泛。如今，我們再提榫卯，它已不再是單純的結(jié)構(gòu)形式、連接部件，其已經(jīng)被賦予了時代的標(biāo)簽，代表了中國傳統(tǒng)木作手工藝的千年傳承與設(shè)計精華[3]。

榫（sǔn）：通常竹、木、石制材質(zhì)器物，呈現(xiàn)出“凸”形態(tài)，連接兩個或兩個以上部分，剡木入竅，稱為“榫頭”。卯（mǎo）：是方便榫頭嵌入的孔眼，保證榫頭得以結(jié)合的“凹”形態(tài)，榫與卯相互嵌入，由不同方向嵌接并相互咬合形成榫卯組合，從而達(dá)成一種微妙且復(fù)雜的平衡，不需要任何的鐵釘和膠水固定。研究后發(fā)現(xiàn)，流傳至今的榫卯結(jié)構(gòu)龐大而復(fù)雜。

3 榫卯結(jié)構(gòu)燈具的設(shè)計現(xiàn)狀

現(xiàn)在市場中的榫卯結(jié)構(gòu)燈具同質(zhì)化嚴(yán)重，經(jīng)常利用原有的榫卯結(jié)構(gòu)做簡單的造型，設(shè)計者沒有提取元素或是只從材料、光源、功能等方面進(jìn)行再設(shè)計，原創(chuàng)性欠缺，導(dǎo)致產(chǎn)品缺乏市場競爭力。燈具制造商生產(chǎn)的產(chǎn)品，大多數(shù)均來自市場銷售量較高、制作成本較低的成品燈具。這類燈具好模仿，沒有研發(fā)和制作難度，最大程度地減少了企業(yè)研發(fā)費(fèi)用，造成市場榫卯結(jié)構(gòu)燈具美感缺失、形式化較重的現(xiàn)象。

4 綠色設(shè)計理念下榫卯結(jié)構(gòu)燈具的設(shè)計創(chuàng)新思路

綠色設(shè)計理念實踐，主要是從產(chǎn)品的壽命即整個生命周期，著重考慮產(chǎn)品的環(huán)境屬性中可拆卸性、可回收性、可利用性、可維護(hù)性等，并將其作為設(shè)計目標(biāo)，保證產(chǎn)品應(yīng)有的功能、質(zhì)量、生命周期等要求。力求產(chǎn)品在材料、功能、質(zhì)量等物理性能不變的前提下，對人們生活的環(huán)境污染降到最小[4]。設(shè)計者可選擇具有中國傳統(tǒng)文化精髓的榫卯作為設(shè)計點(diǎn)，將綠色設(shè)計理念與燈具相結(jié)合，分別從材料、結(jié)構(gòu)、技術(shù)和功能4個方面進(jìn)行創(chuàng)新：

4.1 材料創(chuàng)新

根據(jù)燈具市場分析發(fā)現(xiàn)，在銷售中百分之九十以上是榫卯燈具產(chǎn)品，為實木直接拼接后直接加上光源，完成簡單的燈具設(shè)計。如果沿用這樣的設(shè)計思維，直接照搬傳統(tǒng)榫卯結(jié)構(gòu)，很難取得較大突破，可以嘗試與現(xiàn)代材料相結(jié)合的方式作為創(chuàng)新點(diǎn)，材料部分使用實木，需要根據(jù)創(chuàng)意本身與其他材料進(jìn)行搭配。如圖1這款燈具產(chǎn)品，利用傳統(tǒng)榫卯結(jié)構(gòu)進(jìn)行燈光效果的改良，直接借鑒工程燈常用的柵格結(jié)構(gòu)，防止燈光直接照射到地面，同時減弱燈光對眼睛的照射，丟棄將傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)單獨(dú)做造型而不考慮光效的老舊設(shè)計方法，將現(xiàn)代材料與傳統(tǒng)木材混搭，再融入造型簡單的亞克力燈罩當(dāng)中，兼具美感與環(huán)保性。

圖 2 拱模型包裝設(shè)計

4.2 結(jié)構(gòu)創(chuàng)新

中國傳統(tǒng)的榫卯有很多種經(jīng)典的結(jié)構(gòu)，如直榫、燕尾榫、楔釘榫、抱肩榫、銀錠榫、粽角榫等達(dá)到上百種樣式[5]。對榫卯結(jié)構(gòu)研究后，設(shè)計者需要打破固有設(shè)計模式，嘗試元素提取與再設(shè)計?？山梃b家具設(shè)計中經(jīng)常使用的扁平化概念。扁平化概念適合快速拆卸與安裝產(chǎn)品，有效利用空間，最大程度地減小損耗，同時可以標(biāo)準(zhǔn)化大規(guī)模生產(chǎn)，且使用者能參與互動（安裝）。設(shè)計者試圖將扁平化設(shè)計思維加入榫卯結(jié)構(gòu)燈具設(shè)計理念當(dāng)中，減少燈具的生產(chǎn)與組裝、包裝材料、空間等方面的浪費(fèi)，符合綠色設(shè)計理念的要求。產(chǎn)品佛光寺斗拱模型包裝設(shè)計，如圖2所示，就是在包裝盒內(nèi)將榫卯結(jié)構(gòu)拆分成多個小型組件，所有零部件都平鋪在盒子當(dāng)中，極大地節(jié)省了空間，使用時取出即可進(jìn)行產(chǎn)品安裝。

4.3 技術(shù)創(chuàng)新

傳統(tǒng)燈具的光源以白織燈泡為主，但是它需要安裝空間，燈具的造型受到很大的局限，不利于多元化的造型設(shè)計。然而科技進(jìn)步帶來光源技術(shù)的更新，采用LED作為光源成為了現(xiàn)代主流趨勢，它具有體積小、節(jié)能、壽命長、效能高、原料污染小等特點(diǎn)，在極小的空間內(nèi)放置LED燈珠或LED燈帶也能保證足夠的照度，為燈具造型設(shè)計減少了障礙。LED燈“解鎖”，借鑒了傳統(tǒng)榫卯水平構(gòu)件與垂直構(gòu)件相互結(jié)合再設(shè)計，如圖3所示。單從外觀整體造型中來分析，屬于中規(guī)中矩創(chuàng)新度不高的類型，但從光效上來看確實有一定的參考價值。這款燈具將LED燈珠作為光源，然后與磨砂的樹脂材料相結(jié)合，燈光透過樹脂發(fā)出，顯現(xiàn)出一種朦朧光感，整體別有一番意境，將傳統(tǒng)與科技融為一體，凸顯了燈具的光效與材質(zhì)相結(jié)合的美感。

圖3 燈具“解鎖”

4.4 功能創(chuàng)新

隨著燈具產(chǎn)品設(shè)計的進(jìn)步，以往的大多數(shù)燈具只以照明功能或單一光效改良設(shè)計為主，而現(xiàn)在已經(jīng)滿足不了大部分消費(fèi)者的需求。燈具設(shè)計必須從多功能、便捷性等方面進(jìn)行考量，再結(jié)合色彩、紋樣等進(jìn)行綜合性整合設(shè)計。如冬奧斗拱香插夜燈，設(shè)計者在特定的榫卯結(jié)構(gòu)元素中，基于傳統(tǒng)進(jìn)行了革新，如圖4所示。選取經(jīng)典的斗拱結(jié)構(gòu)，提取并運(yùn)用到符合現(xiàn)代審美的燈具產(chǎn)品中，其設(shè)計的靈感來源于傳統(tǒng)斗拱的外形特征，將其外觀直接運(yùn)用在底座設(shè)計當(dāng)中，然后將LED燈珠放置在底座下方，通過透明的亞克力發(fā)光，具有氣氛燈具的作用。頂端為兩個圓桶造型做鏤空紋飾設(shè)計，它結(jié)合了傳統(tǒng)的香插功能，既能燃放熏香又利用了鏤空紋樣，讓熏香的煙霧從有傳統(tǒng)紋樣的縫隙中散發(fā)出來。這款燈具屬于創(chuàng)新復(fù)合型功能型產(chǎn)品，集聚美觀性與實用性為一體。

圖4 斗拱香插夜燈

5 綠色設(shè)計理念下榫卯結(jié)構(gòu)燈具的設(shè)計創(chuàng)新實踐

5.1 設(shè)計調(diào)研

設(shè)計者從綠色設(shè)計理念下的榫卯燈具設(shè)計問卷開始，設(shè)定好相關(guān)的調(diào)研時間、調(diào)研目的、調(diào)研方式、問卷分析等具體細(xì)節(jié)問題后發(fā)放問卷，經(jīng)過215份真實有效的數(shù)據(jù)資料分析，明確消費(fèi)者喜好及需求，如表1所示?？偨Y(jié)出有用的數(shù)據(jù)，提取關(guān)聯(lián)詞語。如造型主題為大自然，造型風(fēng)格為簡潔大方、光效方面為可調(diào)節(jié)與多種光效相結(jié)合，色彩則以暖色系為主。有了這些關(guān)聯(lián)詞和數(shù)據(jù)的支撐，設(shè)計者就不會按照自己的偏好或想象進(jìn)行天馬行空的設(shè)計，浪費(fèi)過多的時間和精力。而是會在設(shè)計的前期，就利用明確數(shù)據(jù)與關(guān)聯(lián)詞，了解和提煉有用的相關(guān)信息，在此基礎(chǔ)上再以發(fā)散思維展開設(shè)計，這樣設(shè)計的產(chǎn)品不會偏離消費(fèi)者的審美及要求，為后面的設(shè)計打下了良好的設(shè)計基礎(chǔ)。

表1 問卷調(diào)研總結(jié)

5.2 設(shè)計理念

確定設(shè)計大方向后，按照綠色設(shè)計理念下的榫卯燈具主題進(jìn)行設(shè)計。在前期的榫卯結(jié)構(gòu)研究中，發(fā)現(xiàn)榫卯結(jié)構(gòu)多達(dá)數(shù)百種，結(jié)構(gòu)均有自身的特點(diǎn)與文化內(nèi)涵，造型更是豐富多彩。為了融入既定的燈具設(shè)計范圍，如何找到簡結(jié)且符合一定主題的榫卯結(jié)構(gòu)成為難點(diǎn)?；趯鹘y(tǒng)結(jié)構(gòu)的繼承與發(fā)揚(yáng)，同時減少重新設(shè)計結(jié)構(gòu)的時間，設(shè)計者選用了榫卯結(jié)構(gòu)中成熟且經(jīng)典的樣式代表斜肩榫。一般的榫與卯相接大多數(shù)為90°直角，而斜肩榫的卯眼與榫肩均非直角連接構(gòu)成，接口并不垂直，表面轉(zhuǎn)斜肩連接形成大于90°，斜肩榫結(jié)構(gòu)形式在榫卯特殊結(jié)構(gòu)中有明顯的特征。所以在眾多的備選方案中，選擇了斜肩榫作為這款燈具設(shè)計元素的結(jié)構(gòu)來源，既符合主題又具有一定的美感，如圖5所示。

5.3 設(shè)計思路

5.3.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計

確定主題與結(jié)構(gòu)后，開始燈具方案的構(gòu)思。先從綠色設(shè)計理念下的榫卯燈具設(shè)計問卷中整理好的關(guān)聯(lián)詞出發(fā)。如大自然這一詞語，在互聯(lián)網(wǎng)上選取了數(shù)百張圖片，但范圍較廣導(dǎo)致無法快速找到創(chuàng)新點(diǎn)，思考許久無法確定具體的素材，后來縮小了關(guān)鍵詞查找范圍，將元素定位樹木，符合表現(xiàn)大自然的主題元素。然而樹木品種繁多、形態(tài)大小各異、簡潔的表現(xiàn)復(fù)雜的物體，又成為另一個難點(diǎn)，再次回到調(diào)研數(shù)據(jù)后，關(guān)鍵詞中有簡潔這一詞語，即刻提醒了設(shè)計者需要將復(fù)雜的樹木形象進(jìn)行簡化。最終，以點(diǎn)線面設(shè)計方法當(dāng)中線的構(gòu)成法，將樹當(dāng)作一個整體，再將復(fù)雜的葉子和樹干形態(tài)以線條的形式做簡化，初步的造型意向就在設(shè)計者的努力下完成了效果圖的繪制工作。

5.3.2 材料搭配

燈具材料搭配的首要原則為符合用電安全。然而現(xiàn)在全球氣候變暖，也需要盡量運(yùn)用可再生、可循環(huán)、使用周期較長的材料進(jìn)行設(shè)計。而傳統(tǒng)的木材雖然可再生，但是生長周期較長，設(shè)計時應(yīng)盡量采取搭配或減少材料的設(shè)計方法。此款燈具選用鋁合金，其重量輕、散熱好、價格實惠、工藝成熟，又屬于可回收類型的材料，設(shè)計者希望貫徹綠色設(shè)計理念的理念，減少耗材的同時綠色環(huán)保，最終選擇了較輕的鋁合金材質(zhì)與木頭混搭進(jìn)行拼接創(chuàng)新。為了保證燈具的平衡性，主體支架選用木材，分支為鋁合金。木頭材質(zhì)使用時間長會有輕微變形，需要將榫肩部分大小進(jìn)行微調(diào)，鋁合金的卯眼保持不變，防止因外在環(huán)境變化燈具脫落的風(fēng)險，這樣的設(shè)計方案既能保持結(jié)構(gòu)的牢固性，又保證材料不會受到變形而影響產(chǎn)品的正常使用，耐用性很高。

5.3.3 燈光搭配

燈具作為照明產(chǎn)品，燈光最為重要。需要根據(jù)中國照明行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對不同空間的照度標(biāo)準(zhǔn)值理性分析后，再根據(jù)科學(xué)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)計。這款吊燈屬于客廳燈，標(biāo)準(zhǔn)照度標(biāo)準(zhǔn)值為100lx。選用了LED光源，因為其環(huán)保耐用、工藝成熟、價格低廉，非常適合燈具使用。設(shè)計者通過運(yùn)用燈罩大小，區(qū)分光照的強(qiáng)弱，把大功率的主光源放在大燈罩內(nèi)，其余小功率輔光源則放在小燈罩內(nèi)，外觀直接判斷燈光的強(qiáng)弱，十分便利。為了滿足消費(fèi)者可調(diào)節(jié)與多種光效結(jié)合等一些系列需求，燈具頂部安裝燈光冷暖調(diào)節(jié)智能系統(tǒng)，可進(jìn)行個性化的設(shè)置，提供了多種光效的可能性，迎合大眾對不同光線的需求。

5.4 設(shè)計呈現(xiàn)

產(chǎn)品三維模型制作需要根據(jù)前期手繪效果圖進(jìn)行模型的建立，屬于手繪稿的美化與規(guī)范化過程，符合大規(guī)模生產(chǎn)的需求。該項目選用了工業(yè)設(shè)計行業(yè)中Pro/E軟件，它是目前最全面、集成最緊密的產(chǎn)品開發(fā)軟件，包括了工業(yè)設(shè)計和機(jī)械設(shè)計等方面的多項功能，可以做到功能仿真、制造、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等，同時非常適合燈具模型制作。使用產(chǎn)品三維模型制作可以最大程度地還原設(shè)計者的想法，并實現(xiàn)360°全方位的產(chǎn)品展示，有利于在生產(chǎn)之前看到產(chǎn)品的最終效果，對產(chǎn)品的修改與樣板的制作起到重要的作用。模型制作完成后，還需要對產(chǎn)品進(jìn)行渲染，在渲染的過程中，針對燈具的材質(zhì)、顏色、光線、肌理等需要非常細(xì)致地調(diào)整，讓產(chǎn)品呈現(xiàn)出三維效果，如圖6所示。

圖6 產(chǎn)品效果圖

隨著市場上人們對物質(zhì)文化的要求逐年上升，單一的色彩設(shè)計已滿足不了當(dāng)今的消費(fèi)者，產(chǎn)品色彩朝著多元化設(shè)計的方向發(fā)展。配色以暖色系為主，最終在30個配色方案中，選擇出3款作為展示最終效果，如圖7所示。木紋加乳白色搭配清新自然，符合消費(fèi)者的喜好，木紋屬于自然主題，適合大眾喜好；果綠色加暖白色屬于用色較為大膽的配色，適合對燈具又有一定個性需求的消費(fèi)者，整體既有色彩感又具有美觀性；大理石紋加深灰色，效果高檔大氣有獨(dú)特的材質(zhì)美，適合追求質(zhì)感的消費(fèi)者。雖然燈桿有多色搭配，色彩均屬于較為低調(diào)色彩的搭配。為加強(qiáng)燈具的現(xiàn)代感，燈罩選用金色，銀色的金屬電鍍工藝效果，打破燈具支架過于素雅的感覺，應(yīng)盡量接近消費(fèi)者的意向。

圖7 產(chǎn)品換色方案

6 結(jié)語

2021年全國“兩會”上，“碳達(dá)峰、碳中和”首次被寫入政府工作報告，快速成為熱議的話題。報告中指出中國二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和，實現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”刻不容緩。因此，這次燈具設(shè)計源于榫卯文化與綠色設(shè)計理念的結(jié)合，具有創(chuàng)新性與實用性，符合國家政策，值得大力推廣關(guān)于傳統(tǒng)文化與產(chǎn)品的結(jié)合設(shè)計的相關(guān)產(chǎn)品。文章展現(xiàn)了整個燈具的完成的設(shè)計過程，方案以消費(fèi)者需求為主要考慮范圍，從各個方面將綠色設(shè)計理念融入榫卯結(jié)構(gòu)當(dāng)中，深入研究并發(fā)掘榫卯結(jié)構(gòu)文化內(nèi)涵，讓傳統(tǒng)工藝在現(xiàn)代設(shè)計中得到更好的傳承和發(fā)展。