水龍頭發展狀況及TRIZ理論的運用

潘桂瑛++趙新軍

水龍頭最早出現于16世紀的伊斯坦布爾。據說，皇帝接見國外使節時，為了防止他人偷聽，會開啟水龍頭，利用水聲來防止竊聽。這些最初的水龍頭有的簡單實用，有的則富有裝飾性。

1 引言

隨著科技的發展，人們對水龍頭的期望也越來越高，而不再滿足于單一的控制水流止的閥門。無論是家庭還是公用水龍頭，其結構、形態、材質都在不斷發展，各種新產品層出不窮。本文總結了水龍頭的發展狀況，運用TRIZ理論對其進行了分析，并對其發展狀況提出了一些預測。

2 水龍頭的發展概況

2.1 水龍頭發明之前用水概況

在水龍頭誕生以前，我們的祖先都是逐水而居，居住地區極大地受到水源限制，水井的出現改善了這種狀況。再后來，中國古代民間把竹節之間打通，然后一根一根地聯結起來，用于引導河流水或山泉水，從而解放了人力。

2.2 水龍頭雛形

引水系統完善后，在供水泉墻上出現了一種獸頭狀的“流水嘴”（如圖1a、圖1b），通常用石頭制成，少數由金屬制成的。只是從那里流出來的水是不加任何控制的長流水，對水資源造成了極大的浪費。

18世紀中期出現的圓明園青銅獸首，可以說是中國的水龍頭雛形。當時乾隆皇帝在圓明園造了一座西洋花園，并由在宮廷中任職的歐洲畫家郎世寧設計出中西合璧的十二生肖青銅獸首（如圖1c），放置于花園中央，每隔兩小時依次噴水。受此影響，后來凡有出水口的地方都刻有龍頭。水龍頭正是因這種水從龍嘴里流出的造型而得名。

2.3 水龍頭的誕生和發展

水龍頭最早出現于16世紀的伊斯坦布爾。據說，皇帝接見國外使節時，為了防止他人偷聽，會開啟水龍頭，利用水聲來防止竊聽。這些最初的水龍頭有的簡單實用，有的則富有裝飾性。

水龍頭誕生以來，很少有革命性的變化，其發展只是一個緩慢、與時俱進的過程。這里就從材料、造型和閥芯材質方面大致分析水龍頭的發展狀況。

材料上的變化：最初的水龍頭是用青銅澆鑄而成，由于成本方面的約束，后來改為便宜一些的黃銅澆鑄，同時期的宮廷及一些重要建筑的水龍頭則采用了銀或是青銅鍍金等材料制成。隨著科技的發展，隨后出現了合金、陶瓷、不銹鋼等材質的水龍頭，且各種材料的水龍頭的質量也在不斷提高。目前，不銹鋼、鑄鐵、全塑、黃銅、鋅合金及高分子復合材料水龍頭憑借各自優勢在市場共存。

造型的發展：最早的水龍頭根據當時的建筑風格，被設計成了各種各樣的形態，比如蛇形、龍形、羊頭狀。到了18至19世紀之間，水龍頭的裝飾性愈演愈烈，尤其是宮廷和豪宅的水龍頭，可以毫不客氣的稱之為工藝品了，其裝飾作用已經遠遠超過了實用價值。到了21世紀，物質世界的豐富讓人們對生活的品味有了新的理解，不再僅僅追求形式上的美觀，而是講究實用性與美觀性的調和統一，水龍頭的造型又發生了新的變化。

閥芯的發展演化：早期的水龍頭都是螺旋升降式的，伴隨著新材料的推出，橡膠閥芯和不銹鋼閥芯問世了。橡膠閥芯多配合螺旋式開啟的水龍頭使用，現已基本被淘汰。近些年出現的陶瓷閥芯，因其質量較好、性能穩定，使用較為普遍。而不銹鋼閥芯則更適合水質較差的地區。

3 現代新型水龍頭中TRIZ理論的應用

水龍頭發展到現在，融入了越來越多的新科技、新理念，而不再拘泥于傳統的水龍頭樣式。各大衛浴廠商為滿足消費者需求，也在不斷推出奪人眼球的新型水龍頭。這里選擇了幾款典型的現代新型水龍頭，并從TRIZ理論的角度對其進行了一些分析。

3.1 曲面化原理的運用

現代的水龍頭摒棄了之前復雜繁瑣的造型，向著優雅簡約的形態方向發展。設計中運用了TRIZ原理中的曲面化和球形化原理，將傳統的筆直管狀水龍頭設計成弧形或球形（如圖2a、圖2b），讓水龍頭也具有別樣的美感。

3.2 組合和反饋原理的運用

組合和反饋原理可以讓水龍頭變得更有趣味。一款將水龍頭和數字顯微鏡結合在了一起的概念水龍頭（如圖3a），可以讓人在洗手時清楚的看到手上細菌的數量和形態，很好地反饋了洗手效果。另一款名為“可憐的魚”的洗手池（如圖3b），把魚缸和水龍頭結合在了一起，用魚缸的水位升降反饋用水量的多少，水龍頭開啟時時，魚缸里面的水位就會隨之下降，直到你關閉水龍頭水位才會恢復。如果你用水過多，魚缸里面的魚就會面臨缺水的危險，利用人們對缺水的魚的同情心理促使人們節約用水。

3.3 使用多孔性材料原理的運用

水龍頭出水口使用多孔性材料（如圖4a、圖4b），可以緩解水流速度，防止水飛濺到身上，也增大了水與手的接觸時間和接觸面積，很大程度上節約了用水量。經特殊設計的多孔材料還能形成讓流出的水形成美麗復雜的水流（如圖4a），讓洗手這件小事都變成一種享受。

3.4 動態性原理的運用

水龍頭的動態化讓用水變的更加靈活方便。360度旋轉式水龍頭（如圖5a），可以滿足各個角度的用水。萬向調節的廚房掛壁式水龍頭（如圖5b），更是可以通過水龍頭各個方向的移動來滿足廚房多區域的用水需求。

3.5 利用動作連續性原理的運用

利用動作連續性原理可以在一定程度上簡化操作、節約資源。這款蹺蹺板創意水龍頭（如圖6），是一款專為那些擠洗手液時不關水龍頭的人而設計的水龍頭。水龍頭和洗手液容器分別布置在蹺蹺板兩端，當人們用洗手液時需要按下洗手液的一端，這時控制水流的水龍頭就會自動抬起關閉，從而簡化了操作過程，也避免了水資源的浪費。

3.6 自我服務原理的運用

這款名為“潤”創意水龍頭（如圖7），不僅僅用了反饋原理，通過LED彩色顯示屏來顯示水溫度，更重要的是：這是全球第一款不依賴電源的LED溫度數顯系統，可以僅憑自身水流支持顯示屏的供電，實現了節能和科技感的融合。

還有很多其他創意水龍頭，在此就不一一分析了。

4 水龍頭的發展預測

通過對目前水龍頭的分析，可以看出：水龍頭作為廚衛的重要組成部分，雖沒有復雜的結構，但仍有很大的發展空間。這里是對水龍頭發展趨勢作出的一些預測。

第一，外觀簡約化方向。人們的審美在不斷變化，僅僅是外觀的復雜化已經是過時的美感了。作為一款水龍頭，外形是為了更好的輔助功能，以后的人們會更傾向于極簡主義的水龍頭。

第二，節能、環保方向。隨著環保觀念深入人心、以及世界能源的不斷減少，人們對產品的節能需求越來越高，水龍頭也不例外。水龍頭的出水口可以使用多孔性材料或超聲霧化技術最大程度節約用水。多功能的水龍頭將會考慮通過自服務原理來節約資源。

第三，智能化方向?，F在的家電都在朝智能化方向發展，水龍頭作為家裝的一部分自然也不例外。未來的水龍頭將會融入更多的人文關懷，可以更精準地掌控水溫、出水量，或融入一些其他智能控制功能。

四、新材料的運用。在這個各種新材料層出不窮的時代，水龍頭的材質也在不斷更替，越來越多的材料，如高分子復合材料將被用于水龍頭的生產制造?；蛟S還可以利用變有害為有益原理，通過新材料的運用實現資源的再利用。

5 總結

水龍頭從誕生至今的400多年里，其形態、結構都在不斷變化，從最初的青銅澆鑄水龍頭到現在風格迥異、功能多樣的水龍頭，科技的變革總會給水龍頭帶來新的發展方向。水龍頭的發展并不是毫無章法的，而是有其自身的發展規律。運用諸如TRIZ理論這樣的原理系統性的歸納總結以往經驗，十分有助于我們快速掌握其發展規律，時刻緊隨市場動向和消費者需求，從而快速地解決問題，產生新的設想，實現新產品的研發設計。簡簡單單的水龍頭，只要方法得當，也可以在設計中迸發出無限的創意。

責編/劉紅偉

參考文獻

[1]趙新軍.《技術創新理論（TRIZ）及應用》.北京化工出版社，2004.

[2]《水龍頭史話》（豆瓣https：//www.douban.com/note/435487820/）.

[3]360百科（http：//baike.so.com/doc/2445153-2584855.html#2445153-2584855-4）.

[4]《創意型水龍頭設計 打造節約型生活本質》（http：//news.959.cn/2011/0308/41709.shtml）.

[5]《創意水龍頭：讓流出的水形成幾何圖形》（http：//home.163.com/15/0203/10/AHH9M7KC00104JN1.html）.

[6]《Delta聯合楊明潔發布創意設計作品》（http：//www.bmlink.com/news/961162.html）.

[7]圖片來源：http：//image.baidu.com/