竹材在綠色產品設計中的應用研究

■曾 慧 趙 博 Zeng Hui & Zhao Bo

(1.2.青島大學機電工程學院，山東青島 11065）

在能源急劇消耗的現階段，人們已經感受到了由于環境破壞所帶來的巨大壓力，綠色發展已經得到了全球人民的共識，低碳環保的綠色生活方式受到了人們的青睞。綠色環保材料的開發已成為設計界關注的焦點。

1 綠色設計理念

在科學迅速發展的今天，地球資源的極大消耗和人類的過度勒索導致資源匱乏，會嚴重影響著人們的生存，這些問題使人們開始積極的思考如何充分利用大自然提供給我們的有限資源，使得社會更和諧持續的發展。以保護環境與保護資源為核心的綠色設計應運而生，已然成為設計的發展潮流。

綠色設計的誕生到現在，一直在向各個領域蔓延，越來越多的設計以自然材料的新型設計豐富我們的生活，進入我們的視線。綠色設計的核心觀點是3R原則，即減少（reduce）；再循環（recycle）；再利用（reuse）。浪費最小化，提高資源的利用率；對廢棄資源的再回收再利用；發揮現有產品的創新應用。綠色設計不僅是一種技術上的改良，更是一種觀念上的改革，后來又提出了新的概念對3R原則做了補充，出現了Resource，意思是可更新的自然材料，可以長期提供等。綠色設計不僅僅是原來的三個原則，設計師正以一種大眾接受的手法推動它，在保護社會環境社會資源的同時更好的為人類更舒適的生活服務。

2 綠色設計與材料的關系

綠色設計的涉及領域非常廣，所包含的內容也是很寬泛，是個很大的概念，總的來說可以理解為一種設計思維和一種設計理念。但是把它運用到產品設計上就變得很具體，包含了很豐富的設計原則。與材料、工藝、造型、概念、使用、回收都有很密切的聯系。從開始的設計想法到最后的產品回收都要考慮的綠色環保的因素。而材料的使用是考慮到整個綠色設計過程中一個最重要的環節，它是綠色化產品的最終體現。

在選擇綠色環保材料時，有兩個最主要的方面，第一個方面是與材料密切相關的新技術可以降低對環境所造成的壓力，第二個方面是所選材料自身的綠色程度，同時也要關注生產這類材料所消耗的自然資源，和加工、生產這類材料過程中所帶來的環境問題以及材料的性能優化。如果只是單純的材料使用的性能得到優化，在生產和回收時沒有達到對環境有利因素的材料不能算作是綠色材料。總之，材料不僅要具有較高的科學技術性能，而且要在生產、運輸、使用、循環利用和退化的整個生命周期中與生態環境相協調[1]。新型綠色材料和傳統材料最大的區別在于：新型綠色材料在其生產制造過程中對自然生態環境也是無害的。除了它的無公害和環境的協調性外，還要求材料的經濟性，如果綠色材料的價格和制造成本過高，也不能用于大規模的生產使用，過高的價格在市場中就失去了競爭力，也不是一種成功的材料。當然，優越的性能是必不可少的，沒有使用性能就難談其他。而過去我們選擇材料的時候很少考慮這些因素，在很多環節上對生態環境造成了損害。隨著我們環保意識的增強，在設計和生產時對于選材要求也有很大的提高[2]。

3 竹材的屬性及應用優勢

3.1 竹材的人文屬性及應用優勢

東亞文明又稱為“竹子”文明，中國也被成為“竹子文明國度”，中國人對竹子的使用有著悠久的歷史，從庶民到官吏，從小孩的竹蜻蜓、竹馬、竹雪橇到大人用的竹席、竹籮框、竹簸箕等，無不用之。在我國傳統文化理念中，竹又被賦予了很多文化內涵，高貴清雅，有骨節骨氣，適應能力強“任爾東西南北風”，清高等等，一大堆一大堆的詞語都可以表達人們對竹子的喜愛（如圖1）。隨著時代的變遷，人類的進步，竹子是與人交流時間最長的功能性最強的植物。這種蘊含了中國文化背景的天然竹類產品必然更貼近人們的生活，更能喚醒人們對大自然的美好向往，更加注重綠色環保的消費理念，促進生態環境的可持續發展。

3.2 竹材的環保屬性及應用優勢

①竹資源豐富。作為全球最多的竹資源生產國家，全球的竹類植物共70多屬1200多種，而我國就有40屬，500余種，竹面積占全球25%。在世界所有的竹子品種中，工業化利用價值最高，性能最強的毛竹有90%都生長在中國，為中國竹材利用提供了得天獨厚的資源優勢。竹林在我國有著“第二森林資源”的美稱，所以說無論是從竹林面積還是從竹材種類，我國都是世界之最[3]。

②環保性能強。竹子的環保性可以通過1945年美國在廣島和長崎投下的兩顆原子彈看出，在爆炸中心的周圍，所有動物植物將近絕跡，只有竹子活了下來。竹子相比于其他植物能多釋放34%的氧氣，對凈化空氣起到了很大的作用。竹材本身就是環保材料，加工工藝簡單，成本低廉，可以自然降解，真正做到來于自然又回歸自然。

■圖1 竹文化

■圖2 竹資源

■圖3 竹產品

■圖4 竹材料

■圖5 系列餐具TM Series

■圖6“竹光”燈具

③可持續性強。竹是大自然賦予我們人類的一份特殊的禮物，它是一種可再生性很強的植物,而且生長周期很短,一次造林成功，就可年年出筍，年年成竹[4]。竹材也是地球上生長最快的植物之一，它的成材周期只需要3～5年，樹木則要幾十年，甚至上百年，竹材在在砍伐后自然再生，無須補種，以竹為材料可以保護環境,做到青山常在，循環不息（如圖2）。

3.3 竹材的物理屬性及應用優勢

①竹材通常都是青黃色的，自然柔和，典雅淳樸，視覺感親切，與現代設計色彩搭配，更顯得時尚與溫馨。同時，竹材紋理秩序規整又富有規律，打破人工紋理的死板又不顯得唐突，給產品帶來活力。竹材光滑的表面帶給有人一種親和力，適合做與人體交互類產品，所以竹材在座椅設計行業中應用及其廣泛。

②竹材質量輕，韌性大，抗壓能力強，可以直接應用到產品設計中，比如編制竹席、籮筐，利用它的中空特性，市場上出現了很多中空水杯，竹材還可以加工成竹粉應用到電子用品、家用電器、燈具等行業，這些特性保證了竹材產品的功能，決定了竹材具有廣泛的應用范圍。

4 竹材在綠色產品設計中的應用分析

4.1 傳統的加工工藝和創新性改良

竹制產品在亞洲有著悠久的歷史，在漫長的歲月沉淀過程中，有很多精湛的技藝傳承了下來，然而這些優秀的技藝在工業化時代被淪為邊緣，甚至失傳與而竹器作為東方傳統文化的載體，是對含蓄、高貴清雅的東方傳統文化的最佳體現[5]。因此，用現代設計理念對經典竹制技藝的改良創作完全可以開辟一個新的藝術世界。一方面可以讓優秀的傳統文化得到傳承，另一方面可以讓這些質樸的傳統文化豐富現代人的生活，拉近人與自然的距離，讓生活變得更加有品質感，帶來不一樣的精神享受，生態有時比比人造感覺更加浪漫[6]。設計師石大宇先生就是這樣一位把傳統工藝與現代設計結合到極致的大家，他設計的椅子讓現代人對于傳統工藝產生煥然一新為之顛倒的澎湃感，讓世界人看到了中國竹產品的魅力，天然的竹材質感讓人賞心悅目，仿佛置身于自然之中，在喧鬧的世界感受一絲絲寧靜與舒適。在現代設計風格的結合下又不失設計感（如圖3）。和石大宇先生一樣為竹的傳統工藝傳承和發展的設計師還有很多。

4.2 現代工業產品中的竹材應用

在過去很長的一段時間內，竹材作為一種不適合標準化批量生產的天然材料長期游離于現代工業制造的材料體系之外，更多時候都是以一種工業原料的形式出現，例如，造紙。在科學與工業技術的進步下，竹材料有了更廣闊的發展空間，出現了更多的應用形式，比如竹集成材、竹粉、竹纖維等（如圖4）[7]。竹集成材保持了竹的物理性能與力學性能，在很多特性上和木材相似，是推動家具產業轉型的途徑之一[8]。其獨特的紋理特征和物理性能引起了現代企業的高度重視。世界前茅企業如星巴克、寶馬、戴爾等前瞻性的對其加以研究，國內企業如聯想、華碩等企業也在這方面做出了高度努力，為筆記本的外殼嘗試使用竹材來降低成本，帶給用戶天然的觸摸體驗和營造更環保的使用環境。竹集成材關注的是竹的“剛”，竹纖維被關注的特性在于它的“柔”，主要體現在新興的服裝面料方面。

在現在工業化設計中，有很多材料可以被竹粉所替代，如用竹粉制成的環保餐具（如圖5），由日本工作室ideaco帶來的系列餐具TM Series，選用竹粉作為原材料，，在保留一次性餐具輕便好攜帶、耐摔不易壞的優點的同時，更擁有可多次清洗、堅固耐熱的優點，而竹子相對于木本植物來說，生長速度非?？?，只需約6個月就能拿來利用。日后餐具使用壽命終結時，也可直接埋入土壤中，即使燃燒，對環境也不會造成太大的破壞。整個過程中，從產品的生產到使用到分解，對大自然沒有造成一點污染，真正的做到了綠色設計，把竹材料的創新做到了最佳。

在燈具的設計上，設計師利用竹子打磨成的竹粉為原料跟一些類似于黏貼劑的媒介混合起來，然后利用模具脫模，做成竹粉燈（如圖6），這是一款名為“竹光”的燈具，此款燈具的原材料來自于竹制品加工工廠里的廢舊竹粉，設計師把這些竹粉收集起來進行舊物利用，所有的添加材料也都是天然的，從原始的材料產生到使用再到燈具的廢舊處理整個生命周期都做到了環保，是真正的綠色設計。由于竹粉的粗細不同，肌理不同，顏色不同，在不進行人工處理的情況下就有了更多的可能性，每一盞燈都有了它的個性。在我國傳統文化理念中，竹又被賦予了很多文化內涵，使得現在人們提起竹制品，就有種清新脫俗的感覺，竹粉作為由天然竹子制成的新型材料也備受認可[9-10]。

5 結語

充分利用大自然提供給我們的有限資源，使得社會更和諧持續的發展。以保護環境、保護資源為核心的綠色設計應運而生，已然成為設計的發展潮流。竹材作為一種加工工藝簡單，成本低廉，真正做到來于自然又回歸自然的天然綠色材料，在現代產品設計與制造行業領域逐漸引起了重視，隨著綠色環保觀念的越發認同和普及，科學技術的不斷進步，竹制材料一定會在現代產品設計領域大有作為。