基于可持續設計的電梯按鍵消毒燈設計研究

摘要：為了做好常態化疫情防控，本文針對當下的電梯按鍵消毒方式進行思考與設計研究。文章從產品生命周期的角度對可持續設計的介入方式進行研究，并對現有的常用的可持續設計方法進行案例分析與方法總結，之后根據可持續設計的方法研究。進行模塊化、低成本、能滿足疫情常態化防控要求的電梯按鍵消毒燈設計。

關鍵詞：疫情防控常態化;可持續設計;模塊化;電梯按鍵消毒

中圖分類號：TB472 文獻標識碼：A 文章編號：1004-9436（2021）11-0-02

0 引言

自新冠肺炎疫情暴發以來，我國一直積極應對，目前國內的疫情防控逐步走向平穩，進入疫情常態化防控階段。本文對電梯按鍵消毒的合理方式展開探討并進行創新設計，在保證其具備基礎消毒功能的基礎上，將可持續設計理論應用其中，旨在降低生產、運輸，投入成本，以適用于疫情期間快速普及、快速見效的需求。

對可持續設計的研究不僅是出于疫情防控常態化考慮而出現的。21世紀以來，關心自然、環境保護、人與自然和諧共生等概念逐漸進入人們的視線，與19世紀末激昂、充滿激情的設計風格相比，20世紀末的設計風潮更加關注工業革命以來大批量生產和大量工廠帶來的負面影響，而不僅僅沉浸于對市場繁榮的滿足中，人們開始思考未來的設計發展方向[1]。工業革命之后，工業化、大批量生產讓人們的物質生活得到了滿足，但環境污染、資源匱乏等危機也隨之產生。“能源危機”“全球變暖”“環境污染”“生態破壞”之類的字眼自20世紀末開始不斷出現在人們的視線中，這與人類大量的生產制造活動對現代化急功近利的追求有著密不可分的關系。現代化的生產制造消耗了大量資源，不僅會打破地球的生態環境平衡，人作為生存在地球上的生物，同樣會被影響。

于是不少設計師開始反思，力圖通過設計行為使人和自然能夠和諧共生，讓人們能夠尊重自然、敬畏自然，而不是一味地侵略與破壞。在這樣的背景下，可持續設計這一概念被提出并得到廣泛的關注與重視，設計師們對舊有的浪費資源的設計理念如有計劃的商業廢止等進行反思，力圖通過新的設計理念與方法，在人與自然之間建立起良好發展的關系。

1 可持續設計概述

可持續設計也稱生態設計、環境設計、循環化設計，是指在產品完整的生命周期中，以產品的環保、生態化為設計目標，在滿足生態環保的同時讓產品本身的功能與形式、耐用性、可用性等屬性得到滿足，其核心為3R，即減量化、再循環、再利用。可持續設計要求每一位設計師在進行設計時都能對現有設計與環境之間的關系進行反思，努力追求環境性、功能性和經濟性的和諧統一，避免不必要的裝飾，減少不必要的資源消耗，同時盡可能地使產品中帶有可持續理念的語義，讓使用者也能潛移默化地受到影響，養成可持續的習慣，進行可持續消費，為環境保護做出貢獻。設計理論家維克多·帕帕奈克（VICTOR PAPANEK）在《為真實的世界設計》一書中首次提出“可持續設計”的概念，他認為設計過程中應該認真考慮如何更加合理地利用地球上珍貴的、不可再生的資源，為保護人類共同的生存空間作出貢獻[2]。在這之后，可持續設計概念席卷了全球。

2 可持續設計方法

本文從產品生命周期中的各個環節分析可持續設計的具體方法與應用。產品生命周期分為設計、制造、銷售、使用與回收，其中設計環節最為重要，在設計環節中不僅應考慮產品本身的可持續環保，作為統籌環節，設計過程中也要時刻考慮到制造、銷售、使用、回收環節中各種可持續設計的可能性，綜合考慮各環節的系統化、模塊化、低碳化等。從設計環節出發的常見的設計方法有功能主義、簡約主義與非物質設計等。從制造環節著手應考慮材料與生產方式的可持續，進行減量化設計。針對運輸環節，設計師應考慮產品的包裝方式與運輸過程中的碳排放。用戶的使用環節可控性較弱，設計師需要使產品耐用，并具有引導性，讓用戶自然地參與到可持續行為之中，并愿意再使用以降低生產消耗。回收階段應考慮產品的再循環，要降低廢品生產率，并對廢品實現無害化回收處理。

2.1 簡約主義

第一，形式的簡約。從理念角度分析，可持續設計并沒有明確的形式美學或特有的設計語言，但大量的裝飾一定會造成沒有意義的材料消耗。在可持續設計中，“少就是多”具有了新的含義，如著名的德國設計師迪特·拉姆斯曾提出“設計十誡”，其中就有一條為“最好的設計就是盡可能少地去設計”。被稱為“新功能主義者”的設計師迪特·拉姆斯在每件產品的設計環節都努力減少設計，只保留屬于該產品功能的設計。在迪特·拉姆斯的影響下，一種追求極致簡單的設計流派興起，致力于將產品的造型簡化到極致，即“簡約主義”。而這樣的設計理念恰恰也是可持續設計所強調的，二者都強調在設計中通過極力簡化形式的方式減少不必要的資源與能源浪費，主張將設計重心更多地放在研究如何更好地實現產品功能，更加注重用戶體驗與使用細節。

第二，材料的簡約。產品設計不單單通過形式提供功能，在可持續設計這一設計理念的指導下，設計師不僅需要遵循工藝性原則、經濟原則等，更為重要的是要遵循環境性原則和創新性原則。材料的開發、采集、使用、廢棄的過程是一個在環境中開采使用自然資源，又將廢棄物排到環境中去的惡性循環過程[3]，在這一過程中設計師能夠考慮的只是在設計過程中選擇怎樣的材料才能實現從環境中來到環境中去的“從搖籃到搖籃”式生產使用方法。

2.2 非物質設計

傳統的設計集中在對物質的設計上，在當下互聯網相當發達的信息社會，設計發展趨勢也和過去有所不同，設計從對物質進行設計轉變為無形的設計，轉變了以往占有、購買物質產品的思想，讓消費者的觀念轉變為購買并享用物質產品所提供的功能服務，如共享單車、共享洗衣房等等。部分設計師改變傳統思想，站在更高的視點理解產品與服務，開始研究人與非物的關系，通過提供優良的服務而非提供產品，減少在物質產出中的資源消耗，在滿足了用戶需求的同時，也達到了可持續發展的目的。

2.3 系統化設計

系統化設計可以實現產品全生命周期中各個流程上的可持續。在前期設計階段，要對設計對象的生命周期進行分析，對每個環節都要進行相應的設計，使產品在生命周期的各個階段都能得到合理的資源配置。設計時要優化設計過程，制造時則要合理利用資源，運輸時要考慮裝載與距離，使用階段則倡導民眾可持續消費、可持續生活，回收更換時盡可能地降低廢品率，并進行無害化處理，減少對環境的負面影響。

2.4 模塊化設計

“模塊化設計”最早是貝倫斯在通用電器公司經過大量實踐和經驗總結后使用的新理念，最初，模塊化設計的提出是為了適應機械化批量生產與標準生產的需要，不同于過去設計單獨式產品，批量生產需要在設計環節設計一系列標準化的零件，再由各零件組合形成若干種產品。這樣的設計生產模式大幅降低了生產、開發成本，減少了制造過程中對材料與資源的消耗，運輸過程中的分模塊運送也提高了運輸效率。同時，若使用過程中產品出現故障，只需找到出現故障的零部件并進行維修或更換即可，延長了產品使用壽命，與之前整個產品的回收或報廢相比，不僅避免了因完整產品廢棄而造成的資源浪費，也在原材料的開采與供應、成產制造、運輸配送與廢棄處理等環節減少了資源浪費，減少了設計生產廢料對自然環境的破壞。

2.5 低碳設計

低碳設計即在設計過程中考慮產品生命周期各個環節并降低碳排放的一種設計生產方式，任何一種溫室氣體的減量排放都可以被認為是低碳的。設計師在設計產品時，不僅需要對產品的功能與形式、用戶使用、產品壽命、生產制造成本等進行設計，同時也應在各環節進行低碳設計，如在生產環節使用盡量精簡的加工工藝，在同等效果的前提下選擇碳排放更低的工藝;在材料的選擇上也應考慮其運輸過程中的碳排放，如相較于塑料，玻璃生產產生的碳排放量更少，但因為重量因素其在運輸過程中又會產生更多的碳排放。因此，設計師應統籌考慮各個環節中的碳排放與各環節的相互影響，做到低碳設計。

3 可持續設計在消毒燈設計中的應用研究

本文以疫情常態化防控為背景而設計的模塊化電梯按鍵消毒燈為例，分析產品設計中對可持續設計的應用。

如今無論是小區、寫字樓還是商場，電梯都是人們必不可少的工具。疫情期間，如何安全地乘用電梯是防疫難題之一，電梯按鍵作為人與人接觸的交叉點，需要借助合理的消毒方式保證每位乘坐使用電梯的人的健康與安全。疫情期間，一些小區為了防止電梯按鍵使用過程中的交叉感染，采用了牙簽按鍵、腳踢木板等方式避免人與人的接觸，但一則這些方式并不美觀，且無論是牙簽還是木板都有傷害到用戶的可能;二則電梯數量多、種類多，這給消毒產品的設計增加了難度，然而若是針對不同電梯分別設計生產，則需要不同的模組，但多次開模大大增加了成本。模塊化電梯按鍵消毒燈設計旨在通過在疫情期間盡可能少地對電梯進行改造，使之快速普及各個所需的場所，解決電梯按鍵消毒的問題。

3.1 消毒原理

依據國家衛健委發布的《新型冠狀病毒肺炎防控方案（第四版）》，新型冠狀病毒屬于β屬的冠狀病毒，紫外線、56℃30分鐘、乙醚、75%乙醇、含氯消毒劑、過氧乙酸和氯仿等脂溶劑均可有效滅活病毒。模塊化電梯按鍵消毒燈即通過紫外線殺菌消毒，利用適當波長的紫外線破壞微生物機體細胞分子結構，以達到殺菌消毒的效果[4]。

3.2 外觀造型設計

依據可持續設計的原則，在設計消毒燈外形時應減少不必要的裝飾，去除不相關元素，只保留紫外線照射消毒這一功能及這一功能必要的外觀造型，并依據安全感語義選用圓角設計（如圖），讓搭乘電梯的用戶在看到消毒燈時從燈具外形就可以體會到消毒后帶來的安全、健康的內心感受，將消毒這一功能外顯于形，增強用戶使用感受。

3.3 材料與加工工藝選擇

從加工成本、質量、可回收率、化學穩定性等因素綜合考慮，消毒燈采用ABS樹脂作為外殼材料。ABS樹脂相較于不銹鋼或鋁合金等金屬類材料，質量輕、運輸成本低、材料生產加工成本低。PVC塑料等材料雖然加工成本低廉，但回收再利用時工藝復雜，再利用率低。而采用連續本體聚合法生產的ABS產品更純凈，回收率高，無廢水排放，產生廢氣少。

3.4 結構分析

模塊化電梯按鍵消毒燈采用模塊化設計的方法，只需要生產標準化燈管子模塊即可自由進行裝配，可以適應各種尺寸與型號的電梯按鍵面板，與直接生產不同型號的消毒燈（如圖）以配合不同的電梯使用的設計生產方法相比節約了大量生產制造的材料與能源，在出現局部燈管故障時只需更換零部件后即可繼續使用，為人們消毒以保障安全提供了支撐。

此外，模塊化電梯按鍵消毒燈燈帶的安放位置與最外邊緣有一定的厚度落差，使人在使用期間眼睛不會直接受到紫外線照射，降低了使用時的不適感。紫外線本身為不可見光，但設計時在燈管內加入了淡紫色燈光，以告訴用戶消毒燈正在工作，避免直視;通過消毒燈光也可以增加用戶防疫意識，使之在電梯中自覺與人保持安全距離，在人過多時有序排隊搭乘。

4 結語

隨著自然環境惡化、自然資源短缺等現象頻現，可持續設計、可持續發展的理念得到了更加廣泛的共識，使得設計師們積極尋求新的設計方法與模式以適應可持續發展趨勢。本文通過可持續設計方法的應用，進行模塊化、低成本、適用于疫情防控常態化階段的電梯按鍵消毒燈設計。模塊化的設計適用于多種場景，既可以實現快速生產投放，也節約了大量生產、運輸、更換成本。可持續設計、可持續發展的理念是以人與自然環境和諧相處為前提的設計理念，強調尊重自然，合理改造自然，既不忽視人的需求，又不以犧牲自然的代價滿足人類的貪念，旨在實現人與自然的和諧統一。

參考文獻：

[1] 王峰，祝捷.設計的新時代主流——綠色設計[J].新西部（理論版），2007（12）：76-78.

[2] 曹陽，董曉日.現代產品設計中科技感的表現性研究[J].科協論壇（下），2011（08）：109-110.

[3] 張華麗.環保材料的產品設計再思考[J].中國包裝工業，2015（20）：145.

[4] 賈北寧.紫外線燈殺菌效果檢查[J].中國畜禽種業，2018，14（03）：40-41.

作者簡介：劉洋（1995—），女，河南鄭州人，碩士在讀，研究方向：工業設計。