海洋生物材料引領未來家居可持續設計新趨勢

文_清華大學藝術與科學研究中心設計戰略與原型創新研究所 蔣紅斌 趙妍

Design Trends

從泛家居時代、資源可持續、材料創新應用、Z世代健康生活模式和心理因素等維度，探索海洋生物材料導入家居體系的可行性。通過3R設計原則、案例分析法、實地考察、專家訪談與文獻綜述等方式，推測海洋生物材料在家居系統中的功能落地性。與此同時，使用情感化設計層次分析法、同理心地圖等方法探索其對用戶情緒產生的積極影響。融合海洋生物材料的家居系統設計，其一，為家居系統材料拓展提供新思路；其二，家居行業聚焦生物材料也為社會創新、可持續發展提供更為廣闊的大眾接觸面。青年群體將獲得從生活層面認識、接觸、參與其中的機會，未來家居用戶不僅是綠色設計的享有人，更是可持續生態社會的共創者。

對于家居設計師而言，研究海洋生物材料的價值在于探索其超越原始材料的特性，減少資源浪費和環境污染，延長材料的使用壽命，盡可能減少設計對生態平衡造成新的破壞，并在家居系統設計過程中不斷洞察生態材料的應用趨勢與優勢。

“泛家居時代”是一個以居家為核心，以居家生活為主要形式的時代特征和觀念描述[1]。泛家居概念的不斷蔓延使家居系統全面升級，同時，新型復合材料、可持續生物材料所引發的社會創新，以及生態平衡觀念重塑未來青年一代生活也已經開始在社會各個層面不斷滲透。維克多·帕帕納克在其著作《為真實的世界設計》中，呼吁地球資源是有限的，設計師要肩負社會倫理責任，為生態環境保護做出貢獻[2]。如今，各國設計領域在以可持續為主旨的研究與實踐中，已從產品、器物為中心（材料、節能和生命周期等），過渡到整個社會系統維度（服務藍圖、社會創新等）[3]。那么，對于家居設計的研究將從單一的家具、家電、日用生活產品設計向“泛家居”系統轉化，設計將從全局視角去思考和引領整個家居行業可持續性創新[4]。材料作為家居系統中的重要組成部分，材料創新需要宏觀系統的綠色共識，衡量材料的標準要從生態壞境的角度出發，著眼于材料的生命周期。而天然生物材料的創新設計可以因地制宜，將帯動地域產業鏈發展，并運用設計思維和地域文化驅動社會創新能力[5]。相較傳統家居材料造價昂貴、不可再生、對人健康構成持續性危害等弊端，生物材料對環境、用戶更加友好，將成

為未來十年的家居材料重要組成部分。更為關鍵的是，生物材料融入Z世代的家居生活，將帶來家居系統設計從解決問題思維向引發用戶意識覺醒的思路轉化，積極引領青年群體從接納到推廣、再到參與制作和使用可持續生物材料進行家居系統創造。

一、跨越四個維度洞察海洋生物材料的可持續趨勢

3 R 理念于1 9 5 9 年提出，包括R e d u c e、Recycle和Reuse，即減量化、再利用和再循環原則[7]?？沙掷m發展概念的提出在1987年世界環境與發展委員會成立會議上，確定了材料與環境之間的密切關系[6]。生態材料的概念是在可持續發展概念的背景下產生的，以中國為例，生態保護和生態材料研發隨時代發展其國家政策、大眾關注程度和利用領域在不斷增加（如圖1所示）。所謂生態材料，即“具備良好的使用性能，同時對生態與環境造成污染小，再生利用率高或可降解循環利用、可與生態環境相互融合，對環境有一定的修復凈化功能”[6]。海洋生物因其數量龐大，成為了生態材料的重要分支，其種類豐富且具有極大的開發潛力，同樣具備巨大市場前景的家居行業，可以為海洋生物材料提供廣闊的應用空間，圖1中數據展示，近年來生物材料運用于家居生活領域的比例在逐年遞增。對于家居設計師而言，研究海洋生物材料的價值在于探索其超越原始材料的特性，減少資源浪費和環境污染，延長材料的使用壽命，盡可能減少設計對生態平衡造成新的破壞[7]，并在家居系統設計過程中不斷洞察生態材料的應用趨勢與優勢。

↑圖1 環保生態材料的應用范圍數據圖（作者自制）

趨勢洞察1：產品可持續維度。向使用壽命短、使用條件受限等問題發起挑戰，海洋生物材料在家居產品的功能、形象、使用方式、CMF等方面發揮著決定性作用，并由內而外地驅動家居產品設計創新，為不可再生、稀缺資源、對環境造成危害的材料提供綠色替代方案。案例1是由倫敦藝術家Lulu Harrison從貽貝中創造的一種生物材料，目的是找到一種讓天然材料重獲新生并有效代替傳統材料的方法。在英國，每年都有大量的貽貝殼繁殖產生，造成泰晤士河堵塞，嚴重影響了當地環境系統。將貽貝殼與沙子和廢木灰按一定比例混合，制作了一系列有圖案的貽貝生物玻璃。Harrison認為：“玻璃本身是一種可持續材料，而貽貝玻璃使用當地廢料，這樣可以有效解決貽貝給當地水系帶來的環境污染。這種玻璃除了被用于建筑領域，還可以運用到家居領域，替代傳統的大理石和巖板，因為它的堅實度和紋理感可以為家居系統提供實用和審美雙重功能。Harrison利用這種材料實驗性地制作了多種玻璃器皿，包括玻璃杯、水壺、花瓶等，不但提升了人們對海洋生物材料的接納程度，也讓這種環保材料在使用場景上更為廣泛（如圖2所示）。

綜上所述，貽貝玻璃的發明與應用，其一，是對地區環境保護的重要貢獻；其二，是一次可持續材料創新與實踐的嘗試，引領環保材料成為未來家居系統中重要方向；其三，通過工藝和技術的升級，可以不斷拓展玻璃表面的質感和紋理，讓材料兼具實用與審美屬性，讓使用范圍更加多元，符合不同家居風格的審美需求；其四，利用地域性材料進行材料再造，可以輔助傳承和展示當地文化，建立居民與材料之間的人文聯系。

趨勢洞察2：環境可持續維度。未來青年一代對輕家裝、DIY家裝、多功能可拓展居住空間、共享資源的關注逐年升高。從環境資源可持續的視角出發，可降解、經濟、再生、廉價、可DIY制作的海洋生物材料可以滿足他們對居家系統創造的多種需求。同時，生物材料會更多關注低碳環保、健康生活、自主生產綠色產能等因素。案例2是BioFactory壁掛式的海洋生物工廠系統，可以為家居系統自主供能，在未來可能會成為居家系統中冷卻空氣、調節溫度、適配光線，替代空調、空氣凈化器、空氣加濕、除濕設備的生態系統。該裝置利用微藻測試未來建造生物造能設備的可行性，因為微藻可以在墻壁上的光生物反應器內高效生長，并以環境中的二氧化碳為食，微藻中生長出來的產物將成為碳中和食品和包裝的原材料。此外，不同特性的藻類，可以隨著不同供應鏈的需求共同進化。它們生長迅速，可以適應極端的城市條件，并能通過自身代謝水與空氣中的污染物（如圖3所示）。

↑圖2 貽貝生物玻璃（作者自制）

↑圖3 微澡生物工廠（作者自制）

綜上所述，微藻生物工廠的建立為家居系統帶來的積極影響包括：第一，創建了一個可調節的智能遮陽系統，從而在允許自然光進入空間的同時減少建筑物的冷卻負荷。據計算，這種方法可以節省高達65%的HVAC冷卻玻璃慕墻的能量[8]；第二，考慮到居住者的健康、適應性或響應性因素，微藻提高了用戶心理效益。據文獻記載，接近自然元素可以提高15%的幸福感和創造力、6%的生產效率[8]；第三，微藻生態工廠創造了新型綠色能源循環空間，自動化、人工智能和生物技術的融合將可持續理念嵌入家居系統設計之中。第四，從微生物供能再到未來家居系統的烹飪和園藝聯動，微藻裝置將以積極的態度，培養、收獲和加工綠色有機材料。

趨勢洞察3：技術工藝可持續維度。從技術的角度來看，生態材料和更清潔、更高效的技術，以最大限度地減少能源消耗，并致力于建立零污染的技術系統[9]；從工藝的視角發現，海洋生物材料的研發目標，不是簡單替代不可回收、對環境、資源與人產生危害的材料，而是要通過技術革新、工藝精進和材料生態性能，研發生產出較傳統材料更實用、更耐用、更美觀、更具可塑性、更多功能性的新型生物合成材料。這些材料將利用組合思維，在融合傳統材料優勢的基礎上，突破限制條件獲得更優化的系統升級。案例3是QNewtab-22設計工作室為海洋廢料貝殼提供的一個處理思路。材料以“骨炭材料”的加工技術研究和開發為核心，材料經過高溫厭氧環境的“骨炭”技術的處理后，通過添加天然黏合劑的塑形工藝流程，制成一種全新的可持續生物復合材料。根據復合材料可塑性、多孔透水、易降解的特點，應用于家居植物種植系統，在種植工具使用完畢后，可直接置于土壤中，免去清洗工具附著泥土的繁雜步驟[10]。此外，貝殼的主要成分是碳酸鈣，恰巧也是生產水泥的關鍵成分。將貝殼研磨后與沙子、礦物以及天然無毒的黏合劑相混合，制造出具有混凝士般堅硬特性、水磨石般藝術美感的生物石材，其應用范圍包括花瓶、花架、桌布、飾品、墻面裝飾瓷磚等（如圖4所示）。

綜上所述，技術、工藝升級產出的貝類材料具有以下優勢：第一，實用性強，擁有塑料般的硬度、有多重可塑性；第二，多重功能，純天然制成的可持續材料可以為植物生長提供氮、氧、鈣等多種元素，解決家庭種植中易污染難施肥的使用痛點；第三，生態與家居系統雙重貢獻，不僅為廢棄海洋資源提供了新的用途和價值，在改善因水產甲殼廢棄物造成的環境污染和資源浪費的同時，解決家庭種植場景的痛點問題，達到生態與產業的雙重可持續；第四，安全環保，天然、無毒、可持續，甚至可作為混凝土的可持續替代品；第五，美學功能，材料富含的自然紋理，為家居系統提供良好的裝飾性。通過材料創新廢棄貝殼在另一個程度上展開了它全新的旅途，在材料、設計、建筑、環保等方面發揮它的光芒。

趨勢洞察4--用戶可持續維度。從用戶視角發現，生物材料受到越來越多的用戶青睞，用戶可以利用生物材料進行自我審美表述和心理療愈，這將拓展材料的精神價值，并鼓勵用戶關注和共創可持續環境。依此推導，用戶對家居產品的需求開始從物理功能向精神功能延伸，從基本需求向魅力需求的升維。案例4是利用海洋蔓草材料設計出的系列低碳可持續家具，其獨特的觸感不但可以輔助環境調節熱度和濕度，而且還可以讓使用者獲得心靈的慰藉。建筑師兼設計師David Thulstrup創造了MOMENTUM蔓草家具系列，由矮桌、高桌、講臺、屏風組成。蔓草類似于軟木材料，可以吸熱和吸濕，且具有良好的防火、防霉和防腐性能。在材料產出過程中不添加任何有毒成分，因此，這種材料也有利于改善室內空氣質量。設計者認為使用蔓草作為家具的主要材料不僅因為它的特性，還因為它是自然的、可持續的和革命性的。蔓草系列家具設計突出了材料的自然美和觸感，并且尊重蔓草的地域文化屬性，還維護了設計和環境平衡需求。

綜上所述，蔓草系列家具設計的最大優勢在于為用戶營造的精神享受和自然美學，以自然材料作為原材料，其獨特的肌理美感不但為家居空間增加了天然的審美元素，讓家居環境呈現出最簡約、最質樸的自然狀態，而且還表現出一種借由微妙的不完美顯現出來的自然之美，這種美學在日本被稱為“wabi-sabi -侘寂之美”[7]。它與西方審美觀念不同，西方審美強調對稱與完美，而它則強調外觀形式的不對稱，通過利用天然材質來展示一種簡約的、純凈的自然美，并為生活創造一種井然有序的智慧之境。此外，蔓草材料可以降低對環境影響，有益于健康家居環境的打造。

二、放眼未來生活探索海洋生物材料的應用智慧

結合案例分析發現，海洋生物材料創新不但推動了材料設計學科的研發，還改變了設計創新因材料限制而妥協的現狀，同時，以設計主導的跨學科融合思維將為材料創新提供新路徑[8]。將海洋生物材料在家居系統中融合應用的關鍵要素總結歸納如下。

第一，目標用戶和主流消費市場已發生轉化。泛家居產業將聚焦青年群體的消費趨勢，建立用戶心智模型，并嘗試將可持續設計、生態資源保護等觀念，與目標群體進行利益、觀念、價值融合，這將成為生物材料推廣的重心與挑戰。Z世代作為家居行業的消費主力，他們自信、勇于去追求自由和精致的生活方式，同時，多元化的生活方式為他們提供思考生態平衡、構建人與社會和諧統一的思維空間[9]。

第二，以模塊化、組合式的思維進行材料再造。無論應用于家居產品還是家具設計，模塊化材料不但價格成本低廉，而且便于用戶組裝拆卸，為青年群體提供家居裝飾多樣性的自由度，符合用戶樂于參與家居產品設計、探索和創造的心智模式。

↑圖4 海石系列家居產品（作者自制）

↑圖5 蔓草系列家具（作者自制）

第三，在材料再造的過程中，尊重材料自然的屬性。這將本能性地拉近用戶與自然材料之間的距離，增加材料的親和力，有效發揮材料在觸覺、視覺甚至嗅覺上的自然治愈能力。荷蘭設計師德喬·雷米認為：“設計不僅賦予材料新的價值，引發視覺、觸覺等心理體驗，還將改變產品和材料的形式語言、使用情境，進而讓材料產生令人驚艷且極富想象力的氣質，與傳統材料拉開距離，提升材料設計的價值”[2]。因此，材料再造設計不局限于形式創新和情感交互，它將形成一種思維態度，即跳出器物設計格局后，思考和規劃環境與社會的可持續發展。

第四，融入家居系統的生物材料極有可能是“活”的。生物材料將發揮比居家植物更多的功能和作用，為居家系統提供能源供給的同時，還可以消耗二氧化碳，減少碳排放、增加光合作用，調節室內的空氣和溫度系統，這也許會成為替代空調、風扇、空氣加濕器、空氣凈化器的可持續途徑。

第五，為具有地域性特征的材料尋找適當的使用情境。海洋生物材料會與沿海生活的居民產生天然的生活、生產關聯，如果將其應用于當地服務系統中，解決地域性環境污染、資源過渡消耗、人與自然關系失衡等問題，不但可以通過生物材料的自然屬性獲得更多用戶的認同，而且因為可以就地取材，這將有利于材料的持續供給。

第六，生物材料設計應鼓勵青年群體參與其中，形成融合型、參與式設計團隊。青年參與設計可以通過三種方式，即感官參與、精神參與和行為參與。感官參與是指用戶身臨其境的體驗設計；精神參與則鼓勵用戶在沉浸過程中獲得情緒共識和設計靈感；而行為參與側重用戶對產品實現性的影響[10]。在生態材料設計進程中，設計者和用戶將在材料產出、產品制作、設計推廣等不同階段發揮作用，促進、影響、輻射更多人的可持續觀念、生態保護意識覺醒。

以上的設計策略不僅作用于解決某個地區環境問題，其中的潛在價值在于，生物材料設計的重點也許不在于或者也不一定能夠全面地解決生態環境的現實困境，因為設計者勢單力薄，所以只有呼吁、提升更廣泛層面社會群體的環境保護意識，才有機會扭轉未來生活、生產局勢，這也將從更宏觀的角度去改善社區、社會組織、國家以及整個地球生態系統的狀況。

結語

泛家居行業興起也面臨著環境污染、氣候突變、生態失衡、資源匱乏等挑戰，植入海洋生物材料的家居系統設計可以作為一個新的思考方向，也為未來家居可持續系統指引新的趨勢。從中可以發現，所謂的設計趨勢預測往往隱藏于生活方式與生產模式改變產出的微信號之中，通過洞察用戶、產品、市場、環境、技術等領域進而發現機遇。在機遇轉化的過程中，通過數據與文獻分析機遇轉化為設計勢能的可行性與挑戰。最后，合理評估設計勢能所能輻射的社會范圍，引領設計者從更宏觀的視角去審視家居系統、消費市場與社會組織架構之間的關系，才能做出更有價值的未來家居生態系統趨勢預測，以此為企業、市場、個人消費者提供戰略預判與設計指引。