摘要:家具产品的生态设计将家具生产过程纳入生物圈的物质循环系统;它包括对家具设计的经济性、功能性、审美性的思考,更把生态环境的优化作为衡量设计质量的指标。本文从生态概念出发,引出生态设计,进而论述产品的生态设计方法,最后引出家具产品的生态设计,并以实际案例对生态类家具进行解析。指出家具产品的生态设计对于产业发展具有的现实意义。
站在21世纪的门口,我们迎来的是一个技术发达、经济腾飞的时代,同时我们也遭遇一个生态道德退化和溃败的时代。人们在欢庆征服大自然的胜利的同时也发现了自然生态与人类生态的惊人退化。地球人口的激增、科学和经济的飞速发展、以及工业和城市人口的过分密集,使人们对能源、土地、原辅材料等的需求量也越来越大,排放出的污染物、废弃物越来越多,导致了环境质量的日益恶化。为了寻求从根本上解决环境污染的有效方法,到了90年代,随着全球性产业结构的调整和人类对客观认识的日益深化,在全球掀起了一股“绿色消费浪潮”。这样的背景下,生态设计、绿色设计、为了环境的设计等从产品的开发阶段就考虑其环境影响的思想应运而生,并且迅速渗透到设计的各个领域。
为人类提供重要消费品之一的家具与服装、家用电器、汽车被列为是国际贸易中四大消费性商品,是国民经济的一个重要组成部分,也是环境污染的主要源头之一。和其他制造产业一样,家具产业正面临着“可持续发展”的重大挑战,生态设计和生态制造理念是实现家具业可持续发展的必由之路。
1生态与生态设计
1.1 生态的提出
最早提出生态概念的是德国动物学家海克尔,他认为动物对于无机和有机环境所具有的关系就叫做生态。1895年植物生态学创始人瓦尔明奠定了植物生态学的基础。1935年英国生态学家坦斯利提出生态系统的概念,即:有机体必然与它们的环境形成一个自然生态系统。现代科学认为,生物与环境因素的相互关系就是生态。
1.2 生态设计的提出
1.2.1生态设计的概念
生态设计是面向产品整个生命周期的设计,它包括从原材料生产、产品制造过程、装配、包装、运输、销售、使用直至废气、淘汰产品的处理所设计的各阶段的总和。
产品的生态设计是20世纪90年代出现的关于产品设计的一个新概念,生态设计有时也称绿色设计或生命周期设计或环境设计,是指将环境因素纳入产品的设计之中,从而帮助确定设计的决策方向。生态设计要求在产品开发的所有阶段均考虑环境因素,从产品的整个生命周期减少对环境的影响,最终引导产生一个更具有可持续性的生产和消费系统。
1.2.2生态设计与传统设计的比较

用生态学思想规划家具系统的全过程,使“人-家具系统-环境”相互和谐,并将这种构想通过图纸、模型或样品表达出来。这种设计既考虑满足人的需求,又遵循自然与客观的法则,以促进人与自然的共同繁荣。这就要求设计者用系统化、整体化的观点辨证地把握人与自然之间既对立又统一的关系。一方面要充分发挥设计者的主观能动性,创造性地运用科学与艺术手段利用和改造自然环境,设计符合人生活需要的家具。另一方面又要注重人与自然的“和谐”、“合作”。
2中国古代生态设计思想在家具上的体现
中华民族历来崇尚“天地人和”、“阴阳调和”与“天人合一”的观念,并且把热爱土地和保护自然融人了这些观念中。“天地人合一”是一种宏观战略思想,因而也属于大生态思想的萌芽。儒家对于“天地人合一”思想的发展做出了极重要的贡献。儒家六经之首的《周易》讲天、地、人三才之道,是三者有机统一的整体世界观。天地人合一思想还有另外一层重要涵义,即人本思想。从生态学观点看,这是典型的人类生态学观点。人类生态学是研究人的吃、穿、住过程与环境的相互关系的生态科学的分支。
宋代的黄伯恩做的《燕几图》,它是按一定比例,制成大、中、小三种可以组合的餐桌,这个案几的设计就体现了古人最古朴的模数化设计思想。包括两张4X1的长桌,两张3X1的中桌和三张2X1的短桌。其原理是:以一尺七寸五分的正方为基本,形成三种长方形的桌面。大桌面为七尺(即1.75x4)可坐四人,共有两张。中桌面为五尺二寸五分(即1.75x3)可坐三人,共有两张。小桌面为三尺五寸(即1.75x2)可坐二人,共有三张。桌脚高度均为二尺八寸。由于大、中、小三种桌面共七张,作者为之命名为“七星”。图1为《燕几图》的七星桌面。

图1
明代的《蝶几图》创造出以斜角形为基本形制的组合家具,构思更为新颖变化更为多样,形式也更为丰富多彩如图2。

图2
中国古代明式家具用材基本为纯木质材料,可再生,天然无公害,废弃后多用作燃料或其他方面的支承物件,对于环境的影响很小。考究的明式家具多用硬木,使用寿命长,材质好不需进行防护性处理,为充分显露其优美纹理而不上漆,不做过多的雕琢,仅采取打磨上蜡和抛光的工艺,这样不但大大减化了工艺,减少了工序,降低了劳动强度,节约了能耗,并且从根本上杜绝了有毒材料的使用。纯手工艺制作方式使得噪声污染、空气污染、水污染等几乎不存在,且能耗相对少。
图3
3西方现代生态设计理念在家具上的应用
西方生态学思想认为,人类与自然和谐是必然的。和谐意味着依照自然规律办事。生态规律是自然规律中的主体,遵循生态规律是人类诞生以来就一直孜孜不倦地追求的一个过程。
生态系统是包括人类在内的以生物聚落占主导地位的系统,这也是区别于任何其他非生命系统的显著特征;生态系统是一个开放的功能系统,它不断地同外界进行物质循环、能量转化和信息传递;生态系统的边界是根据研究内容、目的和目标而划定的。小至一个鱼塘,大至整个生物圈,都是一种生态系统。
西方国家在工业设计领域很早便引入了生态设计的概念,在家具工业设计方面,比较杰出的是美国赫尔曼·米勒公司和德国的韦尔卡恩公司。
自从20世纪90年代以来,赫尔曼·米勒公司一直坚持使用“地球友好”型材料,关注环境因素,专注于生态设计、洁净技术、无公害制造和可持续发展,强调家具各零部件都要可循环或再利用,甚至在椅子底部浇铸上椅子部件分解图及其所使用材料的识别码,以便于以后对材料的分离和回收。同时,要求所有的产品都设计成可拆卸的,这样家具的各个部件都可以进行再利用或再循环。他们开发新的包装材料以替代传统的瓦楞纸板和泡沫聚苯乙烯,减少产品包装过程对环境的影响。
韦尔卡恩(Wilkahn)是德国一家制造和销售办公桌椅的公司,他们引进了一种产品开发生态核查清单,以确保产品尽可能简单、长寿型最大化、材料可重复利用、设计维持长久感染力。如他们开发的皮克多(Picto)椅,所用材料的85%可再循环,设计师以使用较少零部件的革新性设计来抵消环境友好材料的较高成本,见图4。密斯凡德罗“少就是多”概念也适用于其他产品,如“Modus”椅,其背部是从一种织物而不是聚丙烯制作的,见图
 
图4
4 中国现代生态家具实践
4.1竹材家具的开发
成立于2002年的深圳家具研究开发院致力于行业内新材料和新工艺的研究与应用,2005年院里成立了生态产品研发部,着力于钢竹家具的研发与设计。基于竹材良好的性质,研发院以竹胶板和钢材这两种可再生的原材料为基材,通过运用人体工学和美学开发竹钢系列的家具,见图5、6、7、8。预计此套产品将于明年3月份在第18届深圳国际家具展览会上推出。
竹材是一种天然可再生材料,一次成林后,只要合理经营,可永续利用,并且竹材生长迅速,生物量大,成材早,3~5年即可采伐,加之竹材本身优良的物理、力学、机械性能,是一种宝贵的自然资源。竹材层积材是竹材构成单元的纹理方向在板坯中互相平行排列胶合而成的一类竹材人造板。其生产工艺相对较简单,工序少,采用热压和冷压技术都可以。竹材层积材的原材料竹材取自自然,但竹材的再生能力强,生长周期短,如果采掘有度与其再生能力相持平的话,竹材原材料的采伐对环境影响甚微。竹材层积材所用胶种好,环保性能高,在制造和使用过程中,对环境的污染相对小,并且因竹材的高吸热、吸湿的天然特性,在其使用过程中还会给人带来冬暖夏凉的舒适感。竹材层积材经过特殊的防虫、防蛀、防腐等处理,使用寿命长。废弃后可做燃料,即使被丢弃于环境中,也能自然降解,对环境影响小。对竹材层积材来说,使用的其实是竹子的竹肉,因为竹青部分含高硅质,质地坚硬,表面光滑,附着一层腊质;竹黄组织脆弱,竹青及竹黄对胶的水溶性很差,而附在竹黄上的透明如纸的竹膜,对胶合会有严重的隐患,因此生产竹材层积材必须削去竹青、竹黄、竹膜。在这个过程中,不但产生固体废料,而且因为工序的增加,加工强度的增大,需要消耗很多能量。为了降低加工难度和能量消耗,提高加工性能,需要对竹材进行高温软化,即化学处理,但在此过程中会造成某种程度的水污染。并且在其热压成板的过程中能耗也较大。与木材人造板相比,竹材层积材相对只是耗能较高,对环境的其他方面的影响都很小。
图5
图6

图7
图8
以家具为核心,把家具生产过程以及家具的使用和用后处理过程联系起来,就构成了一个家具系统,包括原材料的采掘与生产,家具制造与使用以及用后处理、再利用等。在这个从“摇篮到再生”的生命周期中,同自然生态系统一样是物质、能量和信息流动的特定分布。家具系统生态化的出发点就是将家具系统的整个过程比拟为一个自然生态系统,借鉴自然生态系统的物质与能量流动模型,对系统的输入与输出进行综合平衡。
信息来源:《深圳家具》
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