基于可持續(xù)設(shè)計的電梯按鍵消毒燈設(shè)計研究

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

關(guān)鍵詞：疫情防控常態(tài)化;可持續(xù)設(shè)計;模塊化;電梯按鍵消毒

中圖分類號：TB472 文獻(xiàn)標(biāo)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(fā)以來，我國一直積極應(yīng)對，目前國內(nèi)的疫情防控逐步走向平穩(wěn)，進(jìn)入疫情常態(tài)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(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計，在保證其具備基礎(chǔ)消毒功能的基礎(chǔ)上，將可持續(xù)設(shè)計理論應(yīng)用其中，旨在降低生產(chǎn)、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(xù)設(shè)計的研究不僅是出于疫情防控常態(tài)化考慮而出現(xiàn)的。21世紀(jì)以來，關(guān)心自然、環(huán)境保護、人與自然和諧共生等概念逐漸進(jìn)入人們的視線，與19世紀(jì)末激昂、充滿激情的設(shè)計風(fēng)格相比，20世紀(jì)末的設(shè)計風(fēng)潮更加關(guān)注工業(yè)革命以來大批量生產(chǎn)和大量工廠帶來的負(fù)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(shè)計發(fā)展方向[1]。工業(yè)革命之后，工業(yè)化、大批量生產(chǎn)讓人們的物質(zhì)生活得到了滿足，但環(huán)境污染、資源匱乏等危機也隨之產(chǎn)生?！澳茉次C”“全球變暖”“環(huán)境污染”“生態(tài)破壞”之類的字眼自20世紀(jì)末開始不斷出現(xiàn)在人們的視線中，這與人類大量的生產(chǎn)制造活動對現(xiàn)代化急功近利的追求有著密不可分的關(guān)系?，F(xiàn)代化的生產(chǎn)制造消耗了大量資源，不僅會打破地球的生態(tài)環(huán)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(shè)計師開始反思，力圖通過設(shè)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(xù)設(shè)計這一概念被提出并得到廣泛的關(guān)注與重視，設(shè)計師們對舊有的浪費資源的設(shè)計理念如有計劃的商業(yè)廢止等進(jìn)行反思，力圖通過新的設(shè)計理念與方法，在人與自然之間建立起良好發(fā)展的關(guān)系。

1 可持續(xù)設(shè)計概述

可持續(xù)設(shè)計也稱生態(tài)設(shè)計、環(huán)境設(shè)計、循環(huán)化設(shè)計，是指在產(chǎn)品完整的生命周期中，以產(chǎn)品的環(huán)保、生態(tài)化為設(shè)計目標(biāo)，在滿足生態(tài)環(huán)保的同時讓產(chǎn)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(huán)、再利用。可持續(xù)設(shè)計要求每一位設(shè)計師在進(jìn)行設(shè)計時都能對現(xiàn)有設(shè)計與環(huán)境之間的關(guān)系進(jìn)行反思，努力追求環(huán)境性、功能性和經(jīng)濟性的和諧統(tǒng)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(chǎn)品中帶有可持續(xù)理念的語義，讓使用者也能潛移默化地受到影響，養(yǎng)成可持續(xù)的習(xí)慣，進(jìn)行可持續(xù)消費，為環(huán)境保護做出貢獻(xiàn)。設(shè)計理論家維克多·帕帕奈克（VICTOR PAPANEK）在《為真實的世界設(shè)計》一書中首次提出“可持續(xù)設(shè)計”的概念，他認(rèn)為設(shè)計過程中應(yīng)該認(rèn)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(xiàn)[2]。在這之后，可持續(xù)設(shè)計概念席卷了全球。

2 可持續(xù)設(shè)計方法

本文從產(chǎn)品生命周期中的各個環(huán)節(jié)分析可持續(xù)設(shè)計的具體方法與應(yīng)用。產(chǎn)品生命周期分為設(shè)計、制造、銷售、使用與回收，其中設(shè)計環(huán)節(jié)最為重要，在設(shè)計環(huán)節(jié)中不僅應(yīng)考慮產(chǎn)品本身的可持續(xù)環(huán)保，作為統(tǒng)籌環(huán)節(jié)，設(shè)計過程中也要時刻考慮到制造、銷售、使用、回收環(huán)節(jié)中各種可持續(xù)設(shè)計的可能性，綜合考慮各環(huán)節(jié)的系統(tǒng)化、模塊化、低碳化等。從設(shè)計環(huán)節(jié)出發(fā)的常見的設(shè)計方法有功能主義、簡約主義與非物質(zhì)設(shè)計等。從制造環(huán)節(jié)著手應(yīng)考慮材料與生產(chǎn)方式的可持續(xù)，進(jìn)行減量化設(shè)計。針對運輸環(huán)節(jié)，設(shè)計師應(yīng)考慮產(chǎn)品的包裝方式與運輸過程中的碳排放。用戶的使用環(huán)節(jié)可控性較弱，設(shè)計師需要使產(chǎn)品耐用，并具有引導(dǎo)性，讓用戶自然地參與到可持續(xù)行為之中，并愿意再使用以降低生產(chǎn)消耗。回收階段應(yīng)考慮產(chǎn)品的再循環(huán)，要降低廢品生產(chǎn)率，并對廢品實現(xiàn)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(xù)設(shè)計并沒有明確的形式美學(xué)或特有的設(shè)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(xù)設(shè)計中，“少就是多”具有了新的含義，如著名的德國設(shè)計師迪特·拉姆斯曾提出“設(shè)計十誡”，其中就有一條為“最好的設(shè)計就是盡可能少地去設(shè)計”。被稱為“新功能主義者”的設(shè)計師迪特·拉姆斯在每件產(chǎn)品的設(shè)計環(huán)節(jié)都努力減少設(shè)計，只保留屬于該產(chǎn)品功能的設(shè)計。在迪特·拉姆斯的影響下，一種追求極致簡單的設(shè)計流派興起，致力于將產(chǎn)品的造型簡化到極致，即“簡約主義”。而這樣的設(shè)計理念恰恰也是可持續(xù)設(shè)計所強調(diào)的，二者都強調(diào)在設(shè)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(shè)計重心更多地放在研究如何更好地實現(xiàn)產(chǎn)品功能，更加注重用戶體驗與使用細(xì)節(jié)。

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

2.2 非物質(zhì)設(shè)計

傳統(tǒng)的設(shè)計集中在對物質(zhì)的設(shè)計上，在當(dāng)下互聯(lián)網(wǎng)相當(dāng)發(fā)達(dá)的信息社會，設(shè)計發(fā)展趨勢也和過去有所不同，設(shè)計從對物質(zhì)進(jìn)行設(shè)計轉(zhuǎn)變?yōu)闊o形的設(shè)計，轉(zhuǎn)變了以往占有、購買物質(zhì)產(chǎn)品的思想，讓消費者的觀念轉(zhuǎn)變?yōu)橘徺I并享用物質(zhì)產(chǎn)品所提供的功能服務(wù)，如共享單車、共享洗衣房等等。部分設(shè)計師改變傳統(tǒng)思想，站在更高的視點理解產(chǎn)品與服務(wù)，開始研究人與非物的關(guān)系，通過提供優(yōu)良的服務(wù)而非提供產(chǎn)品，減少在物質(zhì)產(chǎn)出中的資源消耗，在滿足了用戶需求的同時，也達(dá)到了可持續(xù)發(fā)展的目的。

2.3 系統(tǒng)化設(shè)計

系統(tǒng)化設(shè)計可以實現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期中各個流程上的可持續(xù)。在前期設(shè)計階段，要對設(shè)計對象的生命周期進(jìn)行分析，對每個環(huán)節(jié)都要進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計，使產(chǎn)品在生命周期的各個階段都能得到合理的資源配置。設(shè)計時要優(yōu)化設(shè)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(dǎo)民眾可持續(xù)消費、可持續(xù)生活，回收更換時盡可能地降低廢品率，并進(jìn)行無害化處理，減少對環(huán)境的負(fù)面影響。

2.4 模塊化設(shè)計

“模塊化設(shè)計”最早是貝倫斯在通用電器公司經(jīng)過大量實踐和經(jīng)驗總結(jié)后使用的新理念，最初，模塊化設(shè)計的提出是為了適應(yīng)機械化批量生產(chǎn)與標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的需要，不同于過去設(shè)計單獨式產(chǎn)品，批量生產(chǎn)需要在設(shè)計環(huán)節(jié)設(shè)計一系列標(biāo)準(zhǔn)化的零件，再由各零件組合形成若干種產(chǎn)品。這樣的設(shè)計生產(chǎn)模式大幅降低了生產(chǎn)、開發(fā)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(chǎn)品出現(xiàn)故障，只需找到出現(xiàn)故障的零部件并進(jìn)行維修或更換即可，延長了產(chǎn)品使用壽命，與之前整個產(chǎn)品的回收或報廢相比，不僅避免了因完整產(chǎn)品廢棄而造成的資源浪費，也在原材料的開采與供應(yīng)、成產(chǎn)制造、運輸配送與廢棄處理等環(huán)節(jié)減少了資源浪費，減少了設(shè)計生產(chǎn)廢料對自然環(huán)境的破壞。

2.5 低碳設(shè)計

低碳設(shè)計即在設(shè)計過程中考慮產(chǎn)品生命周期各個環(huán)節(jié)并降低碳排放的一種設(shè)計生產(chǎn)方式，任何一種溫室氣體的減量排放都可以被認(rèn)為是低碳的。設(shè)計師在設(shè)計產(chǎn)品時，不僅需要對產(chǎn)品的功能與形式、用戶使用、產(chǎn)品壽命、生產(chǎn)制造成本等進(jìn)行設(shè)計，同時也應(yīng)在各環(huán)節(jié)進(jìn)行低碳設(shè)計，如在生產(chǎn)環(huán)節(jié)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(yīng)考慮其運輸過程中的碳排放，如相較于塑料，玻璃生產(chǎn)產(chǎn)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(chǎn)生更多的碳排放。因此，設(shè)計師應(yīng)統(tǒng)籌考慮各個環(huán)節(jié)中的碳排放與各環(huán)節(jié)的相互影響，做到低碳設(shè)計。

3 可持續(xù)設(shè)計在消毒燈設(shè)計中的應(yīng)用研究

本文以疫情常態(tài)化防控為背景而設(shè)計的模塊化電梯按鍵消毒燈為例，分析產(chǎn)品設(shè)計中對可持續(xù)設(shè)計的應(yīng)用。

如今無論是小區(qū)、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(qū)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(shù)量多、種類多，這給消毒產(chǎn)品的設(shè)計增加了難度，然而若是針對不同電梯分別設(shè)計生產(chǎn)，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(shè)計旨在通過在疫情期間盡可能少地對電梯進(jìn)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(jù)國家衛(wèi)健委發(fā)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(dāng)波長的紫外線破壞微生物機體細(xì)胞分子結(jié)構(gòu)，以達(dá)到殺菌消毒的效果[4]。

3.2 外觀造型設(shè)計

依據(jù)可持續(xù)設(shè)計的原則，在設(shè)計消毒燈外形時應(yīng)減少不必要的裝飾，去除不相關(guān)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(jù)安全感語義選用圓角設(shè)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(nèi)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(zhì)量、可回收率、化學(xué)穩(wěn)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(zhì)量輕、運輸成本低、材料生產(chǎn)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(fù)雜，再利用率低。而采用連續(xù)本體聚合法生產(chǎn)的ABS產(chǎn)品更純凈，回收率高，無廢水排放，產(chǎn)生廢氣少。

3.4 結(jié)構(gòu)分析

模塊化電梯按鍵消毒燈采用模塊化設(shè)計的方法，只需要生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化燈管子模塊即可自由進(jìn)行裝配，可以適應(yīng)各種尺寸與型號的電梯按鍵面板，與直接生產(chǎn)不同型號的消毒燈（如圖）以配合不同的電梯使用的設(shè)計生產(chǎn)方法相比節(jié)約了大量生產(chǎn)制造的材料與能源，在出現(xiàn)局部燈管故障時只需更換零部件后即可繼續(xù)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(shè)計時在燈管內(nèi)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(jié)語

隨著自然環(huán)境惡化、自然資源短缺等現(xiàn)象頻現(xiàn)，可持續(xù)設(shè)計、可持續(xù)發(fā)展的理念得到了更加廣泛的共識，使得設(shè)計師們積極尋求新的設(shè)計方法與模式以適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展趨勢。本文通過可持續(xù)設(shè)計方法的應(yīng)用，進(jìn)行模塊化、低成本、適用于疫情防控常態(tài)化階段的電梯按鍵消毒燈設(shè)計。模塊化的設(shè)計適用于多種場景，既可以實現(xiàn)快速生產(chǎn)投放，也節(jié)約了大量生產(chǎn)、運輸、更換成本。可持續(xù)設(shè)計、可持續(xù)發(fā)展的理念是以人與自然環(huán)境和諧相處為前提的設(shè)計理念，強調(diào)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(xiàn)人與自然的和諧統(tǒng)一。

參考文獻(xiàn)：

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[4] 賈北寧.紫外線燈殺菌效果檢查[J].中國畜禽種業(yè)，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(yè)設(shè)計。