兒童戶外設(shè)施產(chǎn)品中材料非物質(zhì)性的設(shè)計表達(dá)

劉杰成，龔昊天

（武漢理工大學(xué)，武漢 430070）

兒童在室內(nèi)外環(huán)境中獲得充足的活動空間是進(jìn)一步鞏固兒童身體素質(zhì)的重要條件[1]。在這樣的背景下，兒童戶外設(shè)施產(chǎn)品層出不窮，而兒童作為其主要的使用群體，產(chǎn)品的使用體驗受到了設(shè)計師的廣泛關(guān)注。

目前，部分學(xué)者認(rèn)為兒童戶外設(shè)施產(chǎn)品的研究偏向于產(chǎn)品的安全性和人性化，從這個角度探討了產(chǎn)品材料對兒童健康的影響，以及產(chǎn)品在交互層面對兒童的積極影響[2-3]。胡以萍等[4]通過CiteSpace 軟件對國內(nèi)外兒童戶外設(shè)施產(chǎn)品的熱點關(guān)鍵詞進(jìn)行了分析，認(rèn)為兒童戶外設(shè)施產(chǎn)品應(yīng)加強(qiáng)產(chǎn)品交互、提升使用體驗。徐茵等[5]以“角色認(rèn)知”交互體驗的設(shè)計模式為切入點，強(qiáng)調(diào)了兒童的視覺感知模式和認(rèn)知模式是該類兒童戶外產(chǎn)品設(shè)計的根本出發(fā)點，認(rèn)為材料在產(chǎn)品中的設(shè)計方式與兒童自身獲得的體驗是研究重點。上述文獻(xiàn)圍繞著產(chǎn)品設(shè)計表達(dá)和使用體驗等方面進(jìn)行了論述，對相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計創(chuàng)新提出了新的研究方向。在產(chǎn)品設(shè)計表達(dá)的途徑中，材料的作用得以體現(xiàn)，王萍[6]通過調(diào)查問卷對成都地區(qū)的兒童戶外設(shè)施產(chǎn)品進(jìn)行了調(diào)研，得出兒童對相關(guān)產(chǎn)品材質(zhì)具有較高的認(rèn)同，認(rèn)為合適的材料可以提升兒童社交與學(xué)習(xí)能力。王雨嫣[7]以兒童視角討論了兒童戶外設(shè)施產(chǎn)品通過材料展現(xiàn)的“美育”概念，材料對空間的美化營造帶來審美的樂趣。曾棟等[8]整理、歸納了國內(nèi)外產(chǎn)品材質(zhì)設(shè)計研究成果，從材料材質(zhì)的角度切入，總結(jié)了產(chǎn)品中單觸覺模態(tài)與跨模態(tài)下的材質(zhì)設(shè)計。殷陽怡等[9]以產(chǎn)品的觸覺體驗為出發(fā)點，總結(jié)了材料的材質(zhì)、紋理與觸感在兒童戶外設(shè)施產(chǎn)品中的設(shè)計方法。以上文獻(xiàn)對產(chǎn)品中材料的觸覺體驗進(jìn)行了研究，在設(shè)計選擇上提供了參考意義，但未完全闡述清楚材料應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計表達(dá)的具體方式。同時也有從材料的感覺特性與情感語義方面來論述兒童類產(chǎn)品的研究，如張簡一等[10]針對兒童產(chǎn)品中塑料材質(zhì)進(jìn)行感覺特性和情感語義的分析，從產(chǎn)品表現(xiàn)效果和兒童心理接受能力來評價產(chǎn)品的設(shè)計效果。高立燕等[11]從兒童生理、心理差異的角度，對兒童產(chǎn)品的包裝設(shè)計進(jìn)行了對比研究，認(rèn)為應(yīng)從材質(zhì)等方面對產(chǎn)品包裝形式進(jìn)行靈活創(chuàng)新，賦予兒童產(chǎn)品包裝更好的審美、經(jīng)濟(jì)價值。然而，上述文獻(xiàn)的相關(guān)研究大部分是從材料幾何維度和理化維度等物質(zhì)性方面進(jìn)行探討，從材料非物質(zhì)性角度對產(chǎn)品設(shè)計進(jìn)行研究的文獻(xiàn)較少。李硯祖[12]認(rèn)為在“造物”中材料不僅決定了一定的加工工藝技術(shù)，也決定著器物的形式與風(fēng)格，在非物質(zhì)概念的影響下，不同的材料逐漸形成了獨特的設(shè)計語言形式。如今，在產(chǎn)品達(dá)到基本的“可用”與“好用”的功能外，設(shè)計師也需要從“風(fēng)格或美學(xué)驅(qū)動”或“文化與體驗驅(qū)動”等非物質(zhì)性方面進(jìn)行創(chuàng)新[13]。因此，除了對材料物質(zhì)設(shè)計進(jìn)行探討外，也應(yīng)該重視材料在非物質(zhì)方面對產(chǎn)品的介入，從而形成對材料設(shè)計表達(dá)更加積極與全面的探索。

本文圍繞兒童戶外設(shè)施產(chǎn)品中材料的實際應(yīng)用，從材料的非物質(zhì)性層面進(jìn)行探索，結(jié)合案例的整理與分析，構(gòu)建材料非物質(zhì)性與產(chǎn)品之間的設(shè)計表達(dá)關(guān)聯(lián)，以期為兒童戶外設(shè)施產(chǎn)品中材料的設(shè)計創(chuàng)新提供新的角度。

1 兒童戶外設(shè)施產(chǎn)品及其主要材料

1.1 針對兒童戶外設(shè)施產(chǎn)品的分類

市面上已有的兒童戶外設(shè)施產(chǎn)品類目繁多，針對消費群體和使用者群體的產(chǎn)品差異化主要通過產(chǎn)品自身的游樂類型和互動方式得以體現(xiàn)。本文以產(chǎn)品類目中不同的加工類型、動力驅(qū)動方式和兒童活動方式對兒童戶外設(shè)施產(chǎn)品進(jìn)行了分類，見表1。

表1 兒童戶外設(shè)施相關(guān)產(chǎn)品分類Tab.1 Product categories related to children's outdoor facilities

兒童戶外設(shè)施產(chǎn)品在不同分類下存在著不同的形態(tài)，而大部分兒童戶外設(shè)施產(chǎn)品與跑、跳、攀爬等大幅度活動密切相關(guān)。通過這些活動可以使兒童充分得到鍛煉，特別是在有限的活動范圍下，戶外活動空間的支持發(fā)揮了重要作用。因此，以兒童自身參與性為出發(fā)點，以兒童自身行為特征為依據(jù)，重點研究那些在適應(yīng)兒童“隨機(jī)而動”的活動模式下，構(gòu)成完整體驗空間的兒童戶外設(shè)施產(chǎn)品，并針對這類組成兒童戶外活動內(nèi)容中的產(chǎn)品進(jìn)行分析與討論。

1.2 兒童戶外設(shè)施產(chǎn)品主要材料類別分析

兒童戶外設(shè)施產(chǎn)品的材料選用，既有金屬材料，也有無機(jī)非金屬材料，同時木材、竹材，塑料、橡膠及復(fù)合材料的使用也十分普遍。環(huán)境友好性的材料近些年來也越來越被重視，使戶外產(chǎn)品滿足可持續(xù)發(fā)展的要求。本文通過實地調(diào)查和網(wǎng)絡(luò)檢索等方式，收集并整理了62 個實際案例，將產(chǎn)品所用的材料類型進(jìn)行了整理，見表2。

表2 兒童戶外設(shè)施產(chǎn)品中主要應(yīng)用的材料Tab.2 Main materials used in children's outdoor facility products

續(xù)表1

依據(jù)以上的材料分類結(jié)果，對收集到的62 個案例中主要的材料應(yīng)用進(jìn)行判別和標(biāo)記，按照材料的實際使用情況分組進(jìn)行統(tǒng)計，并對各組內(nèi)的占比進(jìn)行分析，見圖1。

圖1 兒童戶外設(shè)施產(chǎn)品中常見的主要材料應(yīng)用Fig.1 Main material applications commonly found in children's outdoor facility products

通過對材料應(yīng)用占比的分析可知，大多數(shù)兒童戶外設(shè)施產(chǎn)品常用的材料為金屬類材料，占總類別的30.28%，以鋼材為主，占25.69%，鋁材為輔，主要應(yīng)用于產(chǎn)品整體結(jié)構(gòu)骨架搭建和局部部件的連接固定。其次塑料、橡膠、有機(jī)涂料等合成高分子材料占總類別的24.77%，其中塑料因色彩豐富、可塑性強(qiáng)等特點被廣泛應(yīng)用于各類產(chǎn)品的表面結(jié)構(gòu)，占比10.09%。木、竹、藤等天然有機(jī)材料中木質(zhì)材料占比為19.27%，包括天然木材和加工木材，其具有材料紋理自然美觀、加工性好、強(qiáng)度高、導(dǎo)熱系數(shù)小等特點，被廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品的主要架構(gòu)或表面材料中。隨著可塑性更高、更輕質(zhì)高強(qiáng)的復(fù)合材料在兒童戶外設(shè)施產(chǎn)品中的應(yīng)用，更加豐富的形態(tài)結(jié)構(gòu)、更加多樣的組合式產(chǎn)品不斷出現(xiàn)。

2 材料非物質(zhì)性與設(shè)計選材

2.1 材料非物質(zhì)性的三個維度

在產(chǎn)品設(shè)計中，設(shè)計者需要以產(chǎn)品用戶需求為中心，通過色彩、材料和表面裝飾（Color，Material and Finishing，CMF）三者結(jié)合的方式，使它們成為設(shè)計中重要的形式元素[14]。其中對材料本身而言，一方面其物質(zhì)特性包括了材料本身的物理屬性，另一方面非物質(zhì)特性則是基于材料的物質(zhì)性而存在的[15]。因此材料的非物質(zhì)性概念并不是絕對孤立的，它強(qiáng)調(diào)了產(chǎn)品設(shè)計中物質(zhì)以外的因素，是基于材料的物質(zhì)性內(nèi)容而產(chǎn)生的。從感受方面來說，材料的“非物質(zhì)性”是人對產(chǎn)品中材料的物質(zhì)特性主觀認(rèn)識、理解的過程體現(xiàn)。

兒童對材料的感知主要體現(xiàn)在材料本身所形成的造型狀態(tài)和固有的肌理感受，這一部分包括了由視覺、觸覺采集到的產(chǎn)品信息，屬于產(chǎn)品通過材料而展現(xiàn)的形象特征[16]。在后天意識的培養(yǎng)過程中，兒童會將圖形類視覺信息、聲音類聽覺信息等產(chǎn)生關(guān)聯(lián)，因此材料的不同呈現(xiàn)形式會讓兒童產(chǎn)生自主性的想象和帶入，屬于產(chǎn)品通過材料而展現(xiàn)的意義特征。在更巧妙的產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)意和更新穎獨特的使用體驗下，從材料角度對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與組合的擴(kuò)展，屬于產(chǎn)品通過材料展現(xiàn)出的形態(tài)多樣化與結(jié)構(gòu)精巧性的型構(gòu)特征。

因此，材料非物質(zhì)性可以從兒童戶外設(shè)施產(chǎn)品的形象表達(dá)、意義表達(dá)、型構(gòu)表達(dá)三個維度進(jìn)行細(xì)分展開，形象表達(dá)主要是圍繞使用者自身來體現(xiàn)，包括使用者的生理、心理、行為等方面對材料的要求，更多體現(xiàn)的是“物用”層面的表達(dá)；意義表達(dá)包括的范圍非常廣泛，與產(chǎn)品自身所處的場地環(huán)境、想表現(xiàn)出來的主題、意境、體驗等多種因素相關(guān)，屬于抽象范疇的內(nèi)容，更多體現(xiàn)的是“物境”層面的表達(dá)；型構(gòu)表達(dá)則是材料的非物質(zhì)性不可回避的一個維度，是對材料的物質(zhì)性的擴(kuò)展和延伸，屬于“物構(gòu)”層面的表達(dá)。

2.2 設(shè)計選材的評價構(gòu)成要素

一個良好的兒童戶外設(shè)施產(chǎn)品應(yīng)在設(shè)計過程中，以兒童的生理特性、心理活動和行為需求為基礎(chǔ)，以此來提升產(chǎn)品對兒童的友好包容程度，同時也需要考慮材料的物質(zhì)性因素和非物質(zhì)性因素[17]。

兒童戶外設(shè)施產(chǎn)品中材質(zhì)的物質(zhì)性特征可以支持產(chǎn)品本身的物質(zhì)形態(tài)，包括材料物理性能、化學(xué)性能和加工方式，三個方面的相互配合對產(chǎn)品不同層面的展現(xiàn)都有支撐作用。在產(chǎn)品設(shè)計中，材料的使用途徑需要以兒童使用群體的實際感受為基礎(chǔ)從不同層面來考量，包括產(chǎn)品的材料質(zhì)感、主題情境、結(jié)構(gòu)形態(tài)等非物質(zhì)性的層面，從而打造豐富的游玩場景，滿足兒童的使用需求[18]。兒童戶外設(shè)施產(chǎn)品的設(shè)計選材，同時也需要考慮到材料非物質(zhì)性的因素，結(jié)合兒童自身對功能、審美等層面的主觀評價，材料的非物質(zhì)性可以從產(chǎn)品形象表達(dá)、意義表達(dá)與型構(gòu)表達(dá)三個維度來體現(xiàn)，見圖2。

圖2 兒童戶外設(shè)施產(chǎn)品的選材評價影響Fig.2 Effects of material selection on children's outdoor facility products

在充分考慮了兒童群體的需求特點后，兒童戶外設(shè)施產(chǎn)品中材料的非物質(zhì)性應(yīng)在設(shè)計細(xì)化過程中滿足各項價值維度的需求，在選擇材料時才能符合兒童使用產(chǎn)品時的場景性[19]。材料的非物質(zhì)性最終以不同的形式與產(chǎn)品設(shè)計需求產(chǎn)生聯(lián)系，構(gòu)成了在三個表達(dá)維度影響下產(chǎn)品的不同方面，并針對不同方面的設(shè)計框架進(jìn)行調(diào)整，在保證功能完整的情況下最終成為了選材考慮的重要依據(jù)之一。

3 形象表達(dá)中兒童的材料質(zhì)感體驗

在兒童對材料的感知要素中，按照感知方式的不同可以將視覺和聽覺劃分為“復(fù)雜的感覺”；而觸覺、味覺、嗅覺靠全身分布的游離神經(jīng)末梢感知外界的刺激，可被劃分為“基本的感覺”。在產(chǎn)品的形象表達(dá)層面，兒童對產(chǎn)品的認(rèn)識基本上是依靠“形”“色”和“質(zhì)”三者統(tǒng)一所形成的，其中“形”和“色”依靠兒童的視覺感知，而“質(zhì)”依靠觸覺或視覺感知，它們在兒童感知過程中相互依存，使視覺和觸覺的感知形成統(tǒng)一。因此，兒童對產(chǎn)品材料產(chǎn)生的感受可以從生理和心理的角度將其分為觸覺質(zhì)感和視覺質(zhì)感，以此進(jìn)行分析研究，見表3。

表3 產(chǎn)品材料中的觸覺質(zhì)感與視覺質(zhì)感特征Tab.3 Tactile texture and visual texture characteristics in product materials

觸覺質(zhì)感是兒童與產(chǎn)品最直接的質(zhì)感體驗，需要兒童通過觸碰來實現(xiàn)產(chǎn)品材料特性的感知，觸覺所帶來的直覺感受和近距離體驗使兒童產(chǎn)生更加真實的產(chǎn)品沉浸感，對產(chǎn)品的使用會產(chǎn)生更加直接的生理反應(yīng)[20]。而視覺質(zhì)感是兒童對產(chǎn)品通過視覺系統(tǒng)觀察而產(chǎn)生的質(zhì)感體驗，此時兒童與產(chǎn)品仍具有一定的距離，因此，視覺質(zhì)感會使兒童對產(chǎn)品有一定的心理印象，并依賴于兒童的間接經(jīng)驗認(rèn)知，包括了記憶、經(jīng)驗、估測等間接性質(zhì)，與兒童的心理活動密切相關(guān)[21]。

而除了感官體驗、心理動因等因素外，部分兒童戶外設(shè)施產(chǎn)品更偏向于運用認(rèn)識自然的方式來強(qiáng)調(diào)兒童與自然接觸的過程，即更加注重主客體之間的互動，突出兒童接觸自然的自主性游戲行為。在這一類產(chǎn)品中，材料的自然屬性成為了兒童認(rèn)知自然活動的基礎(chǔ)，使兒童行為能力的發(fā)展擁有了更大的拓展。

3.1 材料的觸覺質(zhì)感體驗

材料的觸覺質(zhì)感傳遞過程包括加強(qiáng)粗糙感與創(chuàng)建觸覺立體感兩個方面，以此實現(xiàn)兒童的觸覺感知行為，從而使兒童感官與知覺相融合成為感知真實物體的直接途徑[22]。材料所產(chǎn)生的具有完全功能化的系統(tǒng)質(zhì)感是兒童由觸覺獲得的感知體驗來源，也表現(xiàn)了材料自身的表面屬性。兒童在使用戶外設(shè)施產(chǎn)品時，會不自覺地適應(yīng)其中不同方位、部件的使用訴求，這一過程中展現(xiàn)了材料作為中間介質(zhì)對兒童主體行為的調(diào)適能力，通過單一材料的選擇與整體產(chǎn)品設(shè)計的疊層來強(qiáng)調(diào)其產(chǎn)品功能的指向，因此，不同的材料觸覺質(zhì)感會影響到兒童的生理狀態(tài)[23]，見表4。

表4 由產(chǎn)品材料觸覺質(zhì)感引起的兒童生理反饋Tab.4 Physiological feedback of children caused by the tactile texture of product materials

材料在產(chǎn)品中非物質(zhì)性的表達(dá)與兒童的主觀感受是互為依存的關(guān)系，使兒童受到產(chǎn)品材料觸覺質(zhì)感的影響，隨著兒童使用訴求的推動，材料反映了產(chǎn)品各部件間構(gòu)成的方式、形成的結(jié)構(gòu)和由此帶給兒童的觸覺印象。堅硬的觸覺質(zhì)感會使兒童更有踏實的感覺，可以讓兒童得到結(jié)實的觸覺反饋，而柔軟的觸覺則會讓兒童有一定的安全感，使其更加認(rèn)可柔軟物體帶來的行為適配。光滑的觸覺則使兒童更易誘發(fā)滑行的行為，相反粗糙的觸覺則會使兒童誘發(fā)攀爬行為。冷的觸覺質(zhì)感更易產(chǎn)生一定疏遠(yuǎn)的行為，而暖的觸覺質(zhì)感則更加容易被兒童接受。若材料觸覺質(zhì)感以凸出為主，易于增加一定的豎向攀爬行為，而凹陷則使兒童更易發(fā)生踩踏和跳躍行為。

3.2 材料的視覺質(zhì)感體驗

心理需求在所有需求中處于基本層面，在材料的非物質(zhì)性表達(dá)中，兒童處于對環(huán)境不斷重新認(rèn)知的過程中，由視覺形象生成的空間體驗與認(rèn)識也逐步加深。兒童的視覺感知影響著兒童本身的情緒，引發(fā)了兒童在心理層面與意識層面上的聯(lián)想行為，具體表現(xiàn)為兒童情感效能的變化過程。因此，產(chǎn)品中心理需求的滿足需要有穩(wěn)定的承載與依托，比如材料可以凸顯產(chǎn)品功能方面的視覺特征，讓兒童在視覺上產(chǎn)生心理歸屬感，使兒童獲得正確的心理預(yù)期[24]。兒童對于視覺信息的接受和解讀處于一個不斷深化的過程中，這時產(chǎn)品的視覺質(zhì)感是一種表象信息，通過材料的形式、規(guī)格、肌理等視覺信息來表達(dá)心理感受，進(jìn)而促使材料完成了在兒童行為認(rèn)知層面的表達(dá)，見表5。

表5 產(chǎn)品中材料的視覺質(zhì)感與兒童心理行為Tab.5 Visual texture of materials in products and children's psychological behaviors

兒童通過心理活動認(rèn)知聯(lián)系熟悉的事物來獲得歸屬感，這個過程強(qiáng)調(diào)了視覺材質(zhì)對兒童心理活動的影響，因此，材料的表達(dá)不僅使產(chǎn)品形態(tài)呈現(xiàn)出獨特的結(jié)構(gòu)表現(xiàn)，還有材料自身賦予兒童的心理行為表達(dá)。密集與松散的視覺質(zhì)感會形成一定的空間界面，但前者更容易形成整體，而后者則會以同質(zhì)材料單元形成體塊關(guān)系。反光與啞光則使兒童更加敏銳感覺到不同交互方式的差異，反光更容易吸引兒童的注意力，并反映周圍的環(huán)境，而啞光則更傾向于聚焦于整體，形成總體的感知。質(zhì)樸與精致都隨本身視覺質(zhì)感的復(fù)雜程度而使兒童形成不同程度的心理認(rèn)知。兒童對色彩的敏銳感知則更容易使其聯(lián)想具體事物并作出相應(yīng)的心理認(rèn)知，因此，豐富的色彩會使兒童對生活中的具體物象產(chǎn)生聯(lián)想，進(jìn)而得到相應(yīng)的認(rèn)知，而單一的色彩則更容易使兒童形成單一的情景體驗。

3.3 材料的自然質(zhì)感體驗

一部分使用自然材料的產(chǎn)品，更加強(qiáng)調(diào)兒童接觸材料時，產(chǎn)品通過材料表面的質(zhì)感與肌理而展現(xiàn)出自然屬性。在這一類型中，產(chǎn)品不僅具備了獨立性的體驗?zāi)Ｊ?，也起到了一定的引?dǎo)性作用（基于兒童為使用主體的前提下，產(chǎn)品充當(dāng)兒童活動的引導(dǎo)角色）[25]。因此，合理運用材料的自然屬性可以使兒童更加直接感受自然材料的獨有特性，而傳遞出的信息會給兒童的自然認(rèn)知形成不同的引導(dǎo)[26]，見表6。

表6 材料自然屬性與兒童認(rèn)知行為Tab.6 Natural properties of materials and children's cognitive behaviors

在自然式兒童戶外設(shè)施產(chǎn)品中，獨特的自然質(zhì)感體驗得以最大程度的體現(xiàn)，兒童能在產(chǎn)品材料設(shè)計中體驗到不同的自然質(zhì)感，形成不同的認(rèn)知行為。材料的呈現(xiàn)隨自然質(zhì)感的變化而引發(fā)兒童不同的認(rèn)知行為，其中以木質(zhì)材料最為突出，在兒童體驗場景下形成了游玩內(nèi)容的搭建基礎(chǔ)，發(fā)揮了自身天然親切的自然屬性，更加還原了木頭的色彩和觸感，以天然、環(huán)保為主的自然屬性被廣泛用于形成兒童自然環(huán)境感知的場景。石質(zhì)材料被用于活動幅度較大的設(shè)施產(chǎn)品之中，與其他材料的差異為突出特征，幫助兒童形成一定的活動范圍。自然式兒童戶外設(shè)施產(chǎn)品以獨特的材料自然屬性滿足了兒童的游樂趣味性，實現(xiàn)了兒童的自然教育目的，為兒童的認(rèn)知行為提供了積極正面的影響。

4 意義表達(dá)中場所、主題、體驗的材料呈現(xiàn)

4.1 材料與兒童戶外設(shè)施產(chǎn)品場所

材料在兒童戶外設(shè)施產(chǎn)品中也隨場所環(huán)境的變化而有對應(yīng)的價值體現(xiàn)，例如在保證產(chǎn)品安全的前提下，產(chǎn)品通過材料凸顯兒童使用時感受到的舒適性和親和力，以及材料所產(chǎn)生的溫暖、柔和的良好體驗[2]。在產(chǎn)品的意義表達(dá)中，材料對場景融合的表現(xiàn)是以材料屬性與場所環(huán)境的關(guān)聯(lián)為基礎(chǔ)的[3]，在不同的場所空間內(nèi)，不同材料類別對兒童的生理心理反應(yīng)與環(huán)境影響均有不同的表達(dá)。

為了探究不同場所空間內(nèi)，材料對產(chǎn)品功能和環(huán)境協(xié)調(diào)的作用，根據(jù)產(chǎn)品所處場所類型的不同，將收集到的62 個案例按照開放型場所（包括廣場和公園）、過渡型場所（包括商業(yè)空間、居住區(qū)和學(xué)校）和隱藏型場所（包括街道和庭院）進(jìn)行分類，并根據(jù)分類結(jié)果統(tǒng)計不同場所的材料使用情況，以材料大類下多組數(shù)據(jù)的連續(xù)數(shù)值分布繪制極坐標(biāo)熱力圖，見圖3。

圖3 場所-材料大類使用情況極坐標(biāo)熱力圖Fig.3 Polar coordinate thermal diagram of the use of broad categories of places-materials

從極坐標(biāo)熱力圖中的熱區(qū)趨勢可以看出，開放型場所中公園內(nèi)的產(chǎn)品材料使用情況差異明顯，從熱力分布來看，以金屬材料的使用情況最為突出，其次大部分集中在高分子材料這一類。而過渡型場所內(nèi)材料使用情況分布均衡，材料的使用主要為無機(jī)非金屬材料和高分子材料這兩類。從徑向軸來看，同軸上合成高分子材料應(yīng)用范圍較大，其中以塑料的應(yīng)用最為突出。為進(jìn)一步探究場所與材料使用之間的關(guān)聯(lián)性，根據(jù)熱力圖數(shù)據(jù)以水平關(guān)聯(lián)分布的方式繪制?；鶊D，突出場所與材料的細(xì)分關(guān)聯(lián)，見圖4。

根據(jù)圖4 中占比分布情況可以看出，公園的兒童戶外活動需求較大且范圍更廣，更傾向于以金屬材料為主形成主體框架，并構(gòu)建活動內(nèi)容區(qū)域。其次是居住區(qū)，其以服務(wù)周圍居民為主，因此，在材料選擇上會更偏向于金屬材料以承擔(dān)使用頻次帶來的損耗。在商業(yè)空間中，為凸顯商業(yè)氛圍和主題，大多數(shù)會選擇合成材料，以更加明亮、具象的產(chǎn)品外形來吸引顧客，同時切合商業(yè)主題。學(xué)校通常使用天然材料作為主要材料，并配合橡膠類材料進(jìn)行產(chǎn)品功能的完善。街道與庭院則更加傾向于使用合成材料來滿足特定的使用需求。

圖4 產(chǎn)品在不同場所中材料使用關(guān)聯(lián)Fig.4 Relationship between the use of materials in different places

材料自身需要通過場所的屬性進(jìn)行調(diào)適，根據(jù)產(chǎn)品所處的環(huán)境而作出相應(yīng)的處理，滿足兒童潛在性的行為活動需求，以此實現(xiàn)場所層面的非物質(zhì)性表達(dá)。

4.2 材料與兒童戶外設(shè)施產(chǎn)品中的主題概念

在兒童行為特性中，想象會使兒童對空間產(chǎn)生一定的主觀認(rèn)識。在特定活動主題下，兒童對產(chǎn)品設(shè)置內(nèi)容的探索行為能讓兒童更多地關(guān)注到產(chǎn)品內(nèi)部空間景物的變化，拓展兒童自身的想象范圍[27]。通過提取特定主題理念的相關(guān)元素，并將這些元素合理運用到兒童戶外設(shè)施產(chǎn)品的活動內(nèi)容設(shè)計中，可以使產(chǎn)品盡可能多地傳遞特定主題下的相關(guān)行為表達(dá)。因此，在設(shè)計時需要通過相關(guān)行為、關(guān)鍵動作、主要元素提取來源等因素來展開[28]，將材料非物質(zhì)表達(dá)融入對應(yīng)的行為活動和情景需求。

例如太原星空快樂公園中的設(shè)施產(chǎn)品系列設(shè)計，在“星際”主題概念下，將UFO 作為主要游樂環(huán)節(jié)，分析UFO 艦艇登陸、旋轉(zhuǎn)、發(fā)射、攀出等相關(guān)行為，并以此對應(yīng)關(guān)鍵動作，針對星體概念下篩選出的情景反應(yīng)，增加了鏈接部分，使各個環(huán)節(jié)體現(xiàn)出星空遨游的情景，從而在每個環(huán)節(jié)中更好地擬合太空探索的情景，見圖5。其中艦艇主體由鋼材組成，而鏈接部分則通過軟性材料進(jìn)行鏈接模擬，發(fā)射通道結(jié)合滑落行為由金屬材料制成。艦艇內(nèi)部則依據(jù)不同的空間層級結(jié)構(gòu)使用了塑料和玻璃，配合網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)完成搭建。通過對產(chǎn)品中艦體空間的拆解，結(jié)合相應(yīng)活動類型的穿插，材料的不同變化為兒童帶來了很好的直觀感受，并快速、形象地幫助兒童體驗到太空元素。

圖5 ZAP 設(shè)計的太原星空快樂公園“宇宙飛行器”Fig.5 "Cosmic Flying Machine" designed by ZAP in Taiyuan Starry Sky Joy Park

兒童對事物的認(rèn)識過程與兒童認(rèn)知發(fā)展規(guī)律之間存在一定的差異。兒童的認(rèn)知具有一個成長過程，從單純模仿開始逐漸發(fā)展到自我本身的邏輯思考，這一過程也包括了兒童自身思想行為等相關(guān)要素的發(fā)展。材料所形成的具體主題理念能有效地使兒童對產(chǎn)品設(shè)計的內(nèi)容形式產(chǎn)生探索的欲望，使產(chǎn)品在相關(guān)元素的加入下可以實現(xiàn)特定主題的傳播。

4.3 材料與兒童戶外產(chǎn)品中的情境體驗

兒童的情境體驗來源于產(chǎn)品在構(gòu)建時不同內(nèi)容之間的差異，兒童可以利用不同的演繹或行為方式來將自己的感受表達(dá)出來，因此兒童在產(chǎn)品中對事物的情境體驗更偏向于本位概念[29]。兒童參與產(chǎn)品體驗的行為過程是基于兒童群體背景、經(jīng)驗和興趣等因素的，在兒童體驗產(chǎn)品時所產(chǎn)生的行為反射突顯了兩者之間的互動關(guān)系[30]。

例如沈陽泡泡兒童樂園中的泡泡星球系列設(shè)施產(chǎn)品，見圖6。該系列產(chǎn)品采用了玻璃鋼作為主要材料，以亞克力材料為輔，將圓潤的形體配合材料的半透明質(zhì)感，從而形成了泡泡般圓潤的空間，從而調(diào)動起兒童對環(huán)境的聯(lián)想，形成完整的情境體驗。兒童會以該特點作為判斷事物的主要依據(jù)，以“透”為主的材料表面會在深層意識中使兒童主動去適應(yīng)形體的不斷變化，材料在兒童體驗過程中會對兒童的選擇動機(jī)具有一定的支配性。兒童戶外設(shè)施產(chǎn)品需要關(guān)注兒童參與互動的方式，在材料的構(gòu)成上要符合兒童的聯(lián)想特點，結(jié)合兒童的實際使用需求來提升產(chǎn)品服務(wù)的質(zhì)量。

圖6 ZAP 設(shè)計的沈陽泡泡兒童樂園“泡泡星球”Fig.6 "Bubble Planet" designed by ZAP in Shenyang Bubble Children's Park

在培養(yǎng)兒童情感的過程中，兒童戶外設(shè)施產(chǎn)品中材料的使用可以被用來反映兒童自身現(xiàn)實中自身已認(rèn)知的事物，或是一些假設(shè)發(fā)生的故事情節(jié)等，這可以豐富兒童的想象力并強(qiáng)化兒童的思考能力，最后在自我意志中形成行為表達(dá)。

5 型構(gòu)表達(dá)中材料“型性”與“構(gòu)性”的延展

5.1 產(chǎn)品型態(tài)的豐富與延伸

兒童戶外設(shè)施產(chǎn)品在型態(tài)上從傳統(tǒng)的單體單向型模式逐漸發(fā)展成更多不同類型的綜合設(shè)施型態(tài)，在這個轉(zhuǎn)變過程中材料的“型性”使產(chǎn)品具備了更加優(yōu)良的功能。產(chǎn)品的“型性”是指材料基于工藝要求對產(chǎn)品造型的限制性，如今在人們對產(chǎn)品形體更高的要求下，材料可以通過“型性”來彌補其本身的局限性，從而使產(chǎn)品在形體上產(chǎn)生新的可能。

例如廣州中海學(xué)仕里洛嘉兒童樂園的“蜂巢樂園”系列設(shè)施產(chǎn)品設(shè)計中，產(chǎn)品整體以一體式呈現(xiàn)，在彎曲處下方有若干活動空間，同時將頂與底延展開來，取消了常見的滑梯等設(shè)施，而是結(jié)合自身材料的延展特點，做成了整體成型的產(chǎn)品大框架，見圖7。它在型態(tài)上打破了傳統(tǒng)產(chǎn)品的單一形式，將主動權(quán)交還給兒童，自由創(chuàng)造玩耍的方式。設(shè)計采用了對木材型態(tài)整體進(jìn)行曲面流轉(zhuǎn)的處理方式，以參數(shù)化追蹤形體的技術(shù)形成流線型的表面結(jié)構(gòu)。在“蜂巢樂園”的雙曲面設(shè)計中，采用了異形彎管骨架和異形曲面木板，在應(yīng)用技術(shù)上通過相關(guān)參數(shù)化模型的方式，定位開孔形狀，以特殊的不規(guī)則弧形孔洞激光切割與打磨的加工方式，完成了設(shè)施產(chǎn)品的整體設(shè)計與施工。材料通過“型性”的方式，賦予了單個設(shè)施產(chǎn)品在有限條件下具備更多活動單元與形式的可能，使兒童戶外設(shè)施產(chǎn)品可以提供更加豐富的游玩體驗。

圖7 奧雅設(shè)計的廣州中海學(xué)仕里洛嘉兒童樂園“蜂巢樂園”Fig.7 "Beehive Paradise" designed by L&A in Guangzhou China Overseas Property Xueshili

5.2 “構(gòu)性”對材料物質(zhì)性的彌補

產(chǎn)品的“構(gòu)性”是指產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)在受到?jīng)_擊時，材料自身抵抗沖力的能力與形式。在設(shè)計中材料可以通過“構(gòu)性”來使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，并增強(qiáng)材料對于產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)表達(dá)。在兒童戶外設(shè)施產(chǎn)品中，材料的“構(gòu)性”使產(chǎn)品具備了抵抗重力和荷載力的能力。設(shè)計者通過對材料“構(gòu)性”的人為變化，可以使產(chǎn)品擁有新的體驗方式和活動內(nèi)容。

在“構(gòu)性”的利用中，材料的物理性質(zhì)對產(chǎn)品成型的影響屬于客觀定量的結(jié)果，然而在設(shè)計中可以將整個作用過程作為一個復(fù)雜的結(jié)構(gòu)體塊，包括構(gòu)成要素的形象表達(dá)，從而構(gòu)成產(chǎn)品的豐富外貌。例如土耳其馬爾馬拉廣場的設(shè)施產(chǎn)品，它更傾向于將材料作為整體結(jié)構(gòu)型態(tài)的表象素材，見圖8。該設(shè)施產(chǎn)品在對云朵形體進(jìn)行模仿時，引入云體集合形象的概念，以材料作為媒介，將疊層球體結(jié)構(gòu)與豎向空間進(jìn)行聯(lián)系，以不同位面的材料接觸點作為承載受力點，并以此為基點向四周平均壓力，結(jié)合產(chǎn)品外殼雙曲面不銹鋼面板工藝，構(gòu)建起了具有初步云朵形體的產(chǎn)品框架，提供了豐富的體驗環(huán)節(jié)，帶來了空間趣味性。在這個構(gòu)建過程中，材料通過設(shè)施表皮的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)完成自己的“構(gòu)性”，并在內(nèi)部空間中將不同的兒童群體、活動需求等具體因素自然地分隔開來，最后反饋于兒童，表達(dá)出產(chǎn)品主要參與對象、活動內(nèi)容等信息，進(jìn)而使該類產(chǎn)品設(shè)計能夠依附材料的結(jié)構(gòu)而展開。

圖8 Carve 設(shè)計的馬爾馬拉廣場兒童戶外設(shè)施產(chǎn)品Fig.8 Children's outdoor facility products at Marmara Plaza designed by Carve

材料本身的屬性在“構(gòu)性”的加強(qiáng)下具備了使兒童戶外設(shè)施產(chǎn)品以不同形體構(gòu)建起來的可行性，兒童對于空間的敏銳感知使結(jié)構(gòu)帶來的擬合化體驗得以清晰顯現(xiàn)。

6 結(jié)語

通過對62 個兒童戶外設(shè)施產(chǎn)品案例的調(diào)研，從產(chǎn)品材料的實際應(yīng)用情況出發(fā)，探究了材料非物質(zhì)特性的產(chǎn)品形象、意義和型構(gòu)三種表達(dá)維度。其中在產(chǎn)品形象表達(dá)上，對兒童使用者的生理、心理與認(rèn)知行為等方面的發(fā)展有著重要影響。材料的非物質(zhì)性可以從產(chǎn)品形象層面對兒童認(rèn)知能力進(jìn)行引導(dǎo)，為產(chǎn)品良好功能的展開提供了參照依據(jù)。在產(chǎn)品的意義表達(dá)上，材料作為中間介質(zhì)可以反映產(chǎn)品與相關(guān)環(huán)境的關(guān)聯(lián)，從而在兒童對產(chǎn)品的內(nèi)容形式感知中，材料的非物質(zhì)性可以更好地呈現(xiàn)產(chǎn)品中的體驗情景，幫助產(chǎn)品在兒童視角下形成具有鮮明特色的主題場景，增強(qiáng)兒童游玩的沉浸感。在產(chǎn)品的型構(gòu)表達(dá)上，材料的非物質(zhì)性以型態(tài)的延伸與結(jié)構(gòu)的巧用彌補了材料物質(zhì)性的限制，為兒童戶外設(shè)施產(chǎn)品型態(tài)提供了更多創(chuàng)新的可能。材料的非物質(zhì)性通過兒童心理、生理和認(rèn)知層面的影響，在材料對產(chǎn)品型性與構(gòu)性的支撐下，結(jié)合產(chǎn)品的綜合體驗進(jìn)一步加強(qiáng)了產(chǎn)品的效果表達(dá)，開拓了兒童戶外設(shè)施產(chǎn)品中新的材料應(yīng)用場景，為設(shè)計者提供了新的產(chǎn)品選材角度。