新農(nóng)村公共設(shè)施模塊化設(shè)計(jì)研究

吾佳慧 王炳江 唐若珺 余紫薇

摘 要：針對新農(nóng)村公共設(shè)施進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，包括新農(nóng)村公交車站點(diǎn)模塊化組合應(yīng)用、街道LED燈的模塊化改進(jìn)、農(nóng)村街道花盆的模塊化裝飾等。因?yàn)楣苍O(shè)施需要滿足人民群眾需求，適應(yīng)新時(shí)代農(nóng)村發(fā)展的需要，具有創(chuàng)造性和靈活性，所以要加強(qiáng)對新農(nóng)村公共設(shè)施設(shè)計(jì)的關(guān)注，對公共設(shè)施的設(shè)計(jì)形成系統(tǒng)化的設(shè)計(jì)思路和研究方法，為村民提供更高的生活質(zhì)量，從而推動(dòng)新農(nóng)村的建設(shè)與發(fā)展。

關(guān)鍵詞：新農(nóng)村；公共設(shè)施；模塊化設(shè)計(jì)

基金項(xiàng)目：本文系2021年國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目“浙江省新農(nóng)村公共設(shè)施模塊化設(shè)計(jì)與研究”（202113287116）研究成果。

模塊化設(shè)計(jì)（Building Block Design）是指在對同一范圍內(nèi)的不同功能，相同功能下不同性能、規(guī)格的產(chǎn)品進(jìn)行功能分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)市場的不同需求，設(shè)計(jì)出相應(yīng)的功能模塊，并通過模塊的選擇和組合構(gòu)成不同產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法?；诮陙韲掖罅β鋵?shí)“美麗鄉(xiāng)村”規(guī)劃，新農(nóng)村公共設(shè)施模塊化設(shè)計(jì)要求能夠符合鄉(xiāng)村的生活規(guī)律，滿足農(nóng)村居民對更高生活水平的向往。其以提升農(nóng)村居民生活幸福感為目標(biāo)，在充分為農(nóng)村居民提供便利的同時(shí)，兼顧低碳環(huán)保的理念。

一、模塊化原則在新農(nóng)村中的應(yīng)用

（一）公交車站點(diǎn)

隨著新農(nóng)村建設(shè)進(jìn)程的加快，人們在日常出行中更加追求快捷、舒適，對公共服務(wù)設(shè)施要求更高。因缺乏日常維護(hù)，一些農(nóng)村公交站點(diǎn)變得破舊不堪，已難以滿足人們對高質(zhì)量和功能更完善的公交車站點(diǎn)的追求，因此，更新及美化公交車站點(diǎn)是新時(shí)代下的必然。在目前形勢下，要想實(shí)現(xiàn)公交車站點(diǎn)的持續(xù)發(fā)展，提高其使用頻率和管理效率，需要從整體出發(fā)對公交車站點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)其在功能、結(jié)構(gòu)上的互換性、通用性。

1.設(shè)計(jì)理念

結(jié)合新農(nóng)村建設(shè)需求，依據(jù)城市公交車站點(diǎn)候車亭的模塊化樣板，在農(nóng)村公交車站點(diǎn)設(shè)計(jì)中引入標(biāo)準(zhǔn)化概念和“預(yù)置組合”的設(shè)計(jì)理念。將農(nóng)村公交車站點(diǎn)視為標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化單元的組合元素進(jìn)行設(shè)計(jì)，把不同功能的站點(diǎn)構(gòu)建載于符合實(shí)際需要的不同框架模塊中，再根據(jù)對應(yīng)的預(yù)置模塊化元素對公交車站點(diǎn)進(jìn)行維修，降低生產(chǎn)成本，提高改造效率。

2.外觀設(shè)計(jì)

在“亭牌一體”式標(biāo)準(zhǔn)化公交站點(diǎn)建設(shè)中，在轉(zhuǎn)角加上簡潔明快的直線與體塊組合，塑造出整潔大方的造型，不僅能使整個(gè)站點(diǎn)顯現(xiàn)出特色，還能帶來視覺上的吸引力。色彩上，以淺灰色系為主，適當(dāng)融入亮麗顏色；在材料方面，選用體積小、重量輕、形變程度小、抗腐蝕性強(qiáng)的環(huán)保鋼材料。

基于以上理念，將公交車站點(diǎn)分為四組標(biāo)準(zhǔn)化模塊單元：公交站點(diǎn)整體框架模塊單元，包括太陽能頂棚組框架、LED顯示屏、照明燈組等；信息標(biāo)識模塊單元，包括線路牌和站牌；座椅模塊單元；公交站路標(biāo)模塊單元。（座椅及公交站路標(biāo)兩個(gè)模塊為輔助模塊，根據(jù)實(shí)際公交站點(diǎn)大小進(jìn)行這兩組模塊的設(shè)計(jì)。）

首先，公交站點(diǎn)整體框架模塊。整體框架由三根立柱、一個(gè)太陽能頂棚及LED顯示屏以“預(yù)置組合”的方式拼接。在太陽能頂棚巧用小曲線修飾過于方正的轉(zhuǎn)角，凸顯現(xiàn)代氣息。

其次，信息標(biāo)識模塊。在信息標(biāo)識模塊中，線路牌內(nèi)設(shè)語音播報(bào)模塊和線路信息展示屏模塊。前者用于提醒乘客車輛到站等信息；在后者的設(shè)計(jì)中，從古代活字印刷術(shù)中汲取靈感，將線路牌所需信息印刻在標(biāo)準(zhǔn)化的木塊上，通過積木堆疊組合成站點(diǎn)線路牌。當(dāng)公交車路線信息調(diào)整時(shí)，通過置換相應(yīng)的木塊及時(shí)完成路線的更新，以便后續(xù)正常使用。

最后是站牌。在站牌的設(shè)計(jì)中，以長方形為基礎(chǔ)形狀，在上部設(shè)計(jì)似徽派建筑馬頭墻的部分，以作裝飾。

通過對公交車站點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化模塊設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)功能、結(jié)構(gòu)上的互換性、通用性，降低了維修成本，減少了資源浪費(fèi)。更新及美化后的公交車站點(diǎn)更利于人們出行。

（二）街道LED燈

模塊化LED燈的基本結(jié)構(gòu)是將一塊電力驅(qū)動(dòng)發(fā)光的半導(dǎo)體芯片，通過銀膠等固化到支撐面上，用金銀線連接芯片和電路板，再用環(huán)氧樹脂密封，最后進(jìn)行包裝，有助于提高其抗震抗壓性能。

1.接口結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

模塊連接口設(shè)計(jì)有方形或長條形的模塊組，確保模塊在單個(gè)LED燈組上集光電原理、驅(qū)動(dòng)性能及散熱功能等于一體，具有較高的靈活度。同時(shí)，及時(shí)采用防水保護(hù)罩包裹外部接口，由內(nèi)到外提高其防水性能。組件表層質(zhì)感光滑，轉(zhuǎn)角圓潤，安全系數(shù)高。

2.散熱設(shè)計(jì)

主電板的外層設(shè)有網(wǎng)格式樣的隔膜進(jìn)行內(nèi)路電板散熱。外包具有透光聚光性能的環(huán)氧樹脂外殼，帶來了舒適的照明體驗(yàn)。導(dǎo)光板和擴(kuò)散板都增加有機(jī)顆粒擴(kuò)散材質(zhì)，使光線更均勻，夜晚照明更柔和。

3.模塊化設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性

模塊化原理與七巧板的思維相同，都用組合的方式打造新造型?？梢詫⒃鹊母邏衡c燈上的燈絲設(shè)計(jì)替換成多個(gè)自由組合的透鏡，得到均勻的模塊化光斑，其射程遠(yuǎn)，消耗電量少，光線能均勻地分布在照射面上。平整的、基礎(chǔ)形狀的LED燈式樣較為普遍，簡易設(shè)計(jì)更便于打理，不僅能夠減少灰塵沾染，還能以較低的溫感減少觸碰的危險(xiǎn)及蟲類的聚集，能夠推動(dòng)農(nóng)村可持續(xù)發(fā)展。模塊化LED燈方案一定程度上改變了傳統(tǒng)LED燈的市場方向，帶動(dòng)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。此外，對燈源進(jìn)行模塊化組合，由螺釘和彈簧等簡單固定，也比較方便拆卸。若某零件損毀，可隨時(shí)拆解組塊，進(jìn)行局部替換。

要利用光學(xué)和各類機(jī)械化技術(shù)協(xié)同打造安全的LED燈源，不斷使LED燈性能模塊化、外觀多樣化，倡導(dǎo)廠家協(xié)同化發(fā)展，使零件能夠互通互換。在滿足設(shè)計(jì)規(guī)范的同時(shí)，考慮設(shè)施的安全性和舒適性，使設(shè)計(jì)與新農(nóng)村發(fā)展環(huán)境相契合，富有當(dāng)?shù)靥厣?。要充分考慮居民需要，避免尖銳生硬的轉(zhuǎn)角，從而避免老年人在日?；顒?dòng)中受傷。

（三）可移動(dòng)拆卸花盆

近年來，隨著美麗鄉(xiāng)村建設(shè)在各地的落實(shí)，農(nóng)村的發(fā)展逐步成為社會發(fā)展的一個(gè)重要節(jié)點(diǎn)。在農(nóng)村建設(shè)中整體視覺效果的設(shè)計(jì)上，景觀裝飾是非常重要的內(nèi)容。在節(jié)假日或文藝晚會的活動(dòng)中，場地部署也是重要板塊之一。將不同類型五顏六色的花朵統(tǒng)一安置在相同的花盆里，便缺少了一些浪漫。以往的花盆都不可避免地在風(fēng)吹日曬下變得破損不堪，難以被反復(fù)利用，由此造成了資源浪費(fèi)。

1.設(shè)計(jì)理念

花盆模塊化組合設(shè)計(jì)是指通過盡可能少的模塊組合成需要的產(chǎn)品，同時(shí)提高產(chǎn)品替換效率，降低成本?？蓪⒛K化組合設(shè)計(jì)應(yīng)用到日常生活中，參考旋轉(zhuǎn)卡扣設(shè)計(jì)，使小物件連接整合成新物體，從而帶來生活上的便利。在模塊化設(shè)計(jì)中，要充分理解環(huán)境設(shè)計(jì)和人體工程學(xué)，以滿足居民日常生活需求為出發(fā)點(diǎn)，充分利用資源。通過探究花盆使用情況和構(gòu)造，創(chuàng)新產(chǎn)品模塊化設(shè)計(jì)，滿足居民多層次的使用要求。

根據(jù)廣場的景觀布置對花盆進(jìn)行分區(qū)模塊化設(shè)計(jì)，既能節(jié)省施工的勞力物力，也能使產(chǎn)品外觀更加新穎。以往的花盆多只有單一的色調(diào)和形狀，缺少視覺新鮮感。同時(shí)，在戶外飽受日曬雨淋，長此以往，花盆會遭到破壞，實(shí)用性降低。運(yùn)用模塊化設(shè)計(jì)可在一定程度上解決這一問題，有效節(jié)約成本和資源?；ㄅ柙O(shè)計(jì)分為四個(gè)大模塊：花束放置區(qū)、花盆底座、選擇性吸附區(qū)和花盆表面展示區(qū)。

2.外觀設(shè)計(jì)

模塊化設(shè)計(jì)改變了花盆的外觀形狀，通過七巧板拼圖思維，采用多邊形幾何體形態(tài)作為花盆外形，并利用材料自身的紋路和顏色組裝，實(shí)現(xiàn)單獨(dú)的擺放和使用。通過拼接的方式組合，根據(jù)實(shí)際空間進(jìn)行靈活擺放。在花盆的尺寸上，根據(jù)產(chǎn)品需求確定，分為建筑應(yīng)用和家具應(yīng)用。此外，打破傳統(tǒng)材料限制，從延長使用年限的角度出發(fā)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。藝術(shù)化設(shè)計(jì)具有一定的觀賞價(jià)值，并會隨著時(shí)代變遷而改變。如今，人們越來越重視文化的意義，對農(nóng)村的文化特色關(guān)注度也逐漸提高，要結(jié)合這一趨勢，設(shè)計(jì)使人產(chǎn)生歸屬感的產(chǎn)品。

在設(shè)計(jì)中，花盆的外觀為多邊形幾何體，組合后呈向內(nèi)凹方體，通常寬度為7 cm，高度為15—20 cm。從力學(xué)角度出發(fā)，使用高強(qiáng)度、耐腐蝕且可再利用的樹脂復(fù)合材料。用榫卯結(jié)構(gòu)，結(jié)合螺絲整合組裝，可以用凹凸幾何體的隨意一側(cè)拼接與拆卸，幾何體的表層附有磁吸，花盆可以兩兩連接擺放。

3.盆整體結(jié)構(gòu)框架模塊

在模塊化設(shè)計(jì)中，花盆的結(jié)構(gòu)也可以調(diào)整，用單一的模塊產(chǎn)品進(jìn)行多種組合，實(shí)現(xiàn)模塊化資源的合理運(yùn)用，也便于運(yùn)輸，可先拆卸后組裝。同時(shí)，可以通過卡扣與另一模塊組合，最大限度滿足使用者需求。底座和花放置處可被組合起來。在模塊化組件的管理上，首先，可依據(jù)其生命周期、回收方式、可重塑性進(jìn)行標(biāo)記，以便識別與運(yùn)用。其次，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)對組件進(jìn)行嚴(yán)格檢查，排除殘次品。從人、產(chǎn)品、環(huán)境的關(guān)系出發(fā)考慮，采用多色環(huán)保底座，材料需符合綠色低碳可降解的要求。

4.多種合理性放置方式

在使用花盆時(shí)，并非只能將其立于平面，也可將其附著在墻面或吊掛式的裝飾件上。吸附式花盆可存放一定數(shù)量的干花或培植小型花，既在增加環(huán)境美觀性的基礎(chǔ)上節(jié)省了空間，又降低了資源損壞率?？稍黾幽K組單體的色彩，使空間氛圍感更加濃厚。此外，在花盆的洞口處設(shè)置卡片阻斷層，更好地滿足植物對水的需求，并根據(jù)室內(nèi)外溫度的變化合理控制花盆的濕度，延長觀賞期。

5.引導(dǎo)式展示

可在花盆展示區(qū)裝上可移動(dòng)的LED燈。LED燈響應(yīng)速度快、環(huán)保性高、使用壽命較長，其中的一部分在光線充足的情況下還能利用太陽能蓄電，更加低碳。傳統(tǒng)的燈帶設(shè)計(jì)安全性較差，且燈帶長時(shí)間通電溫度會比較高，從而老化，接觸花盆表面容易引起事故。

6.卡扣設(shè)計(jì)

植物根部接觸的托盤內(nèi)襯與花盆基底形成卡扣式銜接，使植物不直接與花盆基底接觸，形成中空效果，方便拆卸并保持整潔。隔板處于花盆底座之上，有一定的隔斷效果，且有較強(qiáng)的透氣性，利于植物生長。在托盤內(nèi)襯與花盆基底形成的中空空間中放置培養(yǎng)海綿，讓植物的營養(yǎng)補(bǔ)給需求得到滿足。對于土培盆栽，花盆可采用樹脂型可降解材料，在花盆表面涂厚料，在底部洞口處附著一張可滲水與透氣的薄膜進(jìn)行遮擋，可有效防止泥土流失，也能保持布置場面的美觀性。對花盆進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，就要使其功能性有一定程度的改變。進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)更有利于更新替換，可利用重組的方式降低保修成本，也有利于在生產(chǎn)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)流程化的加工方式。

二、新農(nóng)村公共設(shè)施模塊化發(fā)展的意義

模塊化的設(shè)計(jì)方便拆卸，具有較高的靈活性，可根據(jù)需要隨時(shí)更換所需要的組件，使得組件擁有可創(chuàng)造性。同時(shí)，模塊化設(shè)計(jì)符合當(dāng)下保護(hù)環(huán)境的時(shí)代要求。其環(huán)境適應(yīng)性極強(qiáng)，可以根據(jù)時(shí)間、空間的變化進(jìn)行拆卸與重新組裝，從而改善農(nóng)村公共空間環(huán)境，滿足居民對公共設(shè)施的功能需求，適應(yīng)新時(shí)代建設(shè)美麗鄉(xiāng)村的要求。

三、結(jié)語

如今美麗鄉(xiāng)村建設(shè)與鄉(xiāng)村振興正全面推行與落實(shí)，筆者著眼于滿足農(nóng)村公共設(shè)施模塊化的需求，從對現(xiàn)有公共設(shè)施改造的角度出發(fā)，完善和美化農(nóng)村居民的生活環(huán)境。通過農(nóng)村公共設(shè)施模塊化創(chuàng)新設(shè)計(jì)，將模塊化組件進(jìn)行拼接組合，提升了產(chǎn)品的使用率，改善了人力物力的損耗率。農(nóng)村公共設(shè)施的最終使用者與受益者是居民，因此在設(shè)計(jì)過程中要充分考慮居民在日常生活中的體驗(yàn)。隨著時(shí)代的發(fā)展，居民對產(chǎn)品有了更高的標(biāo)準(zhǔn)和要求。通過模塊化設(shè)計(jì)，資源能更合理地被利用，從而更好地建設(shè)具有特色的新農(nóng)村公共設(shè)施，建設(shè)美麗鄉(xiāng)村、美麗國家。

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作者簡介：

吾佳慧，湖州學(xué)院學(xué)生。研究方向：環(huán)境設(shè)計(jì)。

王炳江，碩士，湖州學(xué)院副教授。研究方向：環(huán)境設(shè)計(jì)。

唐若珺，湖州學(xué)院學(xué)生。研究方向：環(huán)境設(shè)計(jì)。

余紫薇，湖州學(xué)院學(xué)生。研究方向：環(huán)境設(shè)計(jì)。