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關鍵詞:感性工學 產品造型 概念設計
一、工業設計中的概念設計
工業設計是由英文“Industrial Design”翻譯而來,由美國藝術家約瑟夫?西奈爾于1919年首次提出的,是國際上公認的學術用語。1970年國際工業設計學會理事會為工業設計下了一個完整的定義:“工業設計,是一種根據產業狀況以決定制作物品之適應特質的創造活動。適應物品特質,不單單指物品的結構,而是兼顧使用者和生產者雙方的觀點,使抽象的概念系統化,完成統一而具體化的物品形象,即著眼于根本的結構與機能間的相互關系,其根據工業生產的條件擴大了人類環境的局面。”
概念設計起源于德國學者Pahl和Beitz,1984年他們在《Engineering Design》一書中提出了“概念設計”的概念,將概念設計描述為:在確定設計任務之后,通過抽象化,擬定功能結構,尋求適當的作用原理及其組合等,確定出基本求解途徑,得出求解方案,一部分的設計工作叫做概念設計。在其之后,英國Lancaster大學French教授也在他的《Conceptual Design of Engineers》一書中提到了概念設計,他認為概念設計首先要弄清楚設計的要求和條件,再利用簡圖形式來表達廣義解。
二、概念設計的前期構思與創作
設計理論和方法的研究對概念設計的研究起指導性作用。產品概念設計通常是針對產品的功能、行為和結構。功能是產品實現的用途,行為是產品的工作原理或功能實現方法,結構是產品的構成要素及其組成關系。功能―行為―結構―映射過程是設計信息逐層處理、設計活動逐步細化的過程,這一過程構成了概念設計活動的主要特征,但由于產品概念設計問題的復雜性、產品的多樣性和概念設計階段信息的不完備性,使得這一過程不可避免地遇到兩個關鍵的問題:其一,產品各方面信息及其相互作用的表達或描述(建模問題);其二,可行方案的生成和選擇(推理問題)。
1、建模問題
概念設計的建模問題可以理解為概念產品設計約束及其相互作用的描述,其模型表示方法有語言、幾何模型、圖(樹)、對象、圖像等。對于人腦來講,建模主要是感官的、智能的、可視化的,而對于計算機來說,建模偏于計算和符號處理。
作為建模工具的語言意在將設計形式化,有助于明確地表達人們對于設計的理解。語言通常是由語法來定義,由于其簡潔性,語法、語言成為構造設計知識的有效手段。
幾何模型應用于產品結構信息的表達,即在計算機中表達二維或三維幾何形狀。通常幾何形狀的表達包括:B―rep(邊界表達)、CSG(構造實體幾何)、變量幾何和特征表達等。
圖和樹是概念設計階段常用的兩種建模工具,可用于從功能、行為、結構等各個方面對產品進行描述。由于圖論研究的深入和相對成熟,將圖或樹用于概念設計具有一定的優越性,不足之處是其缺少類和繼承的概念,而這些概念對概念設計是很有用的。
由于篇幅有限,對象、圖像這兩種建模工具就不一一闡述了。
2、推理問題、自動化問題、產品基因逆向求解問題
概念設計推理問題包括兩個方面的內容:一是采用何種合適的方法將用戶需求映射到相應的物理空間,即設計方案的生成;二是在若干候選方案中選擇最佳設計方案,即設計方案的評價與決策。
設計自動化技術可以降低勞動強度、提高設計效率。概念設計自動化主要包括方案創成和方案綜合,其實質是在設計知識庫的支持下,實現功能到結構的自動映射過程。由于功能向結構映射存在多樣性,即功能對結構的多對多關系,功能對應的每一種結構都有可能是最好的結構,但在概念設計階段又難以判斷孰好孰差。隨著計算機在設計領域的廣泛應用,設計信息和設計方案成爆炸性增長,如果沒有有效的計算機輔助工具的支持,設計者難以快速選出最佳設計方案。針對一個具體方案,還有許多問題需要解決。
基于大量的工程實踐和經驗總結,產品正向工程積累了豐富的知識和技術,如何獲取已有產品的知識和技術,提高自主創新水平,成為設計者必須面對的問題。產品基因逆向求解技術的本質是根據設計對象還原出產品可行的設計過程,最大程度上獲取原有的產品的設計知識及關鍵技術,有利于設計知識獲取和重用,為后續產品創新設計打下基礎。借鑒生物基因工程思想,研究產品基因逆向求解策略和實現流程,建立產品基因庫管理功能信息模型,采用實體關系圖描述產品基因庫結構,規范、歸納并組織設計知識,為設計知識重用、提高設計效率和設計質量打下基礎。
三、概念設計――探索未來設計的各種可能
社會在不斷進步的同時,人們對于物質的要求越來越高,現有的一些物質已經無法滿足人們的需求。所以概念設計更重要的是,要創造未來更自由更舒適的產品供使用和體驗。要能設計更有針對性的產品可供挑選。
概念產品是對未來生活方式的很好探索和創造,人在產品面前始終是具有掌握權和控制權,產品對生活的改變是善意而不懼強迫性,人們可以自由選擇自己的使用方式,以符合自身的需求。創造出未來更自由更舒適的產品,從現實出發,從自身的需求出發。未來我們可以尋找概念設計的許多構思方向和創造,比如,遙控控制各種設備的產品創造,有助于發泄壓力的產品創造,可供殘疾人能正常生活的產品創造等等。
參考文獻:
[1]李硯祖.設計研究[M].重慶大學出版社,2011年6月
收稿日期:2012-08-26
基金項目:黑龍江省教育改革項目;黑龍江工程學院教育改革項目
作者簡介:武鶴(1963-),男,黑龍江工程學院土木與建筑工程學院教授,碩士生導師,主要從事教學與教學管理研究,(E-mail)。
摘要:畢業設計是高等學校人才培養最重要的實踐教學環節,是對學生所學知識綜合運用能力的一次檢驗。基于CDIO理念,以“大工程觀”和“全壽命周期”為主線,以學科交叉與專業綜合為基礎,開展基于團隊的土木工程專業畢業設計改革,采用企業導師和校內導師聯合指導的方式,重在培養學生“大工程觀”、團隊合作意識、溝通協調能力以及實踐創新精神,促進土木工程專業畢業設計質量不斷提升,以期為推動高等工程教育人才培養方式改革提供借鑒和參考。
關鍵詞:土木工程;CDIO;畢業設計;培養模式
中圖分類號:G642.77 文獻標志碼:A 文章編號:1005-2909(2013)03-0119-03 一、前言
畢業設計是教學過程最后階段采用的一種綜合性、總結性實踐教學環節,是學生在系統掌握專業知識、技術及平時教學訓練基礎上,按照規范化的設計研究程序與方法所進行的教學活動,其目的是培養學生綜合運用所學知識獨立分析、解決專業范圍內有關工程應用問題,以及科學研究的初步能力,使學生的知識、素質及技能得到進一步鍛煉、充實和提高。
土木工程是一門實踐性很強的學科,土木工程專業本科畢業設計內容涵蓋設計、施工、維修養護、管理等方面。近年來,畢業設計在適應性、實踐性和綜合性等方面有了很大的改進和提高,質量也不斷提升,但畢業設計的基本模式卻仍停留在“一師多生、一師多導”的層面,畢業設計的質量很大程度取決于指導教師的能力和水平,缺乏企業界的深度參與、指導與評價。歸根結底,畢業設計的改革沒有跟上時代的發展,需要突破原有禁錮,更需要實質性地創新。
卓越工程師教育培養計劃對應用型人才培養提出了更高的目標和要求,如何發揮土木工程專業“大基礎、寬口徑、重實踐、強能力”的專業特點,使畢業設計選題更貼近工程實際,充分體現學科交叉與專業融合,是畢業設計急需解決的問題。因此,積極探索土木工程專業畢業設計改革模式,采取基于團隊的畢業設計模式和校企合作的指導方式,是高等工程教育改革的重要方向,對提高人才培養質量具有重要的現實意義。 二、基于CDIO理念的土木工程專業畢業設計改革
土木工程專業技術人員直接從事著解決土木工程設計、建設、管理、服務等工程實際問題的工作,工程系統能力的培養尤為重要。基于CDIO(Conceive- Design- Implement- Operate)理念的土木工程專業畢業設計改革,正是適應這一要求而進行的。
(一)基于CDIO的畢業設計理念
CDIO教育模式和方法是近年來國外工程教育發展的新思想和新理念,對工程教育的發展具有重大影響,越來越受教育界的關注、重視和研究。CDIO是由美國麻省理工學院、瑞典哥德堡查爾姆斯技術學院、瑞典皇家技術學院和瑞典林雪平大學等4所工程技術類大學發起的一項工程教育改革計劃。以全壽命周期為主線和載體,讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習,以獲取工程能力和經驗,培養學生工程意識和素養、工程實踐和創新能力。
CDIO模式教學主張用產生于真實環境中的問題啟發學生思維,由此支持并鼓勵學生進行有針對性地解決問題式的學習、拓展性學習、案例學習和項目學習。CDIO模式重視學生的觀點和體驗,讓學生在項目開發和討論中獲得經驗,并鼓勵學生進行創造性思考[3]。CDIO教育大綱將工程畢業生的能力分為工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統能力4個層面,大綱要求以綜合的培養方式使學生在這4個層面達到預定目標。畢業設計正是培養學生個人能力、人際團隊能力和工程系統能力的重要而關鍵環節。基于CDIO模式的畢業設計改革,強調用真實復雜的案例呈現設計題目,營造設計需要解決的環境,使學生在畢業設計執行的過程中得到能力的培養和知識的活化。
此次畢業設計改革,采用“設計院模式”,以實際工程為背景,以項目建設為依托,從項目可行性研究到項目內容實施,充分體現黑龍江工程學院土木工程專業“大工程、大系統、大視野”的畢業設計理念。
(二)基于團隊的畢業設計模式
立足于CDIO國際工程教育模式和理念,以大工程觀和全壽命周期為畢業設計的基本主線,構建畢業設計團隊培養模式,使人際團隊能力培養和工程系統能力培養在畢業設計中得以體現。
以實際工程項目為背景,選定符合畢業設計的工程項目,從學校2011屆和2012屆土木工程專業畢業班中遴選15位畢業生組成畢業設計團隊,分成6個專業方向組(每組2~3人),即項目可研組、路線設計組、路基路面組、橋涵組、隧道組、概算與施工組織設計組(如圖1所示)。團隊各組既有分工又有協作,共同開展項目設計工作,完成基于團隊合作下的畢業設計項目訓練,全面鍛煉學生的工程系統能力、人際團隊合作能力,培養創新意識和專業綜合素養。
圖1 土木工程專業(道橋方向)畢業設計改革分組設計
(三)基于校企合作的畢業設計指導方式
緊密圍繞土木工程專業畢業設計改革“綜合性、工程性、系統性、團隊性”的規律和要求,開展畢業設計指導方式改革。以校企合作為基礎,強化企業工程師的參與及合作。引入“雙導師”指導制度,即由學院骨干專業教師和來自工程設計、施工及科研和管理單位的知名高工、技術人員組成指導教師組,共同擔任畢業設計指導工作。通過企業導師的參與,推進畢業設計指導方式的改革,在提高畢業設計質量的同時,保持與工程界同步,使學生在完成畢業設計的過程中感受到技術的進步,體會到工程師的社會責任。
此外,土木工程專業畢業設計改革組采用“畢業開題+2周一次團體匯報+中期大檢查+畢業設計答辯”的過程管理,從畢業設計開題到畢業設計答辯整個過程,始終堅持邀請工程界知名專家和一線工程師參與,讓畢業設計選題更貼近工程實際。學生通過匯報并與知名專家和企業導師交流,能夠更深入地認識工程設計與建造的本質與要義,實現了教學到工程,理論到實踐的對接,獲取工程經驗,培養了學生的工程意識和素養。
三、結語
基于CDIO模式的土木工程專業畢業設計改革,與傳統方式相比,讓學生得到了更為全面的鍛煉,正如答辯評審專家們所言:該畢業設計改革形式新穎,有利于培養學生的大工程觀和對項目的全局把握;在設計過程中,充分體現以人為本,人與自然協調的可持續發展理念;創新成果突出,大膽進行了新型路面結構的設計和理論探索,應用先進的空間三維計算軟件Midas進行設計驗算,在一定程度上走在了設計院的前面。
土木工程專業畢業設計改革體現出選題真、任務實、模式新的特點,同時積極探索了校企合作雙導師制,強調企業工程師的參與及指導,使畢業設計更貼近工程實際和未來發展需要。通過基于團隊的畢業設計,學生的工程系統能力、團隊協作能力、溝通交流能力、創新設計能力以及分析問題和解決問題的能力明顯提高,改革效果顯著,為畢業后較快適應工作需要打下了良好的基礎。同時,也為推進中國高等工程教育的改革進行了有意義的嘗試,對提高畢業設計質量具有一定的借鑒意義。
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Reform and practice of graduation design of civil engineering based on CDIO concept
WU He, GE Qi, ZHANG Jiaping, SUN Ling, YANG Yang
(Civil Engineering Department, Heilongjiang Institute of Technology, Harbin 150050, P. R. China)
[關鍵詞]傳統 公共設施 現代 空間 發展 創新
[中圖分類號][J59] [文獻標識碼]A [文章編號]1009-5349(2012)11-0040-01
一、中國傳統公共設施的發展歷程
衣、食、住、行是體現人類生活水平最直接的方面,而公共設施又與我們的日常生活緊密相關。中國的傳統公共設施有中國所特有的文化特色。隨著人類社會的不斷進步與發展,中國傳統公共設施也在以其歷史的步伐進行著改變。傳統公共設施的發展速度提升到一個個新的高度,花紋的種類越來越繁復,式樣變化也有了新的發展。
宋元時期,公共設施進一步發展,出現了更多的公共設施樣式,這一時期的積累為明清公共設施設計的高峰期打下了堅實的基礎。明清時期公共設施的發展達到了世界公共設施發展史上的最高水平,造型設計優美,尺度適宜合理,取材范圍更為廣闊,在用料上也更為考究,其加工制作工藝更為精湛。明清時期的公共設施逐漸成為蜚聲中外的藝術瑰寶,體現了中國人所特有的藝術光輝和中國所特有的獨特文化魅力。
二、傳統公共設施在現代空間中的應用
公共設施作為公共空間中不可或缺的一部分,公共空間的風格與公共設施的設計都有著密切聯系。現代空間設計以簡約、求新為主,而人們的審美情趣則趨向于懷舊,因此,在現代空間設計中,優秀的公共設施的運用往往能夠找到空間與公共設施之間的契合點,使整個空間的時間既體現出空間的現代風格,又使整體的風格不失傳統。同時,在公共環境中,公共設施是保證空間物質功能、精神功能與審美功能實現的重要內容。尤其是中國傳統公共設施其本身就有著豐富的藝術內涵,作為構成公共空間氣氛的主體,公共設施在空間中的運用也與人們的生活方式息息相關。中國現代設計師不斷挖掘著明清公共設施的藝術價值以及其優秀的設計理念,使其的發展與中國當代的公共空間發展趨勢有機地結合起來。
當然,公共空間的發展也帶動了公共設施的進化,在公共設施設計界大家已經接受了一種新的設計觀念,新的公共設施的設計就是一種新的工作方式、生活方式、休閑娛樂方式的設計。中國的傳統公共設施發展至今,走著一條與西方國家迥然不同的設計道路,逐漸形成為自己所獨有的設計觀念:工藝精湛、裝飾簡單、寓意深遠。這樣的設計風格具有鮮明的中華民族藝術風格。公共設施不僅僅是中華民族文化藝術的載體,更是中國現代設計走向世界舞臺的載體。中國是一個發展中的大國,公共設施的設計上設計師應該將其做成一個具有鮮明特色的中華民族的品牌,從設計中可以傳達出中國深厚的文化底蘊,可以作為中國設計的代名詞屹立于世界舞臺之上。另一方面,雖然科技的發展、信息的現代化給我國傳統公共設施的設計帶來了很大的沖擊,但是,國外新觀念新思維方式的導入為我們審視中國傳統公共設施提供了更多角度的思考。
三、中國傳統公共設施的發展方向
隨著中國經濟發展的步伐,傳統公共設施也在不斷發生變化。現在的公共設施設計界已經把各種新型材料如各種新型玻璃材質、木材、塑料、合金等都加入到了傳統公共設施開發的行列。中國傳統公共設施是一個很廣泛的概念,要將這些家具批量生產對我們來說是一個很大的難題,造型、色彩等每一個細小的方面都有可能成為阻礙批量生產的可能。這是我們有待解決的問題。同時,有什么樣的空間就應該有什么樣的公共設施與之相搭配,我們不能單純為了空間或是單純為了喜歡的某一種公共設施而去進行一些不合理的設計。沒有合理的空間就沒有正確的公共設施設計,更不可能有舒適安逸的生活。
四、結語
中國傳統公共設施中的內涵是我們發展傳統公共設施中取之不盡的動力與源泉。找到傳統公共設施中所隱藏的有價值的傳統文化,并將其有機地融入到未來的公共設施設計中,是我們現代設計師研究的課題。科學、材料、技術的發展已經為我們進一步發展提供了足夠的手段,跨國界的多元文化又為我們在國外國內、傳統和現代之間形成了結實的紐帶,通過這樣的發展,我們才能順應時展的潮流,也才能真正讓中國的傳統公共設施走向世界的舞臺。
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關鍵詞:公共設施 生態景觀 功能設計 親近自然
DOI:10.3969/j.issn.1674-7739.2014.05.007
近年來,國內外學者應用城市生態學、城市建設與生態工程相結合的態勢越來越明顯,如道路生態學、[1]工業生態學、城市生態工程學[2]等應用城市生態學得到長足的發展:而城市生態工業園、[3,4]城市生態居住區、[6]城市生物多樣性保護、城市自然保護等實踐活動也非常活躍。公共設施生態(ecologization of infrastructure)就是在這一背景下提出的。公共設施生態化是城市生態化的重要方面,對城市可持續發展具有重要的意義和作用。
一、生態設計概述
生態設計是20世紀以來人們對于現代生產技術發展所引起的對環境及生態破壞的反思,面對地球日益惡化的生存環境,人類意識到應當探索設計一條與環境相協調的可持續發展道路,設計應當建立在尊重自然生態的基礎上,于是設計與生態學相互作用產生了生態設計(Ecological Design)。[5]生態設計有時也稱綠色設計、生命周期設計或環境設計。
產品的生態設計是20世紀90年代出現的關于產品設計的一個新概念,是指在產品整個生命周期內,著重考慮產品環境屬性(可拆卸性、可回收性、可維護性、可重復利用性等),并將其作為設計目標,在滿足環境目標要求的同時,保證產品應有的功能、使用壽命、質量等要求。“3R”原則,即減量(Reduce)、重復(Reuse)和回收(Recycle),是生態設計的基本原則,指的是設計產品要減少環境污染、減小能源消耗,產品和零部件能夠回收、再生、循環使用或者重新利用。
隨著我國城市化進程的加快,公共設施設計日益受到人們的重視,作為空間環境的重要組成元素,公共設施面臨著“生態化”、“可持續發展”的嚴峻考驗。[6]
二、生態公共設施設計的必要性及其內涵
公共設施一詞產生于英國,英語為Street Furniture,直譯為“街道的家具”,類似的詞匯有:園林裝置(Sight Furniture),城市裝置(Urban Furniture),城市元素(Urban Element)。我們所討論的公共設施以戶外城市公共設施為主。城市公共設施是城市景觀的構成者和創造者,城市公共設施的品質直接關系到城市環境的整體質量。首先,公共設施從原料選擇、結構及功能設計到后來的生產銷售和使用,直至廢棄處置在內的整個壽命中的各個階段都在以某種方式影響著環境;其次,公共設施通過服務于人,也使得城市空間因此變得更加親切,更加適宜人的活動,促進城市與人和諧相處,利于城市環境的保護;再次,生態化的公共設施以其自身的功能性、藝術性和對生態觀念的正確引導可以提高人的環境意識,陶冶人熱愛環境、熱愛自然的情操,加強人與環境之間的溝通。
公共設施的生態化設計是指用生態設計的指導思想和基本原則規劃公共設施的整個生命周期,使“人-公共設施-環境”三者之間相互和諧。比如城市廣場中的一件木質公共座椅,可能是以東北長白山的紅松為材,用汽車長途運到廣東某地加工成品后,又運至這個城市,安排在某個廣場中,在破舊后被淘汰,進入處理場。公共座椅的整個生命周期中都蘊含著物質、水、能源和土地的消耗,它的原材料、連接件等各局部以及在發揮功能的過程中都可能對環境產生或利或弊的影響,所有消耗和對環境可能造成的不利影響都應該作為生態設計過程中的考慮因素:座椅原材料是否采用了可再生的材料?連接方式是否盡量避免了化學性粘和劑?結構設計是否方便拆卸和運輸?淘汰后是否能夠回收再利用?布局上是否能夠保證公共座椅充分發揮其功能?公共設施生命周期的各個階段都要用生態設計的原則作指導。
公共設施這種生態化的設計既考慮滿足人的需求,又遵循自然與客觀的法則,以促進人與自然的共同繁榮和諧發展為目標。這就要求設計者用系統化、整體化的觀點辨證地把握人與自然之間既對立又統一的關系。一方面要充分發揮設計者的主觀能動性,創造性地運用科學與藝術的手段利用和改造自然環境,設計符合人生活需要的公共設施,另一方面又要注重人與自然的“和諧”、“合作”。
三、生態公共設施設計的內容及方法
公共設施的生態化設計需要從“人―公共設施―環境”協調發展的整體上進行把握,建立起三者彼此之間的和諧關系。筆者認為建立這種和諧關系,需要從兩個層次上努力:首先,分析公共設施整個生命周期的各個階段,把生態設計原則融入公共設施設計的全過程和公共設施的每一個要素中,包括公共設施的材料的選擇、功能的實現、外觀與周圍的環境的融合以及投入使用后的布局、組織等方面。其次,公共設施作為空間環境的創造者,還要從生態的角度出發,將生態思想進一步延伸到人的精神領域,通過生態化的公共設施設計提高公眾對自然環境的保護意識。當然,我們不能為了保護自然而隔離人與自然,也就是說生態化的公共設施要滿足人們親近自然的心理需要,從情感上拉近人與自然之間的關系。從以上兩個層次出發,依照生態設計減量、重復和回收的3個基本原則,通過對公共設施各構成要素的分析,筆者把生態化公共設施設計的主要內容總結為以下5個方面:
(一)生態公共設施的構成
生態公共設施包括生態斑塊、廊道及踏腳地等3種組分(Weber et al.2008;Mell 2009;Lockhart2009),強調了不同類型生態用地之間的有效連接和生態用地作為一個網絡體系的特征(圖1)。生態公共設施包含多種生態用地,如公園、自然林地、人工綠地、河流濕地、海岸濕地等,這些生態用地之間的有效連接可以使生態公共設施成為一個有機整體,從而發揮整體功能,更好地維持其間的自然生態過程。
所謂生態斑塊即為面積大,連續性好,具有重要生態功能的生態用地,如自然林地、濕地、城市公園及大型綠地等。這些區域或為動植物的重要棲息地,或為居民集體性的休閑娛樂場所。在進行生態保護和生態恢復建設的過程中,這些區域一般需要首要保護,并永久保留。Weber等(2006,2008)在對馬里蘭州進行的生態基礎設施分析中,將下列生態用地歸為生態斑塊:
1.敏感物種棲息區域;
2.大中型林地(連續分布,面積可達100hm2,并且在其周邊具有100m過渡帶的林地);
3.面積可達100hm2,并且未遭受破壞的濕地;
4.河流及其沿岸的濕地和林地(重要水生生物棲息地,本地魚類、兩棲類及爬行類動物集中分布的代表性棲息地,或溯河性魚類的重要產卵地);
5.已有保護區。
廊道一般是線狀(或帶狀)分布的,并且有別于兩側景觀類型。隨著人類世界越來越“聯通”,自然環境卻日益破碎和不連續。正是由于建設用地盲目擴張所導致的自然生態用地退縮及其不連續,使得某些動物因孤立而覓食和尋偶困難,某些植物因孤立而不能有效傳粉,從而導致物種滅絕和物種多樣性下降(Weberet al.2006;Yuet al.2006;李正玲等,2009)。因此,生態基礎設施不僅包含公園及保護區等大型生態斑塊,鏈接這些生態斑塊的廊道同樣是其重要組分。
踏腳地可以看作是在生態斑塊或廊道無法連通的情況下,為動物遷移或人類休憩而設立的生態節點,是對生態斑塊和廊道的補充。
(二)生態公共設施的功能設計
功能是產品的使用價值,公共設施的功能決定了其存在的根本屬性。公共設施直接服務于人和所處的環境,功能設計過程中要從生態的角度出發,保證公共設施充分發揮作用,滿足人日常生活的需要。首先,功能設計合理的公共設施更有利于環境保護,因為功能合理的公共設施可以正確引導使用者的行為,比如分類垃圾桶就能夠引導使用者對垃圾進行分類整理,增強環境意識,也方便了管理者的工作;其次,將具有不同功能的公共設施合理地組合在一起,方便使用者的使用,也便于公共設施功能的充分發揮,比如將路燈和公用電話組合在一起,方便使用者在夜間撥打電話。
(三)生態公共設施的外觀設計
外觀是產品材料、結構和功能的外在表現形式,是使用者直接接觸到的部分,公共設施的生態設計離不開外觀的生態設計。首先,結合周圍環境的特點進行設計,與環境協調,服從和服務于城市的整體,才能有效地引起社會大眾對環境設施的關心與參與;其次,作為實用性非常強的公共設施,外觀造型要盡量簡潔,另外如果不是絕對需要盡量減少表面處理,如化學涂料,這利于公共設施的組裝、拆卸、運輸和維護,同時能夠減少對環境的污染;再次,經常使用的重要服務設施可以通過別致的造型、燈光或醒目的色彩等方式提醒人們的注意,方便尋找。
(四)生態公共設施能源的選擇
對于需要能源的公共設施,還要注意使所使用的能源遵循生態設計的基本原則。首先,盡量選擇能夠再生、可持續性的能源,例如使用太陽能作為能源的路燈既可以節約資源、保護環境,又能夠免去鋪設大量線路的麻煩;其次,盡量使設施節約能源,例如使電子查詢設備、自動提款機具有待機功能。
(五)生態公共設施要滿足人親近自然的情感需要
首先,在外觀形態上,采用有機、自然而簡潔的造型,賦予公共設施生態的、自然的形式美感,將自然元素通過公共設施顯露出來,這樣人們在使用公共設施的時候會更有親切感,有利于公眾接受公共設施,引導公眾使用公共設施。而且城市里這種有機形態的公共設施設計能引導公眾的審美思想,引導公眾崇尚自然;其次,生態化的公共設施設計不僅體現在其形式和功能上,還體現在促進人與自然的交流、溝通上。除了設計外觀還要設計人與自然交流的體驗,設計人與自然溝通的方式,人與自然通過相互溝通才能達到和諧,生態設計不會為了保護環境而割斷人與自然的聯系。城市公共設施作為城市環境的構成者和創造者,在環境得到保護的基礎上,營造人與自然交流、溝通的氛圍是公共設施生態化的一個重要方面。一方面我們可以嘗試把綠色的植物引入到城市公共設施中來,例如路燈與花草的結合,樹與公共座椅的結合等等;另一方面,在具有自然特色的環境中設置公共設施為人們提供與自然親近的機會,例如在綠地中設置適當的座椅、電話亭,在噴泉、水池附近設置一些方便人們接觸水、欣賞水的座椅、橋梁等公共設施。以生態化的公共設施為媒介,讓人們可以更多地感知自然,構建起與自然的情感聯系,使保護環境成為自覺的行為。
公共設施生態化的研究是城市生態學研究的重要領域之一。公共設施生態化的提出是與近年來國內外的應用城市生態學、城市建設和生態工程相結合的趨勢相一致的。公共設施生態化是將生態學原理與公共設施系統結合后所產生的概念,它強調從生態學的角度認識公共設施的作用以及其對人居環境的影響,強調公共設施的規劃、建設與管理要符合生態學原理,即強調新建的公共設施要符合生態學的原理,強調原有公共設施向生態化方向轉型。公共設施生態化是人類處理公共設施系統與自然環境的關系、并試圖協調兩者關系的重要舉措,對于科學發展觀在人居環境規劃建設實踐中的落實,具有重要的意義。
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關鍵詞:公共設施 設計 方法 通用化
中圖分類號:TB472
文獻標識碼:A
文章編號:1003-0069(2016)02-0072-02
引言
在公共設施通用化設計中最基本指標是針對所有使用者,即全民在不同文化背景下對產品的使用均有一定程度上的通用性。使用兼具經濟性、質量優良且美觀、對人體及環境無害的公共設施,有關設施產品的“通用性”絕大多數是指產品與產品之間某些部件或配件的互換性,“可共用”的相關結果相對較少。從這一點上看,人們對“公共設施通用化”尚未引起關注。
1 通用化設計的簡介
1.1 通用化設計的定義
通用化設計(Universal Design)也稱作全方位設計或全民設計,是由美國北卡羅蘭納大學梅斯(Ronald L Mace)博士率先提出的。此概念是指“提供所有的人,不分性別、年齡、個人能力與身障程度,都能夠舒適安全使用的產品、建筑或環境的設計理念”。
通用化設計應把握的方向是:把通用化設計理念融入在公共設施的設計之中,在一定程度上維護了弱勢受眾群體在使用產品時的自尊感,并帶來了舒適、便捷、自信、輕松等使用感受。有些廣為人知的標示都遵循通用化設計,并且這些標示已經被全球大眾所接受,因此如何將通用化設計靈活運用在各種標識或公共設施的設計上,是設計人員要著重考慮的。如何才能使產品的使用功能更適用于使用人群,并盡可能在不進行任何改造或特殊設計的狀態下,為盡可能多的消費者提供平等的使用機會,成為所有人都能方便使用的設計是通用化設計的最理想狀態。
1.2 通用化設計的現狀
隨著“人權”、“人性”的提倡,通用化設計日益體現出在設計過程中的重要性。目前所有的理論、原則、方法都是建立在國外的研究基礎之上,尤其是以西方國家的資料與研究為主。對于通用化的定義也是屬于較為理想化、較為廣泛性的早期定義,不一定完全適用于不同屬性的產品上,也并非是設計中通用的原則。
通用性設計的應用范圍幾乎涵蓋了與人類生活相關的每個角落,甚至連網頁、海報、宣傳單等都或多或少地照顧到不同使用者的使用情況。在產品方面,國外很多企業都在進行通用性的研究與應用翻。有些企業內的通用設計規范已納入國際ISO標準,而產品對象不同也會有不同的通用設計概念,所以可由各個企業及不同的國家屬性各自定義符合其背景的通用性原則。像在日本有許多企業已把設計產品的通用設計原則融入公司的經營策略當中,例如花王、Toyota、Panasonic等品牌,各家皆有自己的通用設計原則,甚至在不同公司和產品皆會有不同的通用設計原則做為各企業的策略。根據不同國家的文化、風俗、禁忌、喜好、思維、思想,甚至在消費群體、消費心理上都會有所不同,依照企業屬性的不同或專長不同可訂定出不同概念的通用設計方案,也是在企業中較為多見且實用的方式。因此許多公司、企業及其他生產單位在不斷探索通用化設計在現實生活中的應用,以加強產品的實用性。
2 通用化公共設施特點
通用化公共設施是在大眾可活動的場所提供的某種服務于公眾或具有某項功能的裝置。在設施上能簡單明了的顯示出使用方法或能夠讓民眾在看到圖案的同時就能聯想到它們的意涵是通用化公共設施的主要特點。在不同環境條件或不同使用情境下,通用化公共設施一般遵循以下七大特點,也是公共設施實體和信息呈現方式。
1 平等性:設計應該不分對象,讓所有的用戶皆可使用,設計不應該局限在某些使用人群,也不應該排斥某些使用人群,使用者應享有同等的權益。如老者、孩童、病患、身障者也要能方便使用,并盡力維護他們的安全與隱私。
2 靈活性:設計要能適應大范圍使用者不同的喜好和能力等,此原則是希望設計是有彈性的,讓用戶在使用時可以有所調整。例如:電梯中有一般高度的按鍵及較低高度的按鍵,可供身高不足、老弱殘障人士等需求者的使用。
3 易操作性:簡易的操作模式可以讓使用者不需要特別思索或額外的文字說明就能懂得使用,在接口的操作或信息的提供都應該盡量簡潔,不易讓人產生混淆。
4 多元化的感應性:設計在信息的傳達上可使用多種不同的模式,設計應該要有多種解決方法讓不同能力的人都可以使用。提供用戶以視覺、聽覺和觸覺多重的模式來使用,讓聽障者可看閃光燈,視障者可聽響鈴、觸碰點字或觸碰到地板磁磚凸起點,以此讓身障者皆可使用。
5 寬容性:設計要將使用上發生危險和錯誤的機率減到最小,設計要盡量避免讓使用者在使用時發生危險或錯誤,就算使用時真的發生錯誤也要提供警告或可挽救的措施及容易彌補的方式以保護使用者。如同在ATM機上的轉賬功能,在轉賬過程中會有防詐騙提醒,或是在點選跳出或確認頁面時,接口中會將指針優先選擇于“是否確定轉賬”的“否”,以避免釀成無法挽救的后果。
6 省能性:設計應讓使用者不用耗費過多精神、體力等,設計應該讓使用者可以輕松地使用,不需要花費過多體力。地鐵車站或機場往往會再前往路程較遙遠的筆直道路上設立平面式手扶梯,以便于攜帶重物者或行為不便者能節省體力快速到達目的地,平面式筆直手扶梯也減短了代步所需要走的遠距離路線。
7 空間性:設計要注意到適當的尺寸和空間,設計要能考慮到使用者的身體尺寸或是可能的使用姿態,保持良好的視野和舒適的感覺,以輔助把手為例,設計時要參照不同使用者其手握的尺寸、可能變換的握法等。
3 公共設施通用化設計方法
3.1 設計多元化
由于社會中有各種不同領域及生活狀態的人們和多元的文化,再身心狀態、種族文化上有很多不同之處,如性別、年齡、職業等。應以多國或各民族可讀懂的圖標取代文字訊息,以及不使用有兩性區別的專用設施。
加強普遍認知力。將細節設計暗藏于公共設施的設計之中,是所有使用者皆可使用的立足點,公共設計本是面向于大眾的設計,更應具有認知和識別的能力,這需要在設施設計的細節處多加琢磨,并且附有牽制性但目的明確的貼心設計。
多以圖形示意。整頓公共設施或者設施使用過程中的秩序性,可以讓使用者在規范內更順利地使用及操作,而考慮公共設施對于使用上以及所處環境下的經濟效益,除了讓所有人都有能力使用之余,也應該考慮到建設的花費是否造成經濟上的負擔,設施造型的形式不應過于華麗浪費,且使用材質應符合環保原則,鮮明的道路標識是最有指示性的公共設施,針對不同文化程度的使用人群可適當的加入指示圖形,圖形應造型簡潔色彩明快,這樣避免了不同國家或不同文化程度的使用者在使用時造成的誤解,這也是考慮到為多元化人群設計的必要性。
3.2 設計易用化
使用者對公共設施的有效性及滿意度完全取決于當下的使用感受,更實用更貼心的使用才能更好地提高設施的使用率,良好的設計規劃能減省麻煩與不適。走入誤區的是很多設計師把簡易性與易用性畫上等號,但是簡單外表下的產品并不一定是容易使用的。因此簡易的使用形式和易讀取的信息傳達方式才能夠使民眾更有效率的接收公共信息及高效的使用設施。
缺乏對易用性考慮的設計,是因為設計過程中缺少了對設施經驗的累積,憑空想象或由喜好進行設計,其實在使用的過程中會形成無形的潛意識的需求,也許只是因為某些事情讓使用者必須停下腳步去使用某些公用設施,進而發現現有設施上缺少了某項功能。
明確公共設施造型。公共設施應遷就于使用者,設計出容易理解及簡單操作的公共設施,是在大眾活動場地所需要的產品,在造型利用線條的處理方式可以引導、限制使用者的使用方式,進而省去繁雜的文字說明,簡化使用步驟或程序,讓使用者在公共環境下輕易地完成某些目的公共設施的設計。
增加電子設配。公共設施能提供用戶迅速達成目的的作用,而非拖延使用效率,在有些公共設施中需要添加適當的電子設配以供人們參考,而公共信息的提供、設施的設置方式與設置地點,皆會直接影響設施被使用之的效率,例如在公交停靠站時,會有多輛公交車線路,不同到站的時間、線路的延誤都是使用者不確定的,即時的顯示此類信息業方便讓人做出更合理的時間安排。設施設置的位置是否顯眼也屬于公開性程度的規范,而有些候車亭中的信息提供方式以平面為主,夾雜廣告居導致了信息量過度、版面不易讀取等問題,甚至是沒有照料到文盲、兒童或老人的可理解性或易讀性,這都屬于易用性差的問題,可配合聽覺音效設施、互動性看板的設置及路面引導圖示等交叉運用,更直觀的、更容易讓所有使用者理解的,以便于乘客更迅速獲取乘車信息,并增進資訊的易讀性以及用戶掌握信息的及時陛,適度的指示圖輔助或單純化、單一性的功能性設施設計,可提升多元使用者在使用過程中化繁為簡的易用性效果。
3.3 設計集約化
集約化作為常用的設計形式,實質是對統籌原理的應用。集約化也是對產品種類的歸納.通過集約化的設計處理,使得各種各樣的產品能變得統一、有序,以便于人們在實際生活中使用。如在公共場所中的座椅,現階段多為坐凳或有扶手、靠背的椅子,但對這些產品進行集約化收納和合理的規整,也可以將扶手處加大使用面積,方便放置筆記本電腦等。
公共設施中集約化的設計并非局限在收納設計,也應該具備宜人性,公眾可以體驗到使用設施樂趣及其他便捷,是位于公共空間當中,其所傳達的意義及用途被大眾所認同的設施,有利于眾人所使用。
合理利用空間。在服務好使用者的初衷下,要避免公共空間的閑置,適地性問題將造成使用者在使用上之便捷性問題,例如合理安排公共設施設置的位置,利用好閑置空間,考慮到使用者的體能問題,避免產生更復雜或更耗能的活動,同時也要避免設施比例失衡造成的使用不便,比如為了美觀和整體空間規劃效果而使休息座椅面過小或材質并不適用于當地的氣候狀況。又如在座椅的放置問題上,要避免人與人之間的距離過于緊密而產生疑慮,或者出現溝通與傳達之不便等。合理的環境和公共設施設計能夠引導使用者趨向正常且正確的使用模式,擺脫使用過程爭議性,提升公共安全系數。公共空間的浪費和大眾在公共場域中使用空間配置不當,不僅壓縮了活動空間,還在使用上徒增了不必要麻煩和安全隱患,而造成公共場所欠缺的安全性不足等問題,可在閑置空間的規劃上,將可用公共空間與公共設施之間做連結,發揮公共場域中的社交性。有高有低的扶手可讓不同生理機能的人群都能夠方便且更加舒適、順利的使用。走道旁有顯眼的輔助設備,使用者在走路時皆能適時利用,形成有秩序的空間,增進使用上的流暢度,提高使用效率繼而發揮使用功能。
3.4 同理心設計
同理心設計是從對方的處境及角度予以思考設計,并以使用者使用過程及心態了解使用者的使用狀況。正所謂從使用者的眼睛看世界,是從使用者角度去思考,而不應該只是一味的幫消費者著想,憑想象出來的設計會造成錯誤的判斷,往往使用者反而并不那么想或是根本不會遇到這些問題,不僅浪費了有效的資源,叉添置了多余的設施功能。
添加救急工具。在公共設施設計中運用同理心應該探討的是使用者的緊急需求,或是在突發事件時應如何面對,如要預留好空間和場地或在人流集散的區域內設置明顯的急救醫療器械,在公共活動場地內,尤其像公園、廣場這類人群活動范圍較集中的區域,一般設有售賣機,卻很少設有緊急救難空間與相關設備,以供等候鄰近路人甚至是不懂中文的外國人予以急救或緊急通報系統的使用,因為大多數過路人身上不一定攜帶求救或急救工具,或因不了解在地文化及在地求救信息而不一定懂得如何求教,所以當公共設施中能提供所有人皆能理解并可善加利用之工具設備時,則使得公共設施能發揮其最完整的同理心設計意義。