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摘要：當今，綠色環保的理念影響到全球范圍的各個產業。在家居產品設計領域，一種名為紙土的新型材料正在發展。本文介紹了紙土材料的特性與環保設計理念，調研、類比了國內外紙土或類似材料及家居設計現狀，結合實際案例，探究了紙土這種新型環保材料在家居設計領域的應用。并且展現了部分已經完成的應用實踐，借以說明紙土材料應用于家居產品的合理性及問題。
關鍵詞：紙土;家居產品;工業設計;環保
引言
現代家居市場材料已經比較成熟，但是不夠環境友好。而新型環保材料紙土，憑借其良好的物理和化學特性，與現代家居設計相得益彰，在大力倡導可持續設計的今天，更加適合推廣到市場，廣泛應用。
一、國內外家居設計現狀及相關材料調研
（一）家居行業現狀
在國內外的環保家居產品方面，相比而言，國外環保家居產業發展較快，其原因是正好趕上整體環保產業快速發展的時期，在這樣的時期里，環保產品基本上都得到長足的發展，正是這樣的趨勢，將紙土材料帶入了大眾的視野，成為環保家居材料的一部分。在當下這個崇尚綠色環保的時代，在產品的選材到生產制作及包裝環節，無不強調環保以及可持續的概念。2017年4月，亞馬遜中國發了2017年互聯網家裝消費趨勢大數據，而從消費者選購家居產品的數據分析中得知，帶有健康環保性能的家居產品備受網購群體青睞。由此可見,健康環保的家居生活觀念已經深入人心，而環保家居類產品或將成為家居市場新寵。[1]紙土這種環保材料，用于家居產品，順應了這種潮流。家居產品一直都是市場上必不可少的熱門產品，同時也是每個人的日常生活都不能離開的必需品，家具材料的環保與健康，家居產品的便捷與耐用，整體造型的美觀與優雅，都應是設計中重點探討的問題。
（二）相關家居材料調研
1.紙黏土
在國內的家居市場上，紙土材料還是個非常令人陌生的面孔。甚至可以參考的文獻也寥寥。有一個在名稱上很相似的概念——“紙黏土”。紙黏土是一種國內外紙土或類似材料及家居設計現狀，原料主要是紙纖維，常用于手工作品的制作，和傳統的面粉黏土相比起來，紙黏土足夠輕又足夠環保。
2.水泥
水泥作為家居/家具設計的材料有較為廣泛的應用。來自美國波特蘭的設計師NealAronowitz的作品水泥毯，即是較薄的水泥材料使用壓模工藝曲線型堆疊形成的茶幾。這種形態也大大地減輕了整個作品的重量。國內的一家水泥家具公司“本土創造”所生產制作的水泥桌子、凳子以及燈具等，有著不錯的銷量，其客戶包括知名飲品連鎖喜茶、星巴克等。在這些店鋪中應用水泥家具，也說明了水泥家居產品在國內具有越來越廣泛的接受度和良好的發展前景。
3.混凝土
在當今家居設計市場上，有一種質感和組分與紙土材料相似的材料正在嶄露頭角，那就是混凝土。1900年，萬國博覽會上展示了鋼筋混凝土在很多方面的使用，在建材領域引起了一場革命，自此混凝土成為建筑世界的一員強將?；炷猎县S富且價格低廉、舒適環保，密度高、質地輕、隔音效果佳，可塑性強根據需求可制成任何形狀，對自然條件影響具有較好的適應性。它能夠實現低耗能、無污染的制作，廣泛應用于建筑和家居裝飾品的設計中。[2]而現在，有一些國內外的設計師，創意性地將混凝土材料應用于家居產品和文創產品的設計當中，并且獲得十分不錯的效果。國內來看，有一些原創品牌已經開始使用混凝土制作生活雜物。比如主創來自中國美院雕塑系的獨立品牌“不厭”，便是以清水混凝土做主材質打造各種物品。其中混凝土燈、香插、花器等，便是混凝土在家居產品設計中的直接應用。來自新加坡的設計工作室misc-ellany在他們的ORE系列文具設計作品中，將混凝土材料與消費者喜聞樂見的黃銅材料做了有機結合，未經精細加工的混凝土和精美的銅件相互襯映。也為紙土材料用于家居產品設計時和其他材料結合的方式帶來了有建設性的參考。
二、紙土材料介紹
（一）紙土材料簡介
此次研究的主要對象是一種新型材料——紙土。該材料由紙和黏土按照一定的比例混合而成，與傳統紙黏土不同，其紙的含量達70%，具有很強的可塑性，可防水、防摔，并且使用后可降解，環保無害。將這種材料運用于設計當中，可以使設計更加環保，在滿足最基本設計需求的基礎上，發展可持續的環保理念設計無疑是當下社會最迫切的要求。在國外研究方面，紙土最為對應的概念應該是Papercrete，這種材料的組分包含再制漿的紙纖維和水泥或者黏土，其首次在1928年申請專利，并在上世紀八十年代復興。環境友好，是紙土材料的一個亮點。紙土材料常用于代替陶瓷進行藝術創作，加工成花盆等容器，這在目前的許多國家雖然不是特別大眾化，但還是有一定的接受度。除此之外，這種材料還可以制作成多孔型紙土用作凈水過濾器，等等。而現在較為新穎的研究方向主要為探求紙土材料本身的可變性及其他應用。在國內研究方面，紙土材料主要用于傳統藝術制造，其在國內的應用并不是非常廣泛，還沒有造成很大的風潮或者大受歡迎，因此有比較大的創新空間。紙土材料滿足可持續設計的基本要求。“在材料選擇方面,應選擇“可循環”的材料作為產品的原料。積極貼近自然,采用無公害、可再生的材料,同時選擇回收廢舊材料進行再加工,從而節約原材料,降低成本。”[3]以傳統材料為基礎，利用新型環?？山到獾募埻敛牧现谱骷揖觿撘猱a品，使設計更加綠色，更加可持續。通過社會現狀分析的大量調研結果現實，這種創意家居產品的市場需求及可創新的空間極大，加上國內對這種環保材料的運用尚不全面，特別是紙土這種材料在國內的知名度就更加微小了，所以在整個產業中，這種材料有良好的大力發展機會。
（二）紙土材料的市場應用性研究
紙土材料，作為一種新型環保材料，憑借其各種良好的物理與化學性質，以及毫不遜于當下使用的各種家居材料的外觀，能夠很好地融入于整體設計行業的要求。尤其是這種材料的“含紙量極高”以及可降解的屬性，使得紙土更能很好地達到家具行業與國家綠色發展的基本要求。紙土的主要成分是紙和黏土，可用廢紙作為原料制作，在產生源頭上非常節約，可持續。其成本相當低廉，這一點也十分適合于大規模的廣泛生產和使用。根據目前我國建筑與家居行業狀況，可持續理念興起，環保材料也得到了一定的進展。目前經過研究推廣的類似環保家居材料主要有，采用再生高密度聚乙烯制成的環保地材；新開發的一種加氣混凝土砌磚，其可用木工工具切割成型，用一層薄沙漿砌筑，表面用特殊拉毛漿粉面，具有阻熱蓄能效果。紙土材料也同樣是基于以上已投入新材料的混合特性研制而成，通過原料這一最基本的因素調節材料的復合特性。在市場中前景頗為明確。
三、家居行業中的綠色設計理念
（一）設計中的環保特性
在各種浪費型的設計中，材料的不當使用是其中的重要一部分。各種塑料等非環保材料在產品制造中大量使用，使得這種不夠綠色的設計理念早已深入產品設計的方方面面，并且被視為常態。結合新型材料與創新產品設計的成果，首先要保證產品的創新型外觀，這是產品設計的基礎，在這個基礎上，盡最大可能融入環保意識，同時響應國家對于環保型設計的號召。無論對于消費者、設計者，還是國家發展來說，這種產品設計都是一個利好消息。環保家居材料能夠帶來健康清潔的家居環境，這種環境正是現代人追求的，既保障了居住的舒適，又達到了居住安全的要求，這種材料十分利于當代人的一般生活。
（二）綠色設計與家居行業趨勢
之前的幾年里，我國的建筑與家居行業體現出了不同于過往的平穩發展與綠色發展的的態勢。“環保”漸漸成為家居行業的熱門議題。據中國室內裝飾協會、室內環境監測工作委員會調查統計，家具污染已經成為繼建筑污染、裝修污染后室內環境污染的新問題，成為導致室內環境三大污染源之一。家居產品的粗制濫造是造成這種情況的首要原因。而使用綠色環保材料是使家居環境更加優良的第一條路徑。了解到環境清潔的重要性，現代人更加傾向于選擇環保材料，新型材料，便利材料，并且據此進行家居設計，引領新風尚。綠色設計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。系統設計、特殊人群設計、生活方式設計、可持續發展設計、非物質設計都可納入綠色設計的范疇。[4]當下的家居市場發展到了一定的階段，綠色設計在家居環境中初見端倪，一直在倡導的“設計讓生活更美好”慢慢顯現出其不可替代的價值。而一直在設計過程中被忽略的前端工作“材料選擇”也自然走入了大眾視野。選擇環境友好而且適當的材料，應該成為設計中的一項重要任務。相比過去，如今的居住者更愿意為優質而極具設計感的產品支付溢價，而且，在消費者環境保護意識逐漸提高的今天，“可持續”本身也成了其中一項吸引消費者的買點。綠色材料已經進入家居產業，成為家居產業的研究方向。
四、紙土材料融入綠色設計
紙土材料融入家居產品，最大的研究問題就是如何改變其特性，使其產生各種各樣的特性以適應不同的家居產品。比如，如何改變其強度，如何改變其顏色，如何改變其硬度，如何改變其形狀。關于形狀的研究是本次研究的重點，也是研究中預計最為耗時以及最困難的部分之一，投入了很多的時間以及其他成本。
（一）基于材料特性針對加工方式的研究
1.車床與鉆孔加工
首先，紙土這種新型材料不同于水泥，它所具備的一個重要優勢是強度和韌性高，而脆度低。也就是說相對于水泥而言，紙土比較不易碎，可以采用一些難以應用于水泥的加工方式，比如車床。本次研發過程中設計的花盆類產品就是采用車床加工的方式以得到圓柱形和圓臺形的造型，同時其開口部分也利用車床工藝，得到了溫潤的不同弧度的圓角。輔之以鉆孔的手法，產品的形態可以在“圓”的基本語義下有很多靈活的發揮。
2.體塊切割
其次，切割也是紙土加工的主要方式，主要應用于形體比較簡單、風格簡約的紙土產品。典型產品如方塊型小燭臺，就是主要采用切割的方法，賦予紙土產品干凈利落的面和邊緣，切割后的紙土稍加打磨便很平整和精細，是一種操作相對簡單，但能夠使產品獲得“高級感”的加工方式。
3.開模成型
以及，開模也是加工方式之一。開模的方法相對于車床和切割來說，可以自由發揮的空間比較大，故可以由開模的方式獲得一些較為自由的形態。但是由于模具有制作難度和成本的限制，我們研究方向更加側重于造型較為規整和幾何的紙土產品。
4.現有加工方式的局限性
無論是車床還是體塊切割，如果想要以較大的規模產出，就對產品的尺寸有一定要求，也就是在生產制造層面會對設計帶來制約。以計劃產品之一的紙土U盤為例，雖然使用紙土材料制作U盤的外殼會帶來良好的視覺效果和觸感，但由于U盤需要滿足小巧便攜的使用需求，它的產品體積應該是較小的，這時候批量加工就較為困難。無論是以體塊切割的方式還是開模的方式，都很難實現低次品率，成本較難控制。再者，由于紙土結構較為致密，顆粒很細，在加工時會產生很多粉末。雖然紙土本身是環?？山到獾模@些粉塵若被工人吸入也有害于健康，所以紙土加工對于加工環境和條件是有要求的，需要盡可能地減少粉塵的污染和影響。
（二）紙土材料在家居產品中的簡單應用
基于紙土材料特性和加工方式，實際案例一，紙土家居產品是具有多種形態的小型多肉花盆，植物的綠色與紙土材料的環保巧妙結合。在工藝上均采用開模（制造內部空間）和車床（制造外部形態）二者結合的加工方式。根據植物的不同大小與形態，設計外徑和高度不一的圓臺形和圓柱形兩種主要形態的紙土花盆?？紤]到攜帶的便捷性與植物根系所需土壤的體積，花盆尺寸定在12cm×12cm×12cm之內，在長、寬、高上略微調整。創意家居設計具有其創新性與獨特性，能讓人體驗到人性化和高質量的使用體驗，是現代家居設計中的重要組成部分。[5]基于調研得到的學生、老師、上班族等桌上辦公人士對桌面收納的需求，實際案例二是一些車床及切割加工為主導的小型紙土產品，包括桌上小收納裝置（可作桌面文具雜物收納、小花盆底座）、筆筒、手機底座等。這些產品制造工藝簡單，但卻能解決桌面辦公時遇到的很多問題，同時搭配植物又能產生十分良好的視覺效果，是易于實現的小家居產品。同時托盤及筆筒這樣的桌面收納產品體積小、又可以根據用戶使用需求的不同而進行組合與調整，故具有很大的模塊化空間。
（三）紙土材料的進階應用
除了紙土花盆這樣全紙土（指未經其他材料裝飾時）產品以外，還有將紙土作為家居產品的一個組成部分時的應用情況。比如將運用車床加工的紙土材料制作的圓柱形管體，結合探索選擇的日常使用功能，形成以材料為主導、功能為輔助的全新家居產品設計。人們消費家居產品,購買的不僅是產品的使用功效,還有物品的造型形態和文化意義,它們符合人們的審美心理和情感認知。[6]另一個案例是紙土材料桌面USB風扇。在炎熱的夏季，桌面USB小風扇是在各個群體中很常見也很受歡迎的物品，為酷暑的溽熱帶來清涼。而紙土材料本身的觸感和觀感也是清涼而冷靜的，非常適合這樣的質感要求與心理需求。所以將常見的桌上小風扇和紙土材料進行一個有機結合。制作合適大小的管狀紙土部件，并通過打孔、插接等方式將扇葉固定在紙土管內，也就是以紙土材料替代了傳統的、不環保的塑料制桌上風扇外殼。在底座選擇上使用了亞克力材質的可拆卸的支架作為角度支撐，這種支架令產品整體有一定的模塊化的可能。該風扇形態外觀上實現了很大創新，與市面上在售的桌上USB風扇有著較為明顯的區別。
五、總結
紙土材料是一種新型可持續環保材料，而且價格低廉，易于制得，非常適合投放于家居市場及家居產品設計。在大力倡導生態文明的當下，此類新型環保材料有其廣闊的發展空間。結合其特性進行產品設計。符合產品特性、綠色理念和可持續發展理念的產品是未來家具市場的必然趨勢。
參考文獻
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[2]劉健，李佳歡.混凝土工藝品在現代家裝中的設計研究[J].設計，2017(15):108-109.
[3]吳佳樂，劉春燕.可持續設計理念在產品設計中的應用研究[J].設計，2018（01）:80-81.
[4]劉夢，葛芷萱.兒童家具的綠色設計理念研究[J].美與時代（上），2017（11）：25-26.
[5]陶潤峰.設計的魅力—創意家居之我見[D].青島科技大學，2016.
[6]賈艷星.探究“SANSAN上上”家居產品中的情感化設計[J].設計，2016（13）:108-109.
作者:呂晨曦 王德鈺 鐘嘉寧 單位:大連理工大學建筑與藝術學院
