基于產(chǎn)品功能的城市窨井蓋創(chuàng)新設(shè)計(jì)

胡志平 王艷敏 朱聞櫻

（嘉興學(xué)院，浙江 嘉興 314000）

0 緒論

任何產(chǎn)品都應(yīng)具有一定的功能，它是產(chǎn)品具有使用價(jià)值的基礎(chǔ)。20世紀(jì)40年代，美國(guó)通用電氣公司工程師邁爾斯首先提出功能的概念，并將其看成價(jià)值工程研究的核心問題。邁爾斯認(rèn)為顧客要購(gòu)買的不是產(chǎn)品本身而是產(chǎn)品的功能。消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的需求其實(shí)就是對(duì)產(chǎn)品各種功能的需求。因此，功能是產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)設(shè)計(jì)的目的，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，產(chǎn)品功能的開發(fā)與設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)師必須首先考慮的，是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的核心。產(chǎn)品功能設(shè)計(jì)首先要對(duì)產(chǎn)品的功能進(jìn)行分析，明確功能定義，把功能從產(chǎn)品中抽象出來，擺脫產(chǎn)品實(shí)體的束縛，以便深入地發(fā)現(xiàn)問題，尋求解決方案[1]。本文就旨在從產(chǎn)品功能設(shè)計(jì)的角度，展現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的方法與途徑。

1 產(chǎn)品功能設(shè)計(jì)

產(chǎn)品功能是指這個(gè)產(chǎn)品所具有的特定職能，即是產(chǎn)品總體的功用或用途[2]。顧客購(gòu)買一種產(chǎn)品實(shí)際上購(gòu)買的是產(chǎn)品所具有的功能和產(chǎn)品的使用性能。功能設(shè)計(jì)是產(chǎn)品功能創(chuàng)新和設(shè)計(jì)的早期工作，是設(shè)計(jì)調(diào)查、分析、概念方案產(chǎn)生、確定設(shè)計(jì)方案的方法，也是產(chǎn)品開發(fā)定位及其實(shí)施的環(huán)節(jié)，體現(xiàn)了設(shè)計(jì)中的市場(chǎng)導(dǎo)向作用。可以采用用戶設(shè)計(jì)和專業(yè)設(shè)計(jì)或二者結(jié)合的方式，以用戶的潛在需求和功能成本規(guī)劃為依據(jù)，設(shè)計(jì)產(chǎn)品的功能[3]。經(jīng)過功能的成本核算后,由專業(yè)人員進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)并生產(chǎn)，通過定價(jià)，開展針對(duì)性的營(yíng)銷。

以城市窨井蓋創(chuàng)新設(shè)計(jì)為例：首先對(duì)現(xiàn)有城市窨井蓋進(jìn)行充分的調(diào)研及分析，并找出城市窨井蓋存在的各種問題，針對(duì)這些問題提出初步的解決方案，通過窨井蓋創(chuàng)新功能設(shè)計(jì)解決現(xiàn)實(shí)問題。

2 窨井蓋功能創(chuàng)新設(shè)計(jì)

2.1 窨井蓋功能創(chuàng)新設(shè)計(jì)調(diào)研

城市建設(shè)中會(huì)有好多地下管道，窨井蓋通常用鋼筋水泥、金屬、強(qiáng)化塑料等材料制成，形狀以圓形和方形為主。并且在窨井蓋上，一般要注明井下管道的用途和管養(yǎng)單位及電話等信息。

窨井是用在排水管道的轉(zhuǎn)彎、分支、跌落等處，以便于檢查、疏通用的井，學(xué)名叫檢查井。因此窨井蓋的存在就是為這些設(shè)備設(shè)施提供保護(hù)，提供通道便于人員檢修，主要是便于檢修的作用。當(dāng)然，窨井蓋的存在對(duì)行人來講也提供了保護(hù)的作用，避免行人的掉落。

2.2 設(shè)計(jì)問題分析

通過調(diào)研我們發(fā)現(xiàn)，城市窨井蓋確實(shí)存在很多問題，受到很多人的詬病。通過整理將問題大致分為以下兩類：

（1）現(xiàn)有窨井蓋安全性較差

前面講到窨井蓋對(duì)行人具有保護(hù)的作用，那么一旦窨井蓋缺失，對(duì)行人甚至是車輛都會(huì)形成巨大的隱患。全國(guó)各地因?yàn)榫w缺失而造成事故的情形不絕于耳，井蓋吞人事件更是頻頻發(fā)生。因?yàn)槌鞘旭烤w功能上的不足或是缺失，城市里數(shù)目龐大的井蓋，已經(jīng)成為了公共安全的巨大隱患，威脅著人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。

（2）窨井蓋與城市的融合度很低

隨著城市文明的發(fā)展，井蓋及其以下的世界承擔(dān)著供水、排水、燃?xì)?、電力、供熱、通訊等功能，它們像是一根根血管供養(yǎng)著一個(gè)城市的發(fā)展[4]。自然而然，管理井蓋也構(gòu)成城市文明的一部分。然而因?yàn)槌鞘泄芾砩系牟蛔?，各種窨井蓋很難與周邊的建筑以及整個(gè)城市相融合。城市的發(fā)展除了功能性的改造之外，還需要注重整個(gè)城市美觀度的打造，大量的窨井蓋既然不能棄之不用，就有必要通過設(shè)計(jì)把窨井蓋制作的更加美觀，更加具有文化氣息，甚至每個(gè)城市的獨(dú)特人文風(fēng)貌可以通過匠心設(shè)計(jì)的窨井蓋彰顯出來。

2.3 窨井蓋功能設(shè)計(jì)概念方案

通過上述對(duì)窨井蓋的調(diào)研及分析，得出結(jié)論：城市窨井蓋是城市發(fā)展不可或缺的重要組成，而人們對(duì)窨井蓋卻沒有投入足夠的重視，以致問題頻發(fā)。產(chǎn)品的功能可以分為使用功能與審美功能。使用功能是指產(chǎn)品的實(shí)際使用價(jià)值；審美功能是利用產(chǎn)品的特有形態(tài)來表達(dá)產(chǎn)品的不同美學(xué)特征及價(jià)值取向，讓使用者從內(nèi)心情感上與產(chǎn)品取得一致和共鳴的功能[5]。使用功能和審美功能是一件產(chǎn)品功能的兩個(gè)方面，下面我們將依據(jù)不同的側(cè)重點(diǎn)，進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。

通過對(duì)調(diào)研分析結(jié)果的研究并采用頭腦風(fēng)暴法等方式確定以下備選的概念方案。

（1）增加安全性能：

安裝防護(hù)網(wǎng)，有優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)雙重保護(hù)，缺點(diǎn)是增加了檢修人員下井檢修的難度。增加窨井蓋的重量，這樣降低被水沖走的幾率，缺點(diǎn)是浪費(fèi)材料，難以打開。改變窨井蓋材質(zhì)，替換原來的金屬材質(zhì)，防止被盜，缺點(diǎn)是沒有金屬材質(zhì)堅(jiān)固耐用。設(shè)置自動(dòng)警示標(biāo)桿，當(dāng)洪水淹沒時(shí)能自動(dòng)彈起，起到警示作用，缺點(diǎn)是警示桿固定長(zhǎng)度，容易被淹沒。窨井蓋上增加環(huán)形燈帶，增強(qiáng)警示作用，缺點(diǎn)是環(huán)形燈帶固定于窨井內(nèi)部，發(fā)生洪澇時(shí)可能會(huì)被淹沒，污水是光線不能很好地射出，警示作用減弱。

（2）提高窨井蓋的審美功能：

通過對(duì)窨井蓋進(jìn)行彩繪，改變?cè)旭烤w單調(diào)的樣式，窨井蓋作為城市組成部分之一對(duì)增強(qiáng)城市的美觀度和城市的人文程度能起到一定作用。通過創(chuàng)意彩繪設(shè)計(jì)進(jìn)行窨井蓋的美化。

經(jīng)過以上方案評(píng)估，警示類解決方案雖然有不足，但成本較容易把控且容易實(shí)施，較之其他方案更好。選擇方案進(jìn)行組合優(yōu)化，細(xì)化分析。這一步將對(duì)上步選擇的警示類概念的優(yōu)點(diǎn)綜合起來并對(duì)缺點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化，以暫時(shí)增加可考慮的概念的個(gè)數(shù)。經(jīng)過幾次的反復(fù)，最后確定以下設(shè)計(jì)方案：

（1）警示類-物質(zhì)-反光警示物-燈帶-熒光物（2）警示類-形態(tài)-警示標(biāo)桿-環(huán)形燈-懸浮圈

兩個(gè)方案都有發(fā)生洪澇時(shí)被淹沒的可能，所以應(yīng)將其設(shè)計(jì)成可懸浮的裝置，燈帶難以懸浮，可將其改為熒光圈。這種熒光物與懸浮圈相結(jié)合的安全指示方式，使得窨井傷人案件頻發(fā)的晚上和路面積水情況下，警示作用更強(qiáng)，危害發(fā)生的可能性更小。

經(jīng)過評(píng)估等程序之后，最終方案—熒光懸浮圈就將進(jìn)入深入開發(fā)程序，由主要設(shè)計(jì)人員和相關(guān)專業(yè)人員分頭負(fù)責(zé)該方案的開發(fā)，最后形成具體的設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)任務(wù)書，明確了設(shè)計(jì)的目標(biāo)和成本估算。在經(jīng)過評(píng)審后就可以得出最后的方案。

2.4 最終設(shè)計(jì)方案展示

針對(duì)窨井蓋缺失的情況，對(duì)窨井蓋及其組件進(jìn)行功能設(shè)計(jì)。由于白天窨井可見性較強(qiáng)，發(fā)生墜落幾率較小，本方案將主要解決夜晚及窨井蓋被水淹沒兩種情境下的安全指示作用，達(dá)到預(yù)防車輛陷入窨井、行人墜落窨井的目的。通過上述的窨井蓋功能設(shè)計(jì)步驟，確定采用熒光物與懸浮圈相結(jié)合的安全指示方式。效果圖如下圖 1、圖 2。

圖1 俯視圖

圖2 前視圖

晚上當(dāng)窨井蓋缺失時(shí)，窨井蓋底座內(nèi)圈由熒光物做成的懸浮圈可以讓行人在一定距離之外就預(yù)知到窨井危險(xiǎn)，起到提前預(yù)警的指示性作用。

當(dāng)城市內(nèi)澇嚴(yán)重，道路被水淹沒時(shí)肯本無法判斷窨井蓋的位置以及是否缺失，危險(xiǎn)性更大。若井蓋被水沖走，在浮力的作用下，懸浮圈會(huì)上浮到水面，白天能直接看到懸浮圈，晚上懸浮圈發(fā)出熒光也可以起到很好的警示作用。

3 總結(jié)

近年來頻發(fā)的窨井事故，讓我們不得不意識(shí)到城市窨井蓋，也不再是城市的名片，而成了公民的墓碑。所以提高窨井蓋安全性刻不容緩。針對(duì)窨井蓋破損、丟失后的傷人事件，特對(duì)城市窨井蓋進(jìn)行了功能上的完善和改進(jìn)，并把窨井蓋安全性作為功能設(shè)計(jì)上的一個(gè)重點(diǎn)。希望通過本次窨井蓋功能設(shè)計(jì)，在一定程度上提高窨井蓋的使用安全性，化解窨井蓋與人們生活上的矛盾，給人們提供更舒適的生活環(huán)境。

［1］李彥，李文強(qiáng),等.創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法[M].北京：科學(xué)出版社，2013,3.

［2］李亞軍，姚江，盧世主著.產(chǎn)品設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].南京：江蘇美術(shù)出版社，2007,8.

［3］崔天劍，李鵬.產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)[M].南京：江蘇美術(shù)出版社，2007，8.

［4］薛又凱，陳江波.公共設(shè)施設(shè)計(jì)[M].北京：中國(guó)水利水電出版社，2014,4.

［5］原研哉.設(shè)計(jì)中的設(shè)計(jì).朱鍔,譯[M].濟(jì)南：山東人民出版社，2006,11.