水龙头发展状况及TRIZ理论的运用

潘桂瑛++赵新军

水龙头最早出现于16世纪的伊斯坦布尔。据说，皇帝接见国外使节时，为了防止他人偷听，会开启水龙头，利用水声来防止窃听。这些最初的水龙头有的简单实用，有的则富有装饰性。

1 引言

随着科技的发展，人们对水龙头的期望也越来越高，而不再满足于单一的控制水流止的阀门。无论是家庭还是公用水龙头，其结构、形态、材质都在不断发展，各种新产品层出不穷。本文总结了水龙头的发展状况，运用TRIZ理论对其进行了分析，并对其发展状况提出了一些预测。

2 水龙头的发展概况

2.1 水龙头发明之前用水概况

在水龙头诞生以前，我们的祖先都是逐水而居，居住地区极大地受到水源限制，水井的出现改善了这种状况。再后来，中国古代民间把竹节之间打通，然后一根一根地联结起来，用于引导河流水或山泉水，从而解放了人力。

2.2 水龙头雏形

引水系统完善后，在供水泉墙上出现了一种兽头状的“流水嘴”（如图1a、图1b），通常用石头制成，少数由金属制成的。只是从那里流出来的水是不加任何控制的长流水，对水资源造成了极大的浪费。

18世纪中期出现的圆明园青铜兽首，可以说是中国的水龙头雏形。当时乾隆皇帝在圆明园造了一座西洋花园，并由在宫廷中任职的欧洲画家郎世宁设计出中西合璧的十二生肖青铜兽首（如图1c），放置于花园中央，每隔两小时依次喷水。受此影响，后来凡有出水口的地方都刻有龙头。水龙头正是因这种水从龙嘴里流出的造型而得名。

2.3 水龙头的诞生和发展

水龙头最早出现于16世纪的伊斯坦布尔。据说，皇帝接见国外使节时，为了防止他人偷听，会开启水龙头，利用水声来防止窃听。这些最初的水龙头有的简单实用，有的则富有装饰性。

水龙头诞生以来，很少有革命性的变化，其发展只是一个缓慢、与时俱进的过程。这里就从材料、造型和阀芯材质方面大致分析水龙头的发展状况。

材料上的变化：最初的水龙头是用青铜浇铸而成，由于成本方面的约束，后来改为便宜一些的黄铜浇铸，同时期的宫廷及一些重要建筑的水龙头则采用了银或是青铜镀金等材料制成。随着科技的发展，随后出现了合金、陶瓷、不锈钢等材质的水龙头，且各种材料的水龙头的质量也在不断提高。目前，不锈钢、铸铁、全塑、黄铜、锌合金及高分子复合材料水龙头凭借各自优势在市场共存。

造型的发展：最早的水龙头根据当时的建筑风格，被设计成了各种各样的形态，比如蛇形、龙形、羊头状。到了18至19世纪之间，水龙头的装饰性愈演愈烈，尤其是宫廷和豪宅的水龙头，可以毫不客气的称之为工艺品了，其装饰作用已经远远超过了实用价值。到了21世纪，物质世界的丰富让人们对生活的品味有了新的理解，不再仅仅追求形式上的美观，而是讲究实用性与美观性的调和统一，水龙头的造型又发生了新的变化。

阀芯的发展演化：早期的水龙头都是螺旋升降式的，伴随着新材料的推出，橡胶阀芯和不锈钢阀芯问世了。橡胶阀芯多配合螺旋式开启的水龙头使用，现已基本被淘汰。近些年出现的陶瓷阀芯，因其质量较好、性能稳定，使用较为普遍。而不锈钢阀芯则更适合水质较差的地区。

3 现代新型水龙头中TRIZ理论的应用

水龙头发展到现在，融入了越来越多的新科技、新理念，而不再拘泥于传统的水龙头样式。各大卫浴厂商为满足消费者需求，也在不断推出夺人眼球的新型水龙头。这里选择了几款典型的现代新型水龙头，并从TRIZ理论的角度对其进行了一些分析。

3.1 曲面化原理的运用

现代的水龙头摒弃了之前复杂繁琐的造型，向着优雅简约的形态方向发展。设计中运用了TRIZ原理中的曲面化和球形化原理，将传统的笔直管状水龙头设计成弧形或球形（如图2a、图2b），让水龙头也具有别样的美感。

3.2 组合和反馈原理的运用

组合和反馈原理可以让水龙头变得更有趣味。一款将水龙头和数字显微镜结合在了一起的概念水龙头（如图3a），可以让人在洗手时清楚的看到手上细菌的数量和形态，很好地反馈了洗手效果。另一款名为“可怜的鱼”的洗手池（如图3b），把鱼缸和水龙头结合在了一起，用鱼缸的水位升降反馈用水量的多少，水龙头开启时时，鱼缸里面的水位就会随之下降，直到你关闭水龙头水位才会恢复。如果你用水过多，鱼缸里面的鱼就会面临缺水的危险，利用人们对缺水的鱼的同情心理促使人们节约用水。

3.3 使用多孔性材料原理的运用

水龙头出水口使用多孔性材料（如图4a、图4b），可以缓解水流速度，防止水飞溅到身上，也增大了水与手的接触时间和接触面积，很大程度上节约了用水量。经特殊设计的多孔材料还能形成让流出的水形成美丽复杂的水流（如图4a），讓洗手这件小事都变成一种享受。

3.4 动态性原理的运用

水龙头的动态化让用水变的更加灵活方便。360度旋转式水龙头（如图5a），可以满足各个角度的用水。万向调节的厨房挂壁式水龙头（如图5b），更是可以通过水龙头各个方向的移动来满足厨房多区域的用水需求。

3.5 利用动作连续性原理的运用

利用动作连续性原理可以在一定程度上简化操作、节约资源。这款跷跷板创意水龙头（如图6），是一款专为那些挤洗手液时不关水龙头的人而设计的水龙头。水龙头和洗手液容器分别布置在跷跷板两端，当人们用洗手液时需要按下洗手液的一端，这时控制水流的水龙头就会自动抬起关闭，从而简化了操作过程，也避免了水资源的浪费。

3.6 自我服务原理的运用

这款名为“润”创意水龙头（如图7），不仅仅用了反馈原理，通过LED彩色显示屏来显示水温度，更重要的是：这是全球第一款不依赖电源的LED温度数显系统，可以仅凭自身水流支持显示屏的供电，实现了节能和科技感的融合。

还有很多其他创意水龙头，在此就不一一分析了。

4 水龙头的发展预测

通过对目前水龙头的分析，可以看出：水龙头作为厨卫的重要组成部分，虽没有复杂的结构，但仍有很大的发展空间。这里是对水龙头发展趋势作出的一些预测。

第一，外观简约化方向。人们的审美在不断变化，仅仅是外观的复杂化已经是过时的美感了。作为一款水龙头，外形是为了更好的辅助功能，以后的人们会更倾向于极简主义的水龙头。

第二，节能、环保方向。随着环保观念深入人心、以及世界能源的不断减少，人们对产品的节能需求越来越高，水龙头也不例外。水龙头的出水口可以使用多孔性材料或超声雾化技术最大程度节约用水。多功能的水龙头将会考虑通过自服务原理来节约资源。

第三，智能化方向。现在的家电都在朝智能化方向发展，水龙头作为家装的一部分自然也不例外。未来的水龙头将会融入更多的人文关怀，可以更精准地掌控水温、出水量，或融入一些其他智能控制功能。

四、新材料的运用。在这个各种新材料层出不穷的时代，水龙头的材质也在不断更替，越来越多的材料，如高分子复合材料将被用于水龙头的生产制造。或许还可以利用变有害为有益原理，通过新材料的运用实现资源的再利用。

5 总结

水龙头从诞生至今的400多年里，其形态、结构都在不断变化，从最初的青铜浇铸水龙头到现在风格迥异、功能多样的水龙头，科技的变革总会给水龙头带来新的发展方向。水龙头的发展并不是毫无章法的，而是有其自身的发展规律。运用诸如TRIZ理论这样的原理系统性的归纳总结以往经验，十分有助于我们快速掌握其发展规律，时刻紧随市场动向和消费者需求，从而快速地解决问题，产生新的设想，实现新产品的研发设计。简简单单的水龙头，只要方法得当，也可以在设计中迸发出无限的创意。

责编/刘红伟

参考文献

[1]赵新军.《技术创新理论（TRIZ）及应用》.北京化工出版社，2004.

[2]《水龙头史话》（豆瓣https：//www.douban.com/note/435487820/）.

[3]360百科（http：//baike.so.com/doc/2445153-2584855.html#2445153-2584855-4）.

[4]《创意型水龙头设计 打造节约型生活本質》（http：//news.959.cn/2011/0308/41709.shtml）.

[5]《创意水龙头：让流出的水形成几何图形》（http：//home.163.com/15/0203/10/AHH9M7KC00104JN1.html）.

[6]《Delta联合杨明洁发布创意设计作品》（http：//www.bmlink.com/news/961162.html）.

[7]图片来源：http：//image.baidu.com/