新能源工程在户外产品设计中的应用前景

李维立 刘岩

摘 要：近年来，随着社会经济的不断进步，我们的生活也悄然发生了改变。当今社会我们正面临着人口、资源、环境等等多方面的考验。其中自然环境资源严重影响着我们的日常生活。越来越多的人开始关注新能源环保能源的开发利用，本文从产品设计师的角度论述了当今社会我们的设计如何联系新能源技术作出新的创新。结合作者实际设计案例，总结出新能源在于产品设计的新特点。

关键词：便捷;新能源;资源环境;未来

一、新能源将如何改变我们的生活

煤、石油、天然气等常规能源越来越稀缺，我们已经切身感受到能源危机了。在未来，我们应尽量减少使用不可再生的化石能源而多使用可以再生的太阳能、生物能、风能等绿色能源。近年来，国内外利用绿色能源的新方法越来越多。新能源，将逐渐改变我们的生活。

（一）新能源和日常生活的关系新的时代已经到来，在新能源时代我们怎么样发现机会，寻找机会，这是重中之重。在能源紧缺的大环境下，作为工业设计师的我们认识到新能源这类可再生性的可持续性的资源。从19世纪丹麦研制成功风力发电机我们逐渐认识到了这种自然界存在的能源，不仅取之不尽而且清洁高效。所以这是我们未来产品设计方案未来发展的一个趋势。

（二）新能源赋予日常生活的功能和应用

举个简单的例子，我们设想一下在远古时代我们的祖先在野外生存时从懵懂了解自然到熟悉运用一些简易的工具来提供生活中所需要的能量时候，我们学习到的像是“钻木取火”等系列知识在那个时代是他们主要获取能量能源的方式。时间再向前进，人们进入文明时代我们在户外、野外的时候需要热能或电能等系列能源我们那个年代携带的常常是火柴或者石油等燃料，这些意味着体量大，不方便携带。而这些也常常代表着污染和不环保。那么试想一下在当下或者在不久的未来我们只需要通过一些简单的设备在野外就可以通过大自然中最常见的风、水、阳光获得你所需要的能量那是一件多么方便且美好的事情。

（三）新能源和新的生活方式的实际案例（结作者设计）

依照上述思考进行了一系列的设计，这一系列的设计我设定的使用场景是在户外，在我们这个智能化的时代，智能设备已经离不开我们的生活，我们常常外出旅行娱乐，这些智能设备在以前可以为我们提供一些记录的功能，而科技飞速进步的当下他除了简单的记录功能还有更强大的联系、支付、娱乐等等全方面的夹持，即便我们到了野外对他的依赖也是越来越强烈。所以针对在没有直接获得能源的情况下我们如何更方便的获取能量我进行了思考。设计了这一些列的户外新能源供电套装。可以看到这是我两个方案的初步设想。我分别对当下最方便最容易获取的新能源进行了调研的到了太阳能、风能、水能等三种能源、从他们出发进行构想提出解决方案。为此我根据我的设计从不同的使用场景出发进行假设构建思维图。分析人们在户外的使用心态和功能需求，综合户外不同的天气状况制定了多种使用方式满足各种天气条件下对于电能的集中使用方式。包括在阳光明媚太阳能充足的好天气，阴天下或者在风力强的场景使用的场景，也有针对河流的水能丰富的环境的方案。都是我在设计之初提出的使用场景分析。

二、《户外新能源供电套装系列设计》的设计过程

在这一系列设计中首先考虑的是在基于上述功能需求的条件下，产品的形态是如何表现的。针对不同的人群不同的使用场景提出了相对方便携带的两种使用方案。方案一是基于一个储存类的“包”的表现形态。为什么用“包”这样一个表现形态呢？经过调研我分析了外出的人必备的一些物品，我在思考如何让我的设计更加方便人们的使用而不是徒增物件增加外出行李的重量，而影响使用效果，所以我采用了“包”的形态进行构想。因为包是我们外出必备的一个必要物品，从我的设计上看出他既能满足我们的储物功能，背在身上也增加了这个设计的便于携带的属性，这个包上附属的两块太阳能充电板及风能发动装置是这个套装的亮点，通过简单的折叠结构可以实现太阳能充电板的收缩，不仅不影响人们的正常活动而且收光面积大使用效果稳定。另外的风能发部件是通过拆分组合存放在包的内部的，既节省了空间又不影响使用效果。另一个方案上，我整体的表现结构抛开上一个“包”的束缚采用了一个类似圆柱的几何形态进行延伸，主要目的是考虑到他的便携性，假如使用者外出旅行需求的是一个其他类型的包或者本身带的包已经很多了的情况下。我们这个设计是独立的一个设计，它就可以放在任何你想携带的包里。上述两个设计方案都是考虑到了使用用功能和与人体的接触的人机关系问题。如何不想影响使用，让产品更加方便人的使用是我这次设计的重点。

（一）户外新能源供电套装使用功能功能

经过简单的介绍在功能方面我对两款设计分别采用的不同的充电材料及使用方式。两个方案中既有联系又有不同。通过分析对比在不同的两个设计方案里我分别采用了硬质的折叠打开方式的太阳能充电板和柔性的太阳能充电板。在风能发电模块方案采用的是两片风扇组合的方式而另一个方案直接采用了垂直轴风力发电机助力风力发电。风力发电是目前中国最具有大规模产业化前景的可再生能源。我国风力发电十几年来迅速发展，有较为成熟的技术理论知识和较为高效的使用率。这些是两款设计中相同又不同的设计表达部分。其中方案二在设计过程中增加了一个微型水轮发电机，可以在水能丰富的河流通过河水的流动提供所需的能量。

（二）设计外观设计

在两款设计外型上的思考中，我分别采用了深灰色为主的基调进行设计。在小细节方面进行很多的思考。方案一的表现中除了主题包的外形设计我也考虑到使用群体的不同而设计了很多的配套应用的包带，其实户外产品设计的过程中我们不得考虑的还一个时尚的问题，在产品的设计过程必然也是受当下时尚流行趋势的影响。例如每年的流行色影响的当年各种设计的方方面面，所以我根据不同的人的审美爱好和使用场景也设计了多款不同的材质和颜色的背包包带款式。在方案二的设计中除了一些列主体的深灰基调在小细节方面我采用了一些亮色加以点缀让户外使用中既能保持他的耐污能力又能有醒目的颜色方便使用者使用，使之一眼就能看到。

三、新能源供电套装未来发展方向

虽然这套设计目前还在设计的初步阶段，还没有真正用于投产阶段。能源是经济发展的前提条件，一个良性循环的能源使用系统可以促进经濟社会的发展。在世界石油储量减少引发的全球性能源短缺的大背景下，新能源因其可持续性、清洁、环保，是未来能源的发展方向。试想一下在未来我们日常走在户外的街道上，在手机等电子产品急需充电的情况下我们身边的包或者我们包里面随手掏出来的设备在晴天或者各种天气都可以随时随地为我们提供电能。那是不是我们到了那个时候就再难听到因为手机电量过低而导致的一系列新型的社会焦虑？ 而这也将会大大提升我们的每个人的工作效率从而提升整个社会的效率。当然在下一步的设计过程中也会针对上述两个设计的不足之处进行详细的升级和完善，例如说我们的作为产品设计方向的设计一定要遵循的坚持以人为本的原则，以人为主线，将人机工程学规范贯穿于设计的全过程。这类型的人机问题将通过后期的方案的不断深入进行探索研究，从形态和使用方式上面不断优化方便人们的使用习惯，和人机尺度等等。

随着我国经济的高速发展，能源短缺问题逐渐成为制约我国经济发展和全面建设小康社会的一大瓶颈。目前我国能源仍呈现以煤炭、石油等为主的单一结构，如何从新能源结构优化角度出发更好地解决产品设计在我们日常生活中的种种问题，是我们作为设计师在未来需要探索解决的问题。

参考文献

[1]何菲.浅析新产品开发中新能源的应用研究[D].北京：现代营销，2018.1

[2]卢文静.未来能源发展方向[D].北京：财达证券，2012.10

[3]李维立，曹祥哲.人机工程学[M].北京：人民邮电出版社，2017.3

作者简介：

第一作者李维立（1960年-），性别：男， 民族：汉 ，籍贯：天津市 ，职称：教授， 学历：硕士，单位：天津美术学院，研究方向：人机尺度与无障碍设计

第二作者：姓名：刘岩（1995年-），性别：男，民族：汉 ，籍贯：河北省， 学历：硕士， 单位：天津美术学院， 研究方向：人机尺度与无障碍设计