新农村公共设施模块化设计研究

吾佳慧 王炳江 唐若珺 余紫薇

摘 要：针对新农村公共设施进行模块化设计，包括新农村公交车站点模块化组合应用、街道LED灯的模块化改进、农村街道花盆的模块化装饰等。因为公共设施需要满足人民群众需求，适应新时代农村发展的需要，具有创造性和灵活性，所以要加强对新农村公共设施设计的关注，对公共设施的设计形成系统化的设计思路和研究方法，为村民提供更高的生活质量，从而推动新农村的建设与发展。

关键词：新农村；公共设施；模块化设计

基金项目：本文系2021年国家级大学生创新创业训练项目“浙江省新农村公共设施模块化设计与研究”（202113287116）研究成果。

模块化设计（Building Block Design）是指在对同一范围内的不同功能，相同功能下不同性能、规格的产品进行功能分析的基础上，根据市场的不同需求，设计出相应的功能模块，并通过模块的选择和组合构成不同产品的设计方法。基于近年来国家大力落实“美丽乡村”规划，新农村公共设施模块化设计要求能够符合乡村的生活规律，满足农村居民对更高生活水平的向往。其以提升农村居民生活幸福感为目标，在充分为农村居民提供便利的同时，兼顾低碳环保的理念。

一、模块化原则在新农村中的应用

（一）公交车站点

随着新农村建设进程的加快，人们在日常出行中更加追求快捷、舒适，对公共服务设施要求更高。因缺乏日常维护，一些农村公交站点变得破旧不堪，已难以满足人们对高质量和功能更完善的公交车站点的追求，因此，更新及美化公交车站点是新时代下的必然。在目前形势下，要想实现公交车站点的持续发展，提高其使用频率和管理效率，需要从整体出发对公交车站点进行系统化、标准化设计，实现其在功能、结构上的互换性、通用性。

1.设计理念

结合新农村建设需求，依据城市公交车站点候车亭的模块化样板，在农村公交车站点设计中引入标准化概念和“预置组合”的设计理念。将农村公交车站点视为标准化、模块化单元的组合元素进行设计，把不同功能的站点构建载于符合实际需要的不同框架模块中，再根据对应的预置模块化元素对公交车站点进行维修，降低生产成本，提高改造效率。

2.外观设计

在“亭牌一体”式标准化公交站点建设中，在转角加上简洁明快的直线与体块组合，塑造出整洁大方的造型，不仅能使整个站点显现出特色，还能带来视觉上的吸引力。色彩上，以浅灰色系为主，适当融入亮丽颜色；在材料方面，选用体积小、重量轻、形变程度小、抗腐蚀性强的环保钢材料。

基于以上理念，将公交车站点分为四组标准化模块单元：公交站点整体框架模块单元，包括太阳能顶棚组框架、LED显示屏、照明灯组等；信息标识模块单元，包括线路牌和站牌；座椅模块单元；公交站路标模块单元。（座椅及公交站路标两个模块为辅助模块，根据实际公交站点大小进行这两组模块的设计。）

首先，公交站点整体框架模块。整体框架由三根立柱、一个太阳能顶棚及LED显示屏以“预置组合”的方式拼接。在太阳能顶棚巧用小曲线修饰过于方正的转角，凸显现代气息。

其次，信息标识模块。在信息标识模块中，线路牌内设语音播报模块和线路信息展示屏模块。前者用于提醒乘客车辆到站等信息；在后者的设计中，从古代活字印刷术中汲取灵感，将线路牌所需信息印刻在标准化的木块上，通过积木堆叠组合成站点线路牌。当公交车路线信息调整时，通过置换相应的木块及时完成路线的更新，以便后续正常使用。

最后是站牌。在站牌的设计中，以长方形为基础形状，在上部设计似徽派建筑马头墙的部分，以作装饰。

通过对公交车站点的标准化模块设计，实现功能、结构上的互换性、通用性，降低了维修成本，减少了资源浪费。更新及美化后的公交车站点更利于人们出行。

（二）街道LED灯

模块化LED灯的基本结构是将一块电力驱动发光的半导体芯片，通过银胶等固化到支撑面上，用金银线连接芯片和电路板，再用环氧树脂密封，最后进行包装，有助于提高其抗震抗压性能。

1.接口结构设计

模块连接口设计有方形或长条形的模块组，确保模块在单个LED灯组上集光电原理、驱动性能及散热功能等于一体，具有较高的灵活度。同时，及时采用防水保护罩包裹外部接口，由内到外提高其防水性能。组件表层质感光滑，转角圆润，安全系数高。

2.散热设计

主电板的外层设有网格式样的隔膜进行内路电板散热。外包具有透光聚光性能的环氧树脂外壳，带来了舒适的照明体验。导光板和扩散板都增加有机颗粒扩散材质，使光线更均匀，夜晚照明更柔和。

3.模块化设计的创新性

模塊化原理与七巧板的思维相同，都用组合的方式打造新造型。可以将原先的高压钠灯上的灯丝设计替换成多个自由组合的透镜，得到均匀的模块化光斑，其射程远，消耗电量少，光线能均匀地分布在照射面上。平整的、基础形状的LED灯式样较为普遍，简易设计更便于打理，不仅能够减少灰尘沾染，还能以较低的温感减少触碰的危险及虫类的聚集，能够推动农村可持续发展。模块化LED灯方案一定程度上改变了传统LED灯的市场方向，带动了相关产业发展。此外，对灯源进行模块化组合，由螺钉和弹簧等简单固定，也比较方便拆卸。若某零件损毁，可随时拆解组块，进行局部替换。

要利用光学和各类机械化技术协同打造安全的LED灯源，不断使LED灯性能模块化、外观多样化，倡导厂家协同化发展，使零件能够互通互换。在满足设计规范的同时，考虑设施的安全性和舒适性，使设计与新农村发展环境相契合，富有当地特色。要充分考虑居民需要，避免尖锐生硬的转角，从而避免老年人在日常活动中受伤。

（三）可移动拆卸花盆

近年来，随着美丽乡村建设在各地的落实，农村的发展逐步成为社会发展的一个重要节点。在农村建设中整体视觉效果的设计上，景观装饰是非常重要的内容。在节假日或文艺晚会的活动中，场地部署也是重要板块之一。将不同类型五颜六色的花朵统一安置在相同的花盆里，便缺少了一些浪漫。以往的花盆都不可避免地在风吹日晒下变得破损不堪，难以被反复利用，由此造成了资源浪费。

1.设计理念

花盆模块化组合设计是指通过尽可能少的模块组合成需要的产品，同时提高产品替换效率，降低成本。可将模块化组合设计应用到日常生活中，参考旋转卡扣设计，使小物件连接整合成新物体，从而带来生活上的便利。在模块化设计中，要充分理解环境设计和人体工程学，以满足居民日常生活需求为出发点，充分利用资源。通过探究花盆使用情况和构造，创新产品模块化设计，满足居民多层次的使用要求。

根据广场的景观布置对花盆进行分区模块化设计，既能节省施工的劳力物力，也能使产品外观更加新颖。以往的花盆多只有单一的色调和形状，缺少视觉新鲜感。同时，在户外饱受日晒雨淋，长此以往，花盆会遭到破坏，实用性降低。运用模块化设计可在一定程度上解决这一问题，有效节约成本和资源。花盆设计分为四个大模块：花束放置区、花盆底座、选择性吸附区和花盆表面展示区。

2.外观设计

模块化设计改变了花盆的外观形状，通过七巧板拼图思维，采用多边形几何体形态作为花盆外形，并利用材料自身的纹路和颜色组装，实现单独的摆放和使用。通过拼接的方式组合，根据实际空间进行灵活摆放。在花盆的尺寸上，根据产品需求确定，分为建筑应用和家具应用。此外，打破传统材料限制，从延长使用年限的角度出发进行创新设计。艺术化设计具有一定的观赏价值，并会随着时代变迁而改变。如今，人们越来越重视文化的意义，对农村的文化特色关注度也逐渐提高，要结合这一趋势，设计使人产生归属感的产品。

在设计中，花盆的外观为多边形几何体，组合后呈向内凹方体，通常宽度为7 cm，高度为15—20 cm。从力学角度出发，使用高强度、耐腐蚀且可再利用的树脂复合材料。用榫卯结构，结合螺丝整合组装，可以用凹凸几何体的随意一侧拼接与拆卸，几何体的表层附有磁吸，花盆可以两两连接摆放。

3.盆整体结构框架模块

在模块化设计中，花盆的结构也可以调整，用单一的模块产品进行多种组合，实现模块化资源的合理运用，也便于运输，可先拆卸后组装。同时，可以通过卡扣与另一模块组合，最大限度满足使用者需求。底座和花放置处可被组合起来。在模块化组件的管理上，首先，可依据其生命周期、回收方式、可重塑性进行标记，以便识别与运用。其次，在规定时间内对组件进行严格检查，排除残次品。从人、产品、环境的关系出发考虑，采用多色环保底座，材料需符合绿色低碳可降解的要求。

4.多种合理性放置方式

在使用花盆时，并非只能将其立于平面，也可将其附着在墙面或吊挂式的装饰件上。吸附式花盆可存放一定数量的干花或培植小型花，既在增加环境美观性的基础上节省了空间，又降低了资源损坏率。可增加模块组单体的色彩，使空间氛围感更加浓厚。此外，在花盆的洞口处设置卡片阻断层，更好地满足植物对水的需求，并根据室内外温度的变化合理控制花盆的湿度，延长观赏期。

5.引导式展示

可在花盆展示区装上可移动的LED灯。LED灯响应速度快、环保性高、使用寿命较长，其中的一部分在光线充足的情况下还能利用太阳能蓄电，更加低碳。传统的灯带设计安全性较差，且灯带长时间通电温度会比较高，从而老化，接触花盆表面容易引起事故。

6.卡扣设计

植物根部接触的托盘内衬与花盆基底形成卡扣式衔接，使植物不直接与花盆基底接触，形成中空效果，方便拆卸并保持整洁。隔板处于花盆底座之上，有一定的隔断效果，且有较强的透气性，利于植物生长。在托盘内衬与花盆基底形成的中空空间中放置培养海绵，让植物的营养补给需求得到满足。对于土培盆栽，花盆可采用树脂型可降解材料，在花盆表面涂厚料，在底部洞口处附着一张可渗水与透氣的薄膜进行遮挡，可有效防止泥土流失，也能保持布置场面的美观性。对花盆进行模块化设计，就要使其功能性有一定程度的改变。进行模块化设计更有利于更新替换，可利用重组的方式降低保修成本，也有利于在生产领域实现流程化的加工方式。

二、新农村公共设施模块化发展的意义

模块化的设计方便拆卸，具有较高的灵活性，可根据需要随时更换所需要的组件，使得组件拥有可创造性。同时，模块化设计符合当下保护环境的时代要求。其环境适应性极强，可以根据时间、空间的变化进行拆卸与重新组装，从而改善农村公共空间环境，满足居民对公共设施的功能需求，适应新时代建设美丽乡村的要求。

三、结语

如今美丽乡村建设与乡村振兴正全面推行与落实，笔者着眼于满足农村公共设施模块化的需求，从对现有公共设施改造的角度出发，完善和美化农村居民的生活环境。通过农村公共设施模块化创新设计，将模块化组件进行拼接组合，提升了产品的使用率，改善了人力物力的损耗率。农村公共设施的最终使用者与受益者是居民，因此在设计过程中要充分考虑居民在日常生活中的体验。随着时代的发展，居民对产品有了更高的标准和要求。通过模块化设计，资源能更合理地被利用，从而更好地建设具有特色的新农村公共设施，建设美丽乡村、美丽国家。

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作者简介：

吾佳慧，湖州学院学生。研究方向：环境设计。

王炳江，硕士，湖州学院副教授。研究方向：环境设计。

唐若珺，湖州学院学生。研究方向：环境设计。

余紫薇，湖州学院学生。研究方向：环境设计。