基于綠色設(shè)計(jì)的自行車改良設(shè)計(jì)

1、    基于綠色設(shè)計(jì)的自行車改良設(shè)計(jì)    沈文靜+王碩+孟果+楊天益+衛(wèi)姿帥+欒海雯+潘雨+蘇恒【摘 要】本文闡述了中國(guó)現(xiàn)在面臨的廢舊自行車回收率低的社會(huì)問題，以及基于消費(fèi)者需求的多樣化，進(jìn)行綠色設(shè)計(jì)以及個(gè)性定制的重要性?；谝陨侠砟钐岢鲈O(shè)計(jì)目標(biāo)，分析現(xiàn)有的自行車的產(chǎn)品，從形態(tài)、材質(zhì)、個(gè)性化以及人機(jī)尺寸四個(gè)方面提出創(chuàng)新性改進(jìn)。通過研究消費(fèi)者購(gòu)買的自行車類型1，得出影響自行車消費(fèi)的客觀因素決定了自行車的風(fēng)格特征，運(yùn)用環(huán)保的木頭材料和廢舊自行車上能利用的材料，打造出一輛綠色環(huán)保個(gè)性化的自行車。從根本上解決廢舊自行車的回收問題，更好的滿足消費(fèi)者的需求?！娟P(guān)鍵

2、詞】綠色設(shè)計(jì)；個(gè)性化；人機(jī)尺寸；廢舊材料1.緒論日新月異，科技飛速發(fā)展，現(xiàn)如今有了眾多的交通工具。自行車經(jīng)過看200多年的歷史，非但沒有被淘汰，而且不斷地的改革和完善，現(xiàn)在自行車在交通界的地位已經(jīng)無法取代，簡(jiǎn)易便攜綠色環(huán)保是人們?nèi)粘３鲂械氖孜贿x擇。設(shè)計(jì)目標(biāo)：本項(xiàng)目的研究目標(biāo)將從材料及加工工藝的選擇、產(chǎn)品形態(tài)等多個(gè)角度出發(fā)，來體現(xiàn)產(chǎn)品良好的綠色設(shè)計(jì)理念。應(yīng)對(duì)人們對(duì)于日常舒適休閑以及流行時(shí)尚品味需求的自行車改良產(chǎn)品，使得人與產(chǎn)品，環(huán)境更好的融合，真正做到產(chǎn)品為人服務(wù)。2.設(shè)計(jì)過程自行車的造型設(shè)計(jì)需要服從于自行車的功能，但是因?yàn)檫@樣就會(huì)有很大的局限性。但是局限并不代表無法設(shè)計(jì)。自行車框架作為自行車設(shè)

3、計(jì)中最重要的設(shè)計(jì)部件，在滿足功能需求及成本的前提下，其選用的材料、管材線條的造型、車架和前叉外管的涂裝都屬于可塑造的部分。2.1形態(tài)設(shè)計(jì)每個(gè)人對(duì)于美的認(rèn)識(shí)都是不一樣的。在現(xiàn)實(shí)社會(huì)中，由于人們受到經(jīng)濟(jì)文化、生活理念、價(jià)值觀等不同因素的影響，導(dǎo)致每個(gè)人對(duì)于美的認(rèn)知都是不一樣的。但是在評(píng)價(jià)某一事物的形象時(shí)，在美與丑之間人們又常常存在著一種共識(shí)。設(shè)計(jì)自行車的時(shí)候需要體現(xiàn)的是結(jié)構(gòu)美，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理和保證安全的情況下，做到簡(jiǎn)潔、輕巧、方便與可靠。接著就是自行車的功能美，在設(shè)計(jì)自行車的時(shí)候速度、材質(zhì)等這些因素決定了一臺(tái)自行車的性能，但在自行車中更為重要的是如何降低空氣阻力，在自行車騎行過程中，人和車是兩個(gè)同

4、樣重要的因素，不合適的自行車會(huì)使人在騎行中的姿勢(shì)不舒服，容易造成人體疲勞，而它又主要取決于自行車的外形。在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)自行車的過程中，功能和美是聯(lián)系在一起的。根據(jù)前期的調(diào)研，依據(jù)材料及加工工藝，人機(jī)工程學(xué)、產(chǎn)品語義學(xué)、可用性設(shè)計(jì)、日常的舒適性休閑以及流行時(shí)尚的品味需求設(shè)計(jì)了以下幾款自行車。這些自行車的設(shè)計(jì)都是在滿足自行車安全性高的前提下在自行車可以設(shè)計(jì)的部位上做出設(shè)計(jì)，凸顯出個(gè)性化同時(shí)也滿足環(huán)保的需求。自行車在整個(gè)的設(shè)計(jì)上追求穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，突破傳統(tǒng)。傳統(tǒng)的自行車在結(jié)構(gòu)上都是一個(gè)穩(wěn)穩(wěn)的三角形結(jié)構(gòu)，雖然這樣的結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定但是缺乏美感，所以根據(jù)前期的草圖設(shè)計(jì)方案做休整，最后的建模方案中設(shè)計(jì)了一個(gè)在追求

5、穩(wěn)定的的前提下，打破傳統(tǒng)自行車的三角結(jié)構(gòu)，看上去更加的時(shí)尚，更加的輕便，在車架和后輪的連接上也是采用了區(qū)別于傳統(tǒng)的連接方式，這樣的連接方式看著更加的具有安全感。2.2色彩設(shè)計(jì)對(duì)人群分為以下三類：白領(lǐng)、青少年、專業(yè)騎行愛好者。經(jīng)過數(shù)據(jù)采集分析，得到如下情況：白領(lǐng)：偏愛簡(jiǎn)約大方風(fēng)格，多選擇黑白灰色調(diào)。青少年：喜歡炫酷明艷的風(fēng)格，多選擇純色。專業(yè)騎行愛好者：傾向于沉穩(wěn)的風(fēng)格，多選擇黑白色。根據(jù)大家對(duì)色彩的偏好，我們可以看出大方簡(jiǎn)約的純色自行車更受歡迎。因此在本次的設(shè)計(jì)中我們選擇了竹子的原色，清新自然。既不過分張揚(yáng)，又能在細(xì)節(jié)上彰顯個(gè)性和品位。同時(shí)也能最直觀的體現(xiàn)我們的環(huán)保理念。簡(jiǎn)單明亮的顏色能使人眼

6、前一亮，因此在竹子原色的主體材料上，我們選用了明亮的純色輪胎，使設(shè)計(jì)更加活潑有趣不沉悶，也能使人的心情更加的舒暢愉悅。2.3功能定位突破傳統(tǒng)式自行車笨重的缺點(diǎn)，針對(duì)學(xué)生群體這一目標(biāo)人群做出功能定位。設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是在輕巧性、材料綠色化。在滿足目標(biāo)人群基本的需求外，可以說本次設(shè)計(jì)最大的功能便是緩解當(dāng)下高校自行車被隨意扔棄導(dǎo)致現(xiàn)在累積了很多的廢舊自行車的這一現(xiàn)象，讓這些生活的垃圾很好的有了一個(gè)解決的方案這樣來實(shí)現(xiàn)自行車環(huán)保、可持續(xù)化發(fā)展。根據(jù)學(xué)生的消費(fèi)心理來說，個(gè)性化的自行車定制能夠更加有效的減少?gòu)U舊自行車的出現(xiàn)，也是從源頭減少了廢舊自行車的出現(xiàn)。2.4人機(jī)交互設(shè)計(jì)影響自行車性能的人體因素包含以下這幾

7、點(diǎn)：（1）人的自身素質(zhì)與體格假設(shè)人的身高設(shè)為g，其他身體各部分機(jī)能與g成正比，并且與力量g2，骨骼橫截面g3成比例。（2）人體的下肢力量人在騎車的過程中，骨骼的肌肉會(huì)把過內(nèi)部化學(xué)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。一般與肌肉的截面積成比例約為肌肉收縮時(shí)產(chǎn)生的力即-每平方厘米50-60n 。（3）人身體的輸出功率一般說來，成年人的最大輸出功率大約是在0.80.9馬之間，持續(xù)的時(shí)間是在十一秒左右。（4）腳踏旋轉(zhuǎn)速度一般一個(gè)健康的成年人的是7080次每分鐘，一般腳踏以60次每分鐘最為合適。（5）人手與手的握力據(jù)測(cè)試，為了長(zhǎng)時(shí)間的施力于閘而不致使手有疼痛的感覺，一般只用最大握力的百分之十左右便能得到必要的減速度。所以適宜

8、的直徑尺寸大約在 34cm 左右。而把手的長(zhǎng)度應(yīng)以手掌的寬度為基準(zhǔn)，人的手掌寬度一般在 7.19.7cm 左右， 所以把手的長(zhǎng)度可以在 12cm 左右。（6）鞍座與坐骨結(jié)節(jié)在人體骨骼中，坐骨結(jié)節(jié)屬于人體當(dāng)中耐受壓力最強(qiáng)的部位，它位于骨盆下的位置，面積大約為25cm?，身體的主要重量都是由坐骨結(jié)節(jié)支撐。所以在設(shè)計(jì)自行車的鞍座的時(shí)候，一定要是鞍座后端的面積要大于前端，這樣坐起來更加的舒服。當(dāng)人體處于坐姿時(shí)，坐骨結(jié)節(jié)離臀部的末端的距離大約是在1012cm之間，根據(jù)這個(gè)數(shù)值，鞍座的后端長(zhǎng)度也應(yīng)該調(diào)整到1012cm。而有百分之五十的人，大腿的厚度大約在13cm左右，所以鞍座的長(zhǎng)度應(yīng)該調(diào)整到2224cm。要使得騎行者在騎行時(shí)更為舒適的話，鞍座要具有一定的傾斜度。所以經(jīng)過大量數(shù)據(jù)試驗(yàn)，傾斜角度大約在30°時(shí)，會(huì)讓騎行者感到舒適。3.小結(jié)本項(xiàng)目從綠色理念出發(fā)，把環(huán)保材料木材和廢舊自行車可利用的零部件結(jié)合打造出一輛綠色環(huán)保的自行車，對(duì)使用人群做了分析，針對(duì)使用人群的心理和行為打造出一輛兼具環(huán)保和個(gè)性化的自行車。在設(shè)計(jì)過程中還需要考慮多方面問題，例如自行車產(chǎn)品有其特殊性，它的結(jié)構(gòu)既承擔(dān)物理功能，又直接體現(xiàn)外觀。它的個(gè)性化和其他產(chǎn)品相比較有一定的難度，但隨著技術(shù)的發(fā)展，這種產(chǎn)品的形式和內(nèi)涵存在著變化的可能性，也具有一定的典型