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基于建筑改造原則的可回收垃圾再利用設(shè)計(jì)目前，我國(guó)每年約產(chǎn)生4.3億噸垃圾，垃圾處理已經(jīng)成為我國(guó)環(huán)保政策推進(jìn)的一個(gè)主要障礙。根據(jù)垃圾分類的一般標(biāo)準(zhǔn)，家庭固體廢棄物包括有害垃圾、廚余垃圾、可回收垃圾和其他垃圾四大類。其中，可回收物主要指適宜回收利用和資源化利用的生活廢棄物，包括廢紙、廢金屬、廢塑料瓶、廢玻璃、廢紡織物等，通過(guò)綜合處理、回收、再利用，可以減少污染，節(jié)省資源。本文基于建筑改造原則的再利用理論，進(jìn)行可回收垃圾的再利用設(shè)計(jì)研究。一、可回收垃圾再利用現(xiàn)狀產(chǎn)品創(chuàng)造并不僅是利用某些模塊對(duì)產(chǎn)品原裝修復(fù)，還可以思考回收模塊的新領(lǐng)域[1]。設(shè)計(jì)師們通過(guò)各種探索和嘗試，進(jìn)行可回收垃圾的再利用設(shè)計(jì)，可以分為：基于材料的再利用、基于形態(tài)的再利用、基于功能的再利用。（一）基于功能的再利用：基于功能的再利用，屬于實(shí)用型設(shè)計(jì)改造，是延續(xù)產(chǎn)品材料屬性、功能等特點(diǎn)，將廢棄物材料改造成具有特定功能的系統(tǒng)、產(chǎn)品或結(jié)構(gòu)。例如，日本的設(shè)計(jì)師用2年時(shí)間收集大量廢棄的一次性筷子，造出了一艘獨(dú)木舟（如圖1（a））。上海某家具廠在生產(chǎn)沙發(fā)扶手部件時(shí)，面對(duì)扶手曲率不達(dá)標(biāo)等因素產(chǎn)生的大量邊角料，進(jìn)行再設(shè)計(jì)研究，將廢料制成衣架，單段木料（400mm×40mm×10mm）的價(jià)值由0.05元提升到1.8元，利用廢棄的不合格扶手創(chuàng)造了新的價(jià)值[2]（如圖1（b））。由于造型、結(jié)構(gòu)服務(wù)于目標(biāo)功能，基于功能的再利用往往具有明顯的功能指向。廢棄物材料的多樣性使得廢棄物再利用之前需要進(jìn)行細(xì)致的分類，便于廢棄物材料通過(guò)簡(jiǎn)單的初步改造就可以改頭換面，煥發(fā)新生。（二）基于形態(tài)的再利用：基于形態(tài)的再利用，屬于藝術(shù)型設(shè)計(jì)改造，是把廢棄物的局部或整體形態(tài)作為改造的基礎(chǔ)，利用形態(tài)美感、相似性，進(jìn)行再設(shè)計(jì)，改造成品不一定具有特定的功能，但往往具有明顯的風(fēng)格和主旨。例如，為了保護(hù)亞馬孫河流域環(huán)境，西班牙設(shè)計(jì)師阿瓦羅Alvaro借助頻臨消失的民間手藝——竹藤編織手藝，將塑料瓶的瓶口部分保留下來(lái)作為燈座，然后切割瓶身，用棕櫚葉、竹藤等材料輔助編織，一盞盞精美的吊燈就這樣誕生了，阿瓦羅為它取名為PetLamp。這種燈不僅融合了民族特色和異國(guó)情調(diào)，而且體現(xiàn)了環(huán)保意識(shí)，挽救傳統(tǒng)手工藝，讓藏于大山深處的編織技藝發(fā)揚(yáng)光大，源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，幫助貧窮的原住民和手藝人安度余生（如圖1（c））。泰國(guó)ThungKulaRonghai大米利用糠秕材料制作包裝盒，取出內(nèi)袋的大米后，整個(gè)包裝盒就能作為紙巾盒，進(jìn)行重復(fù)使用；消費(fèi)者在打開包裝后便不會(huì)隨意丟棄，十分有效地解決了資源浪費(fèi)問(wèn)題[3]。對(duì)于難以直接進(jìn)行二次利用的廢棄物，應(yīng)該要注重改善加工工藝，使廢棄物材料循環(huán)利用[4]，通過(guò)設(shè)計(jì)的力量，將廢棄物與其他材料結(jié)合起來(lái)重塑新的身份，改變?cè)夹螒B(tài)，進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。（三）基于材料的再利用 基于材料的再利用，屬于創(chuàng)新型設(shè)計(jì)改造，注重對(duì)廢棄物材料的技術(shù)創(chuàng)新，結(jié)合廢棄物材料的特性，以及現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，進(jìn)行技術(shù)性革新。例如，在木材加工過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生各種小面積的加工余料，日本飛騨家具館充分利用木材加工余料，遵循物盡其用、尊重自然理念，對(duì)這些木材加工余料進(jìn)行個(gè)性化的再設(shè)計(jì)，最終加工出各式各樣獨(dú)具特色的木制工藝品，給予余料全新的生命[5]（如圖1（d））。食物類垃圾屬于餐廚垃圾，餐廚垃圾由于較高的含水率和有機(jī)物含量，導(dǎo)致在存放、收集、轉(zhuǎn)運(yùn)及處理的過(guò)程中特別容易滋生細(xì)菌。來(lái)自米蘭的初創(chuàng)公司KrillDesign將不可食用的食物垃圾轉(zhuǎn)化為實(shí)用的家居物品。他們回收兩到三個(gè)橙子皮，經(jīng)過(guò)干燥、研磨后加入生物聚合植物淀粉基料中，模制成顆粒，制成了一種可用于3D打印的可堆肥的復(fù)合材料，并用其制作了一個(gè)燈具，還配有LED燈泡和調(diào)光器，可根據(jù)環(huán)境和需求調(diào)整光線（如圖1（e））。廢棄物材料的不妥善處理已經(jīng)嚴(yán)重威脅到了人類的生存環(huán)境，合理改造廢棄物材料，改善生態(tài)環(huán)境顯得刻不容緩。目前，“回收”“重復(fù)利用”等成為熱詞，可持續(xù)設(shè)計(jì)成為一大設(shè)計(jì)趨勢(shì)[6]。人們應(yīng)該對(duì)環(huán)境和資源利用問(wèn)題給予充分的重視，在日常生活中對(duì)工業(yè)產(chǎn)品的要求不僅是滿足基本功能，還要滿足環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展理念，便于后續(xù)廢棄材料的處理[7]?？沙掷m(xù)有三大落腳點(diǎn)：經(jīng)濟(jì)、社會(huì)需求、環(huán)境，平衡這三個(gè)要素是一項(xiàng)非常艱巨的任務(wù)，但只有平衡了這三個(gè)要素才能稱之為可持續(xù)的解決方案[8]。以可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)來(lái)思考設(shè)計(jì)，而不是以傳統(tǒng)意義上的功能和形式為目標(biāo)；設(shè)計(jì)應(yīng)以社會(huì)體系重要締造者的身份來(lái)呈現(xiàn)，而非簡(jiǎn)單的對(duì)人類生活的美化和優(yōu)化[9]。而那些對(duì)環(huán)境有害的廢棄物材料僅僅靠著人工的力量是無(wú)法改變被丟棄的現(xiàn)狀的，唯有依靠科學(xué)技術(shù)的幫助，改變?cè)夹螒B(tài)，進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，重塑廢棄物的形態(tài)。二、可回收垃圾的再利用需求 根據(jù)用戶訪談和文獻(xiàn)調(diào)研，可回收垃圾的再利用需求主要包括成本、功能、質(zhì)量、操作、個(gè)性化和生態(tài)環(huán)保等方面。（一）成本需求：成本費(fèi)用是用戶對(duì)可回收垃圾進(jìn)行改造的評(píng)估基礎(chǔ)。當(dāng)廢棄物本身的價(jià)值較低時(shí)，改造設(shè)計(jì)時(shí)成本費(fèi)用投入過(guò)多，會(huì)讓用戶覺(jué)得得不償失。因此需要綜合廢棄物成本和改造成本，進(jìn)行可回收垃圾再利用的預(yù)先評(píng)估。需要選擇恰當(dāng)?shù)膹U棄物為設(shè)計(jì)原材料，加入一些輔助材料，用簡(jiǎn)單的技術(shù)將廢棄物進(jìn)行改造。（二）功能需求：如何讓可回收垃圾重新?lián)碛行碌幕蜓永m(xù)功能，是實(shí)用型改造的基礎(chǔ)。首先，需要讓用戶了解廢棄物的材料和結(jié)構(gòu)；然后，從剩余功能的角度出發(fā)，思考其剩余功能的可延續(xù)性和可創(chuàng)新性；最后，選擇適合的材料和加工方式，進(jìn)而設(shè)計(jì)出功能性與藝術(shù)感兼具、更加環(huán)保生態(tài)、有意義的產(chǎn)品。（三）質(zhì)量需求：一方面，廢棄物材料本身要有一定的質(zhì)量保障，在廢棄物材料還算完整的時(shí)候?qū)ζ溥M(jìn)行二次利用，可以對(duì)廢棄材料進(jìn)行一些技術(shù)上的操作和藝術(shù)上的創(chuàng)作，以便于煥發(fā)新的生命力；另一方面，通過(guò)二次設(shè)計(jì)出來(lái)的產(chǎn)品要具有一定的使用壽命，支撐得起一定時(shí)間的使用。（四）操作需求：所需材料工具要能便獲得、易使用、危險(xiǎn)系數(shù)?。恢谱鬟^(guò)程要難度適中、易實(shí)現(xiàn)。要想使真正的循環(huán)進(jìn)入社會(huì)的方方面面，歸根結(jié)底更是人類倫理問(wèn)題的探討和價(jià)值觀的塑造[10]。要呼吁人們參與到操作中來(lái)，創(chuàng)造出貼合自身需要的產(chǎn)品。（五）藝術(shù)性需求：廢棄物經(jīng)處理改造后的成品，要具有一定的美觀性和藝術(shù)性，這就需要通過(guò)藝術(shù)手法的加工。藝術(shù)思維在對(duì)事物認(rèn)知中體現(xiàn)了右腦思考的直覺(jué)性、美學(xué)性、感官性，對(duì)事物認(rèn)知與問(wèn)題解決中的“天馬行空”往往外延事物本身，也是創(chuàng)造性的起點(diǎn)[11]。藝術(shù)美不是直白地向我們表現(xiàn)生活美，而是根據(jù)隱藏在生活中的美所創(chuàng)造出的綜合美。廢棄物也是我們?cè)?jīng)感情的一份寄托，廢棄物改造便彌補(bǔ)了這份情感的缺失，這是人們對(duì)環(huán)境問(wèn)題關(guān)注度增強(qiáng)的體現(xiàn)，是人與物之間摩擦融合的全新生態(tài)，是融入生活、回歸生活的態(tài)度。（六）生態(tài)環(huán)保需求：為了踐行可持續(xù)發(fā)展的理念，我們要提倡大眾綠色消費(fèi)，呼吁資源回收再利用的綠色設(shè)計(jì)理念。除了將廢棄物二次利用以外，還要在利用材料的過(guò)程中盡量減少對(duì)資源的消耗以及對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的破壞。在滿足生態(tài)環(huán)保的條件下，可以通過(guò)藝術(shù)創(chuàng)造再利用廢棄物，讓其變成藝術(shù)材料，給予廢棄物新的價(jià)值。三、基于建筑改造原則的可回收垃圾再利用建筑改造原則可以為可回收垃圾的再利用創(chuàng)新提供設(shè)計(jì)指導(dǎo)。主要的建筑再利用方法是鄰近性策略。這一方法由英國(guó)皇家藝術(shù)學(xué)院教授Graeme Brooker提出[12]，鄰近性指的是臨近的要素或事物，或以某種方式聯(lián)系在一起的事物。設(shè)計(jì)師在做建筑改造設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮到場(chǎng)地的現(xiàn)有材料或場(chǎng)地的現(xiàn)狀條件，除此以外，基地、場(chǎng)所、環(huán)境、區(qū)位、文脈以及他們之間的關(guān)系，都是影響室內(nèi)設(shè)計(jì)的要素。因此，可回收垃圾的再利用設(shè)計(jì)需要考慮室內(nèi)環(huán)境、使用場(chǎng)景、特殊人群（如兒童、老人等）及其關(guān)系。室內(nèi)環(huán)境方面，需要考慮可回收垃圾改造的大小、空間等特性；使用場(chǎng)景方面，需要考慮可回收垃圾改造的藝術(shù)性、耐候性等特征；特殊人群方面，需要考慮可回收垃圾改造的藝污染性、安全性等特征。根據(jù)GraemeBrooker與SallyStone在著作中提出“鄰近性”方法，再利用策略包括干預(yù)（intervention）、置入（insertion）和裝置（installation）3種。“干預(yù)”主要強(qiáng)調(diào)了新舊之間的關(guān)系，新與舊之間相互依賴并幾乎結(jié)為一體，即拆除部分現(xiàn)有的，并在此基礎(chǔ)上加入新的東西?！爸萌搿笔侵冈诟脑爝^(guò)程中添加某種輔助結(jié)構(gòu)。“裝置”是指通過(guò)建立可以暫時(shí)改變感知的對(duì)象來(lái)強(qiáng)調(diào)現(xiàn)有建筑的戲劇性效果。因此，本文提出可回收垃圾再利用的局部設(shè)計(jì)、組合設(shè)計(jì)、混合設(shè)計(jì)方法。（一）局部設(shè)計(jì)：根據(jù)這一方法，可以通過(guò)添加新材料，將可回收垃圾進(jìn)行形態(tài)、用途改造，將新元素加入到舊的事物上，巧妙地創(chuàng)造出一個(gè)新舊交織的和諧的物件。例如一塊舊瓷片，打孔穿入藤條，經(jīng)過(guò)編織后成為既具有實(shí)用功能又具有特別的美感的瓷與藤的結(jié)合物；在原材料上附上紙漿，干燥后可以呈現(xiàn)出不一樣的質(zhì)感。在利用局部設(shè)計(jì)進(jìn)行可回收垃圾改造時(shí)，要注意新材料的成本和功能性，以及與主體材料的適配性，這影響了廢棄物再利用時(shí)是否能滿足用戶的成本、功能、操作難度等需求。（二）組合設(shè)計(jì)：為了滿足用戶對(duì)于新空間、新功能的需求，通過(guò)組合設(shè)計(jì)，使之滿足新的需求，重新煥發(fā)活力。例如，為軟性材料置入一塊硬木板或木棍搭建的立體結(jié)構(gòu)作為材料表現(xiàn)的內(nèi)在支撐結(jié)構(gòu)；鐵絲，紙盒等可以作為支架結(jié)構(gòu)；置入提手結(jié)構(gòu)可以增加提拉的功能；給裝飾性的物件置入耳夾或是鏈條，使其具有實(shí)用性。在組合設(shè)計(jì)的廢棄物改造過(guò)程中，要注意輔助結(jié)構(gòu)的添加是否會(huì)破壞原有的結(jié)構(gòu)或削弱其使用強(qiáng)度，要使置入的新功能符合原有的功能邏輯，進(jìn)而滿足用戶的功能需求和質(zhì)量需求。（三）混合設(shè)計(jì)：利用混合設(shè)計(jì)方法，可以使可回收垃圾在造型、功能上具有耳目一新的效果。對(duì)可回收垃圾材料做藝術(shù)性的改造，可用于表達(dá)“美”或是探討具體的某一命題。在實(shí)現(xiàn)個(gè)性化需求的同時(shí)，還要注意制作過(guò)程和成果的生態(tài)環(huán)保性。四、可回收垃圾的設(shè)計(jì)改造路徑可回收垃圾的設(shè)計(jì)改造方法，首先需要讓用戶確定再利用的目標(biāo)（實(shí)用性、藝術(shù)性、創(chuàng)新型），其次進(jìn)行相應(yīng)的需求分析，再進(jìn)行設(shè)計(jì)方法的選擇，最后利用局部設(shè)計(jì)、組合設(shè)計(jì)、混合設(shè)計(jì)方法，完成可回收垃圾的改造設(shè)計(jì)。下面以“舊水杯”為例，進(jìn)行可回收垃圾的設(shè)計(jì)改造研究。（一）確定再利用的目標(biāo)：破碎的陶瓷杯，形態(tài)方面，把手脫落、杯口缺失；功能方面，幾乎失去了飲水的功能，但還保留盛裝的功能；材質(zhì)方面，易碎、不具備彈性和彎曲性。因此，可以從基于形態(tài)的再利用和基于功能的再利用出發(fā)，進(jìn)行陶瓷杯改造設(shè)計(jì)。 （二）目標(biāo)對(duì)應(yīng)的需求分析：基于功能的再利用，用戶需要考慮改造的成本、剩余功能延續(xù)性、易操作性等方面。對(duì)于成本需求，由于陶瓷杯的成本不高，因此輔助材料、設(shè)計(jì)原料需要從成本不高的材料中選擇。由于陶瓷杯功能單一，盛裝的功能成為主要再利用功能。易操作性方面，由于陶瓷杯易碎，改造設(shè)計(jì)不能過(guò)于復(fù)雜，需要簡(jiǎn)單容易實(shí)現(xiàn)?；谛螒B(tài)的再利用，用戶更關(guān)注視覺(jué)美感、沖擊力、環(huán)境融合度等方面。由于陶瓷杯材質(zhì)偏硬、易碎，因此需要與軟質(zhì)材料或線性材料結(jié)合，更好地成為整體，共同實(shí)現(xiàn)某一功能。另一方面，軟硬不同材質(zhì)的結(jié)合，具有視覺(jué)沖擊力。在環(huán)境融合度方面，軟質(zhì)材料更容易給人親切感。（三）基于改造方法的設(shè)計(jì)方案：通過(guò)以上分析，陶瓷杯可以與熱縮管相結(jié)合，利用組合設(shè)計(jì)方法，進(jìn)行基于功能再利用的改造設(shè)計(jì)。利用熱縮管進(jìn)行陶瓷杯的再設(shè)計(jì)不僅操作簡(jiǎn)單、實(shí)用性強(qiáng)，并且具有自由度高、成本低、綠色環(huán)保的特點(diǎn)。1.組合設(shè)計(jì)的熱縮管材料分析：熱縮管為熱收縮材料，還被稱作高分子形狀記憶材料。它具有遇熱收縮的性能，遇熱可以收縮至原尺寸，緊緊貼在保護(hù)層上。熱縮管還擁有高效的阻燃、絕緣性能，不僅柔軟且富有彈性；收縮溫度低、速度快，可廣泛應(yīng)用在電線連接、電線端部處理、線束標(biāo)識(shí)、電阻電容的絕緣保護(hù)等場(chǎng)所，是一種發(fā)展成熟、性能優(yōu)越、價(jià)格低廉的高技術(shù)材料，具有非常大的應(yīng)用發(fā)展?jié)摿?。利用熱縮管進(jìn)行家庭固體廢棄物再利用的優(yōu)勢(shì)包括以下幾點(diǎn)：成本方面，在廢棄物改造過(guò)程中，熱縮管可以作為連接件、裝飾件使用，減少了其他材料、工具的使用量，降低了改造的成本，且熱縮管成本低。質(zhì)量方面，由于熱縮管具有優(yōu)良的物理性能，以其作為輔助材料修復(fù)、改造出的產(chǎn)品會(huì)比一般改造方式改造出的產(chǎn)品使用壽命更長(zhǎng)。操作方面，普通熱縮管用電吹風(fēng)或打火機(jī)即可實(shí)現(xiàn)加熱收縮，追求更好的加熱效果和精確度可以使用熱風(fēng)槍。藝術(shù)性方面，熱縮管有多種顏色、紋理可選擇，在改造物的外觀造型設(shè)計(jì)中有多種可能性。同樣的設(shè)計(jì)，由于后期采用材質(zhì)的差異化則會(huì)呈現(xiàn)不同的視覺(jué)效果[13]。生態(tài)環(huán)保方面，PE熱縮管無(wú)毒環(huán)保，可降解，通過(guò)SGS環(huán)保檢測(cè)、SonySS-00259環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，不會(huì)對(duì)人體和環(huán)境造成危害。由此可見(jiàn)，熱縮管的優(yōu)勢(shì)基本可以滿足用戶進(jìn)行家庭固體廢棄物再利用的需求。熱縮管的受熱快速收攏的特性可以對(duì)廢棄物做包邊處理，避免鋒利的邊角對(duì)使用者造成傷害；這種特性也可以作為一種收束結(jié)構(gòu)置入廢棄物材料中，當(dāng)按一定規(guī)律重復(fù)此結(jié)構(gòu)時(shí)，還可以呈現(xiàn)出韻律感和節(jié)奏感；抗彎、韌性強(qiáng)的特性使其可以作為一種支撐結(jié)構(gòu)置入廢棄物材料；隔熱、防潮、阻燃、絕緣的特性可以使其與多種傳感器或聲光裝置配合加入廢棄物材料，創(chuàng)造出不同的功能；顏色多樣的特性也可以為整體帶來(lái)不同的風(fēng)格與美感。熱縮管材料包括PVC熱縮管、PET熱縮管、PE熱縮管、含膠熱縮管、PVDF熱縮管常見(jiàn)的5種，其各自優(yōu)缺點(diǎn)和再設(shè)計(jì)改造優(yōu)勢(shì)如表1所示。 2.組合設(shè)計(jì)的方案分析：基于熱縮管的陶瓷杯改造設(shè)計(jì)，包括熱縮管無(wú)特定功能和有特定功能兩個(gè)方向。對(duì)于熱縮管無(wú)特定功能，當(dāng)單個(gè)的基礎(chǔ)材料強(qiáng)度不夠，需要多個(gè)基礎(chǔ)材料集合在一起時(shí)，熱縮管起束縛作用；當(dāng)基礎(chǔ)材料長(zhǎng)度不夠或結(jié)構(gòu)間斷開時(shí)，熱縮管起連接作用；當(dāng)基礎(chǔ)材料局部損壞或缺失，或形狀不規(guī)則時(shí)，熱縮管起包裹作用；熱縮管也可以作為裝飾性功能。對(duì)于熱縮管有特定功能，從材質(zhì)、觸感、形狀、外觀等角度尋找與熱縮管具有共性的材料，如硅膠、橡膠、繩子等；接下來(lái)去收集這些材料的產(chǎn)品應(yīng)用案例；再對(duì)比熱縮管與案例中的相似材料有哪些不同，是否具有相似材料在該案例中所應(yīng)用的材料特性，然后以五感理論、移情理論、仿生設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì)理論為指導(dǎo)進(jìn)行應(yīng)用與遷移，最后實(shí)現(xiàn)成品的實(shí)用性、美觀性、趣味性。熱縮管的特殊之處在于形態(tài)的改變是單一方向的，即收縮方向，且不可逆；而其具有一定的彈性，使其可以收縮固定在其他物體上。大直徑的熱縮管呈筒狀，無(wú)底中空，破損的杯子提供了底部和支撐結(jié)構(gòu)。將尺寸合適的熱縮管套在杯口，加熱熱縮管下部，使其牢牢固定在陶瓷杯上；再旋轉(zhuǎn)加熱熱縮管上部，使其均勻收縮至美觀合適的大小，即可制成一個(gè)花瓶，如圖2所示。 結(jié)語(yǔ)通過(guò)對(duì)可回收垃圾的再利用現(xiàn)狀、需求和設(shè)計(jì)改造方法進(jìn)行深刻分析，基于建筑改造原則的干預(yù)、置入和裝置策略，提出可回收垃圾再利用的局部設(shè)計(jì)、組合設(shè)計(jì)和混合設(shè)計(jì)的廢棄物改造方法?；跓峥s管材料，進(jìn)行陶瓷杯改造設(shè)計(jì)案例研究，提出可回收垃圾的再利用設(shè)計(jì)改造路徑。通過(guò)本文提出的可回收垃圾再利用方法，以期降低可回收垃圾的不利用和不當(dāng)利用，減少家庭固體廢棄物的污染，提高資源利用率，推動(dòng)群眾的生態(tài)環(huán)保行動(dòng)。