摘要：当今，绿色环保的理念影响到全球范围的各个产业。在家居产品设计领域，一种名为纸土的新型材料正在发展。本文介绍了纸土材料的特性与环保设计理念，调研、类比了国内外纸土或类似材料及家居设计现状，结合实际案例，探究了纸土这种新型环保材料在家居设计领域的应用。并且展现了部分已经完成的应用实践，借以说明纸土材料应用于家居产品的合理性及问题。
关键词：纸土;家居产品;工业设计;环保
引言
现代家居市场材料已经比较成熟，但是不够环境友好。而新型环保材料纸土，凭借其良好的物理和化学特性，与现代家居设计相得益彰，在大力倡导可持续设计的今天，更加适合推广到市场，广泛应用。
一、国内外家居设计现状及相关材料调研
（一）家居行业现状
在国内外的环保家居产品方面，相比而言，国外环保家居产业发展较快，其原因是正好赶上整体环保产业快速发展的时期，在这样的时期里，环保产品基本上都得到长足的发展，正是这样的趋势，将纸土材料带入了大众的视野，成为环保家居材料的一部分。在当下这个崇尚绿色环保的时代，在产品的选材到生产制作及包装环节，无不强调环保以及可持续的概念。2017年4月，亚马逊中国发了2017年互联网家装消费趋势大数据，而从消费者选购家居产品的数据分析中得知，带有健康环保性能的家居产品备受网购群体青睐。由此可见,健康环保的家居生活观念已经深入人心，而环保家居类产品或将成为家居市场新宠。[1]纸土这种环保材料，用于家居产品，顺应了这种潮流。家居产品一直都是市场上必不可少的热门产品，同时也是每个人的日常生活都不能离开的必需品，家具材料的环保与健康，家居产品的便捷与耐用，整体造型的美观与优雅，都应是设计中重点探讨的问题。
（二）相关家居材料调研
1.纸黏土
在国内的家居市场上，纸土材料还是个非常令人陌生的面孔。甚至可以参考的文献也寥寥。有一个在名称上很相似的概念——“纸黏土”。纸黏土是一种国内外纸土或类似材料及家居设计现状，原料主要是纸纤维，常用于手工作品的制作，和传统的面粉黏土相比起来，纸黏土足够轻又足够环保。
2.水泥
水泥作为家居/家具设计的材料有较为广泛的应用。来自美国波特兰的设计师NealAronowitz的作品水泥毯，即是较薄的水泥材料使用压模工艺曲线型堆叠形成的茶几。这种形态也大大地减轻了整个作品的重量。国内的一家水泥家具公司“本土创造”所生产制作的水泥桌子、凳子以及灯具等，有着不错的销量，其客户包括知名饮品连锁喜茶、星巴克等。在这些店铺中应用水泥家具，也说明了水泥家居产品在国内具有越来越广泛的接受度和良好的发展前景。
3.混凝土
在当今家居设计市场上，有一种质感和组分与纸土材料相似的材料正在崭露头角，那就是混凝土。1900年，万国博览会上展示了钢筋混凝土在很多方面的使用，在建材领域引起了一场革命，自此混凝土成为建筑世界的一员强将。混凝土原料丰富且价格低廉、舒适环保，密度高、质地轻、隔音效果佳，可塑性强根据需求可制成任何形状，对自然条件影响具有较好的适应性。它能够实现低耗能、无污染的制作，广泛应用于建筑和家居装饰品的设计中。[2]而现在，有一些国内外的设计师，创意性地将混凝土材料应用于家居产品和文创产品的设计当中，并且获得十分不错的效果。国内来看，有一些原创品牌已经开始使用混凝土制作生活杂物。比如主创来自中国美院雕塑系的独立品牌“不厌”，便是以清水混凝土做主材质打造各种物品。其中混凝土灯、香插、花器等，便是混凝土在家居产品设计中的直接应用。来自新加坡的设计工作室misc-ellany在他们的ORE系列文具设计作品中，将混凝土材料与消费者喜闻乐见的黄铜材料做了有机结合，未经精细加工的混凝土和精美的铜件相互衬映。也为纸土材料用于家居产品设计时和其他材料结合的方式带来了有建设性的参考。
二、纸土材料介绍
（一）纸土材料简介
此次研究的主要对象是一种新型材料——纸土。该材料由纸和黏土按照一定的比例混合而成，与传统纸黏土不同，其纸的含量达70%，具有很强的可塑性，可防水、防摔，并且使用后可降解，环保无害。将这种材料运用于设计当中，可以使设计更加环保，在满足最基本设计需求的基础上，发展可持续的环保理念设计无疑是当下社会最迫切的要求。在国外研究方面，纸土最为对应的概念应该是Papercrete，这种材料的组分包含再制浆的纸纤维和水泥或者黏土，其首次在1928年申请专利，并在上世纪八十年代复兴。环境友好，是纸土材料的一个亮点。纸土材料常用于代替陶瓷进行艺术创作，加工成花盆等容器，这在目前的许多国家虽然不是特别大众化，但还是有一定的接受度。除此之外，这种材料还可以制作成多孔型纸土用作净水过滤器，等等。而现在较为新颖的研究方向主要为探求纸土材料本身的可变性及其他应用。在国内研究方面，纸土材料主要用于传统艺术制造，其在国内的应用并不是非常广泛，还没有造成很大的风潮或者大受欢迎，因此有比较大的创新空间。纸土材料满足可持续设计的基本要求。“在材料选择方面,应选择“可循环”的材料作为产品的原料。积极贴近自然,采用无公害、可再生的材料,同时选择回收废旧材料进行再加工,从而节约原材料,降低成本。”[3]以传统材料为基础，利用新型环保可降解的纸土材料制作家居创意产品，使设计更加绿色，更加可持续。通过社会现状分析的大量调研结果现实，这种创意家居产品的市场需求及可创新的空间极大，加上国内对这种环保材料的运用尚不全面，特别是纸土这种材料在国内的知名度就更加微小了，所以在整个产业中，这种材料有良好的大力发展机会。
（二）纸土材料的市场应用性研究
纸土材料，作为一种新型环保材料，凭借其各种良好的物理与化学性质，以及毫不逊于当下使用的各种家居材料的外观，能够很好地融入于整体设计行业的要求。尤其是这种材料的“含纸量极高”以及可降解的属性，使得纸土更能很好地达到家具行业与国家绿色发展的基本要求。纸土的主要成分是纸和黏土，可用废纸作为原料制作，在产生源头上非常节约，可持续。其成本相当低廉，这一点也十分适合于大规模的广泛生产和使用。根据目前我国建筑与家居行业状况，可持续理念兴起，环保材料也得到了一定的进展。目前经过研究推广的类似环保家居材料主要有，采用再生高密度聚乙烯制成的环保地材；新开发的一种加气混凝土砌砖，其可用木工工具切割成型，用一层薄沙浆砌筑，表面用特殊拉毛浆粉面，具有阻热蓄能效果。纸土材料也同样是基于以上已投入新材料的混合特性研制而成，通过原料这一最基本的因素调节材料的复合特性。在市场中前景颇为明确。
三、家居行业中的绿色设计理念
（一）设计中的环保特性
在各种浪费型的设计中，材料的不当使用是其中的重要一部分。各种塑料等非环保材料在产品制造中大量使用，使得这种不够绿色的设计理念早已深入产品设计的方方面面，并且被视为常态。结合新型材料与创新产品设计的成果，首先要保证产品的创新型外观，这是产品设计的基础，在这个基础上，尽最大可能融入环保意识，同时响应国家对于环保型设计的号召。无论对于消费者、设计者，还是国家发展来说，这种产品设计都是一个利好消息。环保家居材料能够带来健康清洁的家居环境，这种环境正是现代人追求的，既保障了居住的舒适，又达到了居住安全的要求，这种材料十分利于当代人的一般生活。
（二）绿色设计与家居行业趋势
之前的几年里，我国的建筑与家居行业体现出了不同于过往的平稳发展与绿色发展的的态势。“环保”渐渐成为家居行业的热门议题。据中国室内装饰协会、室内环境监测工作委员会调查统计，家具污染已经成为继建筑污染、装修污染后室内环境污染的新问题，成为导致室内环境三大污染源之一。家居产品的粗制滥造是造成这种情况的首要原因。而使用绿色环保材料是使家居环境更加优良的第一条路径。了解到环境清洁的重要性，现代人更加倾向于选择环保材料，新型材料，便利材料，并且据此进行家居设计，引领新风尚。绿色设计在满足环境目标要求的同时,保证产品应有的功能、使用寿命、质量等要求。系统设计、特殊人群设计、生活方式设计、可持续发展设计、非物质设计都可纳入绿色设计的范畴。[4]当下的家居市场发展到了一定的阶段，绿色设计在家居环境中初见端倪，一直在倡导的“设计让生活更美好”慢慢显现出其不可替代的价值。而一直在设计过程中被忽略的前端工作“材料选择”也自然走入了大众视野。选择环境友好而且适当的材料，应该成为设计中的一项重要任务。相比过去，如今的居住者更愿意为优质而极具设计感的产品支付溢价，而且，在消费者环境保护意识逐渐提高的今天，“可持续”本身也成了其中一项吸引消费者的买点。绿色材料已经进入家居产业，成为家居产业的研究方向。
四、纸土材料融入绿色设计
纸土材料融入家居产品，最大的研究问题就是如何改变其特性，使其产生各种各样的特性以适应不同的家居产品。比如，如何改变其强度，如何改变其颜色，如何改变其硬度，如何改变其形状。关于形状的研究是本次研究的重点，也是研究中预计最为耗时以及最困难的部分之一，投入了很多的时间以及其他成本。
（一）基于材料特性针对加工方式的研究
1.车床与钻孔加工
首先，纸土这种新型材料不同于水泥，它所具备的一个重要优势是强度和韧性高，而脆度低。也就是说相对于水泥而言，纸土比较不易碎，可以采用一些难以应用于水泥的加工方式，比如车床。本次研发过程中设计的花盆类产品就是采用车床加工的方式以得到圆柱形和圆台形的造型，同时其开口部分也利用车床工艺，得到了温润的不同弧度的圆角。辅之以钻孔的手法，产品的形态可以在“圆”的基本语义下有很多灵活的发挥。
2.体块切割
其次，切割也是纸土加工的主要方式，主要应用于形体比较简单、风格简约的纸土产品。典型产品如方块型小烛台，就是主要采用切割的方法，赋予纸土产品干净利落的面和边缘，切割后的纸土稍加打磨便很平整和精细，是一种操作相对简单，但能够使产品获得“高级感”的加工方式。
3.开模成型
以及，开模也是加工方式之一。开模的方法相对于车床和切割来说，可以自由发挥的空间比较大，故可以由开模的方式获得一些较为自由的形态。但是由于模具有制作难度和成本的限制，我们研究方向更加侧重于造型较为规整和几何的纸土产品。
4.现有加工方式的局限性
无论是车床还是体块切割，如果想要以较大的规模产出，就对产品的尺寸有一定要求，也就是在生产制造层面会对设计带来制约。以计划产品之一的纸土U盘为例，虽然使用纸土材料制作U盘的外壳会带来良好的视觉效果和触感，但由于U盘需要满足小巧便携的使用需求，它的产品体积应该是较小的，这时候批量加工就较为困难。无论是以体块切割的方式还是开模的方式，都很难实现低次品率，成本较难控制。再者，由于纸土结构较为致密，颗粒很细，在加工时会产生很多粉末。虽然纸土本身是环保可降解的，但这些粉尘若被工人吸入也有害于健康，所以纸土加工对于加工环境和条件是有要求的，需要尽可能地减少粉尘的污染和影响。
（二）纸土材料在家居产品中的简单应用
基于纸土材料特性和加工方式，实际案例一，纸土家居产品是具有多种形态的小型多肉花盆，植物的绿色与纸土材料的环保巧妙结合。在工艺上均采用开模（制造内部空间）和车床（制造外部形态）二者结合的加工方式。根据植物的不同大小与形态，设计外径和高度不一的圆台形和圆柱形两种主要形态的纸土花盆。考虑到携带的便捷性与植物根系所需土壤的体积，花盆尺寸定在12cm×12cm×12cm之内，在长、宽、高上略微调整。创意家居设计具有其创新性与独特性，能让人体验到人性化和高质量的使用体验，是现代家居设计中的重要组成部分。[5]基于调研得到的学生、老师、上班族等桌上办公人士对桌面收纳的需求，实际案例二是一些车床及切割加工为主导的小型纸土产品，包括桌上小收纳装置（可作桌面文具杂物收纳、小花盆底座）、笔筒、手机底座等。这些产品制造工艺简单，但却能解决桌面办公时遇到的很多问题，同时搭配植物又能产生十分良好的视觉效果，是易于实现的小家居产品。同时托盘及笔筒这样的桌面收纳产品体积小、又可以根据用户使用需求的不同而进行组合与调整，故具有很大的模块化空间。
（三）纸土材料的进阶应用
除了纸土花盆这样全纸土（指未经其他材料装饰时）产品以外，还有将纸土作为家居产品的一个组成部分时的应用情况。比如将运用车床加工的纸土材料制作的圆柱形管体，结合探索选择的日常使用功能，形成以材料为主导、功能为辅助的全新家居产品设计。人们消费家居产品,购买的不仅是产品的使用功效,还有物品的造型形态和文化意义,它们符合人们的审美心理和情感认知。[6]另一个案例是纸土材料桌面USB风扇。在炎热的夏季，桌面USB小风扇是在各个群体中很常见也很受欢迎的物品，为酷暑的溽热带来清凉。而纸土材料本身的触感和观感也是清凉而冷静的，非常适合这样的质感要求与心理需求。所以将常见的桌上小风扇和纸土材料进行一个有机结合。制作合适大小的管状纸土部件，并通过打孔、插接等方式将扇叶固定在纸土管内，也就是以纸土材料替代了传统的、不环保的塑料制桌上风扇外壳。在底座选择上使用了亚克力材质的可拆卸的支架作为角度支撑，这种支架令产品整体有一定的模块化的可能。该风扇形态外观上实现了很大创新，与市面上在售的桌上USB风扇有着较为明显的区别。
五、总结
纸土材料是一种新型可持续环保材料，而且价格低廉，易于制得，非常适合投放于家居市场及家居产品设计。在大力倡导生态文明的当下，此类新型环保材料有其广阔的发展空间。结合其特性进行产品设计。符合产品特性、绿色理念和可持续发展理念的产品是未来家具市场的必然趋势。
参考文献
[1]“绿色环保”成家居行业热词节能产品市场走俏[J].资源节约与环保，2017(05):8.
[2]刘健，李佳欢.混凝土工艺品在现代家装中的设计研究[J].设计，2017(15):108-109.
[3]吴佳乐，刘春燕.可持续设计理念在产品设计中的应用研究[J].设计，2018（01）:80-81.
[4]刘梦，葛芷萱.儿童家具的绿色设计理念研究[J].美与时代（上），2017（11）：25-26.
[5]陶润峰.设计的魅力—创意家居之我见[D].青岛科技大学，2016.
[6]贾艳星.探究“SANSAN上上”家居产品中的情感化设计[J].设计，2016（13）:108-109.
作者:吕晨曦 王德钰 钟嘉宁 单位:大连理工大学建筑与艺术学院
