基于智慧景觀的社區公園座椅設計

畢 磊,岳曉樂，翟付順

(聊城大學 農學與農業工程學院，山東 聊城 252000)

1 引言

智慧城市是通過綜合運用現代科學技術﹑整合信息資源、統籌業務應用系統，加強城市規劃、建設和管理的新模式[1]。中華人民共和國住房和城鄉建設部辦公廳2012年11月22日印發《國家智慧城市試點暫行管理辦法》[2]。作為城市形象重要載體的景觀，可展示城市的整體風貌并建設宜居的生活環境，與智慧城市的實現息息相關、密不可分。智慧景觀屬于智慧城市概念中的一個分支概念，與智慧城市相通，指在景觀設計中采用先進的智能化技術與城市景觀相結合，節約資源和管理成本，為城市建設及管理作出力所能及的貢獻。景觀設計向新時代轉變的當下，智慧景觀已成為當前的新潮流。物聯網、大數據、云計算等促進了智慧景觀的發展，智慧景觀的普及推動了公園硬件設施的革新。為了適應新的景觀模式變化，對社區公園中的座椅進行改進創新十分必要。

本文研究意義在于，對社區公園中使用人群的體驗感受進行分析，社區公園直接服務于周邊居民，其服務對象多為老人和兒童，為此，景觀座椅的功能顯得尤為重要，不僅要滿足老人休憩的需要，更應吸引兒童停留，可為帶孩子的老人減輕負擔。通過采集壓力、溫度、聲音等數據，調節社區公園中座椅的功能，在外部輪廓和內部結構的設計上均采用智能化技術，以確保帶給使用人群新穎舒適的體驗感。

2 智慧景觀座椅設計原則

2.1 功能性原則

在智慧景觀背景下，座椅已不局限于休息、觀景等基本功能，座椅亦可以作為景觀被人觀賞，加入智能化設計，便更加引人入勝。智慧景觀座椅的設計可從材質、尺度、功能、色彩、造型等多方面改進，除了調節高度、折疊或變形等常規的物理性改進手段外，還可利用資源共享、智能數據采集等技術性改進手段[3]。例如應用“WiFi”、藍牙傳輸等信息技術，滿足人們對網絡的需要，通過藍牙播放音樂，控制燈光等，增加插座以及“UBS”接口，更加便民，使景觀座椅在功能上吸引使用者，提高社區公園中使用者的參與度與體驗感，見圖1。

圖1 體現功能性原則的座椅設計示意

2.2 美觀性原則

景觀座椅除了使用功能以外，其作為公園中的服務設施，也具有其自身的觀賞價值[4]，例如點綴景點、豐富空間、美化環境等。座椅在造型上可以有直線式、曲線式、點式、塊式等多種形式，可以根據場地需要，迎合公園主題，來選擇不同造型的座椅。此外，座椅與燈光結合并配植特色的植物見圖2，也將帶給使用者美觀上的享受。

圖2 體現美觀性的座椅設計示意

2.3 舒適性原則

景觀座椅的舒適性直接影響使用者的休閑體驗，“人”“座椅”“人和座椅的相互作用”為影響景觀座椅舒適性的因素。其中，人的因素包括性別、身高、體重、BMI等[3]，個體差異影響座椅的舒適度。座椅因素包括材質、尺度、外形等，色彩搭配也應作為重要因素來考慮，色彩的合理運用既可以緩解視覺疲勞,又能夠使人放松心情，帶給使用者舒適輕松的體驗。人和座椅的相互作用方面，由于與坐面壓力分布有關，景觀座椅靠背設計為貼合人體脊柱曲線。為了滿足多數用戶的需求，座椅的高度以及靠背的角度均應方便調節。

2.4 趣味性原則

智慧景觀座椅打破了傳統的座椅模式，注重公園中使用人群的感受，極力打造具有趣味性的景觀座椅，設計時從外觀、燈光以及使用體驗等方面來突顯智慧景觀座椅的趣味性原則。

2.5 能源可再生原則

智慧景觀座椅遵循能源可再生原則，其使用時所需的電能來源，均可為太陽能轉化而成。當光照充足時，太陽能電池板吸收陽光，將光能轉換為電能，增加穩壓電路，用以穩定太陽能電池板輸出電壓，通過穩壓、充電電路為智慧景觀座椅充電，同時也將多余的電能儲存在蓄電池中，在夜晚或者陰雨天氣光線不足的時候，蓄電池中的電能就可釋放出來滿足人們移動設備的需求[5，6]，見圖3、4。

圖3 太陽能轉為電能充電原理示意

圖4 體現能源再生原則的座椅設計示意

太陽能電池使用壽命長，只要有陽光，太陽能電池就可一次投資而長期使用。為人們的生活提供便利的同時，也節約了資源，保護了環境。

3 社區公園中的智慧景觀座椅設計研究

3.1 材質選擇

園林景觀座椅大多數處于戶外環境中，遭受破壞和加速毀壞的因素很多，材料的選擇要考慮防腐蝕、防生銹、耐高溫、易清潔、結實耐用等因素。社區公園中的景觀座椅更應注意表面光潔，防止積水，以免影響社區居民的使用。因此，智慧景觀座椅設計為金屬材質。

金屬座椅堅固耐用、造型典雅大方，置于園林景觀中與周圍景色形成亮點又可供人就坐休息，實用美觀兼得。現代園林景觀中運用金屬雕塑較多，金屬材質座椅的設計與其相互呼應，強調整體感，使園林景觀的建設跟上城市文明科技的發展速度，體現城巿經濟的發展水平。

此外，金屬導熱性能非常強，置于園林景觀坐憩空間中，高溫天氣金屬座椅的熾熱和低溫天氣金屬座椅的冰寒，使人無法就坐。相比之下，智慧景觀座椅溫度可以調控，就巧妙地解決了這一問題，為金屬材質座椅的廣泛應用提供了廣闊前景。

3.2 外形設計

3.2.1 可調整的尺度設計

在進行智慧景觀座椅設計時，需將人體各項尺度和需求作為依據，結合人與周圍環境的關系，賦予智慧景觀座椅尺度。以科學的數據為基礎，考慮到不同個體的生理差異，對景觀座椅的高度和靠背的角度進行可調節設計：座椅座高在280～450 mm之間可調節，能滿足大部分成人及兒童的就坐要求；座椅靠背高度為400 mm；座椅的靠背角設為98～105°之間可調節[7]，使人在使用景觀座椅時可達到最舒適的狀態；為保持就坐者之間心理安全的間距，單個景觀座椅的寬度為600 mm，雙人椅的寬度為1200 mm，三人椅的寬度為1800 mm；座椅深度為380 mm比較合理，能適應大多數就坐者的需求，見圖5。

圖5 座椅尺寸——體現座椅高度、深度、靠背角度

3.2.2 可變的色彩設計

社區公園中的智慧景觀座椅，利用金屬的特性可達到絢麗多彩的效果。通常情況下，金屬座椅可通過在其表面進行電鍍、噴漆處理，得到理想的座椅顏色。而智慧景觀座椅選用不銹鋼材質，具有光澤亮麗的座面，簡潔大方的造型，其色彩可根據光線的變化而變化，猶如鏡子可映射出自然景色，座椅表面因周邊景觀的變化而變化，生動有趣，引人入勝。

智慧座椅還可以根據使用者的行為，變換色彩來調節人的心情。智慧座椅通過采集使用者說話的語氣和聲調以及剛剛接觸座椅表面的壓力等數據，與數據庫進行比對分析，識別使用者當前的喜怒，通過投影燈改變座椅的色彩。研究表明，粉紅色能抑制憤怒，減緩心律；綠色象征健康與活力；淺藍色可緩解大腦疲勞，使人保持清醒[8]。結合心理學數據調節智慧座椅的色彩，達到使人愉悅、放松的效果。

3.2.3 造型設計

幾何形態的運用使景觀座椅造型的線條感更加強烈，座椅結構和材質本身的特性也因為線條的簡化而更具存在感[9]。在進行景觀座椅的造型設計時，可將簡單的幾何形體運用疊加、重復等形式美法則，形成復雜、多變的景觀座椅造型，亦可對基礎幾何形體進行切割、折疊、分裂等處理，得到簡潔、統一的景觀座椅造型[10]，見圖6。

圖6 座椅造型設計——體現座椅使用人數

3.3 功能設計

3.3.1 溫度控制

研究表明，人體最適宜的溫度在18～24 ℃[11]，而室外的溫度通常因緯度、地形、海陸位置、洋流、天氣狀況等因素的影響，不斷變化，傳統景觀座椅在極端天氣下，會嚴重影響人們的使用體驗感，因此，在進行座椅的設計時，遵循以人為本的原則，設計座椅為可調節溫度的智慧座椅。

其原理是：當人與座椅接觸時，會產生一定的壓力，在座椅上安裝感壓裝置，采集到壓力數據后自動對座椅進行升溫或降溫的處理，當人和座椅接觸一段時間后，不可避免的接觸溫度會升高，當溫度超過24 ℃時，感溫裝置收到信號提示會自動降溫，見圖7，總之，在一定壓力下，智能座椅的溫度將始終維持在18～24 ℃這個人體最適宜的溫度區間。其溫度控制功能實現過程中所需的電能均為太陽能轉化而來，以達到節能的要求。

圖7 座椅控溫結構示意——體現溫度可變

3.3.2 燈光設計

近幾年來，城市夜生活逐漸多樣化，越來越多的城市居民喜歡晚上在附近的社區公園進行一些休閑活動，例如夜跑、散步、遛狗等。此時，社區公園夜景照明就顯得尤為重要。園林燈具不是只有簡單的照亮功能，而是兼具照明和裝飾園林環境的功能[12]。朦朧的夜間公園，絢爛的燈光豐富了景觀空間的色彩，為使用者的夜間活動提供了安全保障，與日間公園的景觀觀賞效果截然不同。在景觀座椅上進行燈光設計，已經不足為奇，本設計中的景觀智慧座椅在傳統燈光基礎上，又進行了創新性的設計。

遵循生態性原則，設計為太陽能聲控結合手動可控燈光。坐在椅子上發出聲音，燈光會自動亮起；跑步經過座椅時，燈光亮后也可自動熄滅；游人坐在椅子上安靜休息時，可以通過座椅下部的開關使周圍環境變得明亮，以避免安全隱患。

遵循趣味性原則，座椅燈光設計加入投影元素。商業區形色各異的投影燈展示店鋪的徽標，無疑成為吸引人的又一景觀，具有動感的投影為生活增添趣味。本設計中的智慧座椅亦可實現這一功能，根據公園的不同主題，設計獨具特色的徽標，在晚上通過燈光投影展示給使用者，使主題突出。

3.3.3 藍牙、無線網連接

社區公園，顧名思義，是為社區中的人服務的公園，而小區居民使用公園主要的用途是休閑放松、鍛煉身體。作為社區公園最主要的使用群體——老年人來說，廣場舞無疑是一項參與度較高的休閑娛樂活動，為此，智慧座椅還有播放音樂的功能，這一功能為廣場舞的參與者帶來了方便，人們不必提著音響去播放音樂，只需通過一部手機，連接座椅的藍牙設備，就能播放動感的音樂。

當今時代是網絡的時代，隨著智能手機以及平板電腦的更新發展，“WiFi”在人們生活中不可或缺。“WiFi”技術支撐下的無線局域網使人們擺脫了網絡線路的束縛從而增加了互聯網訪問的便捷性[13]，不僅能夠滿足人們的娛樂需求，也提高了人們的工作效率、學習效率。

本設計中的智慧座椅亦可以為公園的使用者提供免費“WiFi”及充電裝置，包括“USB”插口，即便在戶外跑步、健身、跳舞、聽歌等，也無需擔心手機意外沒電、沒網的狀況，不僅僅為使用者帶來生活上的方便，更能帶給人們一種心理上的安全感。

3.3.4 陶冶情操，豐富精神生活

現代人對公共服務設施的需求已不僅停留在“實用”的層面上，人們更多追求的是具有豐富文化內涵的精神上的滿足，需要有時代特征的并能滿足自身心理訴求的產品[14]。在進行景觀設計時，更應注重“陶冶情操”這一功能，遵循以人為本的原則，智慧座椅將會采集人臉表情，通過數據庫進行分析，根據情緒的好壞自動選擇合適的音樂來舒緩人們的情緒。此外，景觀智慧座椅可以結合公園主題，融入文化元素[15]，提升公園品質。例如連接藍牙，語音播報功能便可對主題公園進行解讀和文化宣傳，拓寬人們的視野。

4 結論與討論

(1)智慧座椅對公園服務設施的創新有著重要的引導意義，以小區居民為主要研究對象，其中老年人及兒童的參與度較高。獨特的造型、豐富的色彩以及生動的聲音，利于小朋友的思維開拓并提高他們親近自然的熱情，對于減少或避免兒童自然缺失癥有一定作用；新奇的事物有利于老年人與新時代接軌，同時，在周末也為上班族提供了方便有趣的放松空間。

(2)智慧景觀座椅強調各種資源的有效整合，一個座椅即可滿足公園使用者的多種需求。雨天過后，傳統的景觀座椅使用率大大降低，而智能座椅的材質導熱性能好，可調節溫度，座椅表面的積水會迅速蒸發，減少了對座椅使用率的影響；公園內沒有燈光或者燈光較暗的私密空間，在夜間容易產生安全隱患，這也降低了座椅的使用率，而智慧座椅的燈光設計就解決了這一問題。無論是在陰雨天還是在夜間的環境下，智慧座椅相比較傳統景觀座椅，使用率都大大提高。

(3)智慧景觀座椅的設計，綜合了多項現代技術和科學理論，如溫度控制功能對感壓、感溫裝置技術的應用；燈光設計對于聲控、投影技術的應用；人臉識別的數據分析在音樂選擇播放上的應用；藍牙、WiFi的應用，豐富了使用者的娛樂活動；根據人體工程學理論，對人體坐臥的舒適度進行分析，并采用科學數據設計座椅的各項尺寸。

本研究為公園中的服務設施提供了新的設計思路，對于智慧景觀和智慧城市的發展具有較好的促進作用。