儿童马桶创新设计研究

    史耀军　姚佳　马洪明

    

    

    

    摘要：儿童卫浴产品在现有的市场环境中还比较少见，无论是家长还是孩子都希望拥有自己专属的卫浴器具产品，而好的儿童卫浴产品不仅可以更好地帮助孩子完成一些基本的事情，在其成长的过程中也会促进其独立。因而优良的儿童卫浴设计是一个有待解决的问题。在本文中3-7岁儿童作为研究对象，马桶为研究系统的产品，基于用户体验的创新设计和工业设计方法研究。设计出一种能集洗手和冲水马桶功能为一体的儿童用马桶，为儿童马桶提出一个新的设计概念，让儿童在使用马桶的同时养成良好的节约和环保的良好习惯。

    关键词：儿童；马桶；用户体验

    中图分类号：TB472 文献标识码：A

    文章编号：1003-0069（2017）07-0122-02

    引言

    目前，儿童产品越来越受到家长的重视和关注，然而通过对儿童卫浴市场的相关研究分析得出，中国大部分家庭的孩子一直与成人公用马桶或者简单加以处理的便盆。随着儿童教育在孩子整个生涯中所占的比例愈加增大，儿童卫浴设施设计越来越受到人们广泛的关注。目前虽然儿童马桶的质量和产量都比较低，但是对于未来却有广阔的应用空间。

    儿童卫浴产品在现有的市场环境中还比较少见，无论家长还是孩子都希望拥有自己专属的卫浴器具产品，而好的儿童卫浴产品不仅可以更好地服务于孩子，在其成长的过程中也起到很大的指导和约束作用。因而优良的儿童卫浴设计是一个有待解决的问题。儿童卫浴相关设施不应受到房屋大小和架构的局限，不同类型的卫浴产品功能的排列组合也是设计的关键所在，且儿童马桶的用户体验设计是产品设计的重中之重。

    儿童卫浴设施的产生可以促进孩子独立自主的适应生活的环境，有益于儿童健康的发展和创造力的提升，尽早摆脱对家长的依靠茁壮的成长。越来越多的家长希望可以帮助孩子的身心健康，为孩子选择适合儿童使用的卫生间用品。儿童马桶的创新设计主要体现在以下几个方面。

    一、功能与结构

    （一）功能：儿童马桶功能除了自动冲水功能之外，主要还有对马桶内部的除臭消毒功能。马桶的除臭消毒主要依靠臭氧达到使用要求。具有臭氧除臭功能的抽水马桶是由普通坐便器及藏水装置、臭氧形成装置组成。臭氧形成装置与红外感应器及延时控制器相连挂于藏水装置的端面，其产生的臭氧（Ozone）经胶管输送到放置在藏水装置中混合洗净抽水马桶和优化空气。臭氧是世界范围内公布的高能力灭菌气体，能高速高效地杀灭细菌、病毒以及清除各种各样的异味却没有任何的二次污染。臭氧是与氧气互为同素异形体的在常温下具有特殊臭味的淡蓝色的气体物质。臭氧是快速，安全，效果显著的杀菌方式，除此之外还有除异味的功能。

    臭氧的发生方法由臭氧发生器（Ozone Generator）来产生，主要采用高压放电式。高压放电式的应用最为广泛，这种方法的技术已经非常成熟，电子元件的消耗也相对较小，工作状态稳定而安全，其工作原理（如图1）所示。

    设备通过放电管产生极高的电压这样的核心技术来制备臭氧，因而其性能对整个装置制备臭氧的工作效率和对于环境的安全性有很大的影响。其中，放电管的内部采用绝缘介质阻挡放电泄露问题而提高设备的安全性，在制备过程中不会产生任何影响环境的因素。这个技术已经广泛应用于臭氧的制造。

    （二）结构：普通住房的卫浴设施主要有馬桶、洗手池、热水器、水龙头、浴霸等，以水为需求的共同特性了解其中有可能功能结合的是马桶和洗手池，马桶使用的是非卫生用水，而洗手池使用的是卫生用水，因而本文主要设计马桶和洗手池结合而成的儿童卫浴产品。设计目的是：马桶和手盆组合设计在功能性、易用性等方面更能满足多数有购买儿童卫浴产品家庭的使用要求，既能实现产品的主要功能，又能养成儿童良好的节约和环保的优良习惯。儿童马桶和洗手池的功能结合不仅给孩子使用带来了创新的方式，而且节约了水资源和房屋空间资源。（如图2）为洗手盆效果。（如图3）所示为马桶的冲水按钮和洗手盆的感应出水装置，水龙头和孩子也有交互过程——儿童按压水龙头的同时会产生震动和声音，同时可以设置为感应出水方式。

    （如图4）和（如图5）所示为产品细节，圆形的体态增加其被使用过程中的稳定性，马桶的高度可以通过底部结构调节以适应不同年龄阶段的孩子的身体。扶手细节方便孩子在方便的时候把玩，盖子上面的符号设计用以指示孩子站立的位置。

    二、材料与工艺

    （一）材料：材料选择影响产品的外观和用户体验不同的心理感受，不同的造型因素也制约着材料的加工方式，每种材料都有其不同于其他的独特属性。不仅要考虑材料的固有特性，还要考虑材料本身与人、环境的有机联系。根据儿童马桶的功能、结构和外观等设计要求，所使用的材料如下。

    马桶外部主体采用PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯），俗称为亚克力，亚克力是由有机化合物制成的PMMA板，可以像玻璃纤维一样具有很高的透明度和透光特性。高品质原料所制成的亚克力板具有优良的性能，其特性如下

    PMMA具有很高的透光特性和玻璃质感一样的光泽（也叫有机玻璃），其可以通过溅镀或者喷漆形成不同的透明度。质地坚硬，具有良好的机械加工特性，可以电镀增加质感。透明亚克力板材具有可与玻璃比拟的透光率，但密度只有玻璃的一半。此外，它不像玻璃那么易碎。即使破坏，也不会像玻璃那样形成锋利的碎片。

    阀芯采用T1紫铜材料紫铜是合铜量最高的铜，因为颜色紫红而得名，主成分为铜银合金，含量为99.5%～99.95%，紫铜具有“高纯度，组织细密，合氧量极低”等性能。

    （二）工艺：不同材料有着不同的加工工艺，针对儿童马桶主题采用的PMMA塑料材料来说，它的加工工艺比较简单，可采用注塑成型工艺。洗手盆的水龙头阀芯采用T1紫铜材料，根据产品的尺寸对材料进行铸造，曲面部分可以采用锻造的方式进行加工，加工成品后在对其进行表面处理。并进行装配，达到结构的要求，最终制成成品。

    三、色彩设计

    色彩是一种由人眼识别的光和物质，色彩的强弱以及色相的差异影响着人的视觉感受，即颜色是光对人类视觉和大脑影响的结果。因而产品的彩色与环境的关系对于人的影响可见一斑。色彩影响地域文化差异的主要因素和不同的文化特征，且相同的颜色对不同的人也有不同的影响，通过分析几种不同的色彩对色彩设计的要点。（如图6）所示，描述不同色彩代表额不同的心理特征。

    喜欢不同颜色的儿童有不同的情绪特点，根据影响儿童的身心特点得出儿童喜欢丰富多彩、干净多彩。因此考虑到色彩对儿童的影响，在儿童马桶设计中采用了绿色为主色调白色为副色调。具体色彩方案（如图7）所示。

    四、人机关系

    人机工程学是一门综合各类学科的新研究方向。在生活中，我们每个人都无时无刻不与身边的物品发生联系。当物品发挥其本身的功能的同时，产品和人之间就会形成一种交流互通的关系，这种交互的关系称为人机关系。人与环境之间关系是人机关系的延伸，（如表1）所示，儿童身高和体重的相应范围，（如图8）所示，当孩子标准坐立和站立的身高尺寸。

    儿童卫浴在设计中充分考虑了人机工程学因素，优雅的造型，动态的线条，合理的人机关系是产品设计的重点。儿童马桶设计尺寸符合儿童人群的使用要求，效果图（如图9）所示。

    结论

    儿童马桶设计以儿童为设计对象，结合儿童用户特质，对马桶产品进行分析研究。将马桶与洗手盆相结合的概念引入到马桶的设计中，不再局限以往马桶单纯的冲水功能，帮助儿童建立起勤俭节约的良好习惯，为儿童卫浴产品设计提供了新的视角。儿童马桶创新设计研究，不仅要解决材料选择、部件配合、加工工艺等技术性问题，同时也需要解决产品外观造型、色彩搭配、人机工程学原理等方面的问题。有了这款儿童马桶，可以让儿童更好地享受生活和培养良好的习惯，为儿童未来勾画崭新的生活方式。