太阳能智慧景观座椅设计理念、原则及功能介绍

智慧城市是通过综合运用现代科学技术﹑整合信息资源、统筹业务应用系统，加强城市规划、建设和管理的新模式。中华人民共和国住房和城乡建设部办公厅2012年11月22日印发《国家智慧城市试点暂行管理办法》。作为城市形象重要载体的景观，可展示城市的整体风貌并建设宜居的生活环境，与智慧城市的实现息息相关、密不可分。

智慧景观属于智慧城市概念中的一个分支概念，与智慧城市相通，指在景观设计中采用先进的智能化技术与城市景观相结合，节约资源和管理成本，为城市建设及管理作出力所能及的贡献。景观设计向新时代转变的当下，智慧景观已成为当前的新潮流。物联网、大数据、云计算等促进了智慧景观的发展，智慧景观的普及推动了公园硬件设施的革新。为了适应新的景观模式变化，对社区公园中的座椅进行改进创新十分必要。

本文由毕磊、岳晓乐、翟付顺参与研究，研究意义在于，对社区公园中使用人群的体验感受进行分析，社区公园直接服务于周边居民，其服务对象多为老人和儿童，为此，太阳能景观座椅的功能显得尤为重要，不仅要满足老人休憩的需要，更应吸引儿童停留，可为带孩子的老人减轻负担。通过采集压力、温度、声音等数据，调节社区公园中座椅的功能，在外部轮廓和内部结构的设计上均采用智能化技术，以确保带给使用人群新颖舒适的体验感。

一、太阳能智慧景观座椅设计原则

1、功能性原则

在智慧景观背景下，座椅已不局限于休息、观景等基本功能，座椅亦可以作为景观被人观赏，加入智能化设计，便更加引人入胜。太阳能智慧景观座椅的设计可从材质、尺度、功能、色彩、造型等多方面改进，除了调节高度、折叠或变形等常规的物理性改进手段外，还可利用资源共享、智能数据采集等技术性改进手段。例如应用“WiFi”、蓝牙传输等信息技术，满足人们对网络的需要，通过蓝牙播放音乐，控制灯光等，增加插座以及“UBS”接口，更加便民，使景观座椅在功能上吸引使用者，提高社区公园中使用者的参与度与体验感。

2、美观性原则

太阳能景观座椅除了使用功能以外，其作为公园中的服务设施，也具有其自身的观赏价值，例如点缀景点、丰富空间、美化环境等。座椅在造型上可以有直线式、曲线式、点式、块式等多种形式，可以根据场地需要，迎合公园主题，来选择不同造型的座椅。此外，座椅与灯光结合并配植特色的植物，也将带给使用者美观上的享受。

3、舒适性原则

太阳能景观座椅的舒适性直接影响使用者的休闲体验，“人”“座椅”“人和座椅的相互作用”为影响景观座椅舒适性的因素。其中，人的因素包括性别、身高、体重、BMI等，个体差异影响座椅的舒适度。座椅因素包括材质、尺度、外形等，色彩搭配也应作为重要因素来考虑，色彩的合理运用既可以缓解视觉疲劳,又能够使人放松心情，带给使用者舒适轻松的体验。人和座椅的相互作用方面，由于与坐面压力分布有关，太阳能景观座椅靠背设计为贴合人体脊柱曲线。为了满足多数用户的需求，座椅的高度以及靠背的角度均应方便调节。

4、趣味性原则

太阳能智慧景观座椅打破了传统的座椅模式，注重公园中使用人群的感受，极力打造具有趣味性的太阳能景观座椅，设计时从外观、灯光以及使用体验等方面来突显太阳能智慧景观座椅的趣味性原则。

5、能源可再生原则

太阳能智慧景观座椅遵循能源可再生原则，其使用时所需的电能来源，均可为太阳能转化而成。当光照充足时，太阳能电池板吸收阳光，将光能转换为电能，增加稳压电路，用以稳定太阳能电池板输出电压，通过稳压、充电电路为太阳能智慧景观座椅充电，同时也将多余的电能储存在蓄电池中，在夜晚或者阴雨天气光线不足的时候，蓄电池中的电能就可释放出来满足人们移动设备的需求。太阳能电池使用寿命长，只要有阳光，太阳能电池就可一次投资而长期使用。为人们的生活提供便利的同时，也节约了资源，保护了环境。

二、社区公园中的太阳能智慧景观座椅设计研究

1、太阳能智慧景观座椅材质选择

园林景观座椅大多数处于户外环境中，遭受破坏和加速毁坏的因素很多，材料的选择要考虑防腐蚀、防生锈、耐高温、易清洁、结实耐用等因素。社区公园中的景观座椅更应注意表面光洁，防止积水，以免影响社区居民的使用。因此，智慧景观座椅设计为金属材质。

金属座椅坚固耐用、造型典雅大方，置于园林景观中与周围景色形成亮点又可供人就坐休息，实用美观兼得。现代园林景观中运用金属雕塑较多，金属材质座椅的设计与其相互呼应，强调整体感，使园林景观的建设跟上城市文明科技的发展速度，体现城巿经济的发展水平。

此外，金属导热性能非常强，置于园林景观坐憩空间中，高温天气金属座椅的炽热和低温天气金属座椅的冰寒，使人无法就坐。相比之下，智慧景观座椅温度可以调控，就巧妙地解决了这一问题，为金属材质座椅的广泛应用提供了广阔前景。

2、太阳能智慧景观座椅外形设计

a、可调整的尺度设计

在进行太阳能智慧景观座椅设计时，需将人体各项尺度和需求作为依据，结合人与周围环境的关系，赋予太阳能智慧景观座椅尺度。以科学的数据为基础，考虑到不同个体的生理差异，对太阳能景观座椅的高度和靠背的角度进行可调节设计：座椅座高在280～450 mm之间可调节，能满足大部分成人及儿童的就坐要求；座椅靠背高度为400 mm；座椅的靠背角设为98～105°之间可调节[7]，使人在使用太阳能景观座椅时可达到最舒适的状态；为保持就坐者之间心理安全的间距，单个太阳能景观座椅的宽度为600 mm，双人椅的宽度为1200 mm，三人椅的宽度为1800 mm；座椅深度为380 mm比较合理，能适应大多数就坐者的需求，见图。

太阳能智慧座椅尺寸——体现座椅高度、深度、靠背角度

b、可变的色彩设计

社区公园中的太阳能智慧景观座椅，利用金属的特性可达到绚丽多彩的效果。通常情况下，金属座椅可通过在其表面进行电镀、喷漆处理，得到理想的座椅颜色。而太阳能智慧景观座椅选用不锈钢材质，具有光泽亮丽的座面，简洁大方的造型，其色彩可根据光线的变化而变化，犹如镜子可映射出自然景色，座椅表面因周边景观的变化而变化，生动有趣，引人入胜。

太阳能智慧座椅还可以根据使用者的行为，变换色彩来调节人的心情。太阳能智慧座椅通过采集使用者说话的语气和声调以及刚刚接触座椅表面的压力等数据，与数据库进行比对分析，识别使用者当前的喜怒，通过投影灯改变座椅的色彩。研究表明，粉红色能抑制愤怒，减缓心律；绿色象征健康与活力；浅蓝色可缓解大脑疲劳，使人保持清醒[8]。结合心理学数据调节智慧座椅的色彩，达到使人愉悦、放松的效果。

c、造型设计

几何形态的运用使太阳能景观座椅造型的线条感更加强烈，座椅结构和材质本身的特性也因为线条的简化而更具存在感[9]。在进行景观座椅的造型设计时，可将简单的几何形体运用叠加、重复等形式美法则，形成复杂、多变的太阳能景观座椅造型，亦可对基础几何形体进行切割、折叠、分裂等处理，得到简洁、统一的景观座椅造型，见图。

太阳能智慧座椅造型设计——体现座椅使用人数

三、太阳能智慧景观座椅的功能设计

1、温度控制

研究表明，人体最适宜的温度在18～24 ℃，而室外的温度通常因纬度、地形、海陆位置、洋流、天气状况等因素的影响，不断变化，传统景观座椅在极端天气下，会严重影响人们的使用体验感，因此，在进行座椅的设计时，遵循以人为本的原则，设计座椅为可调节温度的智慧座椅。

其原理是：当人与座椅接触时，会产生一定的压力，在座椅上安装感压装置，采集到压力数据后自动对座椅进行升温或降温的处理，当人和座椅接触一段时间后，不可避免的接触温度会升高，当温度超过24 ℃时，感温装置收到信号提示会自动降温，见图，总之，在一定压力下，智能座椅的温度将始终维持在18～24 ℃这个人体最适宜的温度区间。其温度控制功能实现过程中所需的电能均为太阳能转化而来，以达到节能的要求。

调温智慧座椅控温结构示意——体现温度可变

2、灯光设计

近几年来，城市夜生活逐渐多样化，越来越多的城市居民喜欢晚上在附近的社区公园进行一些休闲活动，例如夜跑、散步、遛狗等。此时，社区公园夜景照明就显得尤为重要。园林灯具不是只有简单的照亮功能，而是兼具照明和装饰园林环境的功能[12]。朦胧的夜间公园，绚烂的灯光丰富了景观空间的色彩，为使用者的夜间活动提供了安全保障，与日间公园的景观观赏效果截然不同。在景观座椅上进行灯光设计，已经不足为奇，本设计中的景观智慧座椅在传统灯光基础上，又进行了创新性的设计。

遵循生态性原则，设计为太阳能声控结合手动可控灯光。坐在椅子上发出声音，灯光会自动亮起；跑步经过座椅时，灯光亮后也可自动熄灭；游人坐在椅子上安静休息时，可以通过座椅下部的开关使周围环境变得明亮，以避免安全隐患。

遵循趣味性原则，座椅灯光设计加入投影元素。商业区形色各异的投影灯展示店铺的徽标，无疑成为吸引人的又一景观，具有动感的投影为生活增添趣味。本设计中的智慧座椅亦可实现这一功能，根据公园的不同主题，设计独具特色的徽标，在晚上通过灯光投影展示给使用者，使主题突出。

3、蓝牙、无线网连接

社区公园，顾名思义，是为社区中的人服务的公园，而小区居民使用公园主要的用途是休闲放松、锻炼身体。作为社区公园最主要的使用群体——老年人来说，广场舞无疑是一项参与度较高的休闲娱乐活动，为此，太阳能智慧座椅还有播放音乐的功能，这一功能为广场舞的参与者带来了方便，人们不必提着音响去播放音乐，只需通过一部手机，连接座椅的蓝牙设备，就能播放动感的音乐。

当今时代是网络的时代，随着智能手机以及平板电脑的更新发展，“WiFi”在人们生活中不可或缺。“WiFi”技术支撑下的无线局域网使人们摆脱了网络线路的束缚从而增加了互联网访问的便捷性，不仅能够满足人们的娱乐需求，也提高了人们的工作效率、学习效率。

本设计中的太阳能智慧座椅亦可以为公园的使用者提供免费“WiFi”及充电装置，包括“USB”插口，即便在户外跑步、健身、跳舞、听歌等，也无需担心手机意外没电、没网的状况，不仅仅为使用者带来生活上的方便，更能带给人们一种心理上的安全感。

4、陶冶情操，丰富精神生活

现代人对公共服务设施的需求已不仅停留在“实用”的层面上，人们更多追求的是具有丰富文化内涵的精神上的满足，需要有时代特征的并能满足自身心理诉求的产品。在进行景观设计时，更应注重“陶冶情操”这一功能，遵循以人为本的原则，太阳能智慧座椅将会采集人脸表情，通过数据库进行分析，根据情绪的好坏自动选择合适的音乐来舒缓人们的情绪。此外，景观智慧座椅可以结合公园主题，融入文化元素，提升公园品质。例如连接蓝牙，语音播报功能便可对主题公园进行解读和文化宣传，拓宽人们的视野。

四、结论与讨论

(1)太阳能智慧座椅对公园服务设施的创新有着重要的引导意义，以小区居民为主要研究对象，其中老年人及儿童的参与度较高。独特的造型、丰富的色彩以及生动的声音，利于小朋友的思维开拓并提高他们亲近自然的热情，对于减少或避免儿童自然缺失症有一定作用；新奇的事物有利于老年人与新时代接轨，同时，在周末也为上班族提供了方便有趣的放松空间。

(2)太阳能智慧景观座椅强调各种资源的有效整合，一个座椅即可满足公园使用者的多种需求。雨天过后，传统的景观座椅使用率大大降低，而太阳能智能座椅的材质导热性能好，可调节温度，座椅表面的积水会迅速蒸发，减少了对座椅使用率的影响；公园内没有灯光或者灯光较暗的私密空间，在夜间容易产生安全隐患，这也降低了座椅的使用率，而太阳能智慧座椅的灯光设计就解决了这一问题。无论是在阴雨天还是在夜间的环境下，太阳能智慧座椅相比较传统景观座椅，使用率都大大提高。

(3)太阳能智慧景观座椅的设计，综合了多项现代技术和科学理论，如温度控制功能对感压、感温装置技术的应用；灯光设计对于声控、投影技术的应用；人脸识别的数据分析在音乐选择播放上的应用；蓝牙、WiFi的应用，丰富了使用者的娱乐活动；根据人体工程学理论，对人体坐卧的舒适度进行分析，并采用科学数据设计座椅的各项尺寸。本研究为公园中的服务设施提供了新的设计思路，对于智慧景观和智慧城市的发展具有较好的促进作用。