1、 1 毕业设计 开题报告 工业设计 多功能水龙头设计 一、选题的背景、意义 水资源是基础自然资源，同时也是战略性经济资源，是综合国力的有机组成部分，水资源正日益影响全球的环境与发展。推行节约用水政策，加强水资源的管理和合理利用，是缓解水资源危机、减轻环境污染、促进经济和社会持续发展的重要措施，也是现阶段全球共同关注和各国政府的重点议题之一。 1水资源极度紧缺和严重浪费现象并存是我国现阶段存在的主要问题。 专家指出，造成这种状况有以下几种主要原因： 一是人们对节水的重要性、紧迫性和长期性缺乏足够的认识。长期以来人们 把谁看作取之不尽、用之不竭的可再生资源，水成为最廉价的资源。由于人们缺乏科学、正
2、确的节水观念，没有把节水放在突出位置，浪费水、污染水环境的现象严重。 二是重复利用率低。全国工业用水重复利用率不到 55，而发达国家则为75-85；农业灌溉用水利用率只有 40左右，远低于发达国家 70-80的水平。 三是节水产品使用量少，用水效率普遍较低。例如 6 升坐便器长期得不到有效推广应用，而 12 升坐便器却成为家庭主流，宝贵的水资源被毫无必要地白白浪费掉。 有人士提出：如果人类不从现在节约水资源，保护人类，人类看到的最 后一滴水将是自己的眼泪。而节约水资源的重要途径就是水龙头，节水水龙头应运而生。水龙头是 截止或调节 （ 通过管子的 ） 水流量的 开关；“节水水龙头”是通过 使用起
3、泡器等装置 减缓水流的速度 或改变开关方式，以达到节水的目的。 经过多年发展， 水龙头的设计，不单单关注在外形设计， 而 转变到 更加专业的领域 ， 种类 变得更 多样化，设计也 变得更 人性化，消费者也由以往单纯 地 关注价格开始注重环保健康、设计角度、品牌意识。 同时 水龙头的设计越来越受到社会的重视，水龙头的专业分支化也越来越明显。 2 二、相关研究的最新成果及动态 （一） 水龙头的市场分析 1 水龙头的市场现状 应当看到，虽然目前我国节水型水龙头的种类较以前相比有了较大的改观，生产厂家也较多，但大多数处于简单模仿国外产品的低水平重复开发阶段，若要真正使节水工作落到实处还要在以下几个方面
4、进行改进 2： （ 1）节水高效化 节水性能是水龙头最主要的性能之一，今后的发展要着眼于以下两点：一、继续提高以减少无效水损失量为特点的水龙头的实际节水效果。如自动水龙头通过自动启闭可避免常流水现象，但如果同时附设手动关闭装置，则可以使某些用不了所给水量 的使用者提前关闭龙头，节水效果更佳。二、充分研究各种 用承器具的用水特点，加大具有节水内涵的水龙头的研制力度。目前这种水龙头的开发研制还非常有限，亟待加强。 （ 2） 结构简单化 水龙头 (尤其用于公共场所时 )简单耐用才具有持续的生命力。因此，一方面必须提高节水效率，另一方面又不得不面对市场对结构简单、经久耐用水龙头的迫切需求，对业内人士而
5、言，这是一项极具挑战性的工作。目前我国工艺技术相对落后，与世界 先进水平相比，这方面差距还很大。 （ 3）品种多样化 目前监管部门虽然只推荐使用陶瓷阀芯水龙头但并不意味着排斥其他类型水龙头的存在。以螺旋升降式水龙头为例，如果有效 克服了“跑、冒、漏”现象，耐用性能也能赶超其他类型的水龙头，那么经过评审，就可以重新进入市场参与竞争，某些发达国家的螺旋升降式水龙头就未被淘汰。因此，倡导百花齐放、百家争鸣，鼓励科技创新，才能发展民族工业，尽快缩小与世界先进水平的差距。 （ 4）设计人性化 3 现代都市人的需求是全方位、多元化的，尤其强调细节与品质。水龙头的设计必须体现这一主题，如和谐的色彩搭配；丰富
6、的造型设计；适当的出流高度；令人倍感舒适的出流角度等等。 （ 5）经济合理化 节水型水龙头的普及，质优价廉是可靠保障。企业应不断改革工艺、加强管理以降 低成本。另外，政府的扶持、引导和鼓励，也有利于水龙头产业的经济不断趋于合理化。 2现有的水龙头 目前，市场上的水龙头款式多样，花样繁多，主要有： （ 1） 按材料来分，可分为 SUS304 不锈钢、铸铁、全塑、全铜、合金材料 3水龙头，高分子复合材料水龙头等类别。 （如图 1-1 到图 1-5） 图 1-1 SUS304 不锈钢 水龙头 图 1-2 铸铁 水龙头 图 1-3 全塑 水龙头 图 1-4 全 铜水龙头 4 图 1-5 合金材料 水龙
7、头 （ 2） 按功能来分，可分为 面盆 、浴缸、淋浴、厨房水槽水龙头。 （如图 2-1 到图 2-4） 图 2-1 面盆水龙头 图 2-2 浴缸水龙头 图 2-3 淋浴水龙头 图 2-4 厨房水槽水龙头 （ 3） 按结构来分，又可分为单联式、双联式 和三联式等几种水龙头。另外，还有单手柄和双手柄之分。单联式可接冷水管或热水管；双联式可同时接冷热两根管道，多用于浴室面盆以及有热水供应的厨房洗菜盆的水龙头；三联式除接冷热水两根管道外，还可以接淋浴喷头，主要用于浴缸的水龙头。单手柄水龙头通过一个手柄即可调节冷热水的温度，双手柄则需分别调节冷水管和热水管来调节水温。 （如图 3-1 到图5 3-5）
8、图 3-1 单联式水龙头 图 3-2 双联式水龙头 图 3-3 三联式水龙头 图 3-4 单手柄水龙头 图 3-5 双手柄水龙头 （ 4） 按开启方式来分，可分为螺旋式 4、扳手式、抬启式 4和感应式 5等。螺旋式手柄打开时，要旋转很多圈；扳手式手柄一般只需旋转 90 度；抬启式手柄只需往上一抬即可出水；感应式水龙头只要把手伸到水龙头下， 便会自动出水。另外，还有一种延时关闭的水龙头，关上开关后，水还会再流几秒钟才停，这样关水龙头时手上沾上的脏东西还可以再冲干净 。 （如图 4-1 到图 4-4） 6 图 4-1 旋转式开关 图 4-2 扳手式开关 图 4-3 抬启式开关 图 4-4 感应式开
9、关 （ 5） 按阀芯来分，可分为橡胶芯、陶瓷阀芯和不锈钢阀芯等几种。影响水龙头质量最关键的就是阀芯。使用橡胶芯的水龙头多为螺旋式开启的铸铁水龙头，现在已经基本被淘汰；陶瓷阀芯水龙头是近几年出现的，质量较好，现在比较普遍；不锈钢阀芯是最近才出现的，更适合水质差的地区。 （如图 5-1 到图 5-2） 图 5-1 橡胶芯 水龙头 图 5-2 陶瓷芯 水龙头 （二）水龙头的发展前景 随着国家对水资源的重视，节约用水是每个公民的责任和义务，因此，发展节水7 龙头具 有很大的市场空间，这也是今后水龙头行业的发展趋势。提高节约水龙头的科技含量，设计时尚、个性的节约水龙头将是水龙头行业的发展方向。 目前，市
10、场上的水龙头已呈现百花争艳的局面。从新型水龙头市场看， 水龙头的发展有 三个特点： 一是结构新颖。新型水龙头多为不锈钢或铜制陶瓷芯片，水龙头的开关和水温的控制都由这两片陶瓷芯片前后左右移动来调节。有的水龙头配有出水口不锈钢网罩，放出的水呈柔性泡沫状，让人感到轻柔舒适，而且不会水花四溅。 二是功能多样。新型水龙头如感应系列，这些产品多见于酒店及商场的洗手间。厨房用的水 龙头一般都为长嘴可旋转式，安装在两个清洗盆中间，这样的水龙头可以灵活调用，同时也减少了占用的空间，有一种新式台盆用水龙头，水嘴带一软管，类似于沐浴用的花洒。 三是造型优异。新型水龙头大多有流畅的造型和不同的颜色，这使水龙头多了一种
11、装饰功能，有的水龙头表面镀钛金、镀铬、烤漆、烤瓷等 ;造型除常见的流线型、鸭舌形外还有球形、细长的圆锥形、倒三角形，林林总总的这些外形使水龙头市场百花齐放，各具特色，有时看起来更像一件艺术品 。 6 三、课题的研究内容及拟采取的研究方法（技术路线）、难点及预期达到的目标 （一）研究内 容 当今的社会，节水已经成为一个全社会都关注的问题，因此，如何更有效、合理、高效的利用水资源是现今大家最关心的事。水龙头是水的“指挥家”，是人们生活中必不可少的用水设备。 7如果问一个人：“你心目中理想的水龙头是什么样的？”回答会是这样的 我心目中理想的水龙头不仅要具有美感，还要拥有方便、快捷、耐用等强大功能，一
12、打开就拥有合适的水温，不需费力就可开关，能做到“想开就开，想关就关”。 8如以设计有怎样功能的节水水龙头，设计师们是绞尽了脑汁。 结合前面的现有水龙头市场发展形成的特点以及以后的发 展趋势看，节水水龙头在水龙头这块上的发展趋势正在日益变强，不仅是因为社会的需要，也是因为家庭看到了节水环保的重要性，因此从这几方面来说，节水水龙头的前景是相当的光明。但8 是如果企业要想分到一杯羹，却不是那么容易的一件事。因为，同其他产品一样，随生活水平的提高，消费者就会对它们提出更多、更苛刻、也更基本的要求。正如前面对水龙头形成的特征，正越来越引起更多人们的注意。 （二）设计思路、方法 为设计出符合节能环保的水龙
13、头，为现代社会营造一个便捷的节能环境， 在设计 水龙头 的思路上主要 考虑 以下几点： 1水龙头开关装置设 计依据 在家庭中，水龙头是一个每天必用的熟悉品，使用者对它的开启方式、出水角度都很了解，因此，家用水龙头的人机设计重点应放在开启、关闭的快捷、省力、安全、卫生上。而在餐厅等公共场所对水龙头的人机设计要求更高，不但要实现快捷省力的开关动作，更重要的是如何使它的开关方式易被认识别。 生活中，许多人都遇到过这样的尴尬情景，在一个陌生的公共场所，当要洗手时却看不出水龙头怎样开，而后面还排着大队人在等着，这时，恐怕要急得冒汗了。现在很多水龙头设计得非常精美、现代，但就是找不到开关在哪里或不知是该旋
14、转还是提压，要试好几 次才能成功。这种设计是不符合以人为本的精神的。 设计水龙头时对开关把手的考虑很重要。它的造型必须适合人手的结构，尤其是能让手劲小的老人和小孩轻松地开关，还有必须能让使用者迅速识别出它的启闭方式。在现实生活中的各种产品，它们的不同形态都包含了一定的设计含义。水龙头的手柄告诉使用者用手去旋钮或按压。这些象征的含义是人们从小在大量的生活经验中学习积累起来的，这是每个人的知识财富，设计者应当把这些东西象征含义用在产品设计中，使用户一看就明白，不需要花费大量精力重新学习。这是设计水龙头开关时最应该重视的地方，即用什么 样的产品语言来实现传达最准确信息的作用 。 2出水角度与舒适度的
15、关系分析 从出水速度看，扳手选择时感应式和提压式出水速度相对较快，但提压式很难控制水流大小，因为现在的提压式水龙头没有设定水流调节档，在调节时无法控制力度，往往使水流过大或过小。 出水角度涉及到人使用时身体弯曲城垛的人机问题。人弯腰的角度小，感觉较舒适。但针对于不同年龄的使用者，对出水角度的要求又不尽相同，需要具体问题具体分析。 9 9 3色彩 色彩是产品情感表达的重要构成要素 ，卫浴产品主要有 4 种颜色银色、金色、古铜色、铁黑色，还有就是各类陶 色。卫浴环境要求卫浴产品具有耐用、干净、易于清洁等特点，其颜色选择需要考虑到其使用环境的整体性 。卫浴水龙头的色彩不仅能唤起各种情绪情感，甚至影响
16、用户的生理感受。 在材质上，由于使用条件的原因，水龙头产品的材质种类较其它产品少，主要有金属、陶瓷、塑料等。金属给人耐用、干净、冰冷、昂贵的感觉。陶瓷是卫浴产品中使用最多的一种材质，给人干净、温暖、饱满、柔美、易碎的感觉，塑料材质给人简单、便宜、宜用、柔软、不安全的感觉。 10 4整体造型 卫浴水龙头是功能针对性强、造型变化多样的一类日用产品。 轮廓线、结构线 、断剖面线、相互关系线，是最直观基础简洁地传达形态感觉特征的元素。目前市场上的卫浴水龙头有三大造型风格，有硬朗几何化风格的欧式水龙头，有维美婉转曲线的美式水龙头，有古典造型风格的英式水龙头，都是通过对线形的把握，来迎合不同群体的审美偏好
17、。 11比如方形 (矩形 )和圆形 (半圆形 )的形体特色的充分发挥，可以形成强烈的对比。方形 (矩形 )是以直的硬线条构成，给人以庄重、严肃、挺拔、硬朗的感觉。圆形或半圆形是曲线构成的图形，展现的是亲切、圆转、柔和、轻快、生动与活泼。 形态是整个线形的整体组合。 12设计师通过对产 品形态的应用，将情感融入到产品当中。形态是受众最先获得的信息，包括比例与尺度，对比与均衡，韵律与节奏等。事实表明，在审美上令人感觉快乐的物品，人们更喜欢使用。在与人的情绪和情感上有着良好沟通的物品，更容易让人有产生长久的情感依赖。 13在形态上自然的、仿生的、外形饱满的、对称的以及圆润流畅的产品都能够引起用户快乐
18、的情感。 产品功能性无疑是最基本和最主要的。 14正如古代思想家墨子所说：“衣必常暖，而后求丽，居必常安，而后求乐 6。”用户对水龙头产品需要层次的满足，首先在于其使用功能。不能一味的追求造型 而忽略了最重要的功能。 10 5文化内涵 批量生产牺牲了用户对产品个性化的需求，难以满足消费要求较高的那部分用户的需求。产品的人性化设计就是要考虑到不同人的身体条件、心理感受、文化差异和环境变化等因素。水龙头产品的情感化设计，除了考虑产品的易用、耐用和美观外，还要考虑传递给用户的信息。 15设计师要善于发现文化价值并把它融合到产品中去。一件产品出现在用户面前时，它的形态、色彩、材料、肌理都在诉说着它的魅
19、力、它的功能、它的象征、它的意韵，对于这些信息，用户有着约定俗成的解读。因此，设计师要努力挖掘文化内涵等深层 含义。 （三）设计难点 如何真正实现水龙头的节水功效，这将是本次设计的重点，同时也是难点。水龙头是管理水的一个最主要的工具，每个家庭每天的用水量都有所不同，水龙头若能根据每天不同的情况，衡量水的利用率，这是本次设计的最初的设计目的。 （四）预期达到目标 1.文献检索、开题报告和论文综述 各一份； 2.水龙头草图若干； 3.水龙头效果图若干； 4.设计展版效果图和模型制作； 5.毕业论文一篇。 四、论文详细工作进度和安排 1、 在 2010年 12月 13日前完成市场调研，并完成文献综述初稿。 2、 在 2010年 12月 27日前完成相关外文资料的翻译、开题报告初稿。 3、在 2011年 1月 9日前完成外文资料翻译、文献综述、开题报告。 4、 在 2011年 2月 28日前完成设计草图。 5、在 2011年 3月 14日前优化并确定设计方案。 6、 在 2011年 3月 28日前完成计算机辅助设计效果图初稿。 7、 在 2011年 4月 11日前完成计算机辅助设计效果图定稿。 8、在 2011年 4月 18日前完成产品工程图。 9、 在 2011年 5月 9日前完成设计报告书初稿、模型制作。
