摘 要：cmf（color-material-finishing）设计理念作为产品设计中比较常用的研究方法，主要通过研究产品的色彩、材料和表面处理工艺间的相互影响，达成用户对于产品的良好感知。将cmf运用到充电桩的设计中，不仅仅能将电动汽车用户的需求转化到充电桩的设计要素中，并且能够达到控制生产成本与节约能源的效果。
关键词：cmf设计；充电桩；户外环境；环境友好
检 索：www.artdesign.org.cn
中图分类号：tb472;u46 文献标志码：a 文章编号：1008-2832（2018）01-02-0102-02
引言
燃料汽车在为人类提供便捷服务的同时，也带来了大量能源消耗，并伴随着严重的大气污染等环境问题。为解决能源消耗与环境污染两大难题，实现可持续发展，电动汽车凭借其节能、零污染等优势，成为未来汽车行业发展的主要趋势。
今天，我们对生活品质更加注重，对公共设施要求越来越高，重视产品的使用体验过程。充电桩为电动汽车提供清洁能源，内含高压电线，因此充电桩设计不仅要考虑产品的美观性，更要考虑其安全性和环境耐候性。但是，在以往的充电桩设计中，材料的使用和产品生产过程中存在材料过度消耗的现象，并且充电桩的锈蚀和老化较为严重，影响了产品的美观与安全性。
设计是将我们营造的生存环境一步一步完善的过程。cmf分为前端趋势与后端设计两部分，它以美学为基础，以创新为准则。设计师在创新设计的视角下，通过细化发掘使用者的需求，生活行为方式，完成对材料、色彩、表面工艺的协调规划，丰富产品形式，设计具有良好用户体验且环境友好的产品。
一、户外充电桩使用环境分析
与室内停车场不同，户外停车场更容易受到环境的因素影响，设计户外充电桩时，我们要考虑到以下因素：
1.白昼光线差异大。户外停车场，夜晚光线不足，充电桩应有照明灯，方便用户在夜晚使用。
2.空气降落物。在露天环境中，粉尘烟雾、雨雪降落物、空气湿度易对充电桩壳体造成腐蚀，造成安全隐患。
3.少有隔离墙、立柱。充电桩在户外，应当考虑安放位置与形式。
在漫长的历史演变中，不同地域形成了不同的风俗习惯。设计师在设计充电桩时，需要根据不同的文化背景，项目要求，设计迎合本土文化内涵的产品。
二、cmf设计的概念
cmf是产品设计中一个不可或缺的环节，根据用户对产品多方面的需求，通过对色彩、材质、表面的加工工艺的整合与运用，给用户带来更好的产品使用体验。cmf设计涉及多个领域，包括色彩学、市场调研、设计心理学、人机工程学等多个学科领域。cmf的三个组成元素并不是互相独立的，而是相辅相成的关系，色彩和表面加工工艺依附于材质加以体现，而材质的选择也受到了色彩与加工工艺的制约，设计师通过整合三者为有机整体，运用到产品的设计中去。
三、cmf元素在充电桩中的应用解析
（一）色彩在充电桩中的应用
色彩的属性是物理现象，可以直接给用户创造美的感知。色彩具有三个物理属性：色相、明度以及彩度, 不同的色彩具有的功能指向性也不同。在特定的环境中，色彩会有特定的功能指向性。比如，军人的迷彩服，是根据其在长期活动的森林环境中，用于更好的隐藏自身的环境色；而环卫工人的橙色工作服，则是用于在工作环境突出自身的颜色，其目的是为了让别人注意到其存在，注意避让，从而保护工人的安全，具有警示的作用。
在充电桩设计过程中，色彩选取的影响要素通常为以下四种：
1. 产品所处的使用环境。户外停车场地面一般是灰色的水泥地，或者是暗色的砖铺砌而成，周围种植绿色植物用于绿化。充电桩作为公共设施，应当具有醒目、易于辨识等环境导向的特点。
2. 产品的形态。电动汽车充电桩根据摆放位置的不同，可以分为立式充电桩和壁挂式充电桩。户外停车场与室内停车场相比，没有隔断墙与立柱等固定装置，因此，立式充电桩被广泛使用。
3. 与物质技术相关的因素。产品色彩的选用，是受充电桩壳体的材料以及表面加工工艺的影响的。
4. 地域文化、政策等因素。由于不同国家的政策，以及不同区域用户对色彩的认知不同，充电桩色彩的选择也不尽相同。例如，在国内，充电桩主要是由国家电网生产，所以国内用户对墨绿色的充电桩的辨识能力更强。
（二）材料在充电桩中的应用
产品材料是其使用功能与精神功能的重要载体，不同的材质有着不同的语义。优秀的产品，不仅能够满足人们对产品的使用需求，更能够通过材料的使用来表达产品的独特人文内涵及艺术风格。在前文中，我们分析户外环境中光线、降雨、温度、粉尘等要素会影响充电桩的使用寿命，并且考虑到防火防电等问题，我们在设计充电桩的时候，材料的选择要兼顾经济性、安全性、耐冲击性以及环保等因素。
市场上充电桩的材质主要有金属和聚碳酸酯（pc）两种。电动汽车发展之初，对充电桩数量要求较低，出于对质量与安全的考虑，充电桩外壳使用的材料大多是金属。如今电动汽车数量猛增，金属板材作为充电桩外壳的材料，质量重、资源耗费、易锈蚀等弊端逐渐呈现。近年来，特斯拉、北汽新能源等公司的充电桩外壳材料开始采用聚碳酸酯等材料来替代传统的金属材料。聚碳酸酯具有优异的绝缘性，耐老化，重量轻以及一定的自熄性能，被广泛应用于汽车工业、仪器表盘等领域。与传统的金属外壳相比，聚碳酸酯外壳质量更轻，具有更好的绝缘性，并且在形态和色彩上，给予设计师更多的设计可能性，但在加工工艺上，聚碳酸酯的加工成本较金属材料略高，所以仍有很多公司选用传统的金属材料作为充电桩壳体的主要材料。（表1）
同时，随着全世界对环保问题的关注和努力，生态环境材料的观念取得了可观的发展。生态环境材料能够降低产品使用周期中对环境造成的负荷，是产品材料使用的必然趋势。
（三）表面处理工艺在充电桩中的应用
产品的表面给用户以直接的触感与视觉上的冲击，在整个产品的使用过程中有非常重要的作用。产品表面处理工艺依附于产品材质而存在，其作用不仅能够增加产品的美观性，而且可以改善材质的性能，延长产品的使用周期。
1. 金属的表面处理工艺
在充电桩设计中，金属的表面处理工艺有两个作用：一是在使用过程当中，使充电桩表面形成一层保护膜，使充电桩壳体具有一定的绝缘、耐腐蚀等能力；二是涂层可以使颜色单调的金属具有多种色彩及纹理，增加充电桩的独特性。市场上常用的电动汽车充电桩金属表面处理工艺流程见表2。
2. 聚碳酸酯表面处理工艺
聚碳酸酯因其可塑性强、染色性高等特点，受到了设计师们的喜爱。恰当的表面处理工艺可以增加聚碳酸酯的耐老化性、硬度以及耐腐蚀性，也可满足用户的审美需求。（表3）
产品的表面加工工艺很多，同一种材料选用不同的加工工艺会产生不同的效果。设计师需要整体把握产品的形态，结合产品的使用的外在环境，赋予充电桩不同的肌理和色彩光泽。
四、结语
cmf设计兴起于20世纪90年代的欧洲，近年来越来越受到设计工作者的关注和运用。文章基于对户外停车场的环境进行分析，总结影响充电桩设计的因素，分析充电桩设计生产过程中色彩、材料以及表面工艺的运用和趋势，探求充电桩设计过程中体现产品多样性，创造更好用户体验的方法。■
（修舒雯 武汉理工大学）
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