工业设计专业毕业设计 开题报告 文献综述 多功能节水水龙头设计(可编辑).doc
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1、 (20_ _届)本科毕业设计多功能节水水龙头设计 摘 要 随着我国社会经济的快速发展和人口的增长,对水的需求量急剧增加,水资源供需矛盾日趋尖锐。从当前和21世纪的发展来看,水资源的合理利用,已经成为我国社会经济可持续发展的重要制约因素。而节约水资源的重要途径之一就是水龙头,因此,节水水龙头对节约用水起到了至关重要的作用。“节水水龙头”是通过使用起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。本文通过对水龙头阀体的内部结构的设计、开关方式的组合、对水温和流量的精确掌控,从而起达到节约水资源的目的。关键词:多功能,水龙头,设计 Multi-functional water-savin
2、g tap design Abstract Along with our country the rapid development of social economy and the growth of population, the demand for water has increased dramatically, increasingly sharp contradiction between supply and demand of water resources. From the current and the 21st centurys development perspe
3、ctive, the rational use of water resources, has become Chinas social and economic sustainable development of important factor. And the important way to save water tap, therefore, is to save water faucet plays a vital role. Through the use of water-saving tap is Pao Qi devices since slowing the speed
4、 of the water or change switch mode, in order to achieve the purpose of saving. This article through to tap the bodys internal structure design, switch mode of the combination of temperature and flow, precise control, thus plays water saving functionKEYWORDS: multi-function,tap,design 目 录摘 要IAbstrac
5、tII目 录III1绪论11.1 概述11.2水龙头的市场分析21.2.1水龙头的市场背景21.2.2水龙头的市场现状21.2.3水龙头的发展趋势21.3水龙头的分析21.3.1 现有水龙头21.3.2 现有水龙头的缺点和不足21.3.3 拟采用的方案32 设计定位32.1 设计定位42.2 目标人群分析42.3 消费者需求分析42.4 设计难点43 节水水龙头方案设计53.1 草图方案53.2方案选择53.3 优化方案53.4 三维建模及说明54 设计分析74.1 造型分析74.2 色彩分析74.3 材料分析74.4 人机分析74.5 功能分析74.6 使用方法75 总结与展望8参 考 文
6、献 9致 谢10附 录11附录A 节水水龙头尺寸图11 1绪论1.1 概述 中国是全球13个水资源最贫乏的国家之一,其淡水资源仅占全球的6 %,人均水资源占有量仅为世界平均水平的1/ 4,其中我国北方干旱半干旱地区人均水资源量尚不到世界人均水平的1/ 8。由于全球气候变化对我国降水、水资源分布及其可利用量的影响, 我国水资源供给面临的不确定性将进一步增大,水资源可持续利用发展面临的挑战也进一步增大。研究表明,中国的气候在过去50年发生了显著变化,这些变化已导致我国平均温度逐年升高、海平面逐渐上升、华北和东北地区的年降水量趋于减少,而且预测在未来诸如洪涝和干旱等极端气候事件将会变得更加频繁,水资
7、源短缺将在全国范围内持续发生。在我国西北内陆干旱区,由于受人类活动和气候变化的影响,已导致这一地区以冰冻圈和积雪融水为基础的水资源形成系统发生了很大变化,突出体现在高寒山区积雪量不断减少、冰川萎缩、湖泊大面积干涸。这种变化已深刻改变了该地区水资源的时空分布格局及自然水循环过程,进一步加剧了我国北方地区水资源的短缺程度及水的供需矛盾。面对全球气候变化对我国水资源的潜在影响如何趋利避害,把握时机,全面创建以新型社会经济组织体系为特征的节水型社会,这是一个迫切需要高度关注和研究解决的重大科学问题和战略决策问题。早在2001年国家水利部便部署开展了我国节水型社会建设的试点工作,先后确定甘肃省的张掖市、
8、四川省的绵阳市、辽宁省的大连市以及陕西省的西安市为我国首批节水型社会建设试点城市。随后,各省区相继开展了省级节水型社会建设的试点。截至目前,全国已有省级节水型社会建设试点94 个,节水型社会建设实践进一步在全国范围内扩展1。 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设计,节水水龙头显得非常重要。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
9、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。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?”2。由此可看出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。1.2节水水龙头的市场分析1.2.1 节水水龙头的市场背景 水龙头出现以前,供水泉墙上镶嵌着一种兽头状的,通常用石头制成,少数由金属制成的“流水嘴”,从那里流出来的水一直是不加任何控制的长流水。为了避免浪费水和解决不断严重的水
10、资源的供不应求,人们研制出水龙头。 最初的水龙头是用青铜浇铸的,后来改用便宜些的黄铜。有些水龙头只是简单实用,有些则很有装饰性。各种不同形状的水龙头,比如蛇、龙形状、公羊头状、几何形状或花草形状等都反映了那个时代的建筑装饰风格。宫廷中和其他重要建筑的水龙头多是银制、银合金或青铜镀金的,并且精雕细刻。在18和19世纪间,为宫廷和豪宅制作的水龙头更加重视装饰性,以至于喧宾夺主,使其实用功能屈居于装饰作用之下,说它们是工艺品一点也不过分。 现在的王宫里,大街上,供水泉的墙上或清真寺外面仍能见到各种古式的水龙头。不过只有参观了水龙头博物馆,才能真正领略奥斯曼水龙头的装饰性是怎样地超过了它的实用性。这家
11、水龙头博物馆属于现在土耳其的一家生产水龙头的公司- E.C.A.公司。其中收藏的奥斯曼水龙头之多,其做工之精美出乎我的意料。但是为了便于维修,这些水龙头当初都设计得易于拆卸,因此造成了水龙头的流散,现存的很多水龙头已很难搞清其本来是属于何种建筑物。我们只能猜测:是宫廷的?富豪家的?还是大街上的?寻常百姓家的? 进入二十一世纪,消费市场发生了巨大的变化,物质的富足催生了世界范围内的景致生活思潮,众多消费者开始对生活的品位有了自己的独到的理解和权益,他们高扬精致生活,物质主义,文化情趣,个性,自我等旗帜,打造自己的完美生活空间,以往许多家庭购买水龙头时,单纯认为“能用就行”。如今,随着家居装修风格
12、日益明显化,卫浴空间也开始处处张扬个性,为了创造个性的卫浴空间,从水龙头,脸盆,淋浴设备到卫浴配件等,独特的设计,处处都彰显着个性和不凡的品位,经典艺术设计突破了惯用的思维方式,将水龙头当做一件艺术品来并合使用,给卫浴空间带来几分文化气息。在这种新消费的观念下,艺术水龙头使用户又有品位又可观赏价值,艺术水龙头增加了富有感的人性化设计,细分顾客群体,关注不同年龄层次的实际需求,例如“龙”的造型,给人有一种吉祥的感觉,使而得到中老年群体的喜爱,儿童也开始成为卫浴的目标顾客,他们有着与成年人完全不同的需要和诉求,根据儿童的特殊需求,满足孩子们的感情诉求,设计出如小白兔,小老鼠等等卡通造型概念,深受小
13、朋友的喜爱,还有人物和植物等等也受到女性朋友爱戴3。1.2.2水龙头的市场现状 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
14、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4。1.2.3 水龙头的发展趋势 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
15、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进行改进5: (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:第一,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。第二,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
16、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 现代都市人的需求是全方位、多元化的,尤其强调细
17、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。1.3 水龙头的分析1.3.1 现有水龙头 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6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
18、铜水龙头 图1-5合金材料水龙头 (2)按功能来分,可分为面盆、浴缸、淋浴、厨房水槽水龙头。(如图1-6到图1-9) 图1-6面盆水龙头图1-7浴缸水龙头 图1-8淋浴水龙头 图1-9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1-10到图1-14) 图1-10单联式
19、水龙头 图1-11双联式水龙头 图1-12三联式水龙头 图1-13单手柄水龙头图1-14双手柄水龙头 (4)按开启方式来分,可分为螺旋式7、扳手式、抬启式和感应式等。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8手柄只需往上一抬即可出水。感应式9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1-15到图1-18) 图1-15 旋转式开关 图1-16 扳手式开关 图1-17 抬启式开关图1-18 感应式开关 (5)按阀芯来分,可分为橡胶芯、陶瓷阀芯和不锈钢阀芯
20、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1-17到图1-18) 图1-17 橡胶芯水龙头 图1-18 陶瓷芯水龙头1.3.2 现有水龙头的缺点和不足 (1)缺乏自有品牌 国内卫浴水龙头业经过数十年的发展,生产规模不断扩大,生产能力迅速提高。目前,市场上中低档产品琳琅满目:造型丰富。然而,高档卫浴水龙头却还处在一个国内品牌空缺的时代。现在有4亿多美元的出口额,但能贴上中国制造标签的却寥寥无几,进入国际市场基本上采取贴牌形式,这
21、是我国五金水龙头业的尴尬。在国内卫浴行业,知名品牌有“四维”、“惠达”、“箭牌”、“地中海”等,其产品品质完全可与洋品牌抗衡。特别是近几年来,这些品牌都以强势进入四星级、五星级宾馆和高档住宅,洋品牌一边倒的局面已不复存在。然而,卫浴龙头业却几乎没有这样的品牌出现,高端市场上洋品牌独占鳌头,“高仪”、“科勒”等洋品牌几乎成了高档宾馆及高档住宅小区的首选,国内品牌在中档市场中有一定影响,但在高档市场中却难见踪影。一项资料显示,目前国产卫浴龙头在中高端市场中所占份额仅20?左右。随着市场竞争逐渐规范有序,品牌消费日趋深入人心,低端市场将不可避免地日渐萎缩10。 在卫浴龙头专柜,进口品牌已占到了80?
22、,而且销量非常好。目前国际知名品牌如美标、汉斯格雅、科勒等凭借其品牌优势大肆占领国内高端水龙头市场,星级宾馆、高级写字楼、高档公寓遍布这些舶来产品。其实,很多国外知名水龙头品牌在中国定牌生产本身就已经说明,中国的龙头生产技术和工艺并不落伍,最大的劣势还是品牌。 (2)存在质量问题 目前不少厂商为了追求利润,降低成本,将产品的材质降低,使用已淘汰的铸铁易锈、锌合金不防腐等作为原料进行水龙头生产,致使产品的质量出现问题。由于市场上的水龙头内部材质不同造成质量参差不齐,消费者很难从外观分辨水龙头的优劣。2005年10月,消费者金先生仅使用3个月的陶瓷芯水龙头的连接软管铜接头断裂,使家中物品被水淹泡,
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