PCR产品色彩的可持续性与用户感受实验

李豫冀 宋文雯 宋立民*

（1.清华大学美术学院，北京 100083; 2.清华大学艺术与科学研究中心色彩研究所，北京 100083）

人类社会对资源开发与利用的认识从不合理的掠夺到有计划的开采使用，经过了漫长的过程。目前国内对于回收塑料材料的利用已经为我国废旧塑料资源再生、治理“白色污染”、保护生态环境做出了一定的成绩。在设计领域，设计师、艺术家、工程师都在努力实现作品的环保性、可持续性。在产业发展日渐成熟的今天，基于理论的实践以及对研究的应用需求越来越受到重视，在色彩研究和设计应用领域，跨学科借鉴、多专业交融也让色彩成为贯穿产业链始终的重要因素[1]。以使用后回收塑料PCR （Post Customer Recycled）材料为例，它是一种被广泛应用的环保塑料材料，但由于大众对塑料仍然有一种非环保、不可持续的刻板印象，因此，这类环保塑料就需要通过科学规划色彩与肌理等外观特点提升消费者对该产品的环保与可持续感受[2]。

为了探究何种色彩能够带给人可持续的心理感受，并更好地将结论应用于设计实践中，本研究采取了大数据词频分析法、问卷调查、专家访谈、案例分析的方法了解不同人群对于色彩可持续性的认知，由浅入深、由空泛到具体地讨论了可持续性的产品应该具有何种色彩和感受。随后在案例分析部分提取大量已有的可持续设计产品案例并进行色彩及感受分析，得出色样，将结果运用于实验验证部分，以验证此结论的有效性。具体实验过程及步骤如下。

1 消费者对产品色彩可持续性及感受调研与实验

此次调研分为3个部分，分别采用了大数据词频分析、问卷调研及专家访谈的方法，寻找不同人群对于产品色彩可持续性及感受的认知，进而发现其中规律，为下一步对结论的应用提供数据和理论支撑。

1.1 词频分析：消费者在谈论可持续时对色彩的期待

要想了解消费者认为哪种颜色看起来更加具有可持续的感受，需要了解消费者眼中的可持续是一种什么样的概念，因此在词频分析的过程中要寻找与环保、可持续相关的邻居词，再通过分析与邻居词相关程度最高的色彩词汇，找到互联网上消费者认为的环保色彩。为了寻求“可持续”的相近概念，以消费者熟悉的概念为切入点开展研究，需要通过使用自然语言处理方法、词频分析、词向量法，从与“可持续性”“循环”“回收”相关的大约800万个词中提取关键词。

首先，要了解消费者对于“可持续”“环保”的隐性心理预期。为了使数据做到尽可能全面、真实，避免消费者刻意伪装，本文以百度搜索引擎为主收集了消费者在中文互联网上的评论内容，共计800余万个词。再利用编程语言Python，将800万个词文本数据用词袋法进行数据清洗及词向量处理。在程序生成的词向量空间中，将“环保”及与其最接近的邻居词进行排序，并得到以下数据。词频分析数据表明，“环保”与“再生材料”、“回收塑料”、“回收材料”、“循环材料”等概念有极高关联性（表1），说明消费者对以上材料的可持续性有很强的认同感，对相关材料的使用和购买有着“可持续感”的期待。

表1 “环保”及其邻居词排序

为了统计消费者认为环保的颜色是什么，实验中利用自然语言处理方法，测量词向量之间（本研究中是指不同邻居词与色彩名词）的距离，发现灰色、绿色和蓝色是网络上消费者对环保产品更具有认同感的色彩（表2）。

表2 表2 消费者对可持续材料颜色的认知倾向

从以上表格得知，在中文网络搜索引擎中，消费者普遍认为绿色、蓝色和灰色是更加环保的颜色，因此，在进行设计时，材料的色彩倾向可以向以上3个色相靠拢，从而使回收塑料更具可持续的外观特点。

1.2 问卷调研：对某大学美术学院70 位同学进行问卷调查

除了上述针对百度搜索引擎得出的消费者对材料色彩可持续性的认知倾向以外，此次研究还特意缩小了研究范围，探究专业群体（如设计类学生）对可持续产品的相关认知。通过对某大学美术学院的70位同学进行问卷调查，用更广义的概念“环保”“回收”——探究设计类学生的相关认知词语，了解到特殊消费群体认为的可持续产品应该具有何种感受。

针对样本量，统计上没有明确要求多少，通常样本量在题目的5～10倍左右为宜，并且作为常识类问题，进行分组的每组样本量不应少于30个。此次问卷设置4个问题，样本量适宜在30～40个，但考虑到问卷调研时可能出现没有填清问卷、答案不具参考性等情况，本次研究将调研人数增加至70人，以确保获取答案的有效性。

为了让用户能够更直接地理解回收塑料，本研究使用“环保”“可回收”这两个上义词作为提问内容，获取用户调研的直观感受与印象描述。问卷设置的两组问题分别是：一件“环保”的产品，你觉得它应该看起来什么样？摸起来什么样？请用5个形容词回答；一件“可回收”的产品，你觉得它应该看起来什么样？摸起来什么样？请用5个形容词回答[3]。

在整理出同学们给出的众多答案中，有几个描述感受的词语出现频次极高。问卷答案中与“环保”相对应的形容词占比最多的分别是：绿色、简洁、粗糙、轻/软、朴素（图1）；与“回收”相对应的形容词占比最多的分别是：简洁/干净、轻/软、粗糙、自然、质感（图2）。这一结论在某种程度上也可以作为设计过程中对于产品色彩与肌理设计的参考[4]。

图1 与“环保”相对应的形容词排序。

图2 与“回收”相对应的形容词排序。

1.3 专家访谈：对色彩学、设计学、可持续设计等相关领域专家进行采访交流

学生群体的调研结果受其认知程度、年龄阶段的限制，因此有必要补充在色彩学、设计学、可持续设计领域的专家们更为成熟的观点，补全专业人士群体对于环保产品外观的色彩可持续性与感受的观点。因此，这一部分从专家的角度获取用户对于“可持续”和“回收”概念的见解，从更加专业、更加精准的角度了解“可持续”“回收”等概念在设计中的应用观点。

当谈到可持续设计时，专家们提出了各自独特的观点。其中，擅长可持续概念的设计师强调，在有限的时间和成本内，创造高品质的产品，为消费者提供更大的价值和更好的体验。专家们主张采取系统性、整体性的环保设计，从源头上杜绝浪费和污染的可能[5]。专注于可持续发展设计的教授则进一步明确了可持续发展的概念，并提出了两个关键要素：满足当代人的发展需求，同时不影响后人的发展。他们认为设计的可持续性需要从全生命周期的角度进行评价，并在设计的各个阶段和环节中降低碳排放。同时，他们强调产品的耐用性、安全性和舒适性，以延长使用寿命，降低处废成本，并加强设计管理。这意味着设计师需要从流程入手，以确保可持续性成为设计的核心原则。

另一方面，中国强调与自然和谐相处的传统观念在可持续设计领域的影响很大。比如，中国传统文化专家强调了休养生息的可持续发展理念。他们认为中国自古以来就注重节用观念，通过与自然协商，遵循自然规律来保护环境和资源，这一传统观念与现代可持续发展的理念相呼应，强调了适度开发自然资源的重要性。环境艺术设计专家及教授从中西方文化的角度探讨了环保观念的差异。他们指出中国人对现代环保观念的快速接受源于中国观念中强调与自然和谐相处的传统，因此，中国人在可持续设计中注重循环和环保的理念，并将其体现在产品的丰富性、知识性和熟悉性上。这也与色彩研究专家强调的“可持续设计的核心是与自然和谐”不谋而合。他们表示，未来的可持续产品可能更注重原始材料的运用，强调自然材质本身的色彩和感受。这些产品可能表现出不染色、不饱和、略带陈旧但与人亲近的特点。

自二十世纪九十年代开始，水利部陆续颁布了《水利工程建设监理规定》、《水利工程建设监理单位管理办法》、《水利工程建设监理人员管理办法》和《水利工程建设监理合同示范文本》等文件。秉持强化领导，质量为先的原则，水利部曾组织相关单位和专家开展“水利工程水利行业标准建设工程监理的实施”等研讨会，并将该方案尝试实践。遗憾的是在在工程启动的前期准备工作中，准备工作不甚成熟，导致监管规范并没有完全推广和运用起来。后来，监管规范只能在水利工程施工阶段的监理工作的时候使用，但是不适用于项目阶段设计时的监理工作。

通过以上观点的串联，可以看到专家及设计师们在可持续设计方面的关注和追求，他们从不同的角度探讨了可持续设计的多个方面，从环境保护到资源节约，从消费者体验到文化传承，他们共同认识到可持续设计的重要性，以及在设计过程中应该考虑到的各种因素。

在专家访谈部分，本研究得到了更加专业的人士对于环保产品色彩可持续性与感受的认知，他们认为环保的、可持续的产品应当是高价值感的、精致的、具有东方审美情趣的、坚固耐用的、安全舒适的、温暖的、不饱和的、与人亲近的、怀旧感的、自然的，这些观点为本次研究提供了更全面的视角以及更坚实的理论基础[6]。

2 案例分析及色彩样板提取：以建筑及室内设计领域为主

设计的类别五花八门，包罗万象，应用广泛，在建筑设计、时尚产业、工业设计、汽车内饰设计等众多领域都有丰富的案例。此处以建筑、室内及家具设计领域为主要讨论方向，并配以小部分其他行业的案例，从色调和肌理的角度，检索近几年的环保材料在各设计领域的应用特点，整理不同方向的色彩趋势及可持续色彩样板图，并通过实验证明色彩可持续性的有效性。此处需要说明的是，在调研过程中参考的案例众多，但由于篇幅有限不能一一列举，因此只展示部分。

2.1 建筑、室内及家具设计领域案例分析及色彩样板提取

建筑设计与室内设计领域的可持续设计大致从减碳、生物基材、循环/回收材料、废料再利用、节能等方面入手，尽管这些方法的目的是追求可持续设计，但实现路径却大不相同。比如，“生长中的展馆”是荷兰的一座用菌丝建造的建筑，它在生长过程中净化空气（图3）。这座生物建筑由创意组织公司New Heroes和生物技术公司Krown Design制作，是为荷兰设计周而建造的，只使用在地球上生长的材料，包括木材和菌丝体。菌丝体建筑是一种坚固、轻便的产品，它具有减震、阻燃和隔热性能。同时，也已经有研发公司开始研究、生产用菌丝制成常规规格的砖体，采用此类生物基材建造房屋将大量减少由混凝土建造带来的二氧化碳排放（图4）。在色彩方面，由于采用生物基材，建筑本身保持着菌丝霉变处理后的乳白色、褐色、赭石色等，饱和度低，自然感强烈。

图3 “生长中的展馆”

图4 菌丝砖体。

在循环、回收材料方面，对于纸类、塑料、木材、垃圾的回收受到持续关注。例如使用马铃薯皮制作刨花板类建材，回收塑料制作墙面装饰砖，甚至使用土壤和农业废料制成的可持续3D打印房屋，此类案例不胜枚举。

在室内及家具设计方面，近几年的可持续目标主要依靠使用生物基材、循环或回收材料、天然染色等方式实现。比如，在使用循环或回收材料方面，中国年轻的设计师工作室KAE则利用咖啡渣制作灯具花纹（图5）；MoisésHernández还利用厨余、农业废料制作太阳灯（图6）。天然染色相比于传统的化学漂染，在染色过程中减少了有害物质的产生，但由于天然染色的材料一般取自大自然中的矿物颜料，并且少有二次加工，因此这类产品色彩拥有高饱和度的特点。

图5 咖啡渣灯具花纹。

图6 厨余、农业废料制作太阳灯。

在建筑设计领域的可持续方面，虽然手法不尽相同，但是此类产品大多呈现出低饱和度的大地色系色彩，这与废弃物的回收与综合处理密切相关。除此以外，也有部分案例对回收材料进行色彩分类，然后再根据材料特性多次利用，这类作品可能呈现出浓艳、斑斓的视觉效果。根据搜索到的近几年的室内及家具设计领域的可持续案例可以发现，该领域的色彩变化丰富，在色调图上的分布范围较广，但是从提取的色彩样板整体看来，低饱和度色彩仍是该领域的主要倾向，偶有个别饱和度较高的颜色。值得注意的是，在室内及家具设计领域，除了色彩上的变化以外，这些产品在肌理上也有不同，多次出现了如半透明状、斑驳的有机纹理变化。

图7 建筑设计、室内及家具设计案例色调分布与色彩可持续性倾向。

2.2 其他领域案例分析及色彩样板提取

在各个领域，对于环保的追求已经几乎成为共识。比如，在时尚领域中对生物基材的使用极大地促进了产品的可持续性，如著名时尚品牌Hermes使用菌丝体仿皮革包（图8）；阿迪达斯与Stella McCartney联名设计了由蜘蛛丝制成的网球连衣裙，可以“完全生物降解”（图9）。使用回收、循环材料也是一个重要的实现可持续设计的方法，Alexandra Sipa品牌使用废旧电线编织而成的时装同样美轮美奂（图10）。在珠宝配饰方面，越来越多的品牌乐意于呈现宝石原有的色泽和状态，美国珠宝商协会（Jewelers of America）公布2021年 Case Awards 珠宝设计奖评选结果，“最佳戒指”奖项获奖作品镶嵌15颗哥伦比亚祖母绿原石（图11）。

图8 Hermes菌丝体仿皮革包。

图10 废旧电线编织的时装。

图11 2021年Case Awards珠宝设计最佳戒指奖。

在时尚产业领域中，环保产品的色彩几乎不再受到限制，有浓有淡，有明有暗，几乎囊括色调图中的所有色调（图12）。材质肌理上出现了宝石类晶莹剔透的范例。

图12 时尚领域设计案例色调分布与色彩可持续性倾向。

环保材料在汽车内饰领域的应用十分普遍，众多汽车制造商纷纷采用环保、回收材料进行汽车设计，以推进可持续设计在环境保护事业中的应用进程。最常见的两个方法是采用生物基材和使用循环回收材料。比如，在福特汽车的设计中，福特将含有洋麻纤维的塑料材料制成内饰门板，洋麻的应用减少了门板25%的重量，进而提高了车辆的燃油经济性。在使用循环、回收材料方面，沃尔沃首款量产车型Polestar2将采用纯植物内饰，使用亚麻复合材料制成镶板和座椅靠背，利用回收的PET瓶制成座椅表面3D针织材料，由回收的软木塞制成支撑物和头枕（图13）。

图13 沃尔沃Polestar2纯植物座椅内饰。

在该领域，环保产品的色调主要集中在烟、幽、乌、混、黯等色调，在参考案例中提取的色彩样板整体饱和度低（图14）。

图14 汽车内饰设计案例色调分布与色彩可持续性倾向。

由以上不同领域的案例分析研究可知，建筑、室内及家具设计领域具有可持续感的色彩，色调主要集中在苍、烟、幽、乌等调，代表色彩有褐色、土色、乳白色、米黄色，在肌理上出现了半透明以及斑驳的有机纹理变化；在其他领域，时尚产业中有可持续感的色彩色调分布范围最大，几乎囊括所有色调，并出现了透明度较高的宝石光泽；汽车内饰等领域具有可持续感受的色彩色调主要集中在烟、幽、乌、混、黯等色调，代表色有黑色、深灰色、灰白色等。若将不同领域的色调调研结果绘制在一张图中，则可以在综合的色调分布图中看到，艳、乌、苍色调是环保产品中使用较少的色彩，尤其是艳色调，如图15所示。

图15 不同设计领域案例色调分布示意图。

以上是对各个领域众多优秀案例进行分析、提取色彩样板得出的结论，这一结论在色彩上与感受上与第一部分的调研结果基本相符，文章将在下一步的实验中证明本结论的有效性。

3 色彩可持续性样板的有效性实验验证

在第二部分的结论中可知，艳、乌、苍色调是环保产品中使用较少的色彩，尤其是艳色调。因此在实验过程中，本研究将设置两个艳色调的水杯作为参照物，与另外4个使用可持续性色彩的水杯产品进行对比，并邀请用户进行打分评价，从而验证可持续性色彩样板的有效性。

对于参照物颜色的选择，本研究使用艳色调中的紫色与玫红色，其标准值分别是：1号紫色：R：135，G：37，B:223;2号玫红色：R：233，G：55，B：215。对于对比物颜色的选择，本研究以工业设计领域案例分析提取的色彩为例， 随机选择如下4个可持续性颜色，其标准值分别是：3号：R：204，G：171，B：131；4号：R：186，G：147，B：150；5号：R：193，G：193，B：191；6号：R：134，G：152，B：171（表3）。

表3 实验所需色彩的RGB值

在评价维度上，选择此前针对设计类学生的问卷调查和专家访谈所得的部分感受词，来测评对于不同颜色的塑料水杯给用户的感受是否符合之前的结论。测评过程中，问卷要求用户评价不同颜色塑料水杯的环保感、可收回感、是否简洁/干净，实用性、自然感、朴素感、亲和感，每道题的答案设置为非常不满意、不太满意、一般、比较满意、非常满意，分别对应1、2、3、4、5分的分值（评分越高，表示用户对此选项越认同）。此次测评一共收到32份有效答案，不同颜色的塑料水杯收获的感受评价平均分如表4所示。

表4 回收塑料色彩的可持续性调研平均分结果

通过测评可以发现，艳色调的两个颜色的水杯在各项感受评价中均获得了最低分的评价，而采用可持续色彩样板的4个塑料水杯在各项感受评价中评分都高于前两个，尤其是5号灰色和6号蓝灰色水杯，评分最高。由此可见，通过调研和案例分析获得的可持续性色彩样板具有一定的有效性。

4 结论

（一）本文采用不同的研究方法探究了不同人群的消费者感受下的环保产品色彩可持续性研究。通过词频分析的方法得出灰色、绿色、蓝色倾向的材料或产品外观更加符合普通消费者对于环保产品的认知；通过问卷调查与专家访谈的方式，得到了专业人士对相关问题的看法和补充。设计类学生群体认为“环保”“可持续”的产品应该具有“绿色”“简洁”“粗糙”“轻/软”“朴素”等特征；几位知名专家则在更加宏观的角度发表了见解，从设计的流程、环节、观念、管理以及产品的呈现等角度进行说明。研究结果表明，当人们面对一件产品时，无论是工业设计产品，还是更为宏观的环境设计作品，专家们认为灰色、绿色、蓝色等自然色彩及低饱和度的色彩倾向更能带给他们可持续、环保的感受与印象。此外，一件可持续作品在感官上应当尽可能简洁、朴素，同时也应该是坚固耐用、安全舒适的。

（二）除了上述方法，本文还采用了案例分析的方法，以建筑、室内及家具设计领域为主，对不同领域近年来的环保设计作品进行分析，提及了几个基本的可持续设计的实现途径，并在众多优秀的案例中分析色调分布，提取色彩样本，得出此类别下具有可持续感的色彩倾向及趋势。这一结论与词频分析、问卷调研、专家访谈的结果基本相符。通过实验的方法将案例中提取的色彩加以应用，证明了提出的可持续性色彩的有效性。

（三）除了外观上的色彩与感受以外，一件环保、绿色的设计作品应在设计的全过程遵循可持续的原则。在设计之初，要立足优良设计传统，在设计中注入文化灵魂；在设计的过程中更要做好设计管理与规划，尽量延长使用寿命。同时，选择具有可持续感受的产品外观色彩不仅是单方面对消费者的迎合，也是通过优秀的设计作品实现对消费者再教育的过程，通过双向作用提升可持续设计产品的品质与影响力，将保护环境、可持续发展的理念传达给消费者，从而在设计领域、环境保护方面做出贡献。