产品功能与形式关系的历史发展——以都江堰水文化产品设计为例

张心怡

（湖南工业大学,湖南株洲 412007）

一、都江堰水文化与水利文化产品设计背景

都江堰水文化产品设计是与围绕当地具有历史性的并且与水有关的一切文化下的产品设计，都江堰水利产品设计是在水利遗产范围内具有历史性和创造性的水利文化遗留物的一部分。以学者曹玲玲在研究中发表的定义为例，他在研究中对水利文化的文化解释包括防患水旱灾害和造福民生发展的文化，也指代实践活动中和历史创造下生产出来的物质精神文化。而相较之下水文化的定义范围更加广泛，包括与之相关的衍生文化领域。因此，水文化产品的形式受精神文化的影响，从而也决定了产品形制的差异化。①

都江堰水文化产品的设计背景包括历史背景、地理环境以及人文发展背景。首先是历史背景条件，都江堰水利工程是水利文化产品的重要载体，也是水文化产品设计诞生发展并产生广泛影响力的有利因素。都江堰水利工程最早由蜀郡太守李冰于公元前277年-公元前238年之间建立，都江堰水利工程具有悠久的历史价值和应用价值。都江堰水利工程建设初期只确保了工程主要的灌溉、防洪、航运功能，如今不仅保留了该工程最主要的功能，且拓展功能发展至泄洪、分流、引流、观测、为工业发展提供保障等多个领域。在全球历史上，同样在历史上拥有悠久历史的水利工程以法国的庞杜加德罗马时期的引水高架渠和英国19世纪初建立的劳特斯沃泰引水渠及运河为代表，前者这项水利工程的主要功能是解决居民的饮水问题，用三层的高架设计来保证水渠运水，个体同行和船运；后者用铁柱和石砌的方式铸造保证工程的灌溉功能。从全球视角做横向对比，都江堰水利工程具有世界性的独特研究价值。都江堰水利工程的建设不需要特殊的钢铁或者石砌的方式修筑，它在历史上是采用因地导利的方式建设。

其次是地理环境背景条件，根据都江堰所处的复杂地势地貌，都江堰位于横断山北部的川西高山峡谷地区，地势西北高东南低呈阶梯分布态势，最高的海拔超过了4000米，最低的海拔只有500米左右，海拔落差大到超过1000米。地貌种类繁多，涵盖了平原、丘陵、山地等不同的地形，其中平原面积占总面积的34%。山地面积占据总面积的54%。这样的环境条件下依靠材料和外部条件去建设的水利工程都会受到极端自然环境的挑战，在这样的环境下古人想要维护工程建设后长期运转不受损来保证需求是很难实现的。因此，乘势导利，利用西北高东南低的地势特点，实现无坝引水，让河流自流而非人工导流灌溉的特点是这项工程历史沿用并且不断完善发展至今的重要条件，也是都江堰水利工程在全球历史的水利工程中具有独特研究价值的原因。

都江堰当地人文把水文化放在城市文化的中心，其城市宣传语自2000年以来就是始终围绕水文化展开，水文化的内涵十分广泛，包括对自然水自然的节约采纳，对李冰治水精神的传承和发扬活动，对水文化发扬的创造创新挑战等等。除此之外，众多学者围绕水文化发表的文献如《灌县都江堰水利志》②、《都江堰水文化专辑》③，甚至早期的古代文献《史记•河渠书》也是都江堰水文化产品设计的重要人文背景条件。

工业设计研究范围领域内大量的产品在设计创造过程中并不具备完整的环境条件和人文要素，设计的出发点来源于设计师解决某个现实问题或者为满足设计表现和对象的需要。这也是都江堰水文化产品区别于众多工业设计领域内产品研究价值的独特之处，它具备大部分现代设计产品所不具备的历史性、传承性以及产品价值在文化引导力下逐渐实现功能形式关系重点的转换。

二、水利产品的功能与形式

不同的水文化产品的功能和形式强调程度存在设计上的差异，历史上都江堰最早的古代水利产品是李冰石像。李冰石像不是传统意义上的人物纪念石像，华阳国志中就有相关记载，其中主要描述了李冰制作三石人放置江中，石像向江神祈福以求顺水，并描述了如何通过石像来判断水位。④这尊石像是作为古时候的重要水则产品丈量水位而存在的，又因当时李冰治水的功绩和影响力，水则并不是单纯地以工具的生产设计来完成，而是被赋予了文化纪念意义。石像测水用的是最原始的标记计量方法，以石人的‘肩’‘足’为两个准点，水量最大的时候不能没过石人的肩膀，枯水季节的水量最小不能低于石像足的位置。

石像是最早时期最朴素的水则产品，但当时石像出土后更受到学者关注的角度并不是作为水则产品而是它作为一件石雕的艺术价值，根据四川省灌县文教局所记载的文献资料中描述：李冰石像是一座直立全身的圆雕雕塑，圆雕高度近三米左右，宽一米左右，形象生动，身披衣襟穿戴头冠的古人形象，微带笑容神态自然⑤。该石像被描述称为是我国古代石刻艺术的优秀作品之一，后来学者们联系石像上的题名展开研究才增添了对这尊产品的更深的了解。

石像上的题名对石像作为水则产品的功能作了简单的说明，例如石像的左袖刻铭文：建宁元年闰月戊申朔廿五日,都水缘；而右袖有最重要的四字：珍水万世焉。至此石像具有了应用产品的功能价值，不再单单是被拿到艺术层面研究，价值涉及了设计学所在领域。但目前对都江堰最早水则产品李冰石像做设计学层面研究的学者和专门发表的论文还没有，有许多其他领域研究的学者对李冰石像做研究讨论，例如学者王文才⑥为了研究秦汉湔堰和对当时的水利管理对李冰石像以及几个朝代水则产品的演变，即石像和石犀都做了相关阐述，他在发表中提到靠石人测水,上下准点差度较大,唐宋以后又分刻尺划立置水标,更趋精确。宋元的水则标准在十尺左右，汉代的水则合宋尺计算只有八尺。石犀与石人作用不同，石犀类似于后代的“卧铁”，作为淘河深度的标志，并且五犀需要根据测量的标准去放置在不同的位置。虽然还有其他学者通过测量水量来计算水则的高度应该在4米左右，李冰石像远远没有达到这个标准来佐证石人并不能用于作为水则工具。但可以从查阅文献和历史记载来确定都江堰古人为了预防水患和创造适宜生存的水旱条件凭借惊人的毅力去实践设计出具有取材方便、材料低廉而且能够较为完好保存上千年的产品。

近代石犀已经演变成卧铁，至今留存的四根明清时期的卧铁，上面刻载有明清年间国家水利部门的标识，是国家为准确把控尺度把都江堰水流引向成都平原的重要度量工具。如今的技术发展有更为精准的检测和把控方法但卧铁仍然在历史上被保留沿用了数个历史朝代，这种历史沿用的迹象足以证明卧铁的功能价值满足了设计的生产需求，并且在漫长的历史发展进程中不被其他设计产品替代。

从产品设计的生产和材料角度分析，为达到测量的功能效果卧铁不需要依靠大量生产。但即便投入生产，产品本身的造型具备了标准化条件，如卧铁的长度高度以及材料加工生产出来的产品重量都被标准化规定。另外卧铁的生产材料成本非常低，被放置到特定的水位测量使用后磨损消耗的材料在以年为单位计算的时间内都不需要花费较多的维护成本。除产品功能价值以外，卧铁的价值从功能向形式转换更重要的一点表现在形式上，卧铁经过现代复刻和改良设计被作为重要的推进旅游业发展和水文化代表的装饰产品。在这一点上卧铁如今的产品象征意义与古人设计石人的形式有相似之处，都是产品设计象征意义的表达。

综上所述，产品的功能和形式在产品设计上占据多少是跟随历史发展而改变的，当时代强调需要产品的功能来解决水利问题时它的实用价值和普适性是设计的首要，当时代和技术发展，朴素水利产品的普适性此刻发挥更大的价值，这种取材和制作的普适性达到了现代设计强调的标准化和批量化，由石犀演变而来的卧铁是非常容易用现代技术去复刻和改良设计的，也就意味着从功能上我们可以采用其他技术和产品来实现功能目的，但形式上卧铁具备其他工具产品所不具备的文化象征意义，它的形式甚至提供并允许设计者有更大的设计创造空间，从设计学的角度研究卧铁，学者们可以将它作为一种水利文化的符号或者形式演变的产品载体研究。

三、文化差异决定形式差异

许多设计领域的学者都对产品的功能和形式做过相关研究，尤其是现代主义设计的代表包豪斯曾在设计领域曾提出过具有时代引领意义的方法论，即“形式追随功能”，这种方法论在后来设计学的学术史上被众多学者在研究发表中提出过学术争论，例如学者李振宇在近年2020年就此方法论在论文发表中表示这种方法论应当是发展变化的。工业设计史上最早有包豪斯为代表的现代主义“形式追随功能”到后来这种理论被更多学者研究补充至多元化的产品形式表现，甚至更有学者批判式地对产品的功能和形式做了关于其他视角的研究，诸如生态发展，数字信息化对形式的影响等等⑦，但产品的功能形式关系基于社会关系存在，因此产品的功能与形式的关系是与社会文化同步发展的。

都江堰水利产品从历史上强调功能发展演变至强调多元化形式、具有符号象征意义的产品，其设计发展规律的本质就是李振宁在发表中最后提出的是与社会文化同步发展的，无论是多元、生态还是共享都是同步社会文化发展后表现出来的结果，即文化差异决定了设计产品形式的差异。学者陆一奇⑧发表把水文化遗产划分为流域文化遗产、物质文化遗产和非物质文化遗产，意味着早期人们的产品设计都是与生产发展、历史实践活动或应对生存问题所创造出来的，即是在水利文化的同步发展过程中完善的。

以都江堰水利工程中最早的疏水结构即疏水产品杩槎和石笼为例，它们既是水利工程重要的组成结构也作为原始朴素的疏水产品。杩槎最早被称作“闭水三足”，产品形式也如其叫法，仅仅采用原木设计制作成三足架的形式，辅助篱笆、卵石等材料连接排列成排状，再使用黏土加固就使该疏水产品承担了水利工程的截流重任。石笼在当地居民里也有被叫做“石龙”“竹笼”或者“篓石蛇”，不同的称呼的来源都是从形式和功能发展而来。目前当地的文化宣传推广中更偏向于使用带隐喻的字词，诸如“蛇”“龙”来描述竹笼产品。这种命名方式从设计角度来看是对产品价值和产品需求的传达，使用带隐喻的字词的原因一方面是加强人民的文化认同和文化归属，另一方面这些字词在近年来的发展背景下满足了人们对产品文化内涵的需求。因此，一件具有历史文化精髓的功能性产品作为产品对象被接受的时候会提供给接受者包括艺术性价值和生产价值两方面的主观感受，这样的产品成为特定地域里历代人民智慧积累和文化沉淀结果的载体。

石笼是使用竹子作为材料编制成完整的椭圆容器装填卵石制成，石笼的长度不等，每个在一米左右，方便人力对其进行搬运和装卸。石笼也如同杩槎一般是多个一起使用实现泄洪分流功能的产品，从使用和功能角度来看，石笼的编制技术和形制在古代就已经实现了标准化，并且竹子这种原材料在当地环境中非常有利于人力取材的方便。竹子材料在经过简单的手工艺加功后就能够适应卵石的形状还能够减轻江水的冲力。近代以来，杩槎和石笼作为疏水产品依旧被投入用作疏水产品使用，但相比人们在古代原始条件下对水利工程和疏水产品功能的需求，现在的杩槎和石笼由于本身具有的独特形制有了新的文化价值。

经过时代发展和后人的设计改良，杩槎原有的黏土加固被去掉，所使用的木料也选用更好表现形式、色泽光滑的木料，柔韧性极好的篱笆被其他传统工艺染制的绳结代替。在应用层面它的功能远不如改良之前的杩槎，但一定程度上符合了设计上人们对于“杩槎”符号的设计概念；所谓符号的设计概念即杩槎在人们代代相传的文化印象里是“三脚架”样式的产品，造型中最独特的部分在人们的文化印象中被记住，而为了实现更多应用功能的结构逐渐在人们的文化印象中被淡忘。随着社会文化的时代发展同步，杩槎形式的文化象征意义越发展至重要地位，杩槎产品本身也成为一种文化符号。石笼也是如此，石笼内竹编技艺经过本地匠人的编制改造，使其符合人们对于“笼”的符号印象，使其成为传统形制符号下的文化产品。

综上所述，都江堰水利产品设计的历史变化是对于文化转变中产生的文化差异的表现，水利文化的社会同步发展下是原始且具有工具实用性的标准化产品，设计也是随着功能和解决环境问题由自然选择的。而现代水文化的社会同步发展下，产品设计的形式被强调并赋予了浓厚的传统寓意和符号象征意义，因此，都江堰水利产品形式与功能的历史演变规律证明了文化差异决定产品设计形式差异的设计本质。

四、结语

都江堰水利遗产具有历史继承性，作为水利遗产一部分的水利产品保留了历史时代文化同步发展的要素。都江堰水利产品是工具产品在历史条件和地域文化的培育条件下发展演变至具有独特形制以及文化特性的产品的代表产品。水利产品的发展规律揭示了产品设计的发展是与社会和文化紧密联系，是区别于纯粹艺术表现的产物，产品为人所创造，为生产力和需求提供支持但同时也在文化差异化的环境里积累历史和文化内涵的价值，最终发展城有规律的独特产品形制表现出来。综上所述，产品设计发展的本质遵循自然发展和生产条件推动的规律，也因由独特的地域历史文化影响决定了发展出产品形制上的差异。

注释：

①曹玲玲.作为水利遗产的都江堰研究[D].南京大学,2013.

②《灌县都江堪水利志》,《灌都江堰水利志》编辑组,1983年,内部印书.

③《都江堰市文史资料第八、九辑》,1991年,内部印书.

④(东晋)常璩著.华阳国志[M].沈阳:春风文艺出版社,

⑤都江堰又出土一躯汉代石像[J].文物,1975(08):89-90.

⑥王文才.东汉李冰石像与都江堰“水则”[J].文物,1974(07):29-32+112.

⑦李振宇.形式追随共享:当代建筑的新表达[J].人民论坛•学术前沿,2020(04):37-49.

⑧汪健,陆一奇.我国水文化遗产价值与保护开发刍议[J].水利发展研究,2012,12(01):77-80.