基于仿生造型理論的座椅設(shè)計(jì)研究

袁媚　曾小波

【摘 要】隨著時(shí)代的變化，科技的進(jìn)步，生活水平的提高，消費(fèi)者的需求變得更加多樣化。座椅一直在人類(lèi)文明的發(fā)展中扮演著舉足輕重的地位，在中國(guó)，從席地而坐到如今的各種姿態(tài)，消費(fèi)者對(duì)座椅的需求發(fā)生了翻天覆地的變化，由最初的單一的功能發(fā)展到如今的工作，休閑，娛樂(lè)，收藏等各種各樣的需求。工業(yè)革命后，隨著新材料的出現(xiàn)，越來(lái)越多的生廠商開(kāi)始注重產(chǎn)品的個(gè)性化，消費(fèi)者的需求也變得日新月異。在現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，產(chǎn)品造型仿生設(shè)計(jì)是一種重要的設(shè)計(jì)方法。論文從產(chǎn)品造型、人機(jī)工程、產(chǎn)品語(yǔ)義學(xué)等方面收集了大量信息，對(duì)座椅的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，通過(guò)研究消費(fèi)者的需求和興趣，并基于現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論研究，從坐具所具有的功能，形態(tài)和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，考慮現(xiàn)代生活中人們的實(shí)際需求，設(shè)計(jì)出符合我們生活方式和審美的座椅。

【關(guān)鍵詞】座椅；仿生設(shè)計(jì)；造型設(shè)計(jì)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科技文化的發(fā)展，工業(yè)設(shè)計(jì)由以機(jī)械化大批量生產(chǎn)為特征走向以信息化為特色的“后工業(yè)社會(huì)”。其范疇由主要為第二產(chǎn)業(yè)服務(wù)擴(kuò)大到第三產(chǎn)業(yè)和其他新興產(chǎn)業(yè)。當(dāng)代設(shè)計(jì)出現(xiàn)多種發(fā)展趨勢(shì)，而不是一味追求大批量的生產(chǎn)，其中就有一種趨勢(shì)，以小批量多品種滿足不同消費(fèi)者的設(shè)計(jì)需求，不僅具有批量生產(chǎn)低成本的優(yōu)點(diǎn)，還滿足了由于生活水平的提高人們對(duì)于產(chǎn)品個(gè)性化的渴望。

論文從仿生設(shè)計(jì)、人機(jī)工程、產(chǎn)品語(yǔ)義學(xué)等方面收集了大量信息，對(duì)座椅的現(xiàn)狀進(jìn)行分析研究。通過(guò)研究消費(fèi)者的需求和興趣的變化，并基于現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論研究，從坐具所具有的功能，形態(tài)和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，考慮現(xiàn)代生活中人們的實(shí)際需求，設(shè)計(jì)總結(jié)出符合現(xiàn)代人類(lèi)生活方式和審美的座椅。

1 仿生設(shè)計(jì)學(xué)與座椅設(shè)計(jì)

1.1 仿生設(shè)計(jì)學(xué)的內(nèi)容

仿生設(shè)計(jì)學(xué)（Design Bionics），它是在設(shè)計(jì)學(xué)和仿生學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新興邊緣學(xué)科，涉及到多種相關(guān)學(xué)科。其研究范圍廣泛，研究?jī)?nèi)容豐富多彩，由于涉及到設(shè)計(jì)學(xué)、仿生學(xué)、自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)等多種學(xué)科，因此很難對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確的分類(lèi)。

1.2 仿生設(shè)計(jì)學(xué)的法則

（1）仿生物形態(tài)的設(shè)計(jì)

仿生物形態(tài)的設(shè)計(jì)是在對(duì)自然生物體進(jìn)行外部造型的認(rèn)知和創(chuàng)新，重點(diǎn)在于生物外型的美感特征與人類(lèi)審美需求回歸自然，是仿生設(shè)計(jì)最重要的法則。

（2）仿生物表面肌理與質(zhì)感的設(shè)計(jì)

主要通過(guò)對(duì)生物表面機(jī)理和質(zhì)感的觀察與研究，尋找或提煉出一種具有內(nèi)在功能需求，具有生命意義的表面肌理或質(zhì)感。它不僅僅是一種觸覺(jué)或視覺(jué)的表象，更具有更深層次的自然屬性和生命意義。

（3）仿生物結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

在大自然的選擇與進(jìn)化，決定了生命的形式與結(jié)構(gòu)。仿生物結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要通過(guò)對(duì)生物結(jié)構(gòu)的認(rèn)知，然后進(jìn)行設(shè)計(jì)和創(chuàng)新，使人工產(chǎn)品具有更好性能或功能，并且使其具有自然生命的意義與美感特征。

（4）仿生物功能的設(shè)計(jì)

功能仿生主要通過(guò)研究自然生物客觀存在的功能原理與特性，從中得到啟發(fā)以促進(jìn)現(xiàn)有產(chǎn)品功能的改進(jìn)或新產(chǎn)品出現(xiàn)。

（5）仿生物色彩的設(shè)計(jì)

大自然就像一個(gè)打翻了的調(diào)色盤(pán)，五彩斑斕，仿生物色彩的設(shè)計(jì)主要通過(guò)對(duì)大自然生物色彩的研究，了解色彩之間的關(guān)系與特征，促進(jìn)產(chǎn)品的色彩設(shè)計(jì)具的應(yīng)用。

（6）仿生物意象的設(shè)計(jì)

人類(lèi)對(duì)生物的意象是在人類(lèi)對(duì)于大自然長(zhǎng)期實(shí)踐過(guò)程中積累產(chǎn)生的，因此仿生物意象的設(shè)計(jì)體現(xiàn)了產(chǎn)品語(yǔ)義和文化特征。

1.3 仿生設(shè)計(jì)學(xué)的意義

產(chǎn)品仿生設(shè)計(jì)為產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供了新的思路、新的方法、新的途徑和新的途徑。造物欲是設(shè)計(jì)創(chuàng)新和科技進(jìn)步的根本動(dòng)力。大自然的生命法則是產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)創(chuàng)新不可替代、取之不竭的知識(shí)寶庫(kù)和學(xué)習(xí)泉源。目前仿生形態(tài)設(shè)計(jì)已經(jīng)成為產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)創(chuàng)新的突破口，它作為人類(lèi)社會(huì)生產(chǎn)活動(dòng)與自然界的契合點(diǎn)，使人類(lèi)社會(huì)與自然達(dá)到了高度的統(tǒng)一。隨著科技的進(jìn)步，逆向工程技術(shù)和3D打印技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，產(chǎn)品形態(tài)仿生設(shè)計(jì)技術(shù)正逐漸成為新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的閃光點(diǎn)和突破口，它必將獲得巨大的發(fā)展。

2 人機(jī)工程與座椅設(shè)計(jì)

1948年，瑞典醫(yī)生阿克布羅姆（Bent Akerblom）出版的《站與坐的姿勢(shì)》是第一部分析坐姿解剖特性專(zhuān)著。由此奠定了解剖學(xué)理論指導(dǎo)座椅功能設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。幾年之后，他發(fā)表了關(guān)于座椅靠背曲線設(shè)計(jì)的阿克布羅姆靠背曲線，如圖1所示。

1968年，國(guó)際人機(jī)工程學(xué)學(xué)會(huì)（IEA）在瑞士舉辦了主題為座椅的第一次國(guó)際研討會(huì)，在國(guó)際掀起了座椅研究的新高潮。

20世紀(jì)70年代，各國(guó)紛紛制定或修改座椅技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)也發(fā)布了一批關(guān)于家具的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，如GB/T 3976—2002《學(xué)校課桌椅功能尺寸》，GB/T 14774—1993《工作座椅一般人類(lèi)工效學(xué)要求》等

根據(jù)用戶目的的不同，可以將座椅分成：工作座椅，休息座椅和辦公室用椅。根據(jù)不同的功能需求，我們選擇座面（前緣的）高度，坐面傾角，靠背形式和傾角，座深，座寬，扶手等的尺寸。表2是GB/T 14744—1993《工作座椅一般人類(lèi)工效學(xué)要求》。

3 產(chǎn)品語(yǔ)義學(xué)與座椅設(shè)計(jì)

產(chǎn)品語(yǔ)義學(xué)，研究人造物的符號(hào)表現(xiàn)在使用環(huán)境中得象征特性，并將其中知識(shí)應(yīng)用于工業(yè)設(shè)計(jì)上。就座椅設(shè)計(jì)而言，不僅要考慮產(chǎn)品自身，還有關(guān)注產(chǎn)品在使用語(yǔ)境中的聯(lián)系。產(chǎn)品在“人—產(chǎn)品—環(huán)境—社會(huì)—文化”各個(gè)環(huán)境之中的聯(lián)系。不要只把目光集中于產(chǎn)品的使用功能，還有重視產(chǎn)品與人，其他產(chǎn)品，環(huán)境，文化等的關(guān)系。而且產(chǎn)品的造型還具有符號(hào)語(yǔ)言的屬性，是一種傳達(dá)社會(huì)文化的媒介。在設(shè)計(jì)的同時(shí)，我們應(yīng)該思考這種符號(hào)語(yǔ)言在語(yǔ)境中傳達(dá)的意義和其他產(chǎn)品的聯(lián)系。

4 座椅設(shè)計(jì)的審美要求

意匠美，在滿足功能需求的基礎(chǔ)上，形式滿足人體結(jié)構(gòu)，如靠背曲線與人脊柱的貼合度，座面與臀部的接觸是否合理，并且造型線條流暢，簡(jiǎn)練，給人親切感，美感或人情味。

材料美，材質(zhì)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)三大要素之一，材質(zhì)塑造了產(chǎn)品最基本的氣質(zhì)。如硬質(zhì)木材的本色和紋理給人深沉，穩(wěn)定，高貴的感覺(jué)；有機(jī)材質(zhì)給人現(xiàn)代感；金屬材質(zhì)給人機(jī)械，冰冷和堅(jiān)硬感……

結(jié)構(gòu)美，我國(guó)自古以來(lái)就在家具制作有很深的造詣。如榫卯結(jié)構(gòu)——在連接部位運(yùn)用榫，可以不用釘，膠就不同的部件固定。反映了木制家具特有的風(fēng)格和設(shè)計(jì)者的用心。在國(guó)外，如馬歇·布魯爾設(shè)計(jì)的鋼管懸臂椅，運(yùn)用一根鋼管彎曲成椅子的主要結(jié)構(gòu)。

工藝美，線條的運(yùn)用、起落、轉(zhuǎn)折等部位的變化，產(chǎn)生美好的造型語(yǔ)言。面的處理，比例與尺寸的精心設(shè)計(jì)，體量的調(diào)和與塊的聯(lián)結(jié)，給人產(chǎn)生舒服或挑釁的情感體驗(yàn)。

5 結(jié)論

在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，仿生設(shè)計(jì)是一個(gè)很好的創(chuàng)新突破口。在運(yùn)用仿生思維進(jìn)行創(chuàng)新時(shí)，不僅可以創(chuàng)造功能完備、結(jié)構(gòu)精巧、用材合理、美妙絕倫的產(chǎn)品，而且還能賦予產(chǎn)品以生命的象征，讓設(shè)計(jì)回歸自然，增進(jìn)人類(lèi)與自然統(tǒng)一。在仿生造型設(shè)計(jì)中，被仿生生物易被符號(hào)化的特征是造型設(shè)計(jì)最關(guān)鍵的部分。在抓住那些讓一看就有種恍然大悟感覺(jué)的造型因素，我們一定設(shè)計(jì)出更多讓我們生活的世界更加和諧、美好的物品。

【參考文獻(xiàn)】

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[責(zé)任編輯：鄧麗麗]