基于仿生造型理論的座椅設(shè)計研究

袁媚　曾小波

【摘 要】隨著時代的變化，科技的進步，生活水平的提高，消費者的需求變得更加多樣化。座椅一直在人類文明的發(fā)展中扮演著舉足輕重的地位，在中國，從席地而坐到如今的各種姿態(tài)，消費者對座椅的需求發(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，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)，越來越多的生廠商開始注重產(chǎn)品的個性化，消費者的需求也變得日新月異。在現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域，產(chǎn)品造型仿生設(shè)計是一種重要的設(shè)計方法。論文從產(chǎn)品造型、人機工程、產(chǎn)品語義學(xué)等方面收集了大量信息，對座椅的現(xiàn)狀進行分析，通過研究消費者的需求和興趣，并基于現(xiàn)代設(shè)計理論研究，從坐具所具有的功能，形態(tài)和結(jié)構(gòu)進行分析，考慮現(xiàn)代生活中人們的實際需求，設(shè)計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；造型設(shè)計

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

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

1 仿生設(shè)計學(xué)與座椅設(shè)計

1.1 仿生設(shè)計學(xué)的內(nèi)容

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

1.2 仿生設(shè)計學(xué)的法則

（1）仿生物形態(tài)的設(shè)計

仿生物形態(tài)的設(shè)計是在對自然生物體進行外部造型的認知和創(chuàng)新，重點在于生物外型的美感特征與人類審美需求回歸自然，是仿生設(shè)計最重要的法則。

（2）仿生物表面肌理與質(zhì)感的設(shè)計

主要通過對生物表面機理和質(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或視覺的表象，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

在大自然的選擇與進化，決定了生命的形式與結(jié)構(gòu)。仿生物結(jié)構(gòu)的設(shè)計主要通過對生物結(jié)構(gòu)的認知，然后進行設(shè)計和創(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

功能仿生主要通過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)以促進現(xiàn)有產(chǎn)品功能的改進或新產(chǎn)品出現(xiàn)。

（5）仿生物色彩的設(shè)計

大自然就像一個打翻了的調(diào)色盤，五彩斑斕，仿生物色彩的設(shè)計主要通過對大自然生物色彩的研究，了解色彩之間的關(guān)系與特征，促進產(chǎn)品的色彩設(shè)計具的應(yīng)用。

（6）仿生物意象的設(shè)計

人類對生物的意象是在人類對于大自然長期實踐過程中積累產(chǎn)生的，因此仿生物意象的設(shè)計體現(xiàn)了產(chǎn)品語義和文化特征。

1.3 仿生設(shè)計學(xué)的意義

產(chǎn)品仿生設(shè)計為產(chǎn)品設(shè)計提供了新的思路、新的方法、新的途徑和新的途徑。造物欲是設(shè)計創(chuàng)新和科技進步的根本動力。大自然的生命法則是產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計創(chuàng)新不可替代、取之不竭的知識寶庫和學(xué)習(xí)泉源。目前仿生形態(tài)設(shè)計已經(jīng)成為產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計創(chuàng)新的突破口，它作為人類社會生產(chǎn)活動與自然界的契合點，使人類社會與自然達到了高度的統(tǒng)一。隨著科技的進步，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)計技術(shù)正逐漸成為新產(chǎn)品開發(fā)的閃光點和突破口，它必將獲得巨大的發(fā)展。

2 人機工程與座椅設(shè)計

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

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

20世紀(jì)70年代，各國紛紛制定或修改座椅技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，我國也發(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《工作座椅一般人類工效學(xué)要求》。

3 產(chǎn)品語義學(xué)與座椅設(shè)計

產(chǎn)品語義學(xué)，研究人造物的符號表現(xiàn)在使用環(huán)境中得象征特性，并將其中知識應(yīng)用于工業(yè)設(shè)計上。就座椅設(shè)計而言，不僅要考慮產(chǎn)品自身，還有關(guān)注產(chǎn)品在使用語境中的聯(lián)系。產(chǎn)品在“人—產(chǎn)品—環(huán)境—社會—文化”各個環(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語言的屬性，是一種傳達社會文化的媒介。在設(shè)計的同時，我們應(yīng)該思考這種符號語言在語境中傳達的意義和其他產(chǎn)品的聯(lián)系。

4 座椅設(shè)計的審美要求

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；有機材質(zhì)給人現(xiàn)代感；金屬材質(zhì)給人機械，冰冷和堅硬感……

結(jié)構(gòu)美，我國自古以來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)計者的用心。在國外，如馬歇·布魯爾設(shè)計的鋼管懸臂椅，運用一根鋼管彎曲成椅子的主要結(jié)構(gòu)。

工藝美，線條的運用、起落、轉(zhuǎn)折等部位的變化，產(chǎn)生美好的造型語言。面的處理，比例與尺寸的精心設(shè)計，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。

5 結(jié)論

在工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域，仿生設(shè)計是一個很好的創(chuàng)新突破口。在運用仿生思維進行創(chuàng)新時，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)計回歸自然，增進人類與自然統(tǒng)一。在仿生造型設(shè)計中，被仿生生物易被符號化的特征是造型設(shè)計最關(guān)鍵的部分。在抓住那些讓一看就有種恍然大悟感覺的造型因素，我們一定設(shè)計出更多讓我們生活的世界更加和諧、美好的物品。

【參考文獻】

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[責(zé)任編輯：鄧麗麗]