功能尺寸適應(yīng)性可調(diào)多功能工作臺設(shè)計(jì)研究

夏宣原 張萌萌 保碧嬌 王瑄 陳皓婷 趙劍 陶毓博

摘? 要：市場上書桌、書架及其組合體普遍存在占用空間較大、可升降書桌價格較高等問題。選擇書桌和書架功能融合的多功能工作臺是高效利用室內(nèi)空間的有效措施。本研究通過問卷調(diào)查，分析了用戶對書桌書架的需求，并設(shè)計(jì)了一款無需清理桌面就能進(jìn)行尺寸可調(diào)的多功能工作臺。該設(shè)計(jì)基于人體工程學(xué)要求和空間利用原則，在充分發(fā)揮書桌和書架基本功能的同時，實(shí)現(xiàn)了桌面高度尺寸和水平方向的自由調(diào)整，既節(jié)省了空間，又能滿足站姿工作的需要。

關(guān)鍵詞：功能尺寸可調(diào);多功能工作臺;人體工程學(xué);設(shè)計(jì)

一、多功能工作臺設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

書架的基本用途是放置各類書本文件，書桌的基本功能則是供人閱讀與書寫。這兩者本是書房中的必要部分，然而由于現(xiàn)代城市房價和戶型的影響，商品房的面積、格局都在制約書房的存在形式。現(xiàn)今的書房存在方式有兩種：一是獨(dú)立書房;二是某個空間的一角，如在客廳或臥室的角落[1]。作為書房重要元素的書架和書桌的放置空間也因此受到影響。因此將書桌和書架融合的多功能工作臺，在一定程度上緩解了書桌書架所占空間與住房面積限制的矛盾。

當(dāng)今，我國市面上較為流行的書桌書架組合可歸納為以下兩種：多功能學(xué)習(xí)書桌書架組合和功能尺寸可變化的書桌。許多多功能學(xué)習(xí)桌，僅僅將書柜放置在書桌的邊緣，不僅沒有充分利用書桌上方的空間，還難以形成移動的組合體，大大限制了人們工作時的自由度。諸如此類的設(shè)計(jì)產(chǎn)品一經(jīng)組裝便難以移動，占據(jù)了家中不小的空間。而部分可收納書桌，需要清空桌面才能使書桌進(jìn)行翻轉(zhuǎn)或折疊等功能尺寸的變化，且變化后由于支撐不足、承重有限、結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定等問題，易使桌面上的物體滑落，造成物品損壞，甚至出現(xiàn)使用人員受傷等后果。

此外，國內(nèi)桌面大都采用傳統(tǒng)坐姿工作面，早期升降辦公桌進(jìn)入中國消費(fèi)者視野時，人們并沒有產(chǎn)生多大興趣[2]，這與其高昂的價格和人們平時只采取一種固定的辦公姿勢有關(guān)。但隨著生活水平的提高，長時間久坐辦公導(dǎo)致的不舒適感，身體健康問題逐漸引起重視[3]。我國在2001年就已出現(xiàn)可升降的書桌[4]，雖然初衷是為了防止青少年近視，但是卻給后來的可升降工作面設(shè)計(jì)提供了借鑒。近年來，國內(nèi)也出現(xiàn)了站姿桌面、可升降辦公桌等以實(shí)現(xiàn)坐立交替的設(shè)計(jì)產(chǎn)品，但許多可升降辦公桌的桌面留給桌子存放書籍和其他物品的空間有限。另外，由于升降機(jī)構(gòu)的限制，桌子難以進(jìn)行水平方向的位移。

國外設(shè)計(jì)的站姿桌面已經(jīng)被廣泛接受，例如宜家推出的現(xiàn)代化貝坎特（Bekant）可升降辦公桌，設(shè)計(jì)了一套伸縮桌腿，通過一個簡單的按鍵就能隨意調(diào)節(jié)桌面高度，每個人都可以找到合適的站姿桌面。隨著互聯(lián)網(wǎng)時代的不斷進(jìn)步，涌現(xiàn)出了大量“智能”辦公桌。“智能”辦公桌除了可升降等基本功能外，還配有人工智能，可以處理大量辦公事務(wù)，但其價格不菲。目前，適用于小空間的功能尺寸可調(diào)的書架書桌組合設(shè)計(jì)研究還較少，本文通過分析用戶需求，進(jìn)行了一種功能尺寸適應(yīng)性可調(diào)多功能工作臺的設(shè)計(jì)研究。

二、問卷調(diào)查及結(jié)果分析

本研究采取問卷調(diào)查的方法了解國內(nèi)家庭中書桌書架及多功能工作臺的使用情況。該問卷被調(diào)查的對象主要為剛大學(xué)畢業(yè)的年輕人及住房面積不大的居民，他們對于書桌書架和多功能辦公桌有著較大需求，但也因居住空間限制了可購買的品種和數(shù)量。

（一）問卷設(shè)計(jì)

問卷的內(nèi)容主要包括：受訪者的居住地，家中是否擁有書房、書桌、書架及可升降辦公桌，平均每周在家使用書桌的時長，選購書桌書架時關(guān)注的問題，心目中書桌，書架及可升降辦公桌的價位，是否了解久坐對人體的傷害，是否采用坐立交替的辦公姿勢等方面。

（二）問卷發(fā)放與回收

問卷通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)放，邀請來自全國26個省、自治區(qū)和直轄市的受訪者在線填寫，最終回收到362份有效問卷。

（三）調(diào)查結(jié)果與分析

受訪者居住地情況（如圖1），主要集中在省會城市和地級市，分別占總?cè)藬?shù)的37.57%和27.62%，來自縣級市和直轄市的分別占22.38%和7.73%，其他地區(qū)占4.7%。

受居住地房價較高、家庭規(guī)模較小等影響，超六成的受訪者家中沒有獨(dú)立的書房，但有45.03%受訪者表示家中既有書桌又有書架。出于空間限制及性價比等因素的考量，還有23.76%的家庭擁有書桌書架組合體。

從書桌使用時長上來看，每周在家辦公、學(xué)習(xí)的時間在1-5小時之間的受訪者最多，達(dá)到總數(shù)的49.85%，時間在5小時以上的人最少，僅占19.7%，時間在1小時以內(nèi)的占30.45%（如圖2）。說明除學(xué)習(xí)、加班等因素外，家中書桌的使用時間并不長，因?yàn)槿藗冊诩抑饕M(jìn)行的還是休息和娛樂等活動。因此過半數(shù)受訪者希望書桌、書架除了基本的書寫、放書作用外，還能兼具收納儲物等功能。

在市面上挑選書桌或書架時，關(guān)注尺寸大小的人最多，達(dá)到了66.85%;其次則是外觀是否美觀，比例達(dá)64.92%;關(guān)注價格和功能的比例分別為63.81%和63.26%;材料是否環(huán)保的達(dá)57.18%（如圖3）。這說明家具尺寸大小、外觀、價格、功能等方面仍是家庭選購時考慮的首要因素。

41.16%的受訪者表示書桌的心理價位在500元以下，47.97%的認(rèn)為500-1000元較為合適，僅11.05%的表示超過1000元。書架的價格在這三個范圍的比例分別為41.99%、45.03%和12.98%。雖然實(shí)木制成的家具無論是質(zhì)量還是外觀都優(yōu)于人造板材，但有關(guān)環(huán)境保護(hù)的政策越來越嚴(yán)格，實(shí)木材料的價格也隨之不斷上漲[5]。而實(shí)木顆粒板材等人造板材，其價格不僅可以被廣大消費(fèi)者接受，用它制成的板式家具還可方便裝卸。在提及可升降辦公桌的價格時，24.03%的受訪者希望控制在500元以下，希望價格在500-1000元及1000-2000元的分別占47.79%和23.48%，僅4.7%的人表示價格在2000元以上較為合理。

在調(diào)查中，習(xí)慣坐姿工作的受訪者達(dá)60.77%，習(xí)慣站姿的僅有6.91%，而習(xí)慣坐立交替辦公學(xué)習(xí)的已達(dá)32.32%（如圖4）。

根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 6385（2016）在作業(yè)區(qū)域的基本要求，交替坐和站的姿勢才是正確的辦公姿勢。在所有受訪者中，知道坐立交替是正確辦公姿勢的僅有38.12%，但63.54%和18.23%的人了解或非常了解久坐對于人體的傷害（如圖5）。

家中有可升降桌子的僅占受訪總?cè)藬?shù)的10.5%。在家中沒有可升降桌面的受訪者中，51.23%的人表示沒有購買可升降辦公桌的打算，13.89%的人表示打算購買，34.88%的人則還沒考慮清楚。在沒有購買打算及還沒考慮清楚的人群中，38.71%的人表示書桌使用較少，37.99%的人則表示調(diào)節(jié)升降過于麻煩，而32.97%的人表示更習(xí)慣一種坐姿，認(rèn)為價格過高的也有28.32%（如圖6）。可見，人們的學(xué)習(xí)辦公習(xí)慣及價格仍是影響人們選擇可升降桌子的主要因素。

在家中有可升降桌面的人群中，在提及當(dāng)初購買可升降桌面的原因時，65.79%的人表示因?yàn)榭梢郧袚Q多種辦公姿勢，39.47%的人則被其新穎的功能吸引，另有部分受訪者表示家中有正在上學(xué)的孩子，可升降書桌的高度可伴隨孩子的成長而調(diào)節(jié)（如圖7）。

雖然家中有可升降辦公桌，但37.35%受訪者表示家中的桌子是通過螺絲螺母在桌腿幾個特定位置的卡緊來實(shí)現(xiàn)升降，較為繁瑣;22.89%的表示通過手柄的搖動帶動齒輪的轉(zhuǎn)動實(shí)現(xiàn)升降，調(diào)節(jié)比較方便;39.76%的則表示希望通過電動推桿升降裝置實(shí)現(xiàn)桌子的升降，但是桌子價格普遍較高。

本次問卷調(diào)查中，超六成受訪者家中沒有獨(dú)立的書房，同時，問卷還反映了市面上書桌書架組合體體型較大且無法進(jìn)行桌面升降、而可升降桌面價格又較高等問題，因此，本研究設(shè)計(jì)的功能尺寸可調(diào)的多功能工作臺，能較好地解決當(dāng)前存在的這些問題，即在充分發(fā)揮書桌和書架的基本功能時，節(jié)省空間，降低成本。

三、多功能工作臺設(shè)計(jì)分析

本研究設(shè)計(jì)的多功能工作臺主要結(jié)構(gòu)分為書架和書桌兩部分，書架可以放置及儲藏紙質(zhì)資料及部分雜物，書桌部分則可以實(shí)現(xiàn)坐立交替辦公的需求，側(cè)視圖如圖8所示。

（一）書架設(shè)計(jì)分析

1. 固定部分

書架的固定部分采用傳統(tǒng)的柜格。不同規(guī)格的書籍、報(bào)刊等紙質(zhì)資料都有放置空間。貯藏型家具的高度可分為上、中、下三段，590mm以下的部分可以放置較重或不常用的物品或書籍。中段在590-1880mm，是視線和取物的最佳區(qū)域。1880-2400mm為上區(qū)段，人在立姿單手托舉的最大高度為1880mm[6]。因此，書架最上層高度設(shè)計(jì)為1880mm，在實(shí)現(xiàn)高層空間利用的同時，方便拿取物品。

2. 活動部分

書架的活動部分主要由一個底部裝有萬向輪的柜子組成。該柜子可在不使用時放置在書桌底部，充分利用了空間資源。在使用者采用坐姿辦公時，可將柜子移出，不影響坐姿辦公時腿部的舒適感。

（二）書桌設(shè)計(jì)

書桌部分主要由桌面、升降機(jī)構(gòu)、桌腿等三個部分組成。

1.桌面長寬設(shè)計(jì)

通常作業(yè)域是以上臂靠近身體、曲肘前臂平身做回轉(zhuǎn)運(yùn)動時所包括的范圍，通常作業(yè)域在390mm范圍內(nèi)。考慮到桌面仍要擺放其他工作用具的現(xiàn)實(shí)情況，因此桌面寬度設(shè)計(jì)為500mm，長度為1000mm。桌面還設(shè)計(jì)有防落隔檔，大大減少了書桌在進(jìn)行水平位移時物體滑落的可能。

2.升降桌面高度范圍設(shè)計(jì)

用戶在使用市面上的多數(shù)桌面時，往往會產(chǎn)生腰酸肩痛的現(xiàn)象，這是因?yàn)樽宿k公時，腰椎處于彎曲狀態(tài)，且肘部在桌面上得不到合適的支撐致使肩部處于不自然狀態(tài)，長時間椎間盤內(nèi)壓力過大和肩部的肌肉緊張導(dǎo)致的。所以，本研究采用高位面的桌面，桌面設(shè)計(jì)高度為肘高，以此為依據(jù)設(shè)計(jì)的多功能工作臺既能實(shí)現(xiàn)舒適的站姿辦公，又能在坐姿辦公時大大緩解部分健康問題。同時配備類似吧臺椅等高座面的椅子，可以讓使用者在坐姿工作時也能保持脊柱的挺立，肘部能自然放在桌面上，很好地緩解可能產(chǎn)生的疲勞感。

升降機(jī)構(gòu)采用價格較低的手搖升降裝置，通過書桌底部手柄的搖動帶動齒輪，齒輪旋轉(zhuǎn)后，與支撐桌面底部立柱內(nèi)的絲桿密切接觸從而實(shí)現(xiàn)升降。根據(jù)《中國成年人人體尺寸》，我國成年男子和女子肘高的第5百分位數(shù)分別為954mm和899mm，第95百分位數(shù)分別為1096mm和1023mm，且按照一般站立作業(yè)最佳工作面高度為肘高以下50-100mm的規(guī)律，桌面高度設(shè)計(jì)范圍為850-1000 mm。

3. 桌腿設(shè)計(jì)

實(shí)現(xiàn)書桌水平位移的重要結(jié)構(gòu)是安裝在桌腿底部的滑輪及升降機(jī)構(gòu)底部的滑道。桌腿底部的滑輪配有鎖緊裝置，當(dāng)桌子移動到合適的位置后，能夠?qū)⑽恢霉潭ㄗ。ＷC使用狀態(tài)的穩(wěn)定性。在用戶拉出桌面時，桌腿與升降機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)同步水平位移，這樣就實(shí)現(xiàn)了無須清理桌面即可進(jìn)行書桌空間尺寸的變化。當(dāng)書桌處于收納狀態(tài)時，桌面也可倚靠，供使用者進(jìn)行簡單的站姿辦公。

四、結(jié)語

本研究著眼于剛步入社會的年輕人及住房面積不大的居民對高效利用空間資源的多功能工作臺的真實(shí)需求，在書架設(shè)計(jì)中重點(diǎn)利用了書桌上部及底部的空間，在書桌設(shè)計(jì)中則實(shí)現(xiàn)了水平及垂直方向的尺寸變換：水平方向上，書桌部分在平時不使用時，可以推回至?xí)芟旅?垂直方向上，則可以讓用戶通過手搖的方式進(jìn)行桌面的升降，從而實(shí)現(xiàn)辦公姿勢的切換。

如今中小戶型的普及和人們對于空間高效利用的需求勢必會給功能尺寸可變家具的設(shè)計(jì)與發(fā)展帶來極大的影響。同時，人們對于健康的日益重視將使可以坐立交替的家具獲得大眾的認(rèn)可，因此，本文所設(shè)計(jì)的功能尺寸可調(diào)的多功能工作臺將擁有良好的前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉建學(xué)，關(guān)惠元.書房形態(tài)的變遷與書房家具設(shè)計(jì)[J].家具與室內(nèi)裝飾，2009（10）：68-69.

[2]翦哲.物聯(lián)網(wǎng)背景下升降辦公桌發(fā)展方向研究[J].家具與室內(nèi)裝飾，2017（1）：22-23.

[3]田李瑩.基于人機(jī)工程學(xué)的辦公桌椅設(shè)計(jì)與研究[D].洛陽：河南科技大學(xué)，2018.

[4]戴瑛瑛.能預(yù)防近視的升降書桌[J].發(fā)明與革新，2001（1）：30.

[5]何濤，王洪閣.可持續(xù)發(fā)展下現(xiàn)代家具設(shè)計(jì)的材料研究與應(yīng)用[J].藝術(shù)與設(shè)計(jì)（理論），2018（11）：83-84.

[6]程瑞香.室內(nèi)與家具設(shè)計(jì)人體工程學(xué)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2015：148-149.

作者簡介：夏宣原，東北林業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院。

張萌萌，東北林業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院。

保碧嬌，東北林業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院。

王瑄，東北林業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院。

陳皓婷，東北林業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院。

趙劍，東北林業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院。

通訊作者：陶毓博，博士，東北林業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院副教授。