張萍，袁泉，張怡

基于人機舒適性關(guān)鍵指標的新中式座椅設(shè)計

張萍，袁泉，張怡

（合肥工業(yè)大學(xué) 建筑與藝術(shù)學(xué)院，合肥 230009）

新中式家具是在傳統(tǒng)美學(xué)規(guī)范之下，運用現(xiàn)代的材質(zhì)及工藝，演繹傳統(tǒng)中國文化的經(jīng)典精髓，使家具不僅擁有典雅、端莊的中國氣息，并具有明顯的現(xiàn)代特征。文章以座椅人機舒適性關(guān)鍵指標為基點，從生理要求、尺寸規(guī)范和座椅材質(zhì)等方面探討座椅的設(shè)計要求，將設(shè)計理念與明式風(fēng)格相結(jié)合起來，探討新中式座椅設(shè)計的原則，提出兩款新中式座椅的設(shè)計方案。其中人機工程學(xué)的應(yīng)用為新中式家具的設(shè)計發(fā)展提供了新的思路和方向。

新中式；座椅；舒適性關(guān)鍵指標；人機工程學(xué)

引言

近年，新中式家具開發(fā)的熱潮有增無減，在市場上受到用戶的追捧。它是中國傳統(tǒng)家具文化意義在當前時代背景下的演繹，承載了當代設(shè)計對中國文化的充分理解。新中式家具概念的出現(xiàn)為更好的繼承傳統(tǒng)文化技藝和在此基礎(chǔ)上探索現(xiàn)代設(shè)計元素提供了思路和方向。但是由于多種因素的限制，目前市場上的新中式家具存在許多不合理性。比如：新中式的家具由于用料限制，形態(tài)顯得尤為生硬，特別是座具的設(shè)計缺少現(xiàn)代人機工程理論的指導(dǎo)，不能滿足用戶對于舒適性的要求。因此，利用現(xiàn)代設(shè)計理論作為指導(dǎo)，針對新中式座具的改良設(shè)計就顯得非常有意義。

針對座椅的舒適性研究和新中式座椅的文化探究，已有學(xué)者分別從不同的角度，不同的目的，取得了一些研究成果。安勝足、翟燕、張曉燕在《明式家具的審美特征與現(xiàn)代中式家具設(shè)計》中，提出了在現(xiàn)代中式家具設(shè)計中不僅要運用有形元素，更應(yīng)融入傳統(tǒng)文化的精髓，以形成中式家具藝術(shù)文化特質(zhì)。祝琳在《新中式座椅的和諧化設(shè)計研究》中引用了“人—座椅—環(huán)境”系統(tǒng)的分析方式構(gòu)建新中式座椅的和諧化設(shè)計理念和體系。張濤在《從人機工程學(xué)的角度分析坐具設(shè)計下的人文關(guān)懷》一文，從人體工程學(xué)的角度出發(fā)，讓使用者與座具互動的過程中體會不僅是使用更是適用，體現(xiàn)人性化或趣味性。

縱觀中國當代家具在新中式風(fēng)格上的設(shè)計，較好地把握了對以明

式家具為主的中國傳統(tǒng)風(fēng)格的提煉和繼承，但對現(xiàn)代人的生活環(huán)境、生活習(xí)慣、心理需求并沒有較為深入的理解和實踐。本文以座椅為案例，以明式家具的精髓為基礎(chǔ)，從人機工程學(xué)出發(fā)，探討一套新的新中式家具設(shè)計的思路和方法。

一、明式家具分析

中國傳統(tǒng)家具以其獨有的東方韻味享譽全世界，其中明式家具更代表了中國傳統(tǒng)家具設(shè)計水平及制造工藝的最高水準，同時也對西方家具產(chǎn)生了深遠的影響。這一時期家具的造型、裝飾、材料等，都已達到了盡善盡美的境地，被后世譽之為“明式家具”。

（一）明式家具造型特征

明式家具的整體以框架式樣為主要的結(jié)構(gòu)樣式，造型“巧而得體，精而合宜”。不以繁復(fù)的花飾取勝，以線為主而又線形豐富，給人以舒展流暢的曲線美。明式座椅是最具典型代表的曲線型的高足坐具，結(jié)構(gòu)科學(xué)合理、用材精良古雅，有著質(zhì)樸簡潔的造型和素雅、端莊的裝飾。此外，有文人的參與，使得明式家具在造型上趨于使用功能的合理和舒適，更讓明式座椅擁有極高的藝術(shù)美感和嚴格比例關(guān)系。

然而，從現(xiàn)代人使用的角度來說，明式座椅常常會產(chǎn)生坐著不舒適的感覺。根據(jù)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)分析，明式座椅和現(xiàn)代國際標準座椅之間存在著較大的差異性，其人機工程學(xué)數(shù)據(jù)不符合舒適度的要求，需要在原先的藝術(shù)風(fēng)格基礎(chǔ)上進行調(diào)整，改造中國古典家具，使其更符合現(xiàn)代家居生活和使用的需要。

（二）新中式家具的概念和特征

所謂新中式風(fēng)格，是通過中式風(fēng)格的特征，表達對清雅含蓄、端莊豐華的東方式精神境界的追求。它是依據(jù)古人對物品外在的形式的感知經(jīng)驗演變而來，設(shè)計上運用簡單的幾何形狀來表達。新中式家具主要特征包含兩方面，一是傳統(tǒng)文化意義在當前時代背景下的演繹；二是對當代文化充分理解基礎(chǔ)上的當代設(shè)計。因此，新中式風(fēng)格不單是純粹的元素堆砌，而是通過對傳統(tǒng)文化的認識和理解，現(xiàn)代元素和傳統(tǒng)元素的融合，以現(xiàn)代人的審美需求打造富有傳統(tǒng)韻味的事物，讓傳統(tǒng)藝術(shù)在當代社會得到適當?shù)恼宫F(xiàn)。但是由于新中式家具起源的缺陷，往往缺少使用者使用的體驗，造成新中式家具在使用中不能令人滿意的局面。

圖1 產(chǎn)品形態(tài)分析

圖2 產(chǎn)品人機形態(tài)與人的交互關(guān)系

圖3 人機形態(tài)舒適性的組成結(jié)構(gòu)

二、座椅人機形態(tài)與舒適性原理

（一）人機形態(tài)概述

形態(tài)是一種空間尺度，產(chǎn)品形態(tài)則主要包含形狀、色彩、質(zhì)感、結(jié)構(gòu)、運動、組織等部分。在人機交互領(lǐng)域中，產(chǎn)品形態(tài)主要分為人機形態(tài)和技術(shù)形態(tài)兩部分。

如圖1所示，產(chǎn)品形態(tài)中的技術(shù)形態(tài)與人機形態(tài)是包含形狀、結(jié)構(gòu)等形態(tài)要素的，要素通過對人的感觀產(chǎn)生相應(yīng)的影響，再通過信息交流互通的方式體現(xiàn)產(chǎn)品功能特點。在人與產(chǎn)品之間的不斷交互中會產(chǎn)生必要的接觸和信息交流，那么產(chǎn)品與人體就一定存在廣義的接觸面，并且對人體的運動的方式和范圍會有一定的限制性。

產(chǎn)品的形態(tài)設(shè)計囊括了安全性、高效性、舒適性、健康性等方面的內(nèi)容。就座椅設(shè)計而言，人機形態(tài)的合理性往往對人體會產(chǎn)生一定的保護作用。由于長時間的使用過程中，疲勞性不斷地增強以至于會對人體健康產(chǎn)生負面影響。人機形態(tài)也就是一種產(chǎn)品形態(tài)，該形態(tài)與人體形成對應(yīng)關(guān)系并與人體接觸產(chǎn)生交互信息。因而，對人的生理、心理產(chǎn)生一定程度上的必要影響。（圖2）

（二）舒適性的含義

基于產(chǎn)品層面，舒適性指產(chǎn)品設(shè)計應(yīng)該以人的生理尺寸和生物學(xué)特征為目標。產(chǎn)品舒適性包括符合人的生理尺寸和生理特點的舒適性，或產(chǎn)品在不同生活或工作狀態(tài)下的合適程度。符合人的生理尺寸和生理特點只是舒適性評價的一個方面，廣義的講，產(chǎn)品設(shè)計還應(yīng)符合使用者心理需求，如視覺上的賞心悅目；材質(zhì)觸摸上的柔軟或堅硬；另外給人人文關(guān)懷和精神慰籍，同樣也是舒適的表現(xiàn)。

人機形態(tài)的靜態(tài)舒適性包括形態(tài)舒適性、接觸舒適性與操作舒適性三個方面，這三方面內(nèi)容互相影響且互相獨立（圖3）。形態(tài)舒適性是座椅外觀造型的評價指標，人們憑借肉眼主官的觀察座椅的整體形態(tài)，并通過視覺體驗選擇自己喜歡的造型。接觸舒適性主要與產(chǎn)品形態(tài)和人機接觸面相關(guān)，不同的形態(tài)，人體接觸面不同，隨著人體體型的變化，座椅的高度、角度和寬度都會有不同的要求。（圖4）

（三）人機形態(tài)與舒適性的關(guān)系

如果孤立地考慮，無論是人還是產(chǎn)品都無法給產(chǎn)品提供一種恰如其分的造型形式。因而，產(chǎn)品的形態(tài)只能從人與產(chǎn)品間的關(guān)系中去尋求造型尺度的合理依據(jù)，于是這種人機關(guān)系上升為產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計的主要因素了。

同時，舒適性隨著社會物質(zhì)條件和精神條件的豐富而應(yīng)運而生。人的生理、心理需求對舒適性有很大影響，更加顯現(xiàn)了研究形態(tài)的人機設(shè)計與舒適性關(guān)系的重要性，從而能幫助產(chǎn)品得到更多用戶的青睞。在設(shè)計過程中，舒適性與人機形態(tài)是不可分割的整體，研究產(chǎn)品的人機形態(tài)，也就是將設(shè)計重點從“以產(chǎn)品為中心”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙匀藶橹行摹?，設(shè)計制造出更適宜人的產(chǎn)品。

三、影響座椅人機舒適性的關(guān)鍵性因素

現(xiàn)代座椅設(shè)計不僅要考慮形象的“新穎性”，更要符合科學(xué)的合理性和思維邏輯的嚴密性。影響人們乘坐舒適性的關(guān)鍵指標是座椅的靠背、坐高、扶手等。除此之外，坐姿正確與否對疲勞也有一定的影響。

（一）座椅靠背與人機舒適性

在立姿狀態(tài)下，人體脊柱是自然呈現(xiàn)“S”形，脊柱包含了頸曲、胸曲、腰曲和骶曲等四個自然生理彎曲，就座時，座椅靠背形面應(yīng)該包含讓人體脊柱呈“S”形曲線的形態(tài)特征（圖5），保證人在坐姿狀態(tài)時脊柱接近正常的生理彎曲，以減少腰部疲勞和腰椎損傷。

考慮到人體生理結(jié)構(gòu)的影響，座椅設(shè)計應(yīng)使使用者的脊柱處于正常生理彎曲狀態(tài)，各部分肌肉處于放松狀態(tài)，身體所彎曲的角度以及所受的壓力都要有利于保持人體正常的血液流通和循環(huán)。由于下體的腰椎承重最大，則彎曲度也最大。

由此可得，最舒適的座椅靠背的設(shè)計要求是：其一，靠背側(cè)面曲線需符合人體自然生理彎曲的形狀，使背部尤其是腰部肌肉得到放松，并使得肌肉受力強度較小的狀態(tài)；其二，座椅的靠背下部腰托部分應(yīng)能為人體的腰部的腰椎和腰間盤提供有效的支撐力，讓使用者保持身體的穩(wěn)定性，并且增加了體感的舒適度。

（二）座椅坐面造型與人機舒適性

坐骨周圍的臀部沒有骨骼的支撐，但是有較多的脂肪，所以可以承受一定程度的壓力。坐墊深度與靠背及腰托聯(lián)系密切，不合適的坐墊深度會直接導(dǎo)致人體背部與腰部無法得到有效支撐。而且臀部前端和大腿下方排布了大量的血管和神經(jīng)，如果承受過大壓力，必會影響血液循環(huán)和神經(jīng)傳導(dǎo)，引起腿部的不適。因此，要想增加坐墊舒適性，就要避免臀部周圍及大腿承受多余的壓力。坐深過深，背部需要較大幅度后傾才能考到椅背，使背部得不到有效支撐。坐深過淺，大腿前部沒有支撐，易產(chǎn)生疲勞。因此，坐墊的深度應(yīng)設(shè)計為臀部至大腿全長的3/4，一般取400至480mm。

（三）座椅材料與人機舒適性

座椅的材料相當于座椅的皮肉和骨骼，是座椅功能和舒適性最好的表現(xiàn)媒介。而靠背和坐墊是與人體直接接觸的部件，其材料對座椅的舒適性有很大的影響。

真皮材料能使座椅顯得高檔、氣質(zhì)，使座椅在視覺上和觸覺上給人以良好的感受。真皮座椅散熱性較好，能夠及時的將身體熱量散去。由于材料密度較強，表面光滑，防水性好，極易清理。同時，散熱性強帶來的缺點就是極易吸熱或散熱。

PU材料擁有真皮的透氣、吸濕、柔軟、耐磨和舒適感強等特點，具有和真皮無異的質(zhì)感，卻比真皮更加結(jié)實耐用易保養(yǎng)。PU皮座椅相比真皮座椅廉價，且強度比真皮座椅低，耐磨性也不夠強，長時間使用容易脫皮或者爆皮。

棉布座椅的坐墊和靠背都以海綿塑造成型，配以棉布椅套。以海綿作為內(nèi)芯，造型設(shè)計性不強，而且比較不耐臟。保溫性好，夏天容易積攢熱量，使臀部和背部皮膚受傷，棉布座椅的耐用性也不是很好。

根據(jù)以上對于座椅椅面材料影響舒適性因素的分析，在其座椅設(shè)計中將考慮采用皮面座椅，以保證明式座椅的美觀性、品質(zhì)性和舒適性。

圖4 人體坐姿側(cè)視圖

圖5 人體脊柱生理彎曲與曲線提取

圖6 圈椅

圖7 新中式圈椅設(shè)計效果圖

圖8 官帽椅

圖9 新中式官帽椅設(shè)計效果圖

四、新中式座椅設(shè)計

（一）新中式座椅設(shè)計原則

針對新中式風(fēng)格傳達清雅含蓄、端莊豐華的東方式精神境界的追求，考慮在設(shè)計風(fēng)格上，通過對傳統(tǒng)中式風(fēng)格元素進行分解和重構(gòu)，再融入現(xiàn)代座椅的設(shè)計元素，使二者風(fēng)格相得益彰；在設(shè)計原則上，在傳統(tǒng)中式家具的基礎(chǔ)上遵循人機工程設(shè)計標準，使得座椅更加符合現(xiàn)代人們的坐姿行為習(xí)慣，增強座椅舒適性；在使用對象上，作為現(xiàn)代風(fēng)格與中式風(fēng)格的結(jié)合，新中式風(fēng)格更符合當代年輕人的消費、審美和使用方式。

（二）設(shè)計方案

在此基礎(chǔ)上筆者嘗試設(shè)計兩款新中式坐具，作品繼承了明式家具凝練的中國傳統(tǒng)文化風(fēng)格，又符合人機工程設(shè)計要求，定位于年輕消費群體。

方案一如圖7所示，此坐具是基于明式家具的代表——圈椅（圖6）進行的再設(shè)計。座椅造型圓潤優(yōu)雅。座椅的圈背連接著扶手，從高到低造型一順而下流暢順承，這使得人們坐靠時，手肘部都可以得到有效的倚托，同時肩膀和手臂也可得到支撐，在一定程度上提高了座椅的舒適性。從造型上來說，采用圓弧形的椅圈，同直線的椅腳、橫檔、椅面形成對比呼應(yīng)，曲直線的交叉、一反平直無趣的意味。平直的座面與彎曲的扶靠形成了沉穩(wěn)與流動之間的對比感，給人一種美的視覺享受。

方案二如圖9所示，官帽椅（圖8）是明式家具的又一典型座椅。傳說中“官帽椅”是由于像古代官吏所戴的帽子而得名。這款座椅的造型特征在于搭腦兩頭伸出的地方，類似于宋代的官帽。設(shè)計中同時也遵循傳統(tǒng)設(shè)計的“四出頭”形式，即搭腦的兩頭和扶手的兩頭伸出。從官帽椅造型側(cè)面看，扶手同帽子的前部相似，椅背同帽子的后部相似。在線條處理上，椅面、椅腿、橫檔基本上作直線處理；從功能上考慮，椅背略作彎曲，變呆板為靈動。而椅背的搭腦和扶手的橫梁通過立柱后，又微向后方和兩側(cè)稍作彎曲，形成一條自然而流暢的曲線，即保留了“官帽椅”的審美意向，又符合人機工程學(xué)的設(shè)計要求。

在材料運用上，傳統(tǒng)家具用材珍貴稀有以及其復(fù)雜和精湛的生產(chǎn)工藝導(dǎo)致生產(chǎn)效率低下，造價頗高。由于此產(chǎn)品定位年輕消費群體，所以充分考慮生產(chǎn)成本，改變了傳統(tǒng)古代坐具的結(jié)構(gòu)工藝和材質(zhì)搭配。如圖7、圖9所示，椅子主體采用的是少量高檔木材和鋼管結(jié)構(gòu)構(gòu)成。此外，為了人們就坐的舒適性，在座面和靠背部位采用皮面軟墊覆蓋減少長時間就坐產(chǎn)生不必要的損害。明式圈椅和官帽椅的主要特征在于其椅圈和“S”型靠背，在設(shè)計中，為保留座椅華貴的風(fēng)格，這些的部件都是由高檔木材制作。其他基本主體結(jié)構(gòu)則是采用了簡單的現(xiàn)代鋼管加工工藝制作。這使得加工制作時間大大縮短，從而最大程度上減少了制作成本。同時采用現(xiàn)代成熟的金屬加工技術(shù)生產(chǎn)鋼管基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)也將進一步減少生產(chǎn)消耗。

傳統(tǒng)坐具由于文化寓意高于生理需求，所以在設(shè)計上僅滿足了整體的形象氣質(zhì)卻忽視了人機舒適度的重要性。方案設(shè)計中，針對扶手高度、腰靠高度、坐深等重要尺寸重新限定，以滿足現(xiàn)代家居的使用舒適性和人們使用的。

五、結(jié)語

本研究通過傳統(tǒng)明式家具的傳統(tǒng)造型特征分析和現(xiàn)代座椅的人機舒適性特點的論述，從生理要求和尺寸規(guī)范探討了座椅的設(shè)計的舒適性要求。從材質(zhì)、人機、工藝等方面分析新中式座椅存在的不足之處，利用現(xiàn)代的技術(shù)工藝將其材料、人機進行調(diào)整改良，并將設(shè)計理念與明式風(fēng)格結(jié)合起來，探討新中式座椅設(shè)計的原則。以此為基礎(chǔ)，提出兩款新中式座椅的設(shè)計方案。方案符合現(xiàn)代設(shè)計理論的要求，更兼具明式家具的設(shè)計風(fēng)格，具有一定的美觀性和實用性。這為以后的新中式坐具的設(shè)計發(fā)展提供了一定的理論依據(jù)和新的思路。

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Design of New Chinese-style Seat Based on Ergonomics

ZHANG Ping, YUAN Quan, ZHANG Yi
（College of Architecture Art Hefei university of Technology, Hefei 230009,China）

New Chinese furniture is under the traditional aesthetic norms, the use of modern materials and processes, to interpret the essence of traditional Chinese culture in the classic, so that furniture not only has elegant, dignified Chinese atmosphere, and has obvious modern characteristics. Based on the key indicators of seat comfort, the paper discusses the design requirements of seats from the aspects of physiological requirements, size specifications and seat materials, etc., and combines the design concept with the Ming style to discuss the new Chinese style seat design Principle, proposed two new Chinese-style seat design. The application of ergonomics has provided new ideas and directions for the design and development of new Chinese furniture.

new Chinese style; seat; comfort key indicators; ergonomics

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TB472

A

1008-2832(2017)03-0090-03

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