多功能家具的设计理念及设计方法

术的统一。德国设计师沃尔夫岗维斯曾言在注重种类初始功能新设功能举例产品举例床榻坐卧多媒体、遥控、按摩、变形智能床、充气床、折叠床椅凳坐靠旋转、升降、按摩、移动按摩椅、折叠沙发、牙科椅箱柜储存自动开关、升降、消毒防霉衣橱、升降柜、保险箱桌案支撑旋转、升降、移动、变形旋转餐桌、自动麻将桌框架悬挂多层、升降、移动、遥控遥控窗帘、自动百叶窗门屏隔挡调温、隔音、自动开关自动门、音乐墙、淋浴屏品与市9第22卷第2期2009年3月机电产品开发与创新DEVELOPMENTINNOVATIONOFMACHINERYELECTRICALPRODUCTS多功能家具的设计理念及设计方法李政，王述洋（东北林业大学机电工程学院，黑龙江哈尔滨150040）VOL22,NO2产MAR,200场摘要阐述多功能家具的概念、特征和种类，研究该类产品的设计理念和设计方法，探讨多功能家具的两个发展趋势。关键词多功能家具；工业设计；集成化；模块化中图分类号TS6640引言文献标识码A文章编号10026673（2009）0204303表多功能家具的种类多功能家具早在80年代初就已经在欧、美等发达国家崭露头角，而我国的多功能家具市场则是在近十年才逐渐形成，至今方兴未艾。有关业内人士表示，到2010年，中国智能化家具的市场份额可能会突破100亿元，到2015年有可能飞速提升到500亿元左右1。可以预见，多功能家具占国民消费比重将逐步加大，该产业符合“用设计拉动内需”的时代要求，发展前景可物2，反映着人们的生活观和价值观。我国是个重传统观，设计空间广阔。本文首先阐述多功能家具的概念、特征和种类，进而研究其设计理念和设计方法，最后探讨多功能家具的发展趋势。1多功能家具的概念、特征和种类概念多功能家具是一种在具备传统家具初始功能的基础上，实现其它新设功能的现代家具类产品，是对家具的的再设计。特征多功能家具区别于传统家具的四个显著特征是机电一体化技术的融合，计算机技术的应用，新材料的应用，精巧的可调式构造。一件多功能家具至少具备其中一个特征。种类参照家具行业标准，可以将多功能家具按其初始功能分为六类床榻类、椅凳类、箱柜类、桌案类、框架类和门屏类，详见表1。2多功能家具的设计理念21设计符合文化消费的本源是文化，多功能家具本身也是文化的产收稿日期20090105作者简介李政1984，男，在读硕士研究生。研究方向机械设计及理论专业工业设计；王述洋1958），男，现任东北林业大学机电工程学院院长，教授，博士后，博士生导师。的国度，习俗往往决定需求，地域文化普遍而稳定地规范着整个地区人们的消费行为，设计应该尊重并符合习俗文化。设计者若单纯地从使用功能角度来理解、约束多功能家具，就会陷入功能至上的理念误区，丢失产品承载的文化信息。22设计顺应时代当今，以人为本、“中国制造”走向“中国创造”、扩大国内市场需求等理念逐渐成为我国经济发展的主流。在核心技术相差无几或者明显落后于人的情况下，走工业设计创新的道路，可以提升产品魅力，刺激民众消费。23“需求功能”该理念是强调“人的需求第一性”的人本设计理念，即科技服务于人，多功能家具的设计服从人的生理需求和心理需求生理需求包括人体在不同环境下的体温、体表压力分布以及肌肉疲劳程度等因素；心理需求包括人们的审美联想、心理效应、价值观念乃至信仰等3。例如，本院设计研究的多功能人性化睡床，具有红外体温监控、温湿度智能调节、自动升降多媒体、床头按摩靠背、助力器、网络报警等多种功能。24“科艺交融”多功能家具既是传统与现代的统一，又是技术与艺443产品与市场其使用价值的前提下，要赋予家具以艺术文化价值的生命力。多功能家具尤其要注重艺术上的表现力、亲和力和感染力，否则会因功能的增加，脱离了使用环境，给人感觉像是冰冷的仪器、设备或是器械，而缺少“家具味”。多功能家具在造型上兼收并蓄，洛可可式浪漫自然的风格常见于家居住宅；简约明快、科技感强的造型更适用于办公场所；古罗马建筑中的绳结纹、鸟羽和萝草纹样等雕饰5常见于高档宾馆、别墅。多功能家具的色彩设计也不可忽视，购买家具时人们首先注重的是色34局部模块化设计局部模块化就是将各个功能实体标准化、单元化，设计成易于拆装的功能模块。多功能家具模块，是指能组装成家具产品的、可批量生产的、具有一定功能和接口结构的通用家具零件或组件，如按摩靠背、升降系统、控制屏、助力机构箱等。多功能家具模块可以单独设计制造，也可以预制储备以供急需，还可以规模生产以降低成本，甚至可由专业厂家制造，成为独立的商品在市场上流通。用户通过模块化拼组的方式，将不同的彩，当色彩不中意时，就不会去重视其形式与质量了6。功能加以组合，以满足个性化需求。企业可以通过功能功能分区的配色、流行色的选用、避免色彩污染等问题都是设计者在多功能家具色彩设计中应当考虑的。的附加、集成、替代、兼容、移植、压缩等方式，实现产品功能的多样化，降低新产品的开发成本，增强对市3多功能家具的设计方法场的响应能力，延长产品的生命周期35机电一体化技术的融合10。31发明问题解决办法多功能家具的研发过程充满了物理矛盾和技术矛在家具上应用各种机构甚至安装部分电器已趋于普遍，像按摩椅、自动百叶窗。与传统家具相比，机电一盾，是TRIZ理论的用武之地。有了TRIZ理论的冲突分体化家具更加人性化11，其设计原理包括机械原理、析法、“物质场”模型、ARIZ矩阵等创新利器，技术电工电路学、液压气动和电气控制原理等，常见的机电问题大多可以迎刃而解。一体化机构有三类，见表212。32计算机辅助产品研发研发人员利用CAD、CAE、CAM等技术手段，确表机电一体化设备的常见机构类型保多功能家具设计这一系统工程的整体高效7，实现无类型描述纸化设计和并行设计。工业设计人员将手绘稿通过ALIAS、3DSMAX建模，使用二次开发的SOLIDWORKS进行单一机构常用的有连杆机构、凸轮机构、齿轮机构和螺旋升降机构等。人机设计8，或用RE软件快速成型改造；结构设计人组合机构采用组合机构可以实现较复杂的运动功能。员使用CATIA、PRO/ENGINEER、PRO/MECHANICA等软件对不电动机、传动装为了使家具的调节动作轻便、减少噪音，常使同材质的连杆、钣金、齿轮等部件进行结构强度分析、置和控制装置用液压，还有各种电机及传动装置。做运动仿真；机械设计人员使用AUOCAD、CAXA绘制总装图和零件图；电气工程师或软件工程师利用MATLAB、C、JAVA对嵌入式系统进行编程或模拟；工艺技术人员使用油泥快速成型机等各式CNC系统提高模36计算机技术的应用设计人员将数字化、网络化等计算机技术应用于家具，创造出智能化家具。智能化家具是多学科相互交叉渗透的产物，涉及现代高尖端工程理论和控制技术如图型和样机制作效率。可见，设计团队包括家具设计师、1所示13。目前，商用型智能化家具已经屡见不鲜，比工业设计师、机械工程师、控制工程师、软件工程师、制造工艺师等各类人才。33整体集成化设计集成化设计是基于并行工程思想的设计方法，它力求使产品开发人员在设计一开始就考虑到产品整个生命如豪华洗浴中心里的高档智能沙发床，实验室中的智能控温储藏柜，高危病房里的医疗监护床等等。在我国，智能化技术从商用到民用尚需一个过渡期，随着这类技术的转化与推广，相信智能化家具会在不久的将来“飞入寻常百姓家”。周期9。多功能家具是典型的多功能产品，设计上采用功能集成的方法，集智能化（机电一体化、数字化、网人工智能系统论控制论信息论家具设计与制造理论理论基础络化）、艺术化、生态化、标准化、模块化、人性化、通用化、本土化和民族化于一体，脱离单一性状，避免孤立作用。目前设计人员多采用系列化尺寸、组合设计、嵌入式控制系统、32MM人造板标准化集成设计、小范围内可调的柔性化结构模式等来实现多功能家具的系统集成。44智能化家具传感器技术智能控制技术信息技术微电子技术伺服驱动技术技术基础图1智能化家具理论与技术基础图FIG1BASICOFTHETHEORYANDTECHNOLOGYOFINTELLIGENTFURNITURE产品与市场37新材料的应用用新材料设计家具，不但可以获得全新的造型结构，还能实现令人意想不到的新功能。例如，纳米材料不仅防潮、隔菌，还具备超强柔韧性；形状记忆合金变形后在一定温度、酸碱度条件下能恢复原有形状；复合材料的强度、刚度往往数倍于相同体积、形状的原组成成规模。42中、小户型多功能家具中、小户型住宅的面积狭小，空间资源紧张。法国家具设计师阿兰莱泰谢尔设计出电气控制升降家具，依靠8种标准尺寸的“夹楼”，极大地节省了居室空间。“空间在世界各地都很宝贵，但亚洲尤其如此。”莱泰谢材料；感光、感压、感酸碱材料可以做传感器；玻璃、尔说，“拥有个人空间是达到小康生活质量的基本条纸质等材料节能环保。38精巧的可调式构造多功能家具并不都是复杂的机构或全新的材质，一套连杆机构、几处柔性连接、轮子、机扣、滑道等许多简单却精巧的构造同样能实现新功能。如可调高度的座椅、书桌，轮椅、旋转餐桌、折叠沙发椅、组合书柜等。4多功能家具的发展方向41智能化家具智能化家具是现代多功能家具的典型代表，引领着一种全新的生活方式。调查显示，大多数人对智能化家具感兴趣，认为拥有智能化家具是件快乐的事情，也是提高生活质量的象征；64的被调查对象在不同程度上想拥有智能化家具；16的人认为智能家具比普通家具最多高出300500元可以接受，44认为高5001000元可以接受，33认为高10002000元可接受，还有件，我希望能在这方面给人们以帮助。”自动折叠或升降家具让居室空间扩大了一倍，为人们创造全新生活方式，是多功能家具的又一重要发展方向。5结束语好的设计，反映时代需求，留下历史痕迹。多功能家具继承并创新了传统家具的形态和功能，融合机电一体化、计算机等现代科学技术，为人们提供更加人性化的服务，具有广阔的生存和发展空间。本文初窥端倪，权作引玉之砖。参考文献1段海燕,吴智慧智能化家具功能模块化设计J家具与室内装饰,2006,52柳秀者消费文化与家具设计J家具与环境,2006,43王显芳现代居家卧具的人性化设计理念及技术支撑的应用研究D哈尔滨东北林业大学,20074杨纯红中国现代家具设计理念研究D长沙中南林业科技大学,7的人认为只要喜欢，高多少都可以13。可以预见,智2006能化家具将在未来生活中扮演重要角色如图2所示。随着性价比的升高及配套系统的完善，民众的购买欲望也将得到提升，智能化家具市场将在未来2050年逐渐形5ANITASHAWACELOOKSTOCOLORYOURLIFEJPAINTCOATINGSJANUARY/FEBRUARY,20036张萍家具的色彩及色彩设计研究D长沙中南林业大学,2004,67VONGEORGEHMARCUSFUNCTIONALISTDESIGNANONGOINGHISTORYMNEWYORKPRESELVERLAG,20008严俊伟面向家居产品定制设计的人机设计方法研究D西安西北工业大学,2004,39宋孝周全装修住宅中嵌固式家具的集成设化计J木材工业,2006,410安胜足,翟燕,关惠,耿凤梅板式家具模块化设计方法J家具与室内装饰,2006,711王洪亮,于伸浅析机电一体化的家具设计J中国家具,2006,712王树才,邓在京,徐有明机电一体化家具的探讨J木材工业,2004,113段海燕智能化家具的研究D南京南京林业大学,2006,6DESIGNTHEORIESANDMETHODSOFMULTIFUNCTIONALFURNITURELIZHENG，WANGSHUYANG（COLLEGEOFMECHANICALANDELECTRICALENGINEERING,NORTHEASTFORESTRYUNIVERSITY，HAERBINHEILONGJIANG150040，CHINA）ABSTRACTDE