仿生設計在家具設計中的應用

段思琪(大連工業大學藝術與信息工程學院,遼寧 大連 116100)

仿生設計是以自然界萬物的形態、功能、結構、色彩等為研究對象，有選擇性的在設計過程中應用這種原理和特征進行設計實踐。仿生學在設計中的應用非常多，并且是當代家具設計師常用的手法之一，特別是對于兒童家具以及等具有特殊使用功能需求的家具設計。仿生設計分為五大類：仿生形式的設計、仿生色彩的設計、仿生功能的設計、仿生結構設計、仿生表皮設計，這五大類仿生設計相互關聯，各有特點，但是為家具設計提供了多種多樣的創新手法。

1.仿生形態設計在家具設計中的應用

仿生形態設計是指模擬一個生物的形態，逼真再現事物的形態。由于形態具有很好的趣味性、有機性、親和性、自然性，人們普遍愿意接受。此外，還有抽象形態的仿生設計，是將簡單概括的形體來反映事物獨特的本質特征。抽象仿生形態是在具象形態的基礎上經過細致的觀察、高度的總結而得出的仿生設計，盡管與仿生物的原始形態具有一定的區別。但是本質相似，精神實質相似，人們不會因其簡單的外形而失去對其仿生形態圓形的識別。當然，普遍抽象形態的仿生會因為個體的差異的想象力不同而可能對產品產生不同程度的認識差別。抽象仿生的絕妙之處，就是讓人感受到似曾相識。抽象形態仿生產品具有一定的變化性，因而滿足了存在各類造型喜好的家具設計需求。仿生形態的結構和造型并不是對自然生物的簡單模仿，而是通過對家具的性能及特點的要求來按照生物的某種特征進行制造與模仿并加以創新和改造。仿生設計在家具設計中對仿生物的形態的模仿是設計師想象力的再創作。在德國的著名難過設計師柯拉尼將仿生學設計應用到汽車外觀的設計中，將鳥的外形曲線應用到汽車車頂流線的設計中，降低車體的風阻力，通過觀察和創新，將設計與科學結合起來。在很多兒童家具和特色空間的設計中，仿生形態的家具設計被廣泛應用，例如顯現很多的兒童家具的儲物柜喜歡設計中動物的形狀，這種仿生形態設計既是對生物形象的抽象化處理，以剪影的形式表達對自然界的模仿，從而讓使用者產生心理認同感。

2.仿生色彩設計在家具設計中的應用

仿生色彩的設計是根據色彩自身的特點及色彩設計的原理而進行的設計，一般要注意色彩的色相、色彩的搭配、色彩實用的面積比例、色彩形態。在設計中應遵循簡單、相似、心理效應、色彩情感的關聯等因素。在設計中可以根據仿生物的原色彩進行配色方案的重新演繹，進行相應的色彩分析，選擇不同的色彩方案，呈現出不同的視覺感受，但也應注意每一個色彩仿生方案應與原仿生物的關系，使設計出的家具使使用者感受到對原仿生物的認同感。在家具設計中對色彩進行仿生設計的時候，應該將仿生對象的色彩視覺感受和色彩意向進行相應的變化并符合色彩變化的基本準則。只要自然的色彩感受不發生巨大變化，仿生設計中的色彩設計變化是被允許的，也正是在這一條件下才可以進行現代家具的仿生色彩設計，仿生色彩設計才有實現的可能。

3.仿生功能設計在家具設計中的應用

功能的仿生在各種仿生要素中占有主要地位，但是也不應簡單的將功能仿生放在首位，在仿生設計中不要過分方法和強化功能的作用，避免落入功能主義的設計思維中。設計中注重產品的功能性與實用性是設計產品的根本，任何設計都必須保障產品功能及用途的充分發揮，其次才是家具的審美感覺和與所處空間的和諧美感。功能優越而外觀丑陋或者不符合當前的審美需求，這樣的家具產品是不會被市場接受的。功能仿生不能以功能為主體，應將其與形態、色彩、結構、肌理等結合。沙利文強調“形式追隨功能”，設計應主要符合功能的需要，而使物品的表現形式隨功能而改變。不管是整體仿生還是局部仿生，家具的設計應該結合其他的仿生要素，如何在各個要素的設計中找到一個最好的結合點是功能仿生在家具設計中的重點。而在家具的仿生設計中，應該結合生物特有的功能，通過現代科學技術等手段的重新模擬，是家具產品在原實用的基礎上具有更加優越的性能。設計師利用自然界生物的功能仿生，可以為家具的仿生設計提供更加遼闊的發展空間，為人類開發具有全新實用方式的家具提供路徑。

4.仿生結構設計在家具設計中的應用

仿生物的結構設計在家具設計中的應用，是將生物體內部的結構原理，由內到外的結構特征，結合不同家具造型設計進行仿生創新設計。自然界在長期的變化與演化過程中，行程了結構組織完美和性能優異的生物礦物結構，如貝殼、珍珠、藻類等。生物的形體演化是一個復雜的過程，再經過客觀環境的作用，經過了時間的考驗，形成了相對穩定和優異的結構形式，并對某種客觀現象具有特殊的承載作用，特別是在家具設計中的結構設計。利用材料特有的屬性，結合仿生設計中的結構形式，將家具的設計與仿生設計融合是家具對仿生形態設計的基本應用形式。在家具的形態設計中，結構創新是至關重要的，因為在產品形態所表現出的審美要素中，產品結構形式的創新與特有屬性占有重要的位置。此外，在家具設計中的排列、插接、折疊、組合等形式中，大自然的生物，為家具設計提供了豐富的參考生物。各種昆蟲、植物的細胞組合模式等等。模仿大自然生物的單一的結構形式是在滿足家具實用共能的基礎上對設計形式感與技巧和產品趣味性的提高；模仿復合的生物結構是解決功能與造型的結合問題，注重家具的結構創新性與藝術性的表現。不同的結構形式有其自身特色和適用性，需根據家具功能要求進行優化選擇，不斷的進行修改與探索，并進行新的結構重組論證。蜂窩結構被認為是穩定的結構，人們利用這一生物學原理設計了相同結構的座面和家具支撐構建的截面，不僅造型新穎，而且減輕了材料的自重，并具有足夠的剛性和強度。同時，許多的書架設計也運用了蜂窩的結構形式，并且模仿了蜂窩的顏色，這種仿生家具設計，不僅符合仿生的結構設計也符合仿生的色彩設計，豐富了家具的形式，同時也使室內空間形態更加具有趣味性。此外，家具設計師還根據海洋生物——海星設計出了海星腳為基礎的工作椅等以及各種趣味兒童家具。在家具設計中，結構的仿生設計是家具結構創新的主要途徑。

5.仿生表皮設計在家具設計中的應用

仿生表皮設計的物體表面的紋理，是物體表面的質地作用于人的視覺而產生的心理反映。生物表面的皮膚和各種質感設計是模仿自然物質表面的紋理、圖案和材質的特征，在設計中加以應用，并將深層次的感受賦予家具的設計，增強家具形態的功能意義與生命力。在相關的仿生肌理設計中，對生物的感知應符合設計師對消費者對生物形象的基本認識過程，通過肌理的仿生設計，將生物體本身的特點充分表現出來，否則會出現仿生產品形象模糊，讓使用者產生不恰當的反映，導致設計失敗。自然生物體的表面肌理不僅是一種觸覺或視覺的表象，更是重要的具有一定深意的。通過對生物表面肌理的模仿設計出全新的家具，可以在增強仿生設計家具的形態美特征與形體表現力。

總結

自然界是一個巨大的設計資源庫，需要設計師們對其進行不斷的探索與提取，筆者認為仿生設計充滿潛力，隨著仿生學的發展，家具設計的發展與創新形式會引領人們繼續探索自然界中的生物形態，也并將會出現更多更加優秀的仿生設計家具。