傳統中式家具風格的模塊化人體工學椅的設計研究

[摘 要]當今主流購物平臺在售的人體工學椅聚焦于提高舒適度和工作效率，卻忽略了健康目標。人體工學椅可以幫助人們在工作時改善姿勢，預防與改善脊柱形變與盆骨變形等，敏感人群還會因為材料不佳或染料不佳而過敏，所以應該加強對材質的選擇。

[關鍵詞]人體工學椅；新型模塊化；危害健康

[中圖分類號]J525.3 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-7556（2024）12-0033-03

本文文獻著錄格式：王思哲.傳統中式家具風格的模塊化人體工學椅的設計研究[J].天工，2024（12）：33-35.

隨著生活品質的提高，人們越來越注重家具的舒適度和外觀效果。而椅子作為最常見、最基本的家具之一，在日常生活中扮演著重要角色。椅子一直是人們休息、工作和社交的必備工具，椅子為人們提供了舒適的休息和坐姿支持。相比于站立或蹲坐，坐在椅子上可以減輕身體負擔，并且能夠更好地保持身體平衡。通過調整椅子的高度和角度，我們可以找到最適合自己的姿勢，減少疲勞感和不適。在現代社會中，許多人都需要長時間坐在辦公桌前工作或學習，而椅子為他們提供了更好的條件，良好的座椅設計可以提高工作效率和學習動力。長時間坐姿不正確會使身體出現很多問題，如腰酸背痛、頸椎疾病等。因此，擁有一把符合人體工學原理的椅子對保護人們的健康至關重要。消費者在購置椅子時，常常會選擇最低價或最高價的，以為最高價的椅子質量好，最低價的椅子可以節省費用。然而，有些低價椅子外觀精美，但是質量和材料都不符合標準，甚至沒有經過正規的測試。椅子是一種使用壽命比較長的物品，所以消費者在購置椅子時不能只看價格，還要考慮它的使用價值。設計師可以對椅子進行合理設計，以增強其使用價值。筆者的新型模塊化人體工學椅的設計方案旨在為人們提供舒適、健康和個性化的座椅體驗，可以延長使用時間，大大降低造價。

一、相關概念界定

（一）傳統中式家具

中式家具設計往往體現了儒家、道家的哲學思想，如“天人合一”就是強調家具設計要與自然和諧統一，反映了對自然的尊重。此外，家具設計堅持“中庸之道”，追求平衡與節制。中式家具的結構完整，采用了榫卯結構。這種結構不使用釘子和膠水，而是通過木頭的凹凸結合來連接，既牢固又美觀，體現了極高的工藝水平。中式家具在造型和紋飾上頗為講究，還注重實用性。傳統中式家具在滿足日常使用功能的同時，力求達到極高的審美標準。傳統中式家具大多采用天然木材，堅硬耐用，紋理美觀。其中，紅木家具因材質珍貴、工藝復雜而著稱。在造型上，中式家具講究簡潔、對稱與平衡，線條流暢，形式多樣。椅子都有其傳統的比例和形狀，其中“馬蹄蹄”形的椅腳、“圓凳”、“官帽椅”等都是典型的中式造型。家具紋飾有龍、鳳、蓮花、蝙蝠、壽字等吉祥圖案，以及山水、花鳥、人物等繪畫。這些紋飾往往寓意深遠，反映了中國古代的文化和審美。

（二）模塊化設計

模塊化是一種創新的設計方法，通過模塊化設計，用戶可以根據自己的需求和喜好進行個性化定制，同時還能根據不同的使用場景進行靈活調整。利用模塊化設計可以將產品分解成多個可獨立組裝和拆卸的模塊，使生產、維護和升級變得更加容易和高效。在模塊化設計中，設計師可以根據用戶的需求組合或調整椅子的各個部分。這要求設計師構建一個系統，各個部件能夠輕松拼裝和拆卸，同時保持結構的穩固性。這種設計方法可以提高產品的靈活性和適應性，從而更好地滿足不同用戶的需求和市場變化。同時，模塊化設計還可以降低成本，提高產品質量和可靠性。

（三）人體工程學

人體工程學又叫人機工程學，研究人的能力和限制，以及這些能力和限制如何影響人們與產品、系統和環境的交互。其核心目的是提高人的工作效率、安全性和舒適度。在家具設計中，應堅持人體工程學原理，了解人體尺寸、坐姿、姿態變化等與舒適度和健康相關的知識，包括對椅子的高度、深度、寬度等參數的科學計算，以確保長時間坐著不會導致身體疲勞。

二、模塊化家具與傳統中式家具組合設計思路

在設計時，設計師要在遵循人體工程學原理的同時，將傳統元素融入現代設計中，創新材料的使用，如采用更輕便或者耐用的材料，同時保持傳統木質的感覺。

（一）材質一致

傳統中式家具大多使用實木，而模塊化家具大多為人造板。模塊化家具與傳統中式家具組合后，應根據消費者對材質的需求，在統一家具材質的基礎上對模塊化家具進行設計，從而最大限度地確保家具結構的穩定性和安全性。

（二）色彩統一

模塊化家具的特點在于設計元素選擇及組合方式的靈活性，設計人員應盡量滿足消費者的個性化需求，但基礎色彩應保持統一。一些實木可能在顏色方面存在色差，在色彩差異較大的部位，可以利用傳統中式家具的雕刻技術進行裝飾。

（三）工藝融合

傳統的榫卯結構是中式家具的核心，可以在此基礎上進行創新，例如利用易于組裝與拆卸的榫卯結構，讓家具的模塊化成為可能。椅子的結構采用模塊化設計，用戶可以根據自己的需求和喜好進行個性化定制，包括可調節支撐模塊、可更換坐墊和靠背、可拆卸扶手等，利用模塊化組件設計可互換的座椅部件，如腳、坐墊、靠背等，用戶可以根據需要更換或升級，這不僅提高了家具的適應性，也延長了其使用壽命。椅子的結構分為骨架材料、鋪墊材料、覆面材料、附屬配件這四種（見圖1）。椅子的整體形狀遵循人體工程學原理設計，可以為人們提供良好的腰部支撐和可供選擇的頸部支撐與小臂支撐（扶手），同時坐墊形狀符合人體曲線。

三、傳統中式家具風格的模塊化人體工學椅的設計

（一）椅子的模塊化功能設計

根據人體工程學的原理，對于座位外形、傾斜度和受力點等要素的設計在提供最大化支撐的同時還應保持舒適性。關鍵的人體工學要素包括以下兩個：（1）腰部支撐：使用可以有效減緩腰部負擔的物品；承托腰部、緩解壓力的良好輔助工具。（2）坐墊形狀：采用符合人體曲線的坐墊形狀，減少壓力點。

1.主體部分模塊

（1）可調節的支撐模塊：它可以根據用戶的身高和體型進行調整，以獲得最佳的支撐效果。（2）可更換的坐墊和靠背：用戶可以根據自己的喜好和使用場景選擇不同材質和顏色的坐墊和靠背。（3）座椅深度模塊：應滿足用戶大腿長度的不同需求。設計時可以采用可伸縮的滑軌結構，方便用戶根據個人的大腿長度進行調節。（4）座椅寬度模塊：座椅深度的調節，應滿足用戶坐姿寬度的需求。在設計時可以采用可調節的側翼寬度，方便用戶根據個人坐姿寬度進行調節。

2.輔助部分模塊

可選的模塊：（1）頸部支撐。椅背預留了可以增加導軌的地方，可以增加頭枕，在使用時確保給予合適的頸項支持，以維持其自然的弧度。（2）可拆卸的扶手。為了滿足不同需要，客戶可以決定是否安裝扶手以迎合個人偏好，扶手高度模塊應滿足用戶不同身高的需求。在設計時可以采用可調節的扶手高度裝置，方便用戶根據個人身高進行扶手高度的調節。扶手處也有插孔，可以更換自己喜歡的零件。用戶可以時常購買最新款式，更換不同顏色與質感的覆面材料，從而滿足不同的心理需求。

（二）椅子的結構設計

1.骨架材料

骨架材料的模塊主要分成3塊：連接架、前腿、后腿。（1）前腿：前腿是支撐椅面并連接到椅子底部的部件。它負責將重量均勻地分布在整個椅子上，并提供穩定性。前腿還可以通過調整高度來改變椅子的坐姿。（2）后腿：后腿位于前腿的后面，與后背板相連。它們的主要功能是將椅子固定在地面上，并確保椅子不會移動或傾斜。此外，后腿也可以用來調節座椅的高度和傾斜度。將前腿與后腿分攤到兩塊零件上，組成連接架，增強抗壓能力。（3）背架：背架位于椅面的正上方。它的主要作用是為椅面提供支撐和保護，同時使椅子看起來更加美觀。背架還可以在需要時拆卸和組裝，以便進行維修或更換。為防止塑料的某些添加物過敏或者玻璃纖維過敏，骨架材料采用鋁合金和碳纖維制造（不用在接觸面），有多種規格。背架與連接架的連接夾角為110°左右，是人體最舒適的角度。

2.椅腿的連接方式考量

椅腿有兩種鏈接方式，柔性連接（又稱鉸連接）與剛性連接，后稱為鉸連接與剛連接。使用鉸連接的椅腿可以節省空間，但需要有鎖定機構，以防止意外折疊。采用剛連接的椅腿可以穩定支撐，但需要有液壓或電動裝置來調節高度。目前，市場上的很多人體工學椅采用了鉸連接的伸縮方式來調節椅子的高度。本次設計采用另一種剛連接方式，安全舒適，易于制造，成本也更低，使用不易過敏的陽極氧化金屬鋁材料，達到健康目標。

（三）椅子材料設計

1.鋪墊材料

新中式椅子的鋪墊材料設計需要注重舒適性、美觀性、耐用性以及傳統與現代元素的融合。天然纖維材料，如棉、麻、絲等，這些傳統材料透氣性好，手感舒適，具有自然的美感。合成纖維，如聚酯或尼龍，通常耐用、易于清潔且成本較低。在保持中式元素的基礎上，設計新穎的圖案，結合現代印刷和雕刻技術，將鋪墊材料裝于骨架材料之上，主要分為椅背和椅座，為椅子提供了硬支撐。椅背能夠支撐用戶的背部，提供舒適的靠背感受。設計時采用可調節的靠背角度，方便用戶根據個人喜好和需求進行靠背角度的調節。椅座是椅子中支撐人體重量的主要部分，為人們提供了舒適的坐墊。用戶可以根據不同的需求來選擇不同形狀的鋪墊材料。例如，如果椅子需要承受較重的體重，那么椅座可能會采用更厚實的材料；如果椅子用于辦公環境，則可能采用更加堅固的材料。

2.覆面材料

椅子裝飾鋪墊材料設計是對傳統紋飾進行簡化或抽象化處理，以符合現代審美。覆面材料選擇對于椅子的舒適度和外觀效果都有影響。關鍵的材料選擇要素包括坐墊和靠背材料，應該盡量選擇柔軟、舒適和具有緩沖力的材料，以提供良好的坐感和觸感。一些人由于特殊的身體狀況容易對某些材料產生過敏反應，這種敏感性被稱為過敏體質。坐墊的材質和厚度，要根據坐姿的舒適和健康來選擇。透氣性、緩沖性和支撐性的好壞取決于材質和厚度，也會影響腰椎、臀部和大腿的壓力和疲勞程度。采用可清洗的布料，如棉、羊毛、絲綢和亞麻等天然材料。具體設計如圖2所示。

四、總結

本文提出了一種新型模塊化人體工學椅的設計方案，主要從舒適性、可定制性、美觀性、環保性、耐用性等方面進行設計。堅持模塊化的設計理念，對椅子的各個部分進行獨立的調整和更換，以滿足不同用戶的需求。這種設計方案有助于提高椅子的整體品質和使用體驗，為用戶提供更加舒適的坐姿環境。該設計方案采用模塊化設計理念，可根據人體工程學原理，按照不同的需求進行組合和調整，為用戶提供最佳的舒適度和功能性。該椅子由多個可組合的部件組成，這些部件可以靈活地組合，以適應不同的人體尺寸和需求。此外，該椅子還采用了高質量的材料和工藝，具有耐用性和可靠性。該設計方案可廣泛應用于辦公室、學校、家庭等場所，為用戶提供舒適、健康的工作和學習環境。

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