【正文】 種最穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)形式，很多家具產(chǎn)品都利用了這一結(jié)構(gòu)原理。 然而，在中國，很多家具產(chǎn)品在設計和制造過程中，企業(yè)和設計人員并沒有重視對結(jié)構(gòu)的力學強度進行合理分析，有的只 停留在以往的經(jīng)驗或個人單純的外部感官上，但是隨著新材料、新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，設計者對結(jié)構(gòu)形式的不斷開發(fā)創(chuàng)新，某些過進的經(jīng)驗和個人的感官未必還能奏效。因此，筆者認為，家具產(chǎn)品的設計應注重對結(jié)構(gòu)的力學分析，做到結(jié)構(gòu)科學、強度合理。 家具產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形態(tài)與接合方式 對于絕大部分家具產(chǎn)品而言，如果沒有運用一定的接合方式對其零、部件之間進行連接，家具將 “面目全非 ”，毫無用處，更構(gòu)不成家具產(chǎn)品的外觀形態(tài)，對其結(jié)構(gòu)形態(tài)的分析也只能是 “紙上談兵 ”、 “天馬行空 ”，毫無意義可言。 連接件對家具產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)組成是至關(guān)重要的， 其功能有二：連接和裝飾。連接件的連接功能就如人體骨骼間的 “關(guān)節(jié) ”，連接著各個零、部件，把本來毫無生機的各種材料組合起來，從而賦予了家具應有的功能和使用要求，同時構(gòu)成了各種生動活潑、姿態(tài)萬千的家具形態(tài)，也實現(xiàn)了設計者的各種創(chuàng)意夢 想。 家具產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形態(tài)及其表現(xiàn)形式 家具產(chǎn)品的內(nèi)在結(jié)構(gòu)形態(tài)包含兩個方面的含義：一是指由材料本身的結(jié)構(gòu)特性所決定的，不同材料種類所產(chǎn)生的不同的家具產(chǎn)品形態(tài)。如金屬家具、塑料家具、竹藤家具、充氣家具及軟體家具等都有基于 Pro/E 的電腦椅設計 3 自己獨特的結(jié)構(gòu)特點和表現(xiàn)形式。這是一張使用玻璃纖維增強樹脂制造而 成的，名為 “ 佛羅瑞斯 ” 的兒童椅。設計師利用材料的特殊性質(zhì)設計出了這把結(jié)構(gòu)和造型非同一般的椅子。另外，人造板如膠合板、刨花板、纖維板等，由于其材料本身內(nèi)部與天然實木的內(nèi)部結(jié)構(gòu)大不相同，因此人造板家具形態(tài)與實木家具也存在著很大差異；二是指隱藏在家具外觀形態(tài)之內(nèi)，不易被人們察覺的家具零、部件之間的連接結(jié)構(gòu)形態(tài)以及由它們所決寂靜的家具造型形態(tài)。此沙發(fā)的外表很一般、很簡單，但隱藏在其外表之后的內(nèi)部結(jié)構(gòu)卻比較復雜。為了達到展開一折疊的使用要求，其內(nèi)部必須運用多個零、部件通過一定的連接方式，及采用一些特殊的連接件才能完成 。 但是外觀形態(tài)與結(jié)構(gòu)之間并不存在對應的關(guān)系。比如同一結(jié)構(gòu)形式，若使用不同的材料和顏色，家具產(chǎn)品將會產(chǎn)生截然不同的外觀效果。 家具產(chǎn)品形態(tài)設計與結(jié)構(gòu)創(chuàng)新 古往今來，家具產(chǎn)品形態(tài)設計上的求新、求變，其主要途徑之一即是力求結(jié)構(gòu)形態(tài)上的變化創(chuàng)新。家具產(chǎn)品在滿足其基本功能和使用要求的條件下，設計者就在努力探索如何在結(jié)構(gòu)上進行變化，以求產(chǎn)品功能的拓展和形態(tài)的新穎獨特。 家具產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形態(tài)是實現(xiàn)其功能的基礎。因此，家具產(chǎn)品使用功能的開發(fā)與拓展需要進行結(jié)構(gòu)創(chuàng)新。這把多功能休閑椅正如它廣告詞所說的 “It extends on its own”，它完全依靠其本身結(jié)構(gòu)上的變化來產(chǎn)生各種姿勢。更巧妙的是它只是多使用了一根弧形金屬滑竿和滑套就實現(xiàn)了。 隨著人類對自然的不斷認識，對生物結(jié)構(gòu)的不斷探索和研究，以及對不斷出現(xiàn)的新材料、新藝、新技術(shù)的使用，家具產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形式將會越來越多樣化，家具產(chǎn)品也會不斷滿足使用者的生理、心理需求，甚至各種個性需求。 綜上可知，家具產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形態(tài)設計是家具設計的主要內(nèi)容之一，其地位和作用在家具產(chǎn)品形態(tài)設計中是任何要素都無法替代的。家具產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形態(tài)設計需要考慮很多方面的因素。歸結(jié)起來包括產(chǎn)品功能 的滿足與拓展、材料的強度、零部件的接合方式、連接件的使基于 Pro/E 的電腦椅設計 4 用以及新材料、新技術(shù)、新工藝的發(fā)明和使用等主客觀因素。 電腦椅簡介 電腦椅已廣泛普及于人們的工作和學習及生產(chǎn)場所。具有一定的人體工學性，有利于健康。 電腦椅的分類 圖 電腦椅實體 按適用地方分 （如圖 ） 通常有以下幾類： 1） 工作椅：適用于生產(chǎn)車間等工作場所，椅子，的組成簡單。 基于 Pro/E 的電腦椅設計 5 2） 學生椅：適用于學校及會議性場所等。同樣椅子的組成簡單。 3） 職員椅：廣泛適用于辦公環(huán)境，椅子體積少，占用空間少。 4） 中班椅：椅子體積較大，占用地方偏大，通常的使用者為管理層一類的人員。 5） 大班椅：又稱為老板椅，外觀大氣。 6） 會議椅：外觀新穎，時尚，椅子的舒適感不是設計者的第一要素。 按面料分 通常有以下幾類： 1） 麻戎椅：工作椅、職員椅、中班椅采用多。 2） 網(wǎng)布椅：早幾年中班椅、會議椅、班前椅，采用較多，此類面料的椅子有較強透氣性，相對適合久坐?，F(xiàn)已在職員椅上得到大量采用。 3） 皮椅：大班椅使用最多。皮：真皮、仿皮之分。 95%以上是仿皮。 4） 防靜電椅：椅子表面采用防靜電處理，或防靜電的配件及面料。 電腦椅的組成及質(zhì)量要素 腳輪：普通腳輪、 PU 輪（軟性材料，適合于木地板，及機房）。 椅腳 : 弓形架（鐵架或木架） : 鐵架的厚度直接影響椅子使用壽命。表面處理：噴漆、烤漆（表面光澤，不易脫漆）、電鍍（木架不可以電鍍），電鍍質(zhì)量好，才不易生銹?，F(xiàn)在大部份的椅子電鍍質(zhì)量都不算好。三個月內(nèi)不生銹的就算好了。通常電鍍質(zhì)量 好不好，看表面打磨，表面及焊接處打磨好，電鍍可能就好點。而且電鍍產(chǎn)品不環(huán)保，發(fā)達國家都嚴格控制電鍍處理廠的數(shù)量和環(huán)保設施的投入。 氣桿 ： 又叫伸降桿，用來調(diào)節(jié)椅子的高度和旋轉(zhuǎn) 。 氣桿的內(nèi)部充有高壓氣體。在氣桿沒有發(fā)明以前，椅子的高度和旋轉(zhuǎn)是靠鑼桿來調(diào)節(jié)，因使用時不夠人性化而淘汰。 基于 Pro/E 的電腦椅設計 6 底盤 ： 托起椅座的部份，下面與氣桿相連接。零售價格在 160 元以下的椅子底盤很多沒有套管，使用久了之后易裂開、搖晃，容易有些鐵板厚度也不夠，用卡尺量，只有 厚 ,通常要有 厚才算可以。底盤的彈簧，很多長度不夠或沒有熱處理。熱 處理過的新彈簧，表面呈豬肝色，而非鐵的本色 。 椅座 ： 由木板、海綿、面料組成。木板的質(zhì)量通常消費者感覺不到。 海綿：再生綿、新綿。 99%廠家都是兩者搭配使用，越厚越硬，成本就越高，厚度適當，硬度適當就可。用手壓椅座，如果感到很手軟，或不用什么力壓椅座的就感到已到底（木板），質(zhì)量為不好?，F(xiàn)也有些不良廠家，用泡沫、沒有進行再加工的碎海綿、珍珠綿等物品充當海棉。易變形，沒用回彈力。面料：麻戎，網(wǎng)布，皮?，F(xiàn)有些椅子的座沒有木板和海綿，只是個塑料框壓上網(wǎng)布。此類椅子，更符合透氣性。坐在上面不會很快發(fā)燒，而更舒服 。 扶手 ： 厚薄影響質(zhì)量 。 椅背座連接（角碼）椅座和椅背是分體的，采用鋼管或鋼板連接，鋼管里面再套有鋼管為最好，只有小部份有套。鋼板，通常為6mm 或 8mm 厚。但寬度小于 6cm 的鋼板，必須 8mm 厚。否則易彎。 椅背 ： 和椅座的材料、質(zhì)量評定方法差不多，但硬度相對軟些。太軟同樣不好。鋼架框，塑料框的椅子，采用網(wǎng)布相結(jié)合制成，具有透氣性。 腰枕 ： 有些椅子有 ， 有些椅子沒有，必要性，則看椅子的舒適度。 頭枕 ： 有些椅子有，有些椅子沒有，必要性，則看椅子的舒適度?？烧{(diào)功能 一些高檔的電腦椅，其椅座、扶手、椅背、腰枕、頭枕可以調(diào)節(jié)高度 等。低檔的椅子，表面相對粗糙。 中國是電腦椅制造強國。其主要生產(chǎn)基地為廣東順德，浙江安吉。而順德龍江引領著全國的電腦椅款式和質(zhì)量，如佛泰辦公家具廠 。 五爪材料種類 普通塑料腳：現(xiàn)基本淘汰，質(zhì)量可靠性差。大部分是一些小椅子在用。由于塑料的再生利用，此類產(chǎn)品相對環(huán)保 。 尼龍塑料腳：現(xiàn)已大量使用，質(zhì)量多檔次。如果把五爪上的輪子基于 Pro/E 的電腦椅設計 7 不裝，用磚頭把五個爪尖墊起，重 噸的車，車輪在五爪上壓過，或靜壓不斷，質(zhì)量就完全放心。由于塑料的再生利用，此類產(chǎn)品相對環(huán)保 。 鋼制鐵腳（烤漆，電鍍）：易銹，焊接處易裂開。 木腳 ：鐵架，木頭面只起裝飾作用。 鋁合金腳 。 能角度自由調(diào)節(jié)、無級無段鎖定、弧形貼背設計、弓形架強度及彈性處理、扶手弧形流線處理等 。 不論在辦公室還是在家里，坐在電腦前不挪窩地連續(xù)作戰(zhàn)是很多年輕人的習慣。時間長了，就會出現(xiàn)眼睛模糊、腰酸背疼等毛病，這是因為如果電腦椅與辦公桌高度不夠匹配，很容易對眼睛和關(guān)節(jié)造成傷害。應該及時挑選一把合適的電腦椅為好 。 基于 Pro/E 的電腦椅設計 8 2 電腦椅的設計 電腦椅的設計調(diào)研 進幾年來，隨著電腦的推廣，“電腦族”也不段在壯大，越來越多的工作人員需要在電腦前完成工作。而很多年輕人的習慣是坐在電腦前 不挪窩地連續(xù)作戰(zhàn)，當然，也包括現(xiàn)在的很多的大學生喜歡在電腦面前一坐好幾個小時上網(wǎng)學習或是打游戲。這樣，又來所謂的“電腦族”的“職業(yè)病”。 因此，電腦椅的設計除了美觀大方之外，更重要的是運用人機工程學的原理，設計出滿足人的各種需要的電腦椅， 才可以真正滿足人的身體和心理需求，讓人們坐在上面會得到更好的需求，從而達到最佳的工作狀態(tài)。目前我國的電腦座椅品種繁多，款式和顏色不乏新穎豐富。細細觀察這些產(chǎn)品，完全從人機工程學角度設計的卻寥寥無幾，大部分還停留在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)上面。一些國外進口和模仿國外品牌設計的電腦椅，雖有部分 按人機工程學原理設計合理的地方，但只是照搬，設計方面并不完善，使用后同樣會給健康帶來不良影響。所以要設計出健康合理的電腦椅，就必須依據(jù)人機工程學原理對電腦椅設計上存在的缺陷進行研究分析，在理論上解決電腦椅存在的問題，對人體坐姿和生理特征進行了研究和分析，為電腦椅設計提供科學的理論依據(jù)和設計標準。符合人機工程學原理設計的電腦椅，大為改善人體對電腦椅的各種需求，降低職業(yè)病的發(fā)生，提高土作效率，使工作者一達到滿意的工作狀態(tài)。 電腦椅的設計分析 如何才能設計出良好的電腦椅呢 ?首先就要從電腦椅設計的原理出發(fā)。 電腦椅設計不僅要在制造工藝和生產(chǎn)方面可行，符合安全的要求，更重要的是設計一思想要體現(xiàn)人機土程學、解剖學，使人坐著舒適，減少疲勞度，提高土作效率，這才是我們的的最終目標。 基于 Pro/E 的電腦椅設計 9 人體坐姿生理特性分析 正常的姿勢下，脊柱的腰椎部分前凸，而至骼骨時則后凹。在良好的姿勢下，壓力適當?shù)姆植加诟髯甸g盤上，肌肉組織上分布均勻的靜載荷。當處于非自然姿勢時，椎間盤內(nèi)壓力分布小止常，產(chǎn)生腰部酸痛、疲勞等小適感。舒適的坐姿應保持腰曲弧形處于止常狀態(tài)，在這種狀態(tài)下，各椎骨之間的間距止常，椎間盤上的壓力輕微而均勻，腰背肌肉處于松 弛狀態(tài)，從上體通向大腿的血管小受壓迫，保證血液循環(huán)止常，囚此最舒適的坐姿是臀部稍離棄背向前移，使上體略向后傾斜并保持體腿夾角在 90186?！?115186。，同時大腿與小腿之間均角度般為100186。— 120186。，小腿與腳掌般為 85186。— 95186。，大臂與小臂般為 80186。— 90186。如能保持這種狀態(tài)，人體就會達到比較舒適的坐姿。 坐姿的舒適度分析 1. 肌肉的活動度 脊椎骨依靠其附近的肌肉和健連接，椎骨的定位正是借助于肌健作用力，一旦脊椎偏離自然狀態(tài)，肌健組織就會受到相互壓力的作用，使肌肉活動度增加，導致疲勞酸痛，肌健組織受力時，產(chǎn)生 一種活動電勢，根據(jù)肌電圖記錄結(jié)果可知，在挺直坐姿下，腰椎部位肌肉活動度高，因為腰椎前向拉直使肌肉組織緊張受力，提供靠背支撐腰椎后，活動力明顯減少 。當軀干前傾時，背上方和肩部肌肉活動度高，以桌面作為前傾時手臂的支撐并不能降低活動度。因此，適當?shù)目勘晨墒蛊诮档?；大?90186。的靠背可防止骨盆的旋轉(zhuǎn)，增加坐姿的穩(wěn)定性，且使坐姿更接進自然。 2. 坐姿變換的必要性 工作座椅應盡叫能設計得可以坐立兼顧。實際上，人們在工作中都是不時地調(diào)整著自己的坐姿。在只能采取坐姿的情況下，就會自動變換坐的姿勢以調(diào)整肢體各部分的負荷分配，以使 肢體各部分的負荷得到調(diào)整。 3. 座椅設計原則 理想的座椅，應使就坐者體重分布合理，大腿近似水平狀態(tài)，兩足自然著地，上臂不負擔身體的重量，肌肉放松，操作時軀干穩(wěn)定性基于 Pro/E 的電腦椅設計 10 好，變換坐姿方便，給人以舒適感。 座椅設計必須考慮的因索很多，可以概括出如下一些基本原則 : 1) 座椅的尺度必須參照人體測量學數(shù)據(jù) 。 2) 身體的主要重量應山臀部坐骨節(jié)承擔 。 3) 座椅的前緣處，大腿與椅子之間應盡量減小 。 4) 腰椎下部應提供支撐，設置適當?shù)目勘骋越档捅巢烤o張度 。 5) 座椅應能方便地變換姿勢，但必須防比滑脫 。 6) 椅墊必須山足夠的墊料和適當?shù)挠捕?，使其有助于體 重壓力分