模塊化理念下的家具設計
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摘要：本文主要針對國內家具現狀，分析目前市場的模塊化家具存在的問題并提供解決方法及理論依據。根據模塊劃分的原則，在原有的家具模塊化設計的基礎之上進行優化，總結歸納出模塊化家具的設計要點，闡述了優化后的模塊化家具優勢，以期將企業批量生產與用戶個性化需求更好地相結合，為今后的模塊化家具發展提供參考。
家具業在我國經濟中一直占有著重要地位，隨著互聯網時代的不斷發展，人們對于生活品質的追求也愈來愈高，家具產業也隨之進入了新的階段，而定制化家具也已經屢見不鮮。
一、研究現狀
雖然我國是全球名列前茅的家具消費大國、家具制造業大國，但是仍然存在著大而不強的問題。隨著家具市場的變化、產業結構的調整，目前的家具行業面臨著巨大的挑戰。家具維修成本高、缺乏個性化、結構單一、不符合人機工程學等是家具業亟待解決的問題。因此本文將模塊化的設計理念運用到家具設計當中，以期在差異化需求與高效率設計及批量生產中尋求一個平衡點。
二、模塊化家具設計分析
（一）模塊化家具家具的模塊化是指對不同或相同的家具產品進行功能分析，劃分并設計出一系列的產品家具模塊，以滿足市場需求。但是，家具的模塊化設計從根本上又不同于普通家具設計。它不是針對單個的產品，而是針對具有相同模塊的整個產品系統。因此，模塊化可以快速實現家具的多樣化甚至擴展其功能[1]。在模塊化家具設計中，主要包括兩個方面：首先，對家具進行功能分析，合理地創建模塊[1]；其次，針對用戶的不同需求對模塊進行劃分。其中設計的關鍵在于模塊的劃分。本文主要從目前模塊化家具現狀的痛點出發，根據功能模塊劃分方法，并運用人機工程學原理和綠色原則，優化模塊劃分。
（二）設計要點及原則模塊化設計原理是在一定范圍內對功能、規格、性能的產品進行基礎分析，歸納出一系列具有基礎功能的模塊，然后根據使用者的實際需要進行模塊選擇，將特殊模塊與標準化的通用模塊相結合，重構出新的產品以滿足不同的需求。根據目前模塊家具現狀來看，模塊劃分不合理與不符合人機工程學是主要的兩大難題，因此，設計過程中還應著重考慮這兩個因素。設計過程中需要考慮室內所擺放的所有家具和其他類似的部件，發現并總結出能夠成為獨立模塊的重要元素，然后科學合理地劃分不同的家具模塊，并將其接口方式與總設計間相互聯系起來，完成功能上的契合。而建立模塊間的接口方式，就需要確保模塊的完整性和通用性，從而創造出符合要求的單獨模塊[2]。最后將具有類似或相同功能的模塊進行整理和統合，以盡可能地減少模塊種類。綜上所述，總結出以下幾個要點：復用性。模塊復用性可以大大提高設計效率。復用模塊可減少用戶學習成本，保證用戶體驗感，同時減少企業生產成本和時間。延展性。由于需求具有差異性，對同一功能模塊來說，需要在設計時考慮到一定的可擴展能力，以兼容一定范圍的差異性，這個“度”應當是基于對用戶需求的合理預估。互換性。當無法通過復用模塊或延展模塊滿足需求時，則須采用完全不同的交互或者內部結構。但是需要注意對外結構的一致性，以確保在與其他模塊組合時，不在全局上發生變化，從而實現模塊的快速互換。模塊設計與組合要考慮到人體尺寸因素，使之符合人體工程學。進行模塊劃分時主要從裝配、使用、維修和制造這幾個角度來考慮，將企業與用戶相結合。模塊設計需要遵循的原則：保證模塊功能與結構的完整和獨立；模塊與模塊之間弱耦合，模塊內部之間強耦合；模塊的接口要便于拆解與裝配；典型部件與通用性原則。
三、模塊化家具設計分析
（一）模塊功能劃分模塊化家具的基礎在于模塊劃分，劃分是否合理將直接影響到家具的功能合理性、制作成本、維修、模塊的通用程度等，而模塊的劃分需要考慮到許多因素，目前模塊劃分方法大致有：針對產品功能的模塊劃分法、針對功能和結構的模塊劃分法、針對產品生命周期的模塊劃分方法等。本文主要采用功能模塊劃分方法，在分析功能、結構和用戶需求之間的映射關系基礎上，針對目前模塊家具存在的一些問題，加以人機尺寸分析和綠色原則。那么如何進行家具模塊的劃分呢？首先我們需要獲取用戶需求，對這些原始數據進行整理和分析，并進行數據化處理，轉換成家具的功能需求；而后利用“黑箱法”進行總的功能分析，以確定好家具的總功能；然后對總功能進行一一分解。但是在查閱大量文獻與資料后發現，傳統的分解方法不僅存在著合理分解功能的困難，而且難以得到完整的功能的合集[2]。因此，將家具功能分解轉換為用戶行為描述的分解，這個方法以人的認識為基礎，較為符合人的思維活動。在確定了家具功能層次關系的基礎上，建立功能結構圖，明確在系統的家具中所需的分功能、子功能及其次序關系，并且確定家具各個功能之間的對接口，以更好地進行模塊劃分。在經過以上分析后，確立了家具總功能、子功能、單元功能之間的關系。如何明確子功能是否能夠作為獨立的模塊，首先必須了解子功能作為單個模塊的條件。人們通常會根據不同的使用意圖、不同的角度出發對家具模塊劃分。因此，家具模塊劃分的角度歸為以下幾類[3]：面向設計、制造、裝配、使用和維修、回收的模塊劃分。然而，在實際的劃分過程中，常常會從多個角度綜合考慮，所以形成了以下的一些條件：通用性、單獨制造性、便于裝配、便于使用、便于維修、材料可回收。當子功能滿足以上條件之一時，可作為獨立模塊來使用。最后建立與用戶需求之間的相關度，依據用戶的實際使用情況，判斷各種相關性的重要程度，對家具進行模塊的劃分[4]。
（二）人機分析家具的設計與人體尺寸有著密不可分的關系，因此，模塊化家具設計必須要與人機工程學相結合，對家具的尺寸進行合理的人機分析。模塊化家具在其設計過程中不能僅僅考慮功能性，家具的主體是人，因此，還要在人們使用過程中感到舒適方便。在進行模塊化家具的設計時，分析人在使用家具時的人體尺寸并進行科學計算，使得模塊化家具更加人性化。以電腦桌為例，假設長時間在電腦桌前工作、游戲，桌面應與小臂平行，小臂與肘關節成90度，高度通常設置在660mm-700mm之間是最為合理，由于男女身高差異，桌面高度應取中間值，這是因為桌面當高度小于660mm，人頸椎拱起，容易造成頸椎病的發生；而高度大于700mm時，人的手臂抬得過高，小臂與肘關節角度大于90度，長此以往會造成頸肩腕綜合征等。家具作為室內空間的重要組成部分，也要適應整個空間環境的尺度要求。人機工程學重視“人的因素”，從人本身出發，將人的疲勞感降到最低，并且提高活動效率。人機工程學目前已經成為工業產品設計必不可少的過程，模塊化家具設計中也應將人機工程學應用起來[5]。
（三）綠色原則綠色原則是在依托家具模塊化設計基礎上，著眼于家具設計的環境屬性，并增強模塊化家具綠色性能的一種設計方法，在結合環境意識的基礎上，對生命周期階段環境屬性進一步考慮[6]。將模塊化家具設計理念融入綠色設計的思想，不僅能夠滿足家具的功能需求和環境需求，還可以大大減少家具設計和制造的周期，擴充家具系列，提高家具質量，快速應對市場變化，而且能夠減少甚至可以消除對環境的污染及破壞，方便家具的維修、升級以及廢棄后的拆卸、回收等工作。為提高家具產品的資源和能源利用率、提高零件的利用率，延長家具的生命周期是實現這些綠色原則的有效方法。在以上條件下，將一些模塊整合成一個模塊以達到節約材料和回收處理的目的：①模塊盡可能使用同一種材料；②當具有相同生命周期時，這些部件應組合在同一模塊中，例如模塊的維護、升級、拆卸、重用和回收[7]。③模塊具有相似的技術周期和維修要求。根據以上合并準則，并結合綠色原則的基礎下對原有的家具模塊合并進行優化，以期在家具產品生命周期內，對環境的污染和破壞最小化，并同時要確保家具的基本功能、使用壽命、生產及回收成本和產品質量。
四、結語
毋庸置疑，與常規家具相比，除了豐富多樣的使用功能和靈活的造型外，這種模塊化理念還可以更加積極地調動消費者互動，促進家具和人的情感交流，是人與物之間良好的互動體驗[8]。此外，標準化生產，使所有零部件和模塊均可以分開購買，減少了家具因為某部分損壞而無法使用并遭到廢棄的可能，賦予產品更加持久的生命力。通過對基于客戶需求的模塊劃分，從人機和環境的角度去考慮家具模塊設計，使模塊化家具符合用戶使用的舒適性以及可持續發展的思想，為國內模塊化家具提供思路。
參考文獻：
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作者：杜雯 單位：沈陽建筑大學