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[家具结构] 定制家具功能与结构设计研究 叶 望 朱 毅

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    发表于 2019-6-27 07:43:39 | 显示全部楼层 |阅读模式
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    定制家具功能与结构设计研究
    叶 望 朱 毅
    摘要: 定制家具因其丰富多变的造型成为当下最受欢迎的家具形式之一。笔者以定制家具设计为切入点,并结合定制服务的特点以及存在的问题,从定制家具的功能设计、结构设计角度论述定制设计的意义,做出相应的设计阐述和尝试。
    关键词: 定制家具; 模块化; 功能; 结构

    [size=1em]伴随着“私人订制”的产品逐渐进入百姓的生活,定制家具也以其高效和个性化的特点而备受新生代消费者的喜爱。以80、90后为主体的消费者对家具需求的日益多样化,一定程度上敦促了国内家具企业朝着定制化产品与服务的方向发展。面对这样的市场变化,许多家具企业不得不改变竞争策略,从个性、美观、经济、优质等方面考虑进行高效生产,因而产品的模块化与系列化,零部件和结构的通用性和互换性,生产、安装与运输的便捷性为产品定位了总的设计方向。以小见大,从定制家具整体衣柜设计规范角度看,其基本要素主要包括基本结构构成、合理化尺寸设计和标准化组合单元等[1]。

    1 定制家具的设计分析1.1 定制的内涵

    [size=1em]“定制”是一种用户思维的考虑,它以消费者的需求作为产品设计的出发点,但作为企业,追求利益最大化是他们的目标。模块的出现降低了企业柔性化生产的要求,受到企业追捧。模块化设计是对一定范围内的不同功能或相同功能不同性能,不同规格的产品进行功能分析,划分并设计出一系列功能模块。通过模块的选择和组合构成不同的顾客定制的产品,以满足市场的不同需求[2]。“定制”和“模块”这两个词,从一定角度看存在着对立性,定制强调变化性和特殊性,模块强调固定恒久性。但在家具生产中,对于当下家具市场需求与生产状况,定制服务于个性化,模块服务于快速生产,它们又是相辅相成的。

    1.2 定制家具的设计核心

    [size=1em]家具模块一般分为表面装饰模块、功能模块和接口模块三部分。从企业角度讲,竞争日益激烈的市场环境,愈发理性的消费观念,使得同质化和过分装饰化的产品不再受到消费者青睐。因此,产品设计回归到人的问题上,家具产品设计应以功能设计作为基础,做到以人为本的设计思路,功能模块的设计才是定制家具设计核心。除了满足人与产品的关系外,定制家具同时也注重产品自身的结合以及产品与环境结合的完整性,因而产品的结构设计成为定制家具的另一个设计核心。

    2 定制家具功能模块的设计

    [size=1em]目前市场上的定制家具大多是以柜类家具为主,主要包括衣柜、书柜、酒柜、橱柜和视听柜等。柜类家具按其组成大体可分为门板、柜体、五金构件以及功能附件四个部分,而家具的功能需求主要体现在柜体设计上。

    2.1 定制家具功能的设计内涵

    [size=1em]柜体功能的设计是根据人的尺度、人的活动规律以及柜体存储物件的尺度而确定,因此柜体的功能设计需要以人体工程学作为设计准则,其具体设计任务表现为柜体尺寸设置的合理性,以及产品空间位置排布的合理性。

    [size=1em]柜体的功能配置应符合相应的活动规律。以厨房为例,正常的厨房操作顺序依次是储存区、存放区、洗涤区、切配区和烹饪区。除此,还应注重人的活动尺度与产品操作习惯的关系,在橱柜的高度方向上,一般800~1 500 mm是经常使用的储物区,400~800 mm和1 500~1 800 mm是不常使用的储物区,小于400 mm和大于1 800 mm则是极少使用的区域(如图1)。

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    [size=0.8em]图1 厨柜储物区的使用频率分布
    Fig.1 The use distribution frequency of kitchen cabinets storage area

    [size=1em]柜体尺寸也需要根据人的尺度和所存储的物件决定。以衣柜为例,功能区域一般分为叠放区、挂放区和小件内衣区等,挂放区域又分为短衣区、长衣区和中长衣服区。如男性衣帽间的短衣区高度为775~1 000mm,长衣区高度为1 200~1 350 mm,为了方便拿取,挂衣区的高度一般不超过2 000 mm,但如果是女性的衣帽间空间功能的尺寸又会不同。即使两个同为女性衣帽间,也会因为女性衣物的不同而产生不同的功能需求。所以除了人和物件基本尺度外,个体需求的特殊性也是功能设计的关键。

    2.2 单元柜功能模块的设计

    [size=1em]单元组合方式的标准化实际上就是俗称的组合家具,每个单元都有自己的功能,可以独立成为一件家具,但其真正的妙处在于用几种功能单元可以进行任意组合,从而获得远远大于这些单元本身数量的外观组合形式[3]。在单元柜的设计上,更多地遵循人体尺寸和物件尺寸及活动规律,通过大量的设计单元柜的功能形式,并形成适应组合柜体标准模块。最后,按照用户对功能的不同要求和喜好进行柜体的组合设计。这种设计建立在大数据基础上,在提升效率的同时,会有更多的设计可能性。例如,基于几组柜体尺寸,以产品功能为出发点进行多样化设计,就形成一个个单元柜。如图2三种组合方式是同一尺寸的组合柜体,针对相同空间进行单元柜的变换,形成了三种造型各异,形式多样的组合衣柜。除此之外单元柜与单元柜之间可以通过替换、组合、重复的方式来获得造型丰富的产品,同时提高了设计效率。

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    [size=0.8em]图2 单元柜多种组合方案
    Fig.2 Varied combination programs of unit cabinet

    3 定制家具的结构设计3.1 显形连接结构设计

    [size=1em]目前定制家具最常见的连接方式是用三合一或二合一连接件实现柜体板件连接,用暗铰链安装门板。使用三合一连接件常会暴露安装孔位,在旁板和搁板上留下多处孔洞,降低了美观性。但如基于32 mm系统进行设计,可在板件上打出成排的孔,既增加了空间储存的柔性,也起到一定的装饰作用。在结构五金的选择上应尽可能选择孔位尺寸相同的连接件,以较好地服务产品模块的互换性。

    3.2 隐形连接结构设计

    [size=1em]相比三合一连接件,隐形连接件虽然不会在旁板和搁板表面留下可见孔位,但连接方式设计却很复杂。复杂之处主要体现在不同板件之间的接口不同,孔位不符合32 mm系统等。以美国一家开发生产隐形连接件的公司为例,该公司在旁板与搁板的连接和旁板与踢脚板的连接,共用旁板上分别使用了不同的五金构件来连接(如图3、4)。这几组连接件都提供了一个完全隐蔽的“灵活接头”,在安装配件时也只需要一把橡胶锤。隐形连接件的结合方式避免了五金件的外露,保证了美观性。但对于家具生产安装来说,减量化和通用化设计是实现板木家具可拆卸性的基础,也是提高资源回收率的必要手段。如果一件家具中的五金件多达数种,不仅需要多种生产机器服务,也将减弱板件的通用性和互换性。

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    [size=0.8em]图3 共用旁板与搁板的连接方式
    Fig.3 Connection methods between sideboard and clapboard

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    [size=0.8em]图4 踢脚板与旁板的连接方式
    Fig.4 Connection methods between skirting board and sideboard

    3.3 定制家具结构设计实例

    [size=1em]以定制衣柜为例,衣柜相对于书柜、酒柜、视听柜等,在整个橱柜中更具有代表性。定制衣柜一般又称为整体衣柜,而所谓的“整体衣柜”指的是:按照用户需求,根据具体的室内空间位置,通过现场测量,量身定制,个性化设计,标准化和规模化生产,再经过现场安装而成的依附于建筑物某一部分,并与其形成刚性连接的集成柜类家具[4]。因而结构设计要考虑到整体性、美观性和牢固性。整体性体现在定制家具的顶线与吊顶、脚线与地面的紧密结合、收口板左右与墙体的严密贴合。

    [size=1em]对于板式家具来说,平直顶线与吊顶的严密贴合一般需要经过现场裁切。定制家具的顶线一般由基板和瓦口组成,如图5所示。而对于带瓦口的顶线,需要将瓦口和基板分离,现场安装时,可以根据顶棚的高度做适当的调节,然后再进行顶线的安装。

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    [size=0.8em]图5 顶线分离
    Fig .5 Top line separation

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    [size=0.8em]图6 内进式踢脚线
    Fig. 6 Inline kicker

    [size=1em]平板踢脚线与地面的严密结合,可以采取现场裁切。当踢脚板位于柜体底板靠内位置,可以将踢脚板固定在调节脚上,即使在调节脚调高,踢脚板上端露出空隙的状态下,正常视线依然看不到缝隙,显得很完整,如图6。也可以使用卡扣式连接件进行踢脚线的调节,如图7。当踢脚线处在门板外侧时,此时为了避免上下接触不紧密,需要对踢脚线进行分段组合。上面部分与调节脚相连,可随着调节脚的升降而变化,下面则与地脚相连保持固定(如图8) 。

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    [size=0.8em]图7 卡扣式结构形式
    Fig .7 Clip-on structure

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    [size=0.8em]图8 分离式踢脚线结构
    Fig.8 Separate skirting structure

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    [size=0.8em]图9 贴墙式收口形式
    Fig .9 Wall-mounted connection structure

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    [size=0.8em]图10 压墙式收口形式
    Fig .10 Unwall-mounted connection structure

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    [size=0.8em]图11 落挂式结构示意图
    Fig. 11 Illustration of drop structure

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    [size=0.8em]图12 卡扣式结构示意图
    Fig. 12 Illustration of clip-on structure

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    [size=0.8em]图13 侧推式结构示意图
    Fig. 13 Illustration of side-push structure

    [size=1em]关于柜体的收口问题,有的定制企业提出了先定家具,后装修的设计理念,也有的企业提出了二次补单的设计方式。从目前的市场形势和设计效率,这两种方式均较难实施。所以基于柔性设计的思路,分析出柜体与墙体收口一般有贴墙式和压墙式(如图9、10) 。在贴墙收口的情况下,由于墙体和设计图纸存在误差,收口板多为平直板件且常常留有余量,方便现场裁切。而压墙式则允许少量的误差存在。有时为了避免贴墙式收口带来的裁切困难,可以人为地做一道100 mm左右的假墙,使家具与墙体形成贴墙式的收口方式。在柜体的连接结构上,收口板和罗马柱的结构相同,常规的结合方式主要是采用气钉或木螺钉进行连接,这样不仅影响家具表面的美观性,而且不能实现灵活的拆装组合。因此从易于拆装的角度考虑,可进行如下三种设计:一是从上往下采用落挂式连接,如图11所示;二是从前往后采用卡扣式连接,如图12所示;三是左右方向则采用侧推式连接,如图13所示。

    [size=1em]家具结构设计,其实是一个解决产品零部件定位、固定和调整的设计过程。如果将空间看成是三维坐标轴,即水平方向的X轴,垂直方向的Y轴和进深方向的Z轴,而产品的接合一般利用摩擦、锁紧、卡扣等原理实现。如罗马柱平推接合是利用在进深方向的卡扣的原理,罗马柱侧推接合是利用水平方向摩擦原理,罗马柱落挂接合是利用垂直方向摩擦原理。定制家具的结构设计,从总体上讲,应预先设定一个拆装效果,控制到一定的合理限度。因为拆卸并不意味着所有的零部件都要分离,而应允许局部存在不可拆卸的结构,允许局部破坏性的拆卸,从而在进行拆卸时,能够以较小的代价换来较大的效益[5]。

    4 结语

    [size=1em]定制家具以个性化的设计方案,高效率的生产服务,完整统一的空间接合形式赢得广大的市场。笔者基于“以人为本”的设计思路,确定功能柜体的尺寸,建立完善的功能模块,利用柜体模块的配置组合设计,满足个体多样化的需求。基于产品空间统一性的思考,分析结构设计与产品适应性的选择关系,并做了顶线、脚线、收口等多种结构形式的接合尝试,形成结构设计标准。笔者深究定制的设计内涵,希望这一系列的设计尝试能在定制企业的标准化进程中起到一定的借鉴作用。

    [size=1em]参考文献

    [size=1em][1]熊先青, 赵雅洁, 方露, 等. 大规模定制整体衣柜结构设计规范化[J].包装工程, 2016, 37(14):100-104.

    [size=1em][2]马志军.产品设计中模块化设计的再认识与思考[J].包装世界,2008(4):80-81.

    [size=1em][3]钟振亚. 家具产品设计标准化与生产效率的研究[J]. 家具与室内装饰, 2005(8):30-32.

    [size=1em][4]张继娟, 张绍明. 整体橱柜设计与制造[M]. 北京:中国林业出版社,2016:1.

    [size=1em][5]朱云, 龚勇镇, 申黎明. 面向可拆卸性的板木家具结构设计[J]. 西北林学院学报, 2015, 30(2):227-230.


    [size=1.8em]Research on Function and Structure Design of Customized Furniture
    YE Wang ZHU Yi
    (Northeast Forestry University, Harbin 154000, China)
    Abstract: Customized furniture has become one of the most popular furniture form due to its rich and varied shapes. Taking the customized furniture design as the starting point, combined with the characteristics of customized services and existing problems, authors of this article discussed the meaning of customized design from the perspectives of functional design and structural design of customized furniture, and made corresponding design elaboration and try.
    Key words: Customized furniture; Module; Function; Structure
    中图分类号:TS664
    文献标识码:A
    文章编号:1001-5299 (2018) 03-0042-05
    DOI:10.19531/j.issn1001-5299.201803009
    叶 望,在读硕士研究生,东北林业大学
    朱 毅(通讯作者),教授/硕士生导师,单位同第一作者,E-mail:527196343@qq.com
    修回日期:2018-01-26

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