基于仿生學(xué)理論的休閑座椅設(shè)計(jì)研究

陳　威?。ㄎ髂辖煌ù髮W(xué) 建筑與設(shè)計(jì)學(xué)院　611756）

基于仿生學(xué)理論的休閑座椅設(shè)計(jì)研究

陳威（西南交通大學(xué) 建筑與設(shè)計(jì)學(xué)院611756）

通過(guò)對(duì)仿生設(shè)計(jì)方法的研究，探尋提高休閑類家具情感化設(shè)計(jì)的有效途徑，為休閑家具設(shè)計(jì)提供參考與借鑒。以海貝椅、珊瑚礁椅設(shè)計(jì)為例，從形態(tài)、情感角度解析家具造型設(shè)計(jì)的內(nèi)涵，驗(yàn)證仿生設(shè)計(jì)能夠提高休閑類家具的情感化層次。

仿生；設(shè)計(jì)；休閑家具；情感

仿生設(shè)計(jì)應(yīng)用范圍從最初的自然科學(xué)領(lǐng)域，到現(xiàn)在的設(shè)計(jì)學(xué)領(lǐng)域，仿生設(shè)計(jì)越來(lái)越多地應(yīng)用于家具造型設(shè)計(jì)活動(dòng)中1。在現(xiàn)代社會(huì)這種信息化、快節(jié)奏的生活中，忙碌的工作給人們帶來(lái)了各種壓力與煩惱，緊張的情緒需要釋放與凈化，對(duì)家具的需求不在只停留在家具的使用功能上，融入趣味性的家具可以帶來(lái)更多的附加值。人們對(duì)自然的喜愛(ài)是與生俱來(lái)的，本文從貝殼椅、珊瑚礁凳的設(shè)計(jì)來(lái)探索家具的仿生設(shè)計(jì)方法。

一、仿生設(shè)計(jì)與休閑家具

（一）仿生設(shè)計(jì)

仿生就是從自然生物原形中得到啟示，然后進(jìn)行的一系列創(chuàng)造性活動(dòng)。仿生學(xué)作為一門獨(dú)立的學(xué)科，于I960年9月正式誕生，在美國(guó)俄亥俄州的空軍基地召開(kāi)了第一次仿生學(xué)會(huì)議，在會(huì)議中，斯梯爾博士（Jack E. Steele）把仿生學(xué)定義為模仿生物原理來(lái)建造技術(shù)系統(tǒng)，或者使人造技術(shù)系統(tǒng)具有類似于生物特征的科學(xué)2。斯梯爾將新興的學(xué)科命名為“Bionics”，該詞在希臘文中的意思是“研究生命系統(tǒng)功能的學(xué)科”，1963年我國(guó)將“Bionics”譯為“仿生學(xué)”。

仿生設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)靈感都來(lái)自自然界，自然界的任何一個(gè)生物都可能成為被模仿的對(duì)象，動(dòng)物、植物、微生物、山川、河流等都可以成為一件產(chǎn)品的靈感來(lái)源。

（二）休閑家具

1.休閑的定義為：人們利用空余的時(shí)間，調(diào)節(jié)個(gè)人心情，舒緩疲憊狀態(tài)的一種休息方式——在可自由支配的時(shí)間和金錢的前提下，自主選擇休息方式，以達(dá)到身心放松，從而獲得一個(gè)健康、快樂(lè)的生活狀態(tài)?？茖W(xué)的休閑方式，可以有效地緩解人的情緒，對(duì)人的智能、體能進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，同時(shí)能夠鍛煉生理和心理機(jī)能。休閑之事從古至今就存在，休閑有兩個(gè)方面的意義：一是解除身體上的疲勞，使體能得到恢復(fù)；二是獲得精神上的慰藉，使心靈得到放松。

2.休閑家具的概念，即供人們用來(lái)緩解疲勞的家具，它有別于臥室家具，客廳家具，餐廳家具等，是家具里的一個(gè)種類，是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)到一定階段后的必然產(chǎn)物。進(jìn)入21世紀(jì)的今天，人們對(duì)精神生活的日益重視，使得休閑家具也有了很大的發(fā)展。休閑家具要有獨(dú)特創(chuàng)意、有標(biāo)新立異的感覺(jué)，休閑家具的基本功能是緩解人的疲勞，但能夠緩解疲勞的家具不一定具備休閑的作用，休閑家具要給人帶來(lái)娛樂(lè)的感覺(jué)——使人們?cè)谑褂眉揖邥r(shí)身心能得到放松，情感能得到合理釋放。

（三）仿生設(shè)計(jì)與休閑家具關(guān)系

人類來(lái)源于自然，對(duì)自然界的客觀事物有著天生的認(rèn)同感，而且不受地域文化以及種族宗教的影響，是整個(gè)人類社會(huì)的共同特征3。仿生設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)自然界生物的模仿能夠緩解現(xiàn)代枯燥無(wú)味的學(xué)習(xí)或工作帶來(lái)的精神壓力，增強(qiáng)用戶體驗(yàn)。借助仿生設(shè)計(jì)，能夠建立家具與用戶之間愉悅和輕松的情感，具有趣味性的仿生家具設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)家具情感化，進(jìn)而提供給人們一個(gè)輕松的環(huán)境，會(huì)使人們?cè)谝唤佑|到家具時(shí)便會(huì)釋放心里的壓力與煩惱4。

二、仿生家具設(shè)計(jì)方法

（一）形態(tài)仿生

形態(tài)仿生是研究自然界及其生物體的外部形態(tài)及其象征寓意，以及如何通過(guò)相應(yīng)的藝術(shù)處理手法將之應(yīng)用與設(shè)計(jì)之中，家具設(shè)計(jì)作為仿生產(chǎn)品的對(duì)象，與其他設(shè)計(jì)的形態(tài)演變過(guò)程一樣，都客觀性地改變了傳統(tǒng)的造型模式5。設(shè)計(jì)師通過(guò)對(duì)自然界不同生命體的模仿、理解進(jìn)而以物質(zhì)載體的形式表達(dá)出不同的設(shè)計(jì)理念和觀點(diǎn)，將形式美法則作為審美要求達(dá)到功能與審美一體化，突出對(duì)自然界生命形態(tài)的思考和詮釋，使人們?cè)谖飸B(tài)化的對(duì)象中以直觀的形象注入到設(shè)計(jì)本體中。形態(tài)仿生可以分為具象仿生設(shè)計(jì)和抽象仿生設(shè)計(jì)。（1）具象仿生：是通過(guò)模仿來(lái)源于大自然中生物的外觀形態(tài)來(lái)進(jìn)行產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)，富有較強(qiáng)大自然的氣息，能夠給人以強(qiáng)烈的親切感，但從形態(tài)創(chuàng)意的角度來(lái)講，這種模仿的方式屬于創(chuàng)造性技術(shù)含量相對(duì)較低的造型設(shè)計(jì)方法。（2）抽象仿生：是設(shè)計(jì)師利用自己的造型能力和豐富的造型經(jīng)驗(yàn)，以自然界生物體為藍(lán)本，經(jīng)過(guò)反復(fù)的思考和對(duì)形態(tài)的推敲，將生物體的具體細(xì)節(jié)剔除，高度概括對(duì)象外貌形態(tài)，對(duì)原型進(jìn)行抽象化提煉和塑造，最后將獨(dú)特的個(gè)性形式應(yīng)用于設(shè)計(jì)之中。這是設(shè)計(jì)師造型能力的體現(xiàn)，屬于高層次的設(shè)計(jì)創(chuàng)新。

（二）色彩仿生

所謂色彩仿生設(shè)計(jì)就是研究將生物色彩應(yīng)用于色彩設(shè)計(jì)中的一種方法。人類從賴以生存的并隨季節(jié)變化所呈現(xiàn)出千萬(wàn)種色彩變化的自然環(huán)境中獲取色彩設(shè)計(jì)的靈感——自然現(xiàn)象、花蟲(chóng)鳥(niǎo)獸、海洋生物所表現(xiàn)出來(lái)的色彩都可以運(yùn)用到設(shè)計(jì)中。自然界的光明與黑暗交替造就了豐富多彩色彩變化，是人類進(jìn)行色彩設(shè)計(jì)取之不盡用之不竭的天然寶庫(kù)。自然界中的生物根據(jù)自身色彩的物理、化學(xué)性質(zhì)，以及自然規(guī)律進(jìn)行組合、排列，最終實(shí)現(xiàn)了和諧的色彩，體現(xiàn)著色彩論中的對(duì)比和協(xié)調(diào)的關(guān)系，符合人對(duì)色彩的認(rèn)知規(guī)律6。由于人們?cè)谌粘Ｉ钪蟹e累了大量的自然色彩經(jīng)驗(yàn)，直接借鑒大自然中美麗的色彩進(jìn)行色彩仿生設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，會(huì)給人豐富的色彩聯(lián)想。

（三）結(jié)構(gòu)仿生

模仿生物的結(jié)構(gòu)關(guān)系是結(jié)構(gòu)仿生設(shè)計(jì)主要內(nèi)容，包括模仿物質(zhì)的宏觀和微觀的組織規(guī)律。通過(guò)研究生物整體或部分的構(gòu)造組織方式發(fā)現(xiàn)，進(jìn)而對(duì)其模仿，并應(yīng)用在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，以創(chuàng)造新的形象或解決新的問(wèn)題7。如對(duì)蜘蛛網(wǎng)結(jié)構(gòu)的研究，將成果應(yīng)用到防彈衣的設(shè)計(jì)中；通過(guò)對(duì)植物莖葉結(jié)構(gòu)的研究構(gòu)建出能夠節(jié)約材料的供水系統(tǒng)；典型例子如模仿蜂窩結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，制作工程蜂窩結(jié)構(gòu)家具材料，具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度大、隔熱和隔音的特點(diǎn)。

（四）肌理仿生

肌理，是物體表面質(zhì)地的肌膚與紋理，包括紋理、顆粒、質(zhì)地、光澤、痕跡等多種視覺(jué)表象。肌理仿生設(shè)計(jì)是指在設(shè)計(jì)過(guò)程中模仿自然物質(zhì)表面的紋理、圖案和材質(zhì)的特征8。肌理的語(yǔ)義有著豐富的感情色彩，如人工打磨過(guò)后的大理石光潔的肌理給人一種嚴(yán)謹(jǐn)、冰冷的視覺(jué)感受；木材粗糙的肌理象征著粗壯、原始化的感覺(jué)；皮革柔軟的肌理象征著自然、生命、安全的感覺(jué)。設(shè)計(jì)師根據(jù)生物的表皮特征，結(jié)合特定的制造工藝，運(yùn)用再現(xiàn)或模仿的手法，可以呈現(xiàn)酷似天然質(zhì)感的紋理，在產(chǎn)品中體現(xiàn)十足的自然風(fēng)味。利用肌理仿生的設(shè)計(jì)作品不僅可以增加產(chǎn)品的視覺(jué)沖擊力和觸覺(jué)感受，更可以促進(jìn)家具的功能和形態(tài)的完善。

三、設(shè)計(jì)案例

設(shè)計(jì)案例1：坐具是與人最親近的家具，也是居家生活中不可缺少的功能用品。既然坐具在家中的地位舉足輕重，消費(fèi)者對(duì)于坐具的挑選更加精細(xì)。在外忙碌了一天，回到家，身體的每個(gè)關(guān)節(jié)都需要找個(gè)地方輕松舒展一下，此時(shí)坐在松軟舒適的坐具上是最適宜的。該方案采用抽象形態(tài)仿生的設(shè)計(jì)方法，以海貝的造型作為原型參考。

確定要提取的特征形態(tài)——重點(diǎn)把握了貝殼打開(kāi)時(shí)的外觀形態(tài)，接下來(lái)對(duì)貝殼形態(tài)進(jìn)行抽象化提?。喊巡灰?guī)則的線條規(guī)則化，刪掉瑣碎的形態(tài)，得到想要的圖形，見(jiàn)圖1。對(duì)貝殼形態(tài)抽象提取后，對(duì)方案進(jìn)一步推敲。然后利用三維軟件Rhino進(jìn)行三維建模，vary進(jìn)行效果圖制作，見(jiàn)圖2。該坐具形態(tài)簡(jiǎn)潔，除了滿足基本的使用功能以外，還具備一定的審美功能、娛樂(lè)功能，現(xiàn)代感較強(qiáng)，富有時(shí)代氣息。

圖1　元素提取

圖2　貝殼椅效果圖

圖3　珊瑚礁椅

設(shè)計(jì)案例2：珊瑚礁是石珊瑚動(dòng)物形成的一種結(jié)構(gòu)，在深海和淺海中均有珊瑚礁存在，它們是成千上萬(wàn)的由碳酸鈣組成的珊瑚蟲(chóng)的骨骼在數(shù)百年至數(shù)千年的生長(zhǎng)過(guò)程中形成的，珊瑚礁的色彩斑斕，非常受人們的喜愛(ài)。此次座椅的設(shè)計(jì)利用珊瑚礁的形態(tài)和色彩特點(diǎn)進(jìn)行創(chuàng)意設(shè)計(jì)。用實(shí)木搭建座椅骨架，然后對(duì)座椅面進(jìn)行軟包，軟包后進(jìn)行座椅蒙布的制作——利用各種顏色的雙色粗棉線進(jìn)行捆扎，對(duì)捆扎后的線團(tuán)進(jìn)行修剪處理，按照這種方法制作成一個(gè)個(gè)小的“珊瑚礁”，根據(jù)珊瑚礁色彩特征將各種顏色“小珊瑚礁”縫制在座椅的蒙布上。最后將制作好的蒙布套在座椅的骨架上，最終形成色彩豐富的珊瑚礁椅，見(jiàn)圖3。

海洋是生命的搖籃，地球上最早的生命誕生在海洋之中，海洋是人類資源的寶庫(kù)。自古以來(lái)，人們就向往到碧藍(lán)的大海中去尋找幸福，陽(yáng)光照射到珊瑚礁，產(chǎn)生出豐富多彩的色彩，人們被其漂亮的色彩所吸引。將其形態(tài)和色彩應(yīng)用到坐具的設(shè)計(jì)中，讓普通坐具添上了一層情感的色彩。

四、總結(jié)

仿生設(shè)計(jì)能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的精神功能，使其成為一定信息的傳播載體。休閑家具設(shè)計(jì)在保證符合人機(jī)工學(xué)，時(shí)尚審美的前提下，借助仿生設(shè)計(jì)這一方法會(huì)讓家具具有生命特征，讓家具的感情色彩更加豐富。本文采用仿生設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)貝殼椅和珊瑚礁椅，為家具仿生設(shè)計(jì)方法的研究提供參考。

注釋：

1.金海明.產(chǎn)品造型的仿生設(shè)計(jì)研究[J].機(jī)械計(jì)，2014（1）：123-125.

2.岑海堂，陳五一.仿生學(xué)概念及其演變[J].機(jī)械設(shè)計(jì)，2007（7）：1-2.

3.王錫斌.仿生視角下的兒童家具安全感構(gòu)建[J].包裝工程，2014（16）：98-101.

4.楊帥，朱毅，張?zhí)m俠.仿生學(xué)在現(xiàn)代家具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].山西建筑，2013（18）：220-221.

5.宋端樹(shù)，朱宇博.現(xiàn)代家具設(shè)計(jì)中仿生應(yīng)用之探究[J].包裝工程，2009（3）：146-148.

6.劉青春，何霞.產(chǎn)品仿生設(shè)計(jì)探究[J].包裝工程，2006 （2）：194-196.

7.武文婷，等.植物結(jié)構(gòu)仿生學(xué)在工業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[J].浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2008（3）：343-348.

8.姜娜，楊君順.仿生在產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].包裝工程，2006（6）：306-307.

陳威，西南交通大學(xué)，建筑與設(shè)計(jì)學(xué)院，碩士生，從事產(chǎn)品設(shè)計(jì)理論、家具設(shè)計(jì)理論研究。