周忠彥， 宋魁彥

(東北林業(yè)大學(xué)，黑龍江 哈爾濱 150040)

綜 述

家具仿生設(shè)計中的相關(guān)學(xué)科分析

周忠彥， 宋魁彥*

(東北林業(yè)大學(xué)，黑龍江 哈爾濱 150040)

以生產(chǎn)方式為依據(jù)將家具仿生劃分為手工業(yè)時期、機械化生產(chǎn)時期、信息技術(shù)時期三個階段，并對這幾個時期的家具仿生設(shè)計特點進行了簡要介紹；從家具功能、造型、材料選擇、產(chǎn)品銷售等方面分析了家具仿生設(shè)計與交叉學(xué)科人體工程學(xué)、設(shè)計美學(xué)、可持續(xù)發(fā)展理論以及心理學(xué)的關(guān)系。

家具；仿生設(shè)計；交叉學(xué)科；可持續(xù)發(fā)展理論

家具仿生設(shè)計作為家具設(shè)計的重要靈感來源，具有悠久的歷史，隨著人類生產(chǎn)方式的改變，仿生設(shè)計形式也逐漸發(fā)生相應(yīng)的變化。仿生家具設(shè)計是一個綜合的過程，人體工程學(xué)、設(shè)計美學(xué)、可持續(xù)發(fā)展理論、消費心理學(xué)等都與其緊密相關(guān)。

1 家具仿生設(shè)計的起源與發(fā)展

1.1 家具仿生設(shè)計的起源

仿生學(xué)作為一門獨立的學(xué)科誕生于1960年9月，美國學(xué)者斯蒂爾將這門新興學(xué)科命名為“Bionics”，意思為研究生命系統(tǒng)功能的科學(xué)，中國于1963年將其翻譯為“仿生學(xué)”[1]。仿生設(shè)計源于仿生學(xué)，仿生設(shè)計不同于其他的設(shè)計手法，它的創(chuàng)作直接取材于自然，通過對自然物的觀察選定，提取有用信息，從而提煉出豐富的設(shè)計語言并應(yīng)用于產(chǎn)品造型設(shè)計[2]。仿生設(shè)計最大的特點是與自然的連接性，設(shè)計出的作品會更加的自然化、人性化，更加符合當(dāng)今社會的生態(tài)化需求，滿足可持續(xù)發(fā)展的要求[3]。在日益提倡設(shè)計人性化、情趣化、環(huán)?；慕裉?，人們要求產(chǎn)品的造型既要體現(xiàn)功能性又要滿足精神需要，而仿生設(shè)計賦予產(chǎn)品造型以生命的象征，讓設(shè)計回歸自然，從設(shè)計學(xué)的角度詮釋了人與自然和諧相處的機制。

家具仿生設(shè)計是仿生設(shè)計的一個分支，具有悠久的歷史，從早期的原始文化到現(xiàn)在的高科技文化，家具仿生設(shè)計一直被延續(xù)使用[4]，例如原始社會時期河姆渡文化中出現(xiàn)的模仿自然生物的各種器具，以及器具表面的各種動植物紋樣等，而現(xiàn)代家具中優(yōu)秀的仿生設(shè)計作品大多與某種意境相融合，不單純是對動植物造型的模仿，更重要的是能體現(xiàn)設(shè)計者的思想及文化內(nèi)涵。

1.2 家具仿生設(shè)計發(fā)展的階段性劃分

手工業(yè)生產(chǎn)時期。截止到第一次工業(yè)革命之前，家具的設(shè)計制造都是純手工的，人類創(chuàng)造活動的第一步就是從模仿自然界的生物體開始的，從舊石器時代到象形文字的產(chǎn)生，人類實際上己經(jīng)開啟了仿生性設(shè)計之路[5]。這一時期的家具仿生多為具象仿生，例如春秋戰(zhàn)國時期的仿動物樣式的青銅器，漢代的仿動物樣式宮燈，以及明清家具中的仿動物足類的家具腿部構(gòu)件和仿植物紋樣的局部雕刻圖案等[6]。

機械化生產(chǎn)時期。機械化生產(chǎn)要求零部件比較規(guī)整，還生產(chǎn)不了過多的曲面造型，而自然界的生物造型千奇百怪，家具具象仿生的發(fā)展在機械化生產(chǎn)時期得不到大規(guī)模的發(fā)展，所以這一時期家具仿生開始由具象仿生轉(zhuǎn)為抽象仿生，自然界的母體經(jīng)過象征性元素的提取，變形成利于機械化生產(chǎn)的元素，再將元素整合到一起，組成一個抽象的仿生家具，但我們依然可以從中感受到仿生母體的本質(zhì)[7]。機械化生產(chǎn)的優(yōu)勢就是標準化構(gòu)件，可以大批量快速生產(chǎn)，價格低廉，能普遍為消費者所接受。

信息技術(shù)生產(chǎn)時期。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，生活水平的穩(wěn)步提高，人們越來越追求個性，不再滿足于機械化大生產(chǎn)單一的家具造型，所以手工藝家具以其獨特的造型、精美的工藝又開始被人們所推崇，但在21世紀手工生產(chǎn)昂貴，這種手工打造的家具注定不能大范圍地流行，只能為少數(shù)上層人士所使用。數(shù)字化信息技術(shù)的發(fā)展為這一矛盾找到了解決方法，3D打印、數(shù)控加工、立體印刷、三維切割等基于計算機控制的技術(shù)可以加工出大量的非標準化構(gòu)件，為具象仿生家具設(shè)計提供了動力，目前數(shù)字化加工的費用極為昂貴，在家具行業(yè)還不能大規(guī)模地發(fā)展應(yīng)用，但在航空業(yè)、船舶制造業(yè)等領(lǐng)域，使用計算機控制的大量非標準構(gòu)件的生產(chǎn)已經(jīng)非常廣泛。信息化是發(fā)展趨勢，相信在不久的將來數(shù)字化信息技術(shù)在家具仿生設(shè)計行業(yè)也會得到廣泛應(yīng)用[8]。

2 家具仿生設(shè)計與其他交叉學(xué)科的聯(lián)系

2.1 仿生家具功能設(shè)計與人體工程學(xué)

仿生作為家具設(shè)計的靈感來源，在功能設(shè)計中必須從人體工程學(xué)的角度出發(fā)，滿足人的生理及心理需求[9]。人的生理需求要求家具在仿生設(shè)計過程中必須充分考慮人體對空間與舒適的需求，良好的設(shè)計會使人體在一種特定的姿態(tài)下，肌肉與骨骼的結(jié)構(gòu)都能處于一種較為合理與放松的狀態(tài)，以此來降低人體的整體體能消耗，減少肌肉與骨骼的疲勞，從而增強家具的適用性和實用性。

人的心理需求要求家具仿生設(shè)計具有良好的外型設(shè)計，選用優(yōu)質(zhì)材料，具有不同的質(zhì)感和紋理、亮麗或深沉的色彩等，這些主要涉及家具的色彩仿生及紋理仿生。由于人們受教育水平的差異，所接觸社會領(lǐng)域的不同，以及年齡、地域、性別、種族、宗教信仰等的不同，會對家具產(chǎn)生不同的心理需求，這就要求家具設(shè)計師在仿生設(shè)計時要充分考慮不同人員的心理差異，針對不同消費群體，提取整合仿生母體中的不同元素，設(shè)計不同類別的家具[10]。

2.2 仿生家具造型設(shè)計與設(shè)計美學(xué)

自然界的仿生元素各有特色，都具有自然的美，但并不是所有的自然生物之美都能夠適應(yīng)家具設(shè)計美學(xué)，這就要求我們對自然仿生元素進行一定的提煉與整合，也就是說對于家具的仿生母體不能單一地取之用之，要從設(shè)計美學(xué)的角度進行全面分析。

家具美學(xué)有很多構(gòu)成要素，如功能美、形式美、材質(zhì)美、結(jié)構(gòu)美、科學(xué)美、工藝美、色彩美、裝飾美等，這些美在自然界仿生母體中都可以找到，而且構(gòu)成要素運用的恰當(dāng)與否也直接影響家具產(chǎn)品設(shè)計中美感的表達[11]。任何一種美學(xué)都不是單獨存在的，家具的功能與造型就是不可分割的，功能美也反映了家具的造型美。家具設(shè)計師對不同的材料進行適當(dāng)?shù)脑O(shè)計可以表現(xiàn)出各種各樣的質(zhì)感效果，符合人們返璞歸真、回歸自然的心態(tài)，比如現(xiàn)代家具采用仿生珍貴木材的研究，仿生珍貴木材的紋理及色澤，使現(xiàn)代家具設(shè)計具有古代家具的靈氣與內(nèi)涵。明清家具之所以具有很高的審美價值，原因之一就是因為采用紋理優(yōu)美、色澤高雅，質(zhì)地堅硬的珍貴木材作為主要的加工材質(zhì)[12]。而材質(zhì)美又與家具的造型結(jié)構(gòu)美密切相關(guān)，就像天然木材，其作為仿生設(shè)計中的一個母體，在家具設(shè)計中同時具有功能美、材質(zhì)美、結(jié)構(gòu)美、工藝美、色彩美等，一個優(yōu)秀的仿生家具設(shè)計應(yīng)當(dāng)具有全方位的美。

2.3 仿生家具材料選擇與可持續(xù)發(fā)展

仿生家具設(shè)計能使人類更好地融于自然，與自然和諧相處，這就要求仿生家具從設(shè)計到生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)都要本著可持續(xù)發(fā)展的原則[13]。綠色家具理念的提出正是符合可持續(xù)發(fā)展理念的時代需求，綠色家具設(shè)計是在設(shè)計過程中充分考慮綠色家具的評價指標，遵循可持續(xù)發(fā)展原則，按規(guī)定的標準進行家具設(shè)計?？沙掷m(xù)發(fā)展原則要求家具通過設(shè)計，減少對木材等自然資源的消耗利用，盡量減少家具生產(chǎn)過程中廢渣、廢水、廢氣的產(chǎn)生，減少對環(huán)境的影響[14]。從家具設(shè)計、材料選擇、生產(chǎn)、包裝以及營銷等各個方面，嚴格遵守可持續(xù)發(fā)展原則。

仿生家具材料的可持續(xù)性發(fā)展選擇是指在家具設(shè)計中選擇環(huán)保型的材料，木制家具材料多選用一些人工速生材，減少珍貴樹木的砍伐，通過材料選擇的生態(tài)化促進家具產(chǎn)品的生態(tài)化。一些環(huán)保新材料的使用可以為家具仿生設(shè)計帶來新的靈感、新的造型以及新的使用功能，因此仿生家具在材料的選擇上可以打破一貫使用天然材料的傳統(tǒng)，敢于嘗試一些新型的無污染環(huán)保材料，使家具設(shè)計在材料選擇上與現(xiàn)代科技接軌。

家具有一定的使用壽命，丟棄之后家具的零部件還可以回收利用。生長快速的竹材和藤材可以代替天然木材用于仿生家具設(shè)計，不同的材料還可以為家具設(shè)計提供不同的靈感。最近受到關(guān)注的紙質(zhì)家具設(shè)計就比較符合可持續(xù)發(fā)展原則，屬于典型的可持續(xù)發(fā)展的綠色產(chǎn)品，即用較少的原料、較輕的質(zhì)量實現(xiàn)非常大的承重強度，以達到節(jié)約木材等自然資源的目的[15]。

家具仿生設(shè)計是與自然的親密接觸，仿生設(shè)計是一種最能體現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展理論的設(shè)計思維，可持續(xù)發(fā)展是21世紀的重要主題，家具仿生設(shè)計順應(yīng)潮流將得到更好的發(fā)展。家具材料的選擇應(yīng)充分考慮到可持續(xù)發(fā)展原則，讓仿生家具設(shè)計與社會發(fā)展新動向接軌。

2.4 仿生家具產(chǎn)品銷售與消費心理學(xué)

消費心理學(xué)建立在普通心理學(xué)一般原理之上，它是一門獨立的學(xué)科，專門研究消費者在日常消費過程中產(chǎn)生的心理現(xiàn)象及其發(fā)展規(guī)律[16]。消費心理學(xué)主要研究人作為消費者時在尋找、選擇、購買、使用、評估和處置相關(guān)產(chǎn)品時的心理狀態(tài)。

現(xiàn)代生活的高節(jié)奏、高科技使人類在日常生活中越來越遠離自然[17]，家具仿生設(shè)計貼近自然，仿生母體來源于自然，符合現(xiàn)在城市工作者渴望融入自然的心理。物質(zhì)水平發(fā)展到今天，人們越來越意識到自然的重要性，越來越多的人開始走進自然，爭取與自然相處的時間，但這畢竟只符合少數(shù)人的生活，而家具的仿生設(shè)計可以使消費者即使身處室內(nèi)也會有一種置身自然的感覺。仿生家具設(shè)計拉近了消費者與自然的距離，滿足了消費者追求自然的心理。

家具的市場銷售要想取得好的業(yè)績，家具的設(shè)計、生產(chǎn)制作就必須符合消費者的心理需求[18]。當(dāng)今多元化社會，消費者對個性的重視與追求，使得趣味性在家具設(shè)計中越來越受到重視，仿生設(shè)計家具的一個明顯特征就是趣味性。仿生家具設(shè)計的趣味化主要表現(xiàn)在對生活在現(xiàn)代快節(jié)奏、高機械化狀態(tài)下人們枯燥壓抑心理的補充[19]。仿生家具在辦公用品、生活用品等方面都有許多成功的范例，它們以趣味化的形態(tài)、結(jié)構(gòu)或使用特點，為生活在高壓下現(xiàn)代人們的枯燥壓抑心理作了某種點綴和補充，用它們充滿自然、善解人意的設(shè)計語言和生動可愛的設(shè)計形態(tài)調(diào)節(jié)著快節(jié)奏狀態(tài)下人們內(nèi)心的麻木[20]。

3 結(jié)束語

仿生家具設(shè)計是一個既古老又新鮮的家具設(shè)計方法，隨著人類最初的探索自然到中間階段的發(fā)展自我，以及現(xiàn)在的回歸自然，家具仿生設(shè)計也經(jīng)歷了開始的自發(fā)階段到中期的發(fā)展階段和現(xiàn)在的有意識回歸階段。隨著社會的發(fā)展，不同生產(chǎn)方式的產(chǎn)生，以及不同心理訴求的出現(xiàn)，使家具仿生設(shè)計也隨之不斷地發(fā)生變化。家具仿生設(shè)計是一個充滿活力的設(shè)計方式，與時俱進，不斷吸取新知識及高科技，使其與時代發(fā)展緊密相連。仿生家具設(shè)計是一個復(fù)雜的學(xué)科，功能上的人體工程學(xué)，造型上的設(shè)計美學(xué)，原材料上的可持續(xù)發(fā)展，以及消費者購買時的消費心理等都與其密切相關(guān)?！翱沙掷m(xù)發(fā)展”是20世紀末提出、本世紀不斷發(fā)展的一個重要社會理論，家具仿生設(shè)計應(yīng)從設(shè)計的角度出發(fā)，緊扣這一理論，從材料的選擇、利用，到家具的功能設(shè)計、造型設(shè)計，以及后期的家具銷售、維修、回收等一系列環(huán)節(jié)都要充分考慮可持續(xù)發(fā)展因素。數(shù)字化信息技術(shù)的使用使家具造型出現(xiàn)更多的變化，更多曲線元素可以由機器大批量快速地生產(chǎn)出來，造型多樣的可能性也使家具的功能性更加完善，數(shù)字化生產(chǎn)將使仿生家具設(shè)計進入一個新的階段。

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(責(zé)任編輯 王琦)

Analysis of Relevant Disciplines Involved in the Bionic Design of Furniture

ZHOU Zhong-yan， SONG Kui-yan*

(Northeast Forestry University，Harbin Heilongjiang 150040，China)

Based on the mode of production，the bionic design of furniture is divided into three stages，i.e.the handicraft stage，the mechanized production stage and the IT stage，and the features of the bionic design of furniture at these stages are briefly introduced；the relationships between the bionic design of furniture and such inter-disciplines as ergonomics，design aesthetics，sustainable development theories and psychology are analyzed in terms of furniture function，shaping，material selection，production and marketing.

furniture；bionic design；inter-discipline；sustainable development theory

2017-03-02

周忠彥(1990-)，女，山東臨沂人，碩士研究生，研究方向為家具設(shè)計與技術(shù)研究，E-mail：1558592525@qq.com。

*通訊作者：宋魁彥(1961-)，男，黑龍江蘿北人，教授，博士，研究方向為木材科學(xué)與技術(shù)、木材物理學(xué)與木材環(huán)境學(xué)、木材加工與家具設(shè)計等方面。

TS664

A

2095-2953(2017)05-0012-03