明式圈椅设计理念对人机工程学的影响论文
一、圈椅设计理念在现代人机工程学的体现
（一）圈椅造型所体现的科学性与功能性
如果我们仔细观察圈椅的形态，我们可以看出圈椅的整体造型似乎没有绝对理论上的直线，而是由曲线、弧线或自由曲线构成，形态呈现S型、C型、渦旋型等。正如人的体态和结构一样，没有一条完全意义的直线。圈椅之所以会采用曲线的构造特征，其主要是依据人在坐椅时身体形态的动静变化和舒适程度而定。首先，“靠背板”是承托人体脊背后靠压力的主要构件。圈椅剖面所示，圈椅的“靠背板”呈现“S”形曲线，有内凹与外凸的起伏变化。从近代人体解剖学来看，人的脊椎在自然状态下就是呈现“S”形曲线。如图4圈椅的“靠背板”设计就是根据人体在休息时脊椎自然向后倾斜的放松状态，而将“靠背板”设计成与脊柱的凹凸起伏相吻合的“S”形曲线，并同时将“靠背板”与“座面”的衔接处有意构成100度的钝角。这样的处理方式其目的在于使人在坐椅时，后背与椅子“靠背板”之间形成较大的接触面，避免90度夹角造成的呆板疲劳，使人的肌肉骨骼组织可以得到充分的休息，缓解疲乏，产生舒适感。这些设计要素的注入与实施都与现代人机工程学所强调的家具使用功能的舒适、便捷性的观念相一致。因此，从圈椅“靠背板”的造型设计上可以看出人性化设计，体现现代人机工程学的理念。其次，“扶手”构件的形态和功能也含有人机的理念。圈椅的扶手名为“椅圈”。由于形似月牙，又可称为月牙扶手。从功能上讲，扶手的设计可使人的手臂有依靠之地，将人处于稳定的状态，得到全面的放松。而当人改变坐姿或站立时，扶手作为力学上的支点可以为人提供支柱。这种细小环节的考虑，都能充分体现“圈椅”的人性关怀设计。而圈椅的扶手在高度尺寸的制定上也与近代人机工程的研探有着契合之处，近代人机工程学表明座椅扶手的高度应设置在人的手臂可以自由放下为宜，不宜过低过高。“圈椅”“扶手”的最低点高度控制在910mm左右与近代人机学的要求吻合。而对于圈椅采用曲线、弧线造型的又一重要原因在于视觉矫正。圈椅在形体构件的铸造中，沿用古代建筑中常用的建造方式，明显采用如侧脚、收分、与卷杀等手法。圈椅前腿的下截的内距比前腿上截的内距要长一些，构成了上小下大的梯形格局，明显看出侧角的做法。而收分则是每个单体结构自上而下，采用下面的直径大于上面的直径的做法，卷杀则是将预制构件切磨成富有柔美弹性的外形，其轮廓由小折线或曲线构成，以小直求曲，最终形成带有弧线的形态。这也就是为什么明式家具没有绝对的直线的理论所在。侧脚、收分在靠背椅、长凳、圈椅、条柜等明式家具中也都有明显的使用。这种做法一方面不仅在力学上有良好的支撑效果，另一方面在人的视觉上达到了一种合理的稳定性和审美趣味，从理论上如果将所有的物件做成直线，上下没有区分，最后从视觉上看这个家具会呈现上宽下窄的视觉不稳定局面，如用侧脚等“法式”制作，则会在力学和人的视觉上达到稳定的效果。最后，圈椅采用弧线的造型，运用劵杀等手法，还可以使圈椅不同部位在面与面，构件与构件之间的衔接处形成圆滑的倒角，体现使用时的舒适性。从安全角度来说，经过倒角、弧线的处理在人使用的过程中增加了安全系数。而从使用舒适的角度来说，人在座椅时，弧线、圆润的截面转折要比生硬直线90度的截面舒服的多，从这一点我们可以看出圈椅的设计在对人的使用感受方面的考虑是全面性的，符合近代人机工程学的理念。因此，从以上对圈椅造型、制作法则和视觉矫正、细节处理等方面的分析来看，“圈椅”在使用功能的便捷性和感官的美学上，都完美的体现人机工程学的理念。
（二）圈椅的比例与尺度在人机工程中的科学再现
从圈椅的整体组成部分来看，分为上半部（坐身）和下半部分（坐具）两部分，上部与下部的比例关系比较适宜，上半部（坐身）的高度是依据人倚靠座椅时脊背至腰椎的高度而定，而下半部分（坐具）则是根据人双腿自由弯曲后，坐骨与落脚之间的长短来制作。而在坐具之间的脚踏也是配合座椅整体使用的舒适来设计的。从整体的比例关系以及分层设计的考虑过程，已经体现现代人机工程设计思维。通过对留存家具的测量我们发现，明式家具在尺寸上的“合度性”与“宜人性”也与近代人机学在尺度的要求不谋而合。如图6圈椅所示，座深尺寸一般都在480mm左右，座宽在620mm上下，座高在440—520mm之间，脚踏板多控制在90—100mm之间，这都是明式家具在设计座椅时将脚、臀、背等三个支点作为考虑的节点要素而定的，其中从膝盖到脚的高度控制在430—520mm上下与人机工程将坐高定在420mm—520mm相吻合，充分体现圈椅制作的合“度”与使用时的宜人、舒展，便捷的特点。
（三）圈椅形式美的艺术性在人机工程的体现
明式座椅从大的结构到小的部件，都有曲线的特征，每个结构曲线都有曲中带直，曲而不弯，柔而不软的特性。此种形式仿佛有中国壁画线描之功力，曲线中带有刚劲，刚劲中又不乏柔美。这种设计理念正是中国文化外柔内刚的体现。圈椅在诠释中国传统文化的过程中，也蕴含了很多现代美学的理论。如图7圈椅的月牙扶手所示。圆形在空间几何形态中被世人认为是最完美的形状，而人的心理形态和视觉倾向也在向往完美的实物。“椅圈”从平面上看，成圆环状，有内敛向心性，没有被完全的封闭，而人的视觉补足倾向，常会把缺失的形状将其补足，如果圈椅只是个圆环，那么它现在的力学中点都在圆心上，有向内的力学感觉。可是巧妙的是圆环在拐角的位置峰回路转，给了整体一个向外的张力。使得原先向内的向心力减弱而增加了向外的张力，两种力相互依存相互转化，到达了一种平衡静止的状态。无论从力的原理和美学上还是人的视觉和心理上到达了高度的统一和平衡，是“用”与“赏”的完美结合。而现代人机工程学在注重功能合理与舒适的基础上，也同时强调使用对象的美观，可以说，圈椅的“美型”之式与人机工程提倡的“美理”之念十分一致。同时，中国的明式家具在制作工艺上全部使用榫卯结构，全部采用木材没有任何的'金属构件。其圈椅的用材广泛并多以黄花梨、紫檀、鸡翘木、榉木等材质较坚韧的木质为主，而尤以黄花梨的制品留存较多。明式家具木质材料制地柔软、耐久实用、亲和力强，其材料的性能无任何污染，对人的健康十分有益。而采用与人相宜材料并强调触觉舒适的体验是现代人机工程学科强化的一大要点，圈椅的材料选择正与现代人机工程学提出的概念相吻合。
二、圈椅对现代欧洲家具的影响
明式圈椅完全以功能使用为主导，并兼顾形式美的设计理念，在世界家具历史上较早的真正做到功能与形式完美的结合。其自身优美简洁的造型、合理科学的结构、韧性细腻的材质，都与现代设计的思想契合一致。而作为中华器具文化的代表，圈椅独有的艺术“感染力”也对欧洲家具的设计产生影响。丹麦设计师汉斯瓦格纳在受到明式“圈椅”的启发后，设计了“中国椅”系列作品。其作品是对传统经典家具的一次“现代化”诠释。而设计灵感的来源正是取自明式“圈椅”以“用”为根本，以“榫卯”为制法，以“模数”为体例，用“材”取于天然、塑“形”出于神笔的理念，最终使作品到达“利”“寓”“型”兼备的艺术境界。而明式圈椅在设计和制作手法上摈弃浮华装饰，运用科学的人机工程理念，在造型设计上形成了“简而不空、少而含多”的特点，这种理念与欧洲现代设计提出“少就是多”的理念有着异曲同工之妙。只是明式圈椅在文化传达上更为含蓄、内敛，需要人去亲自体会、挖掘，方能感受它的独特韵味。汉斯瓦格纳设计的“中国椅”作为中西家具“融合”的一个亮点将圈椅的特点与现代家具的发展理念和当代都市人群的审美需求与生活习惯完美的结合在一起，是传统家具理念与现代设计手法的一次新的尝试与突破。同时，也证明了明式圈椅所蕴含着现代设计的精神，其本身的设计理念具备人机理念的科学性与前瞻性。
三、结语
以木质材料为主，以榫卯工艺为制法的中国木作家具在世界家具设计史上占有重要的地位。明式圈椅作为中国家具史上的顶峰之作，其设计理念、形态造型都与近代人机工程学的理念有相吻合之处。而这种“藏古作之法、预今理之念”的设计“潜意识”，还应对以后的中式家具以及欧式现代家具的探索与发展带来借鉴与启迪。
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