基于形態仿生的兒童家具設計

文/廖慧欣 薛佳維 李丹（昆明理工大學）

隨著經濟不斷發展，人們對家具的關注度也越來越高，尤其是現在的家長都會為孩子置辦孩子喜愛的兒童家具，給孩子布置一片屬于自己的小天地。

我國兒童人口數量巨大，對于兒童家具用品的需求量很大，雖然我國在該領域的研究起步較晚，但是發展十分迅速。兒童家居用品的要求較高，除了需要保證材質和結構安全之外，還要求能夠具有一定的造型，通過形態仿生的設計手法，不僅能夠豐富兒童家具的造型，提高兒童家具的趣味性，同時還能夠增加兒童對于生物的具象認識，對兒童智力發育和良好生活態度建立有一定的積極意義。

一、兒童家具概述

（一）兒童家具的含義

兒童家具主要是兒童時期使用的家具，一般會分為嬰兒期、3-5歲、6-7歲、8-12歲四個階段，每個時期都有其對應的特點。嬰兒期：要求舒適、安全、環保、健康；3-5歲：要求色彩歡快、具有趣味性；6-7歲：要求兼顧娛樂和學習兩種功能，為上學做好準備；8-12歲：要求具有合理的收納空間，助于培養兒童生活自理能力。

（二）兒童家具的設計原則

1.造型方面

在兒童家具設計中，首先我們從模擬對象的局部和整體出發，分析其結構特征，找到合理的部分，同時要注意兒童家具的設計原則、材料的可行性和使用途徑等方面，在此基礎上還要保持模擬對象自身的特征屬性。

2.結構方面

在兒童家具的設計過程中，需要注重家具的結構設計。圓滑的外表在視覺上能夠給人以安全感，同時也可以有效防止兒童的磕碰，減少安全隱患。特別是在兒童時期，孩子平衡感差，圓木形態的設計更加提高了家具的安全性。

3.色彩方面

除了兒童家具的基本使用功能以外，人們同時也逐步關注有顏值的產品，因此兒童家具的色彩搭配也至關重要。由于兒童特殊的生理與心理特征，來自大自然的顏色能讓兒童感到舒適，吸引兒童的注意力，從視覺上直觀地給兒童帶來趣味性。

（三）形態仿生兒童家具的市場調研

目前市面上的兒童家具的設計主要集中于學習用桌椅，包括可升降桌椅，角度可調節桌面等，主要材料以實木或人造板為主。相比較之下，學齡前兒童的家具設計相對較少，針對此年齡段兒童需求的設計定位不夠明確，對仿生元素應用較少，缺乏趣味性。

2020年，宜家推出了新品“SUNDVIK桑維”兒童書桌如（圖一），宣傳的賣點是：借助小巧的家具，你可以輕松打造一方休閑娛樂的小天地。SUNDVIK桑維桌子尺寸大小剛好適合拼拼圖、玩游戲和畫畫，適合搭配同系列的兒童椅使用。不過在很多孩子的家長看來，這樣的兒童桌結構單一，缺乏趣味性，沒有個性，對這一類循規蹈矩的家具提不起太大的興趣。

2016年，第一款hamuoo產品“MINI猴椅”上線，此后十二生肖兒童椅系列相繼推出，專注為孩子設計一款“人生中的第一把小椅子”。2018年，hamuoo十二生肖椅系列獲得精瑞人居創意作品優秀獎，十二生肖與椅子的結合確實給很多年輕的家長帶來了不一樣的驚喜（如圖1），但是此系列的定制價格也是十分昂貴的，讓很多消費者望而卻步。

圖1 價格昂貴的兒童家具

（四）兒童家具設計的缺陷

1.忽略了兒童的本質需求，側重于家長的喜好

兒童沒有決定權，他們所使用的物品幾乎都是由家長決定完成的。不同經濟水平的家長，會選擇他們覺得孩子會喜歡的家具。因此，更多的設計是為了迎合家長的需求，卻忽略了兒童的真正需求，對孩子的需求缺乏深入的研究。

2.缺少對流行元素的分析，結構、款式單一

我國兒童家具設計與大多數品牌相對比，沒有明顯的差異，沒有明顯的風格，款式單一，設計上缺乏新意，忽略學齡前兒童的家具需求，沒有考慮兒童與家具之間的互動性。

二、形態仿生設計概述

（一）形態仿生的含義

形態仿生是兒童家具設計中一種簡單有效的設計手法，在塑造藝術造型方面有著重要作用。形態仿生設計是通過自然界中生物形態、非生物形態和人工形態的形態、結構、功能等特征要素，提煉這些要素并通過藝術處理的手法簡化應用到設計活動中，形態仿生設計的特點在于設計產品的視覺直觀性，通過模仿生物的外觀，采用自然生物的外觀美感特征進行設計，所創造出的產品更易被幼兒群體接受。

（二）形態仿生的分類

仿生設計按仿生的內容可分為形態仿生、結構仿生、功能仿生、肌理仿生和色彩仿生。仿生設計學的研究以形態仿生和功能仿生為重點。

形態仿生大致可以分成兩類。

第一類，具象仿生，即直接模擬生物的自然形態，從直觀視角保留生物的具體形態，能夠直接模仿或再現生物的形象；這種設計方法是對被模擬對象的直觀標達，強調設計出的產品與被模擬對象的相似性，主要用于兒童家具、工藝作品之類的設計上。兒童家具的具象仿生是指此類家具的形態能夠在現實中找到原型，消費者能夠直觀找到原生物形態的影子，并能夠準確判斷設計的造型想要表達的內在含義。由于兒童對外界最直觀的感覺就是物體的表象特征，所以具象形態仿生設計能夠更好地滿足兒童特殊心理與生理特征需求。如圖2就是運用具象仿生的設計手法，將小雞的造型形象與兒童桌椅的功能相結合，創造出生動、美觀、趣味性強的兒童桌椅。

第二類，抽象仿生，即在對生物自然形態進行極端的簡化與合理的保留后，抽象表現出最能代表生物形態的本質特征，并能夠表達設計意向的新形態。抽象仿生更注重對模擬對象的整體特征的把握，設計出的產品更能開發人的思維。如圖2就是運用抽象仿生的設計手法，將怪獸的造型形象與兒童椅子的功能相結合，將怪獸的形態抽離出具象形態，通過柔軟牛皮制成的背脊表達怪獸的含義，充分開發小朋友的想象力。

圖2 設計作品場景展示圖

三、形態仿生設計在兒童家具中的應用

（一）趣味化設計

圖3 實物三維建模設計

趣味化設計能夠表現仿生家具的某種特殊的情趣，讓家具能夠富有感情色彩。富含趣味性的兒童家具設計不但能夠使得整個家居空間擁有一個適合孩子的玩樂空間，同時，趣味化的兒童家具也能夠給孩子帶來更加多元化的生活內容，從而提升孩子們獨特的想象力與創造力。隨著社會的不斷進步，城市化的不斷深入，電子產品的全面普及，兒童能夠接觸自然環境的機會逐漸減少。

因此，通過形態仿生設計提升兒童家具的趣味性，不僅可以使孩子們樂在其中，還能開發他們的發散思維與想象力。如圖2的兔子桌子和小雞凳子，來源于“哈木的房間”的生肖系列兒童桌椅設計，通過對小兔子和小雞的具象形態仿生，將兩種小動物的形象與桌椅功能相結合，讓孩子能夠清晰地看見小兔子和小雞的整體形象，打破傳統兒童桌椅的形象，創造出生動、美觀、趣味性強的兒童桌椅。

（二）人性化設計

除了外形上的趣味化設計，我們還要充分考慮學齡前兒童這一時期的生理與心理特征。對于桌椅的邊角，也需要精細打磨，圓潤的邊角，更顯整體兒童家具的柔和，在生理和心理上都能給兒童帶來安全感，預防垂直邊角給兒童帶來的潛在危險。色彩上，整體采用更加貼近原木的顏色，桌面和桌腿產生色差對比，使用高純度、高明度的顏色搭配來吸引孩子的注意力，激發兒童的思維。

這一款兔子桌子，采用了大面積的硬楓木和少量的胡桃木，柔和的楓木顏色大面積地覆蓋在桌面上，可以有效地防止視覺疲勞。同時胡桃木與楓木的顏色形成了色彩對比，也強化了桌子的美觀性。

（三）安全性設計

學齡前兒童的特點是好動、基本無安全意識可言，因此在兒童家具的設計上，安全性是一個很重要的因素。

在結構上，采用了榫卯結構與現代工藝相結合的方法，確保桌子整體結構的穩定性。在材料上，選用了純實木的天然材料，留下了天然的木紋盡可能貼近自然，強調健康環保的理念。

（四）畢業設計《ASI·巢趣》中的形態仿生表達

通過對人體工程學、兒童生理與心理特性以及兒童家具設計現狀與方法等一系列知識的了解與研究，為我們的設計提供了很大的理論支持。這也是我們第一次接觸家具的實物制作，對于兒童家具的尺寸大小、材料選擇上都有很多的知識盲點需要一一解決。由于兒童家具設計的特殊性，在尺寸和材料方面要求我們更加精確。不僅要將家具設計的新穎、有趣，還更加符合兒童的生理與心理需求，滿足日常使用的情況下，還要更加安全可靠，讓孩子用得開心，讓家長買得放心。

在設計的過程中，我們考慮到整體設計的完整性，所以計劃設計一個系列的家具。在進行市場調研的過程中，“哈木的房間”十二生肖系列的椅子打開了我們的思路，最后決定制作一個小雞系列的家具，整體配套桌椅、柜子和邊幾納入我們的設計范疇。

在外形上如圖2：我們采用小雞的具象仿生設計和抽象仿生設計，桌子采用抽象仿生設計，采取了小雞圓潤的體態做成桌面，將嘴延長與桌腿功能相結合，桌面留下一個圓形，模仿小雞的眼睛，整體形成一個小雞低頭吃米狀的動態。凳子采用具象仿生設計。

將小雞的形態平面化，形成凳子的靠背與凳面。桌椅在結構上，采用榫卯結構與現代工藝相結合的方法，在用榫卯結構對桌椅進行拼接的情況下，用五金材料對榫卯接口再次進行加固。在材料上，我們選用純實木的天然材料，盡可能貼近自然，涂料和黏合劑采用的都是無毒、無刺激的產品，強調健康環保的理念。

從手稿到CAD再到建模效果圖，每一步的設計都經歷多次腦暴與不斷優化。為了更好地把握整體的尺寸，我們將設想的造型完全1∶1還原，用紙板進行制版。

在建模的過程中，對于一些細節的制作也不能很好把控，通過老師的建議指導，一步步克服困難，最終終于解決了在榫卯結構上的細節把控問題。在實際制作榫口的過程中也給我們帶來了很大的挑戰，對于數據的要求更加精確，對于打榫的機器也要求我們更加提高使用熟練度，為此我們也實驗了好多次，經過反復的實驗，總算熟練掌握了打榫機的使用方法，讓我們的榫卯結構能夠發揮最大功效。

圖4 實物制作

在將我們的設計變成實物的過程中，是一個充滿困難但又十分快樂的過程，看著自己的設計一步一步通過自己的雙手變成實物的過程，真的會有滿滿的成就感。第一次面對這些精密的木工儀器，首先是震撼，隨之而來的就是躍躍欲試的沖動。在老師的詳細講解和親身示范下，我們小心翼翼地操作著機器，裁切、打磨、拼接、制版等一道道工序地循序漸進地讓我們的設計安然落地。整個過程磕磕絆絆，特別是雞冠、雞嘴的異形制作，桌板與桌腿的榫卯工藝制作是重難點工程，我們更是經過了反復實驗，才得以完成。通過此次畢業設計，不但磨礪了我的心性，也讓我充分意識到自己還有很多方面的知識欠缺，還需要不斷深入的學習，將理論與實踐充分結合，才能設計出更加優秀的設計。