Тема 2.2. Функциональные основы проектирования мебели

В процессе конструирования мебели учитывается весь процесс функционирования изделия в интерьере по отдельным этапам и стадиям в связи с назначением и использованием его человеком. Определяются рациональные размеры, степень обеспечения необходимых удобств, устанавливаются оптимальные объёмы ёмкостей, взаимосвязь изделий в общем ансамбле.

Комплекс функциональных требований базируется на данных антропометрии, физиологии и гигиены, инженерной психологии.

Размерообразование мебели требует знания габаритов и пропорций тела физически нормально развитого человека, размеров частей тела в различных положениях, в покое и в движении.

Основные антропометрические признаки детей дошкольного возраста приведены на рис.1 и соответственно в табл. 1. Аналогичные данные для взрослых приведены на рис.2 и табл.2.

Рис. 1 Основные антропометрические данные детей дошкольного возраста (3-7 лет)

Таблица 1

Основные антропометрические данные детей дошкольного возраста (3-7 лет)

Обо значе ние	наименование	Размеры в зависимости от возраста, мм
		3 года	4 года	5 лет	6 лет	7 лет
1	Рост стоя	950	1020	1060	1120	1200
2	Высота плеча	720	790	820	860	940
3	Ширина плеч	220	230	240	250	260
4	Длина руки	400	430	450	480	520
5	Длина кисти	105	115	120	125	135
6	Длина ноги	460	505	530	560	620
7	Размер стопы	155	170	180	-	-
8	Рост сидя	560	590	620	-	620
9	Длина плеча	-	-	185	200	215
10	Длина предплечья	-	-	150	160	170
11	Длина голени	-	-	230	240	270
12	Длина бедра	-	-	260	280	310
13	Пальцевая точка	330	370	390	-	-
14	Высота до глаз	640	740	950	1030	1100
15	Высота до локтя	380	460	600	700	740
16	Высота до стола	400	420	460	510	550
17	Высота поднятой руки	900	1000	1210	1300	1450
18	Раскинутые руки	650	770	970	1100	1200
19	Высота до перил	380	420	470	550	580

Таблица 2

Основные антропометрические данные взрослых

обозначение	наименование	Размеры, мм
		М	Ж
1	Рост стоя	1710	1570
2	Высота до глаз	1560	1460
3	Ширина плеч	446	418
4	Длина руки	723	660
5	Рост с поднятой рукой	2140	1980
6	Длина тела	885	840
7	Высота бедра	422	370
8	Длина бедра	590	568
9	Длина ноги	1042	983
10	Высота колена	506	467

Пространство, необходимое человеку при различных положениях тела, зависит не только от размеров тела, но и от характера совершаемых действий, размеров и формы окружающего оборудования и планировочных параметров помещения. Примерные размеры человеческой фигуры при различных положениях и занимаемое человеком пространство показаны на рис.3.

Рис. 3 Занимаемое человеком пространство при различных положениях тела в процессе труда и отдыха

Для проектирования удобной в функциональном отношении мебели и назначения размеров элементов конструкций нужно учитывать также биомеханические возможности человека, отвечающие физиологическим, гигиеническим и психологическим особенностям его организма. Положение тела оказывает влияние на деятельность всех органов человека, поэтому основными вопросами физиологии и гигиены труда, которые необходимо учитывать при проектировании мебели, являются обеспечение удобного и устойчивого положения тела, определение функциональных рабочих зон, траектории движения конечностей.

Тема. Технологическое обеспечение проектирования

Технологические требования к мебели – условия, гарантирующие функционирование технологических процессов, а также рациональное использование возможностей технологических операций.

Технико-экономические требования – это комплекс конструктивных, технических, технологических, функциональных, эстетических требований, обеспечивающих экономическую эффективность разработки и технические условия изготовления, правила приёмки, методы испытаний, маркировку, упаковку, транспортирование, хранение и гарантии изготовителя.

Новые конструкционные материалы, новые технологии определяют новые функционально-художественные и образные характеристики изделий. Внешний вид изделия, его тектоника уже в полной мере определяются технологией его производства. Поэтому очень важно, чтобы проектировщик, разрабатывая мебель, моделировал не только технологический результат, но и технологический процесс.

Общая структура промышленных технологических процессов, которой может пользоваться проектировщик при создании мебели, включает:

1. формирующие технологические процессы, обеспечивающие законченное создание формы изделия или её отдельных частей в полной совокупности её параметров и свойств (например, литейные; формовочные);

2. обрабатывающие технологические процессы, обеспечивающие создание объёма и поверхности формы изделия или её отдельных частей определённой конфигурации, масштаба, цвета, фактуры, текстуры;

3. прочностные технологические процессы (термические) – обжиг, закалка и т.п., обеспечивающие преобразование структуры формы изделия или её отдельных частей, её прочность, жёсткость, твёрдость;

4. отделочные технологические процессы, улучшающие поверхность мебели или её отдельных частей и защищающие изделия от воздействия окружающей среды;

5. скрепляющие технологические процессы, обеспечивающие разъёмное и неразъёмное соединение частей изделий.

Описанные технологические процессы используются в самых различных сочетаниях и позволяют проектировщику свободно оперировать широкой номенклатурой композиционных решений.

Материал и технологичность конструкции. Художественное конструирование, кроме решения эстетических задач, должно преследовать и технологическую целесообразность. Уже с начального периода конструирования важно определить, каким путём будет изготавливаться изделие, насколько та или другая форма, придаваемая материалу, технологична.

Умение использовать материал и технологию в целях художественного конструирования даёт уверенность дизайнеру в результатах его работы, позволяет полнее выразить авторский замысел. Каждый материал сам по себе или в зависимости от обработки имеет свою поверхность, фактуру, цвет, вес, плотность, вязкость, упругость и т.д. И только художник открывает в материале эстетические ценности. Необходимо умело сочетать природные материалы с искусственными, чтобы в общем единстве красота одного выделяла и подчёркивала красоту другого.

Текстура, цвет, фактура поверхности и т.п. являются исходным моментом творческого процесса. Сочетание разных приёмов обработки одного материала или сопоставление разных по свойствам материалов, их специфических особенностей – это палитра художника-конструктора, дизайнера при создании изделия или разработке оборудования интерьера.

При выборе материала художник-конструктор должен считаться с тем, какие определенные ощущения, ассоциации вызывает у человека каждый материал. Так, с некоторыми материалами связаны представления лёгкости и прозрачности, другие, наоборот, вызывают ощущение тяжеловесности и светонепроницаемости. Эти понятия относительны, так как выбор материала, в конечном счёте, определяется сложным комплексом факторов, значением материала в композиции изделия, его обработкой или той формой, которая ему придаётся.

Обычно опытный конструктор производит выбор материалов, основываясь на личном опыте и опыте создания аналогичных изделий, анализе имеющихся образцов или примеров. Однако чтобы правильно выбрать материал и способ его использования в изделии, необходимо в первую очередь учитывать функционально-эксплуатационные, технологические и эстетические факторы.

К функционально-эксплуатационным факторам относятся, в первую очередь, факторы среды, которые существуют независимо от специфики конструкции изделия. Эта среда может быть сухой и влажной, агрессивной и инертной. По своим конструктивным особенностям и функциональному назначению многие изделия или их детали могут подвергаться ударным и истирающим усилиям, периодическому или непрерывному воздействию тепловых или вибрационных нагрузок. В таких условиях физико-химический износ поверхности изделий значительно ускоряется даже в малоагрессивной среде. Соответственно требуется использование материалов с антикоррозийными, огнеупорными, атмосферостойкими, износостойкими и т.п. свойствами. Важно стремиться к такой организации материала, при которой он использовался бы наилучшим способом для каждого конкретного случая, соответствовал бы форме и назначению предмета оборудования.

По конструкции различают мебель:

• неразборную, в которую входят неизменные предметы обстановки;

• сборно-разборную, которую можно легко транспортировать;

• универсально-сборную и секционную мебель, состоящую из нескольких отдельных, конструктивно законченных мебельных секций, которые можно устанавливать одна на другую, рядом или использовать как самостоятельные предметы;

• стеллажную мебель, основой которой являются вертикальные несущие стойки-опоры из дерева или металла, обычно ажурные, между которыми укрепляют отдельные мебельные секции, полки, ящики и др. соединительные элементы в разнообразных их сочетаниях;

• встроенную мебель – пристенные шкафы, шкафы-перегородки, встроенные столы, кровати и др. предметы, конструктивно связанные со стенами помещения и крепящиеся к ним;

• трансформируемую мебель, позволяющую посредством перемещения деталей менять её назначение и размеры – диван-кровати, кресла-кровати, кровати, убирающиеся в шкаф или выдвигающиеся одна из-под другой, столы-тумбы с опускаемыми или раскладными крышками, шкафы-секретеры и т.п.

Технология производства мебели отличается организацией технологического процесса, характером и объёмом выпускаемой продукции. Это связано с отысканием таких эксплуатационно-технических параметров и конструктивных особенностей изделий, которые в той или иной степени требуют применения в производственном процессе определённых технологических приёмов, технологического оборудования, оснастки, инструмента и т.п.

Поэтому необходимо классифицировать изделия по степени общности и сходству производственных процессов. Классификация мебели по характеру производства, виду применяемых материалов и способу их обработки.

По характеру производства мебель подразделяют на экспериментальную, серийную и массовую.

По виду применяемых материалов различают мебель на основе древесины и древесных материалов, пластмасс, металлов, ткани и кожи, а также их сочетаний.

По способу обработки применяемых материалов, т.е. технологическим условиям изготовления изделий, мебель из древесины и древесных материалов подразделяются на столярную, изготовленную путём механической обработки заготовок на деревообрабатывающих станках, резанием с последующим соединением их в сборочные единицы, гнутую и гнутоклеёную, основные детали которой изготовлены методов гнутья и гнутья с одновременным склеиванием; плоскоклееную, основные детали, которой получены методом плоского прессования с одновременным склеиванием нескольких слоёв шпона; прессованную из измельчённой древесины, древесного волокна, бумаги или картона; плетёную, основные детали которой изготовлены методом плетения.

Мебель из пластмасс подразделяют на литую, основные детали которой изготовлены литьём в опорную форму термопластичных материалов. Формованную, изготовленную контактным формованием на основе стеклопластиков или напылением рубленного стеклянного жгута, смешанного с полиэфирными смолами, пневматическим или вакуумным формованием листовых термопластов, беспрессовым формованием жестких пенопластов. Склеенную, изготовленную склеиванием элементов из пластмасс друг с другом, с древесиной или металлом.

Мебель из металла различают литую, основные детали которой изготовлены литьём из лёгких и цветных сплавов; штампованную из листовой стали, сварную из прокатной стали, гнутую из профильного проката и др.

Мебель, малые формы в мебели из ткани и кожи подразделяют на шитые и надувные, основные детали которых изготовлены из специальных тканей, кожи методом шитья или склеивания, вулканизации, сварки с одновременным или последующим заполнением ёмкостей эластичными материалами или газообразными наполнителями, жидкостями; комбинированные во взаимосвязи различных материалов и технологий их производства.

Для формирования метода освоения выразительных возможностей технологии рассмотрим трансформации предметного содержания в зависимости от функциональной ориентации предмета, исходя из которой элементы предметного содержания (материал, форма, конструкция, технология) приобретают различные смысловые нагрузки. Каждый из названных элементов имеет четырёхкратное качественно различимое представление.

Так, форма в зависимости от уровня функции предмета способствует раскрытию знаково-выразительного, утилитарно-эксплуатационного, функционально-технического или производственно-технологического содержания. При этом технология и материал выступают носителями функции и выразителями конструкции предмета через построение его структуроопосредованной формы. Вместе с тем технология, обеспечивающая материализацию знаково-выразительных характеристик, отличается арсеналом средств от технологии, обеспечивающей материализацию утилитарно-эксплуатационных, функционально-технических или производственно-экономических параметров.

Целенаправленное последовательное взаимодействие традиционных и новых промышленных материалов, конструкций и преобразующих их технологий выявляет новые формы, их формообразующие характеристики, возможности в передаче содержания.

Разработка серии изделий или наборов мебели требует единого технологического кода, обеспечивающего ее внедряемость в рамках одного производственно-технологического процесса. Под серией понимается группа или ряд предметов однородных или обладающих общим объединяющим их признаком.

Принцип серийности предполагает создание такой базовой модели, на основе элементов которой возможно производить ряд однородных предметов, структурное и морфологическое различие которых обращено:

• по отношению к проектированию – алгоритмизацией средств и методов решения проектных задач;

• по отношению к производству – качественной стороной организации сборочных работ;

• по отношению к потребителю – количественной и качественной сторонами разнообразия мебели.

Конечный результат серийного проектирования – создание потребительской серии.

Широкое использование модельных вариаций конструктивных, отделочных и функциональных характеристик изделий позволяет создавать проектные программы выпуска мебели. В проектной программе базовыми неизменяемыми элементами принимаются элементы – например, задняя ножка, локотник, передняя ножка, переходящая в стойку спинки, и проножка. Остальные элементы сиденья – их цвет, текстура и фактура облицовки, а также планки спинки являются вариантными. Рациональная система взаимозаменяемости элементов данных изделий, приёмы варьирования схем компоновки и способов отделки обеспечивают модельное разнообразие продукции.

Программное проектирование и проектная программа на его основе – хорошие предпосылки проектирования технологических процессов для подготовки производства, управления им при непрерывном обновлении ассортимента мебели, а также оценки перспектив развития их форм с учётом достижений передового отечественного и зарубежного опыта.

Современное направление в дизайне интерьера – создание среды как единой трансформирующийся системы оборудования, позволяющей по-разному членить пространство и формировать в нужном месте оборудование нужного функционального процесса, в минимальные сроки менять пространственное решение помещения, приближая его к оптимальному использованию. Это требует широкой рационализации функциональных комплектов, их комплектации элементами внутреннего оборудования, применения приемов развёртывания и компактного складирования, разнообразных систем трансформации их внешнего облика, поиска новых типов и видов мебели.