家具设计步骤及结构设计教程

“设计”是一个完整的思维过程和表现过程，很难说先干什么、后干什么。但从一般人的思维方法和表现过程看，家具设计可按外形设计、结构设计、模型制作（或样品制作）、估工算料等四个步骤进行。

（一）外形设计

外形设计既有长、宽、高等尺寸问题，也有款式风格等问题，这里着重研究家具的尺寸。

设计者有了一个想法后，应尽快用草图把它表示出来。草图多为透视图，但要表示出长、宽、高、厚等尺寸。构思是一个反复完善的过程，草图也有一个不断修改的过程。为使构思更加具体化，有条件时，可用硬纸板、胶合板、铅丝等作一些简单的模型，作为研究方案的参考。画构思性的草图不一定用比例尺，方案基本确定后，则须按一定的比例尺画图，以便能准确地估量设计的效果。

进行外形设计的重要内容是确定家具的功能尺寸，而要使家具的功能尺寸合理，必须研究“人体工程学”。要按照“人体工程学”原理，使家具的功能尺寸与人体基本尺度和动作尺度相一致。图6-50表示了人体的基本尺度，图6-51表示了人体保持不同姿态时的尺度。

图6-50 人体的基本尺度

下面，以凳椅、桌和床的设计为例子，具体说明功能尺寸与人体基本尺度和动作尺度的关系。

图6-51 人处于不同姿态时的尺度

1.凳椅的功能尺寸

设计凳椅类家具的尺寸关键是决定座高、靠背高、座深、座面斜度与靠背的倾角以及扶手的高度和宽度。

座高指座板的前沿高，与人体小腿的高度有密切关系。根据日本学者的测定，椅高小于小腿长度50mm时，体压将集中于坐骨滑节部位；椅高等于小腿长度时，体压可以分散在整个臀部上。这两种情况均较符合人的生理特征，也便于人们坐下和站起。从我国中等身材的人体尺度看，男子的小腿高度平均为407mm，女子的小腿高度平均为382mm，如果考虑到鞋的厚度，椅高可取390～410mm。靠背高一般在肩胛骨以下，因为这样的尺寸可以使背部肌肉得到休息，又不妨碍上肢的活动。专供人们坐着操作的工作椅，为便于上肢前后左右多方活动，靠背宜低于腰椎骨的上沿。仅供休息的椅子，靠背可加高至颈部或头部。

座深对人的舒适程度影响也很大。其尺寸通常是根据人的大腿长度确定的。一般地说，座深可以等于大腿长度减去60mm。普通椅子可以浅一点，专供休息的椅子可以深一些。

座面的斜度与靠背的角度见图6-52。鉴于功能不同，可按表6-1选用。

表6-1 座面斜度与靠背倾角 （单位：°）

部分工作椅和休息椅应该设扶手。扶手的高度应与人的坐骨结节点到自然下垂的肘部下端的垂直距离接近。从我国情况看，座面与扶手的上表面的垂直距离可取200～250mm。扶手的前端要高于后端，其倾角大约为10°～20°。扶手内侧的间距应取420～440mm，前部间距应比后部间距大一些。

图6-52 座椅座面及靠背倾角(www.xing528.com)

2.桌的功能尺寸

确定桌台类家具的功能尺寸，关键是确定桌面的高度、宽度、深度和容膝空间的大小。

桌面高度要与凳椅高度相匹配。具体尺寸应等于坐标位基准点的高度加上椅面至桌面的距离。按日本学者的意见，设计工作桌椅，椅面至桌面的距离可取250～300mm，工作偏重的取高限，工作偏轻的取低限。设计休息桌椅，椅面至桌面距离可取100～250mm，轻度休息取高限，深度休息取低限。在我国，成人用工作桌的桌面高度宜取750mm或稍高，专为女性使用的可以低一些。

桌面的宽度和深度应根据人的视野、手臂的活动范围以及桌子上要放什么物品来确定。两臂均不伸直时，桌宽可取900～950mm；一臂伸直、另一臂弯曲时，可取1000～1200mm；两臂均须伸直时，可取1500～1700mm。桌面深度均为600～800mm。桌台下部应有容膝空间，要保证小腿直立时膝盖不受约束，还有一定的空隙。也就是说，膝盖至桌面的下表面（或抽屉的下表面）应有一定的距离。从适用角度看，这个距离不应小于160～170mm。

3.床的功能尺寸

床的主要尺寸是长、宽、高。床长主要决定于身高，在我国多取1950～2000mm。

床宽与睡姿、翻身动作和熟睡程度有关。按仰卧睡姿设计，单人床的宽度一般取900mm，最少也不能小于700mm。双人床的宽度，不是两个单人床的宽度之和，较合适的尺寸是1350～1500mm。在面积较大的卧室或客房中，可取1800mm或2000mm。床高与凳高、椅高相似，这样，就可使床既可睡又可坐。

除合适的尺寸外，还应特别注意床垫的软硬，因为这与人的舒适感和脊柱线的弯曲程度具有密切的关系。使用弹性均等的弹簧床，仰卧时，人体的形状呈V形，腰脊骨节的软骨部分向上张开，从生理角度看，不甚合理。因此，有不少国家正在研究弹力不等的弹簧床。

应该指出，同样的家具，由于使用对象不同，功能尺寸可能差别相当大。专给成人用的与专给儿童用的不同，专给男性用的和专给女性用的也不同。要特别注意儿童家具的尺寸，因为儿童正在长身体，家具尺寸是否合适，将直接影响他们的发育与健康。

在功能尺寸基本确定后，还要研究家具的造型，如线型、装饰和色彩等，并在确定之后，以图和文字的形式一并反映在图样上。

（二）结构设计

家具的结构设计要以坚固、安全、经济为目的。结构部分主要指承受自重特别是外力的骨架。结构设计的主要内容是通过简单的受力分析和计算（或估算）确定构件的尺寸和节点的形式。

家具的结构设计往往不需要像建筑结构那样进行精密的受力计算，但由于家具受力情况具有特殊性，设计人员同样要具备一定的力学知识和结构知识。

（三）制作样品

家具设计基本完成后，为直接了解设计效果，往往会制作一个或几个样品，供设计者观察和检验，并听取他人的意见。

（四）估工算料

设计定稿后，要进行工料计算。这一工作在批量生产时尤其必要，因为只有精确地算出成本，才能组织生产，才能预见生产的效率和效益。

家具设计的一个重要内容是造型设计，它涉及选材、外形、色彩和装饰等各个方面，在“家具的选配”等章节，还会有必要的阐述。