功能尺寸适应性可调多功能工作台设计研究

夏宣原 张萌萌 保碧娇 王瑄 陈皓婷 赵剑 陶毓博

摘  要：市场上书桌、书架及其组合体普遍存在占用空间较大、可升降书桌价格较高等问题。选择书桌和书架功能融合的多功能工作台是高效利用室内空间的有效措施。本研究通过问卷调查，分析了用户对书桌书架的需求，并设计了一款无需清理桌面就能进行尺寸可调的多功能工作台。该设计基于人体工程学要求和空间利用原则，在充分发挥书桌和书架基本功能的同时，实现了桌面高度尺寸和水平方向的自由调整，既节省了空间，又能满足站姿工作的需要。

关键词：功能尺寸可调;多功能工作台;人体工程学;设计

一、多功能工作台设计现状

书架的基本用途是放置各类书本文件，书桌的基本功能则是供人阅读与书写。这两者本是书房中的必要部分，然而由于现代城市房价和户型的影响，商品房的面积、格局都在制约书房的存在形式。现今的书房存在方式有两种：一是独立书房;二是某个空间的一角，如在客厅或卧室的角落[1]。作为书房重要元素的书架和书桌的放置空间也因此受到影响。因此将书桌和书架融合的多功能工作台，在一定程度上缓解了书桌书架所占空间与住房面积限制的矛盾。

当今，我国市面上较为流行的书桌书架组合可归纳为以下两种：多功能学习书桌书架组合和功能尺寸可变化的书桌。许多多功能学习桌，仅仅将书柜放置在书桌的边缘，不仅没有充分利用书桌上方的空间，还难以形成移动的组合体，大大限制了人们工作时的自由度。诸如此类的设计产品一经组装便难以移动，占据了家中不小的空间。而部分可收纳书桌，需要清空桌面才能使书桌进行翻转或折叠等功能尺寸的变化，且变化后由于支撑不足、承重有限、结构不稳定等问题，易使桌面上的物体滑落，造成物品损坏，甚至出现使用人员受伤等后果。

此外，国内桌面大都采用传统坐姿工作面，早期升降办公桌进入中国消费者视野时，人们并没有产生多大兴趣[2]，这与其高昂的价格和人们平时只采取一种固定的办公姿势有关。但随着生活水平的提高，长时间久坐办公导致的不舒适感，身体健康问题逐渐引起重视[3]。我国在2001年就已出现可升降的书桌[4]，虽然初衷是为了防止青少年近视，但是却给后来的可升降工作面设计提供了借鉴。近年来，国内也出现了站姿桌面、可升降辦公桌等以实现坐立交替的设计产品，但许多可升降办公桌的桌面留给桌子存放书籍和其他物品的空间有限。另外，由于升降机构的限制，桌子难以进行水平方向的位移。

国外设计的站姿桌面已经被广泛接受，例如宜家推出的现代化贝坎特（Bekant）可升降办公桌，设计了一套伸缩桌腿，通过一个简单的按键就能随意调节桌面高度，每个人都可以找到合适的站姿桌面。随着互联网时代的不断进步，涌现出了大量“智能”办公桌。“智能”办公桌除了可升降等基本功能外，还配有人工智能，可以处理大量办公事务，但其价格不菲。目前，适用于小空间的功能尺寸可调的书架书桌组合设计研究还较少，本文通过分析用户需求，进行了一种功能尺寸适应性可调多功能工作台的设计研究。

二、问卷调查及结果分析

本研究采取问卷调查的方法了解国内家庭中书桌书架及多功能工作台的使用情况。该问卷被调查的对象主要为刚大学毕业的年轻人及住房面积不大的居民，他们对于书桌书架和多功能办公桌有着较大需求，但也因居住空间限制了可购买的品种和数量。

（一）问卷设计

问卷的内容主要包括：受访者的居住地，家中是否拥有书房、书桌、书架及可升降办公桌，平均每周在家使用书桌的时长，选购书桌书架时关注的问题，心目中书桌，书架及可升降办公桌的价位，是否了解久坐对人体的伤害，是否采用坐立交替的办公姿势等方面。

（二）问卷发放与回收

问卷通过网络发放，邀请来自全国26个省、自治区和直辖市的受访者在线填写，最终回收到362份有效问卷。

（三）调查结果与分析

受访者居住地情况（如图1），主要集中在省会城市和地级市，分别占总人数的37.57%和27.62%，来自县级市和直辖市的分别占22.38%和7.73%，其他地区占4.7%。

受居住地房价较高、家庭规模较小等影响，超六成的受访者家中没有独立的书房，但有45.03%受访者表示家中既有书桌又有书架。出于空间限制及性价比等因素的考量，还有23.76%的家庭拥有书桌书架组合体。

从书桌使用时长上来看，每周在家办公、学习的时间在1-5小时之间的受访者最多，达到总数的49.85%，时间在5小时以上的人最少，仅占19.7%，时间在1小时以内的占30.45%（如图2）。说明除学习、加班等因素外，家中书桌的使用时间并不长，因为人们在家主要进行的还是休息和娱乐等活动。因此过半数受访者希望书桌、书架除了基本的书写、放书作用外，还能兼具收纳储物等功能。

在市面上挑选书桌或书架时，关注尺寸大小的人最多，达到了66.85%;其次则是外观是否美观，比例达64.92%;关注价格和功能的比例分别为63.81%和63.26%;材料是否环保的达57.18%（如图3）。这说明家具尺寸大小、外观、价格、功能等方面仍是家庭选购时考虑的首要因素。

41.16%的受访者表示书桌的心理价位在500元以下，47.97%的认为500-1000元较为合适，仅11.05%的表示超过1000元。书架的价格在这三个范围的比例分别为41.99%、45.03%和12.98%。虽然实木制成的家具无论是质量还是外观都优于人造板材，但有关环境保护的政策越来越严格，实木材料的价格也随之不断上涨[5]。而实木颗粒板材等人造板材，其价格不仅可以被广大消费者接受，用它制成的板式家具还可方便装卸。在提及可升降办公桌的价格时，24.03%的受访者希望控制在500元以下，希望价格在500-1000元及1000-2000元的分别占47.79%和23.48%，仅4.7%的人表示价格在2000元以上较为合理。

在调查中，习惯坐姿工作的受访者达60.77%，习惯站姿的仅有6.91%，而习惯坐立交替办公学习的已达32.32%（如图4）。

根据国际标准ISO 6385（2016）在作业区域的基本要求，交替坐和站的姿势才是正确的办公姿势。在所有受访者中，知道坐立交替是正确办公姿势的仅有38.12%，但63.54%和18.23%的人了解或非常了解久坐对于人体的伤害（如图5）。

家中有可升降桌子的仅占受访总人数的10.5%。在家中没有可升降桌面的受访者中，51.23%的人表示没有购买可升降办公桌的打算，13.89%的人表示打算购买，34.88%的人则还没考虑清楚。在没有购买打算及还没考虑清楚的人群中，38.71%的人表示书桌使用较少，37.99%的人则表示调节升降过于麻烦，而32.97%的人表示更习惯一种坐姿，认为价格过高的也有28.32%（如图6）。可见，人们的学习办公习惯及价格仍是影响人们选择可升降桌子的主要因素。

在家中有可升降桌面的人群中，在提及当初购买可升降桌面的原因时，65.79%的人表示因为可以切换多种办公姿势，39.47%的人则被其新颖的功能吸引，另有部分受访者表示家中有正在上学的孩子，可升降书桌的高度可伴随孩子的成长而调节（如图7）。

虽然家中有可升降办公桌，但37.35%受访者表示家中的桌子是通过螺丝螺母在桌腿几个特定位置的卡紧来实现升降，较为繁琐;22.89%的表示通过手柄的摇动带动齿轮的转动实现升降，调节比较方便;39.76%的则表示希望通过电动推杆升降装置实现桌子的升降，但是桌子价格普遍较高。

本次问卷调查中，超六成受访者家中没有独立的书房，同时，问卷还反映了市面上书桌书架组合体体型较大且无法进行桌面升降、而可升降桌面价格又较高等问题，因此，本研究设计的功能尺寸可调的多功能工作台，能较好地解决当前存在的这些问题，即在充分发挥书桌和书架的基本功能时，节省空间，降低成本。

三、多功能工作台设计分析

本研究设计的多功能工作台主要结构分为书架和书桌两部分，书架可以放置及储藏纸质资料及部分杂物，书桌部分则可以实现坐立交替办公的需求，侧视图如图8所示。

（一）书架设计分析

1. 固定部分

书架的固定部分采用传统的柜格。不同规格的书籍、报刊等纸质资料都有放置空间。贮藏型家具的高度可分为上、中、下三段，590mm以下的部分可以放置较重或不常用的物品或书籍。中段在590-1880mm，是视线和取物的最佳区域。1880-2400mm为上区段，人在立姿单手托举的最大高度为1880mm[6]。因此，書架最上层高度设计为1880mm，在实现高层空间利用的同时，方便拿取物品。

2. 活动部分

书架的活动部分主要由一个底部装有万向轮的柜子组成。该柜子可在不使用时放置在书桌底部，充分利用了空间资源。在使用者采用坐姿办公时，可将柜子移出，不影响坐姿办公时腿部的舒适感。

（二）书桌设计

书桌部分主要由桌面、升降机构、桌腿等三个部分组成。

1.桌面长宽设计

通常作业域是以上臂靠近身体、曲肘前臂平身做回转运动时所包括的范围，通常作业域在390mm范围内。考虑到桌面仍要摆放其他工作用具的现实情况，因此桌面宽度设计为500mm，长度为1000mm。桌面还设计有防落隔档，大大减少了书桌在进行水平位移时物体滑落的可能。

2.升降桌面高度范围设计

用户在使用市面上的多数桌面时，往往会产生腰酸肩痛的现象，这是因为坐姿办公时，腰椎处于弯曲状态，且肘部在桌面上得不到合适的支撑致使肩部处于不自然状态，长时间椎间盘内压力过大和肩部的肌肉紧张导致的。所以，本研究采用高位面的桌面，桌面设计高度为肘高，以此为依据设计的多功能工作台既能实现舒适的站姿办公，又能在坐姿办公时大大缓解部分健康问题。同时配备类似吧台椅等高座面的椅子，可以让使用者在坐姿工作时也能保持脊柱的挺立，肘部能自然放在桌面上，很好地缓解可能产生的疲劳感。

升降机构采用价格较低的手摇升降装置，通过书桌底部手柄的摇动带动齿轮，齿轮旋转后，与支撑桌面底部立柱内的丝杆密切接触从而实现升降。根据《中国成年人人体尺寸》，我国成年男子和女子肘高的第5百分位数分别为954mm和899mm，第95百分位数分别为1096mm和1023mm，且按照一般站立作业最佳工作面高度为肘高以下50-100mm的规律，桌面高度设计范围为850-1000 mm。

3. 桌腿设计

实现书桌水平位移的重要结构是安装在桌腿底部的滑轮及升降机构底部的滑道。桌腿底部的滑轮配有锁紧装置，当桌子移动到合适的位置后，能够将位置固定住，保证使用状态的稳定性。在用户拉出桌面时，桌腿与升降机构能够实现同步水平位移，这样就实现了无须清理桌面即可进行书桌空间尺寸的变化。当书桌处于收纳状态时，桌面也可倚靠，供使用者进行简单的站姿办公。

四、结语

本研究着眼于刚步入社会的年轻人及住房面积不大的居民对高效利用空间资源的多功能工作台的真实需求，在书架设计中重点利用了书桌上部及底部的空间，在书桌设计中则实现了水平及垂直方向的尺寸变换：水平方向上，书桌部分在平时不使用时，可以推回至书架下面;垂直方向上，则可以让用户通过手摇的方式进行桌面的升降，从而实现办公姿势的切换。

如今中小户型的普及和人们对于空间高效利用的需求势必会给功能尺寸可变家具的设计与发展带来极大的影响。同时，人们对于健康的日益重视将使可以坐立交替的家具获得大众的认可，因此，本文所设计的功能尺寸可调的多功能工作台将拥有良好的前景。

参考文献：

[1]刘建学，关惠元.书房形态的变迁与书房家具设计[J].家具与室内装饰，2009（10）：68-69.

[2]翦哲.物联网背景下升降办公桌发展方向研究[J].家具与室内装饰，2017（1）：22-23.

[3]田李莹.基于人机工程学的办公桌椅设计与研究[D].洛阳：河南科技大学，2018.

[4]戴瑛瑛.能预防近视的升降书桌[J].发明与革新，2001（1）：30.

[5]何涛，王洪阁.可持续发展下现代家具设计的材料研究与应用[J].艺术与设计（理论），2018（11）：83-84.

[6]程瑞香.室内与家具设计人体工程学[M].北京：化学工业出版社，2015：148-149.

作者简介：夏宣原，东北林业大学材料科学与工程学院。

张萌萌，东北林业大学材料科学与工程学院。

保碧娇，东北林业大学材料科学与工程学院。

王瑄，东北林业大学材料科学与工程学院。

陈皓婷，东北林业大学材料科学与工程学院。

赵剑，东北林业大学材料科学与工程学院。

通讯作者：陶毓博，博士，东北林业大学材料科学与工程学院副教授。