基于可持续理念的儿童多功能家具设计

■朱 云 Zhu Yun

(惠州学院美术与设计学院，惠州 516007）

近年来，随着国家生育政策的不断开放，与儿童相关的产品受到重视，特别是儿童家具，更是引起了全社会的关注。儿童的不断成长，其使用的家具产品理应作出改变，但是为每个年龄阶段的儿童都置一套家具显然不够现实，其不仅会过度消耗用户家庭的金融财力，占据有限的居住空间，而且也会造成物质资源的大量废弃。因而人们只能转变思路，期望借助先进的设计理念使家具产品既能满足学前儿童，又能满足学龄儿童，甚至还能满足成人的使用需要[1]。多功能设计是提高产品效能的一种设计方法，也是一条应对儿童成长的可行之路，更是实践可持续理念的一种有效方法。在一件产品中，通过创新集成多种功能方案，在满足用户多样需求的同时，延长其生命周期。可持续理念则是当今世界发展的主流趋势，也是指导人类社会发展的一个准则[2]。早在1987年，世界环境与发展委员会在《我们共同的未来》报告中就曾指出，坚持可持续发展，不仅要能满足当代人的需要，同时还不能对后代人满足其需要的能力构成危害[3]。过渡到产品设计领域，可持续理念就是要以产品的设计、选材、制造、运输、销售、使用及回收等过程为整体对象，通过协调人、产品、环境、社会等多方面的关系，进而达到优化资源配置、减少污染能耗、建构美好生活等目标。因此，在可持续理念背景下，将多功能设计与儿童家具有机融合，不仅可以有效化解“人-机-环”之间的矛盾，而且也有利于节约物质成本，推动社会资源的高效利用，其主要思路见图1。

1 儿童的生理与心理特性

儿童是人类生长发育最富变化的一个阶段，也是其生理心理快速成长的关键时期。按照国际《儿童权利公约》，儿童一般泛指18岁以下的人群，但是从医学和社会学角度看，儿童又仅指14岁以下的小朋友。而本文所指的儿童，则更多地偏向于后者。在此阶段，儿童的身材尺寸、能力质素一直都处于变化之中，尤其是学前阶段（0-6岁），可谓日新月异。根据国家卫健委《中国7岁以下儿童生长发育参照标准》，若以身高中位数为例，其年均增幅高达20.4%。同时，随着身高体重、肌肉力量等的不断增长，其认知能力和行为习性也发生着极大的变化，并表现出明显的阶段性特征。在婴幼儿期（0-3岁），儿童主要是发展语言、动作及空间感知能力，并在家长的协助下，能够从事简单的游戏活动。而在学前期（3-6岁），则是书写、阅读、秩序的敏感期。儿童不仅动手实践和形象思维能力得到加强，而且具有强烈的求知欲望，并对外部事物表现出强烈的兴趣，如拆装玩具、摆弄工具、探索规律等。到了学龄期（7-13岁），又是文化学习、身份认知等社会属性的最佳培养阶段[4]。其不仅精力充沛、乐于思考，而且主观能动性非常明显，具备一定的抽象思维能力，可以独立从事很多活动。因此，面对多变的儿童发展阶段，在安全舒适的基础上，其家具设计关键要可成长、多功能，进而满足其多样化需求。

■图1 基于可持续理念的儿童多功能家具设计思路

2 儿童多功能家具的设计要求

家具作为外部成长环境的一个组成部分，其与儿童的发展紧密相连。其不仅影响着儿童的生理发育，也影响着儿童的身心塑造。《论语·里仁》曾言：“里仁为美，择不处人，焉得知”。而美好的家具生活体验，无疑有助于儿童的身心发展。因此，在设计儿童多功能家具时，有必要围绕其本质特性来展开，其不仅要简单实用、成长变换，而且还应富有一定的乐趣。

2.1 简单实用

简单实用，是贯彻可持续设计理念的核心准则，也是设计儿童多功能产品的关键指标。从字面来看，简单不仅意味着简洁明了，也意味着容易接受，容易使用。儿童生性好奇，动手欲望强烈。多功能家具在其眼中不仅仅是个家具，更像是一个玩具。因而在家具的结构、造型及使用方面，务必追求简单易用，不仅结构要简单，造型要简洁，而且使用要简便。简单的结构不仅有利于快速生产和制造，而且也有利于快速拆装和变换，并且对儿童的使用体验也大有裨益，有利于提升其成就感、自信心。而简洁的造型则明显可以降低生产能耗，节约资源，减少潜在危险[5]。实用，则是相对产品效用而言的，特别是多功能家具，更要讲究实用。多功能家具是一个集成式的产品复合体，其每增加一项功能都需对应一个实际效用，解决一个实际问题，并且在这些功能之间，也要能快速转换。除此之外，儿童多功能家具还要追求良好的美观性和趣味性。常言道，寓教于乐，润物无声。儿童成长的过程中，每一件事物都是好的教育题材，儿童多功能家具更是如此。一个充满趣味而又美观的儿童家具，不仅可以给儿童带来欢乐，而且也能促进其智力思维的发展，甚至还能提升其对生活、对美的感悟。

2.2 成长变换

成长变换是儿童家具设计的核心内容，也是家具获得多种功能用途的关键所在。成长，主要是相对儿童所需尺寸而言的。考虑到多功能家具的变换要求，在尺寸上，其一般要设置三类规格，其一为组合性尺寸或最大尺寸。儿童家具在组合变换或调节的过程中，在长宽高方向其均存在一个最大值。其二为可调尺寸，这是家具成长的核心所在，在特定功能状态下，通过组合变化或尺度调节，形成一定变化或级差的尺寸，以满足不同儿童的使用需求。其三则为加工尺寸或物理尺寸，它是前二者的变化基础，如零部件的三维尺寸及各种孔位接口尺寸等。通过综合考量三类尺寸，进而实现儿童客观需求、家具功能变换及家具生产制造的相互融合。而变换是实现多功能的一个前提。无论是组合调节，还是延展变换，其都与家具的预定功能、接点结构密切相关，其中功能是变换的目标，结构是变换的条件。因此，在设计过程中，就要统筹分析功能之间的共性和差异性问题，包括尺寸的共性和差异性，并使二者相互兼容，实现家具的一物多用。而在具体结构上，则还应积极开发、采用新型连接件，进而快速实现家具功能尺寸的变换调节和相互配合[6]。

3 儿童多功能家具的可持续设计方法

可持续设计，从本质来看，主要是在生态哲学的指导下，为整个产品的生产、消费和循环提供解决方案，进而在满足消费者需求的同时，又使社会、经济及环境等效益最优。过渡到家具领域，就是围绕家具产品的全生命周期，不断推动材料选择、生产制造、运输装配、消费使用及废弃处理等各个环节的可持续。在这过程中，又以设计最为核心，它从源头决定了家具产品的可持续效果。因此，就儿童多功能家具而言，在设计方法上，则应抓大放小，其不仅要大力实施减量化、模块化设计方法，而且还要积极采用可拆卸、扁平化设计理念，进而从材料、生产、包装及回收等核心角度推动其生命周期的闭环形成，实现社会、经济及环境的可持续发展。

3.1 减量化设计

2008年，《中华人民共和国循环经济促进法》曾指出，“发展循环经济应当在技术可行、经济合理和有利于节约资源、保护环境的前提下，按照减量化优先的原则实施”[7]。运用到儿童家具上，减量化设计则是全方位的。其不仅要减少物料的使用量，同时在生产、制造、运输及装配的过程中也要减少物质资源和能量的损耗。因此，在满足安全使用的条件下，儿童家具产品不仅总体体积要小、重量要轻，而且物料和零部件规格的种类也要少。同时在造型、结构、装配等环节，也要贯彻减量化理念，宜简不宜繁，尽量使家具造型简约、结构简洁、装配简单、拆卸简便。

■图2 Stokke Steps 儿童家具

3.2 模块化设计

模块化是儿童家具功能从“单一”走向“多样”的主要方法，也是实现儿童家具尺寸和形态变化的主要途径。在家具产品中，模块是家具的基本单元，也是形成不同功能产品的基础[8]。由于模块数量、模块功用及模块尺寸的差异，在一套儿童家具中，这些基本模块既可相同又可不同；既可独立构成某一功能，也可独立构成多种功能，同时还可与其他零部件或模块组合后产生特定功能，然后借助精准的尺寸计算和设计，再与其他不同模块或零部件进行组合，进而衍生出多种功能、多种尺寸和多种形态的家具产品。结合儿童的行为习性，儿童多功能家具的模块要力求简单，容易识别，并通过简单的拼合、堆叠或翻转，就能实现家具功能的变换。但是在现实设计和生产中，出于成本、市场等因素的考虑，具备完整功能的模块非常少，大部分模块需要与其他零部件或模块搭配成组，然后才能形成特定的功能。因此，对于以组合为前提的模块，首先要对家具模块进行属性分类和定型，理清楚哪些是通用模块，哪些是专属模块，从源头建立好模块之间的从属关系。特别是模块之间的尺寸变化，它们是实现儿童家具多种功能及成长变化的关键。然后依据家具的特定功能进行“通用+专属”组合，形成具有规律变化和不同组合功能的家具产品。如图2是一款名为Stokke Steps的儿童多功能家具，其涵盖了床和座椅两大功能。在婴幼儿阶段（左一、左二），床座是通用模块，而底部支撑架则是专属模块，通过两种不同支撑架的变换，可以实现高度与功能的变化。而在座椅方面（左二至右一），四条木质腿和脚踏板是通用模块，而座面板、桌板及靠背（垫）则是专属模块，通过更换座面板，调节脚踏板，可以满足儿童学前期至青少年阶段的座高变化，而增加桌板、靠垫则可以延展家具功能，提高产品的安全与舒适度。可见，借助模块化设计方法不仅可以应对儿童多功能家具的功能和使用要求，而且从生产链角度看，也有利于缩短产品的研发制造周期，增加产品的系列品类，方便产品的重用、升级、维修及拆卸、回收等，大大降低和减少对环境的不利影响[9]。

3.3 可拆卸设计

可拆卸设计，主要是在家具设计的前期阶段就考虑产品全生命周期的拆卸问题，在满足家具性能、功能的前提下用可拆卸性来约束结构设计，进而使家具产品既易于拆卸、维护，又便于重用、回收，从而减少废弃物排放，节约资源[10]。考虑到儿童的行为与成长特性，儿童多功能家具的可拆卸结构不仅要简单易懂，便于拆卸调节，而且还不应影响家具的强度、刚度和多次装配。因此，在设计的时候，应注意如下三个方面。其一，零部件及接口应力求通用化、标准化。通用化、标准化不仅可以减少零部件及接口的种类，降低拆卸装配难度，而且还能提高零部件的重用度，促进产品的系列化、多样化。其二，积极选用拆卸简便、安全系数高的接合方式及连接件。拆卸简便、安全系数高的接合方式及连接件，不仅有利于用户自行拆卸调节，而且也会减少对家具的损害，有利于延长家具的使用寿命。如卡扣式、插销式、自锁式、紧固式及免工具的拆装，即使是学龄期儿童，也能轻松掌握。只是对于易损基材的预导孔或端头，则需采取一定的保护措施，如安装预埋件或端头硬化等，以便多次使用时保护基材，确保接口咬合力稳定。其三，合理设计尺寸级差。尺寸级差是儿童家具尺寸变化的关键。在儿童家具中，如座高、桌高，一般每3厘米左右就需要一个级差变化。因而设计时，除分级定位外，还可考虑无级变化级差，通过借助滑动锁紧装置、螺纹旋转装置及气泵调节装置，以最大限度满足儿童舒适性需求。图3为 Stokke Steps儿童家具的局部拆卸结构，其主要由5类零部件、3类材质构成，并采用了3种接合方式——卡扣式、紧固式和免工具式。整体来看，其不仅在零部件及接口实现了通用化、标准化，而且也选择了安全系数高的接合方式，考虑了不同条件下的拆卸便利问题，实现了家具的快速拆装、调节及变化等目标。

3.4 扁平化设计

扁平，顾名思义，是指物体扁而薄，宽而薄，不突兀。运用到家具领域，扁平化设计就是以极简的手法积极去除冗余繁杂的过程环节，不断凝练核心设计要素，使家具主体部件、模块呈现一种近似扁平状的风格，进而大大压缩包装体积，方便运输装配等工作[11]。同时，从内涵来看，其主要是以家具的包装运输为出发点，在减量化、模块化及可拆卸理念的基础上宏观规划产品的形态和结构等问题，进而设计出简便实用，又便于运输装配的产品，最终降低制造、运输及装配成本。因此，就儿童多功能家具而言，要实现包装扁平化，其在造型结构的规划上需注意四方面的问题：第一，家具主要结构必须可拆卸或折叠，以压缩包装空间。第二，家具造型应优先选用面元素，不断推动主体部件模块的扁平化、简约化，从而再次压缩包装空间，方便运输。第三，家具核心模块及零部件在形状尺寸上应尽量相近或互补，而局部零部件则应能成组，以便于分类包装，节省包装空间。第四，对于特殊形态零部件，如尺寸过长、体积过大的零部件，其应能再次分拆或压缩，以进一步减少包装体积，提高运输效率。

4 儿童多功能家具的设计实践与分析

图4为笔者设计的一款成长式多功能床桌椅家具（发明专利号：ZL201410538945.9），获得过广东省第九届“省长杯”工业设计大赛三等奖（政府奖金10万元）。整体上看，其主要由三个支撑板、一个面板、四根拉档、六个万向轮、一个支撑条以及若干手拧螺钉组成，其中支撑板由H型支撑板、连接件及摇晃板组成，而面板、支撑板上则分布若干孔位，孔距呈32mm倍数。

■图3 Stokke Steps 家具的拆卸结构

■图4 成长式多功能家具

■图5 成长式多功能家具的主要变化

4.1 功能与结构设计

本设计涵盖床、桌、椅三种功能类型，通过搭配不同零部件及系统孔位，可以实现摇晃、移动、围合、尺寸调节等十余种变化。当使用者处于不同年龄阶段，如婴幼儿、学前儿童、学龄儿童、少年及成年时，可按照使用者的生理尺度及需求组装成婴儿床、儿童床、学习桌、椅子、沙发等家具（图5），不仅功能变换快捷，而且长度高度可调，能适应不同人群的需要。由于本设计变化较多，现仅以婴儿床（图5-a，图5-b）和儿童学习桌（图5-e）为例进行组装结构及功能分析，其余的家具功能状态见表1。组装婴儿床时，先将连接件与万向轮组成部件，再与H型支撑板和摇晃板进行插接以组成支撑板（含万向轮），然后再将拉档、面板装入与之对应的孔位，并插入手拧螺钉使其稳固。当婴儿入睡时，将万向轮调至水平卡位，家长既可坐在婴儿床的一端，也可站立其旁，通过摇动家具以便儿童入睡。等婴儿入睡之后，再将万向轮落地，卡入支撑卡位，并使万向轮转球固定，进而保证整个家具的位置稳定。当小孩逐渐长大进入学龄期时，本设计又可以变化成儿童学习桌（或普通桌）。即三个支撑板垂直竖立，并将面板嵌入支撑板顶端的卡槽内，然后再将两个长拉档插入拉档安装孔内，最后在相应的连接孔内插入手拧螺钉，进而使整个家具固定。同时，由于面板、长拉档采用系统孔位，故又可以调节桌子座位的宽度，最多可同时满足2人学习之用。另外，在此状态下，通过添加连接件、摇晃板及万向轮等组件，又可以增加桌子的高度，其腿部与图5-b或图5-d的腿部相同。除此之外，整个家具通过反向放置，即家具上下完全倒置，还可获得另一高度系列的家具产品，进而扩大儿童身高的适用范围，使其更加舒适。而在结构上，其全部采用可拆卸设计，配合插销式、卡口式连接，既简单易懂，又拆卸简便，方便儿童的参与。

表1 成长式多功能家具的不同功能状态

4.2 可持续性分析

本家具主要由3类通用模块和若干手拧螺钉构成，不仅零部件规格种类较少，而且结构工艺也相对简单，有利于产品的后续生产、包装、装配及回收等工作。在功能上，通过集成床桌椅三大功能，配合局部的调节变换，不仅满足了儿童至成年人的变化需求，而且也发挥了产品的最大效能，有效延长了产品的生命周期。在造型上，其主体模块保持扁平状，线条简洁利落，有利于生产、包装与运输，而且也有利于降低能耗。在选材上，其主要采用木质或环保塑料为基材，搭配部分金属材料作连接件，成本相对节约，物料循环性能优越。在消费使用方面，本设计既可一人使用，也可两人同用，能有效促进人群之间的亲密关系。特别是配合32mm系统孔位和摇晃板、万向轮等装置，不仅方便用户的自行调节，而且省时省力。因此，从产品的生命周期来看，本设计不仅能满足人们的使用需求，而且物料、能耗及污染也得到最大程度的降低，提升了其社会、经济及环境效益[12]。

5 结语

多功能设计，不仅是一种应对儿童成长变化的设计方法，也是一种实践可持续理念的有效方法。面对多变的儿童发展阶段，多功能设计不仅可以有效化解“人-机-环”之间的矛盾，而且也有利于节约物质成本。考虑到儿童的生理和心理特性，设计师首先要明确儿童多功能家具设计的核心要求。其不仅要简单实用、成长变换，而且还应富有一定的乐趣。另一方面，则要从源头聚焦设计环节，并从功能、结构、材质、工艺、包装及回收等要素出发，综合考量儿童多功能家具设计的可持续性效果。因此，在具体设计实践中，其不仅整体要减量化、模块化，而且还要可拆卸化、扁平化，进而在满足儿童多样需求的同时，减少物质能耗和污染，推动社会、经济及环境的可持续发展。