Глава 2.
Принципы конструирования мебели
Эргономические основы проектирования изделий
Размеры мебельных изделий и отдельных элементов обусловлены функциональными связями человек – мебель, которые можно характеризовать тремя факторами: соразмерностью мебели человеку; соразмерностью мебели габаритам предметов, для хранения которых она предназначена; организацией пространства, обусловленной планировочными параметрами помещений, размерами (в плане) установленной в помещении мебели, размерами человека и оптимальными проходами. При этом соразмерность мебели человеку проявляется в организации пространства, необходимого человеку при различных статических положениях его тела, а также движений, связанных с тем или иным бытовым или трудовым процессом.
В конструировании мебели анализ перечисленных связей базируется на положениях эргономики, которая служит базой в процессе размеро– и формообразования изделий мебели с использованием данных антропометрии, физиологии, инженерной психологии и гигиены труда.
Что же такое – эргономика? Французский ученый Бернард Мец так определил понятие эргономики: «Эргономика – это наука плюс техника. Предмет эргономики – деятельность человека-труженика и человека-потребителя. Цель эргономики как техники – оптимизация условий труда».
У нас идею создания этой особой научной дисциплины выдвинул в 1921 г. психолог В. Н. Мясищев, но лишь в 50-х годах эргономика начала развиваться как самостоятельная научная дисциплина. Термин «эргономика» (в США – «человеческая инженерия», в ФРГ – «антропотехника») английского происхождения.
Целью эргономики как прикладной науки является приспособление труда к физиологическим и психическим возможностям человека для обеспечения наиболее эффективной работы, которая не создает угрозы здоровью человека и выполняется при минимальной затрате биологических ресурсов.
Эргономические свойства человека определяют и эргономические требования к промышленному изделию, которые возникают в процессе разработки, конструирования и эксплуатации изделия. Гармоничное соотношение всех звеньев системы человек – орудие труда или производственная среда можно обеспечить только при комплексном подходе, который возможен в результате использования достижений технических наук и наук, связанных с человеком. В эргономических исследованиях особенно важно единство человеческого и технического аспектов.
Наиболее близкой к эргономике наукой является инженерная психология, которая изучает психические процессы и свойства человека, именно она формулирует требования к орудиям труда и технологии. Важную роль в рационализации трудовой деятельности человека играет и психология труда, определяющая взаимосвязь личности с условиями, процессом и орудиями труда. Значение имеют данные физиологии труда, характеризующие изменения в организме человека во время трудовой деятельности. Необходимо также учитывать данные гигиены труда, способствующие созданию наиболее благоприятных условий, обеспечению трудоспособности и здоровья человека.
Итак, неотъемлемой частью процесса конструирования мебели является учет требований эргономики. Среди видов эргономических требований, предъявляемых при проектировании мебели, необходимо выделить следующие:
– антропометрические требования, которые определяют соответствие изделия антропометрическим данным, характеризующим размеры человеческою тела и физиологически рациональную позу, способствующую наиболее эффективному выполнению человеком определенной работы и предохраняющую его от быстрого утомления;
– гигиенические требования, характеризующие гигиенические условия жизнедеятельности и работоспособности человека при его взаимодействии с изделием и окружающей средой;
– психологические требования, которые определяют соответствие изделия психологическим особенностям человека;
– физиологические требования, определяющие соответствие изделия физиологическим свойствам человека, например характеру мускульного утомления;
– психофизиологические требования, которые определяют соответствие изделия особенностям функционирования органов чувств человека, например психофизиологическое воздействие цвета.
Теоретически обосновывая наилучшие условия деятельности человека, эргономика помогает создавать наиболее удобные изделия.
Антропометрические факторы и конструирование мебели
При нормировании размеров предметно-пространственной и бытовой среды центром, или отправной точкой, является человек, поэтому при установлении размеров мебели необходимо знать основные антропометрические признаки человека, которые определяются с учетом возрастных, половых, территориальных и других факторов.
Антропометрические признаки устанавливаются исходя из соотношений размеров тела человека в статических положениях стоя и сидя.
Рис. 1. Антропометрические признаки мужчин
Антропометрические данные нестабильны во времени и требуют уточнения при проектировании изделий мебели для конкретного территориального района и особенно индивидуальной мебели.
При проектировании мебели необходимо помнить, что пространство, занимаемое человеком при различных его положениях, зависит не только от размеров тела, но и от вида совершаемого действия, параметров окружающих предметов и помещения.
Рис. 2. Пространство, занимаемое человеком при различных положениях в процессе труда и отдыха
Связь размеров мебели с размерами человека проявляете также в габаритах предметов, для хранения и размещения которых они предназначены. Функциональные размеры бытовой мебели регламентируются государственными стандартами, а форма элементов изделий и их конструкция нормами не устанавливается.
При проектировании изделий, не предусмотренных стандартами, т.е. в домашних условиях для собственного использования исходным материалом для нормирования функциональных размеров мебели являются габаритные размеры предметов труда и быта.
С учетом биомеханических возможностей человека функциональные объемы по высоте разрабатываемых изделий делят на три условные зоны: нижнюю – до 750-850 мм, среднюю – от 750 до 1800 мм и верхнюю – от 1800 мм. В свою очередь нижняя зона делится на две подзоны, первая из которых (до 400-450 мм) используется для хранения редко употребляемых тяжелых вещей. Относительная недоступность верхней зоны также предполагает ее использование для хранения легких, редко употребляемых вещей (например, сезонной обуви в коробках, одеял, подушек и др.). Наиболее удобна средняя зона, которая обеспечивает как наилучший доступ к часто применяемым в обиходе предметам, так и оптимальную организацию рабочего места (плоскости стоков различного назначения, размещение емкостей, легко доступных в процессе работы).
Разработка планировки квартиры обуславливается в первую очередь предусматривающимися в ней бытовыми и трудовыми процессами, наличием функциональных зон, перечнем и габаритными размерами изделий, величиной проходов и оптимальными размерами свободного пространства.
Комплексность подходов при конструировании мебели
Работая над формой мебельного изделия, приходится решать комплекс функциональных, конструктивно-технологических, экономических и эстетических задач с учетом условий, в которых будет эксплуатироваться проектируемое изделие. От результатов решения этих задач зависит удобство, внешний вид и качество мебели, т.е. успех затеянного мероприятия.
Одним из основных факторов, определяющих форму изделия, является его назначение, поэтому форма должна максимально соответствовать функциональному назначению предмета, призванному обслуживать тот или иной процесс жизнедеятельности человека (прием пищи, отдых, сон и т. д.) или трудовую операцию, например учебные занятия.
Чтобы наиболее успешно справиться с задачей, в процессе функционального анализа необходимо выявить недостатки существующих аналогов, определить конструктивные особенности изделия, его комфортабельность, форму. Неудовлетворенность существующими предметами как раз и заставляет человека изготовлять их собственными руками.
Следует учесть также изменения в организации внутреннего пространства помещений, технизацию быта. Так, при оборудовании квартир в настоящее время все большее распространение получает применение встроенного оборудования и разделение помещения на различные функциональные зоны с помощью мебели, т. е. мебель становится элементом, помогающим решать внутреннюю структуру помещения.
При разработке новых форм мебели не следует усложнять конструкцию в угоду оригинальности. С другой стороны, не следует и предельно упрощать форму, ориентируясь только на функциональные требования в ущерб духовным потребностям человека и эстетическим требованиям.
Совершенство формы изделия тесно связано с целесообразностью его конструктивного решения, обеспечивающего надежную работу изделия. По пространственной организации формы изделия мебели можно разделить на три группы: с открытой структурой, например стулья, кресла рабочие; с частично скрытой структурой – изделия смешанной конструкции, например столы обеденные, журнальные; с объемно-пространственной структурой, например изделия корпусной мебели, диваны-кровати и др.
Работая над формой изделия, надо стремиться к раскрытию конструктивной схемы изделия, установлению связи между формой и конструкцией. Большое значение имеет правильный выбор вида и оптимальных размеров элементов с учетом свойств применяемых материалов и нагрузок на элементы конструкции, а также способов их соединения.
Форма изделия мебели оценивается и технологичностью его изготовления, которая в конечном счете определяет качество и себестоимость продукции. При изготовлении предметов мебели в домашних условиях это требование особенно актуально. Начиная проектирование изделия, надо одновременно продумывать и технологические вопросы: как будет изготовляться изделие, как будут обрабатываться детали, как будет производиться сборка, можно ли в домашних условиях выполнить ту или иную технологическую операцию и др.
Технологичность мебели характеризуется следующими основными факторами: правильным выбором материалов, оптимальностью формы и размеров, входящих в изделие элементов (деталей и узлов), наименьшим количеством используемых в конструкции наименований материалов и готовых изделий, малой материалоемкостью изделий, максимальным использованием нормализованных элементов и стандартных материалов, рациональным ограничением числа поверхностей с высокими требованиями к точности обработки и шероховатости, возможностью изготовления элементов изделий дома на имеющихся станках и приспособлениях.
Рациональное конструктивно-технологическое решение изделий мебели определяет их экономичность. Функциональные формы, простота конструкции, использование новых экономичных материалов, рациональные сечения деталей, использование подходящего деревообрабатывающего оборудования создают предпосылки для сокращения себестоимости мебели.
Можно предположить, что иной читатель скептически отнесется к словам о себестоимости мебели, создаваемой собственными силами. Мол, главное все-таки сделать, и сделать хорошо. Да, мы не привыкли считать свой труд, и рассматриваем его как нечто «дармовое». Это ошибочное представление. Свой труд надо оценивать, только тогда мы по-настоящему сможем оценить и конечный результат своих усилий.
При решении эстетических задач важно учитывать, что мебель обслуживает и наши духовные потребности, в силу этого она должна соответствовать нашим представлениям о красоте, гармонии, хорошем вкусе. Наряду с практической пользой изделия должны нести радость, доставлять эстетическое удовлетворение гармоничностью и красотой форм, цвета, линий.
В первую очередь эстетика мебели должна обеспечивать ее гармоничное включение в предметную среду квартиры или дома, соответствие стилевому ансамблю среды. Кроме того, изделия мебели должны восприниматься эстетически как самостоятельный объект. При этом большое значение имеет пластическая выразительность формы изделия (особенно мягкой мебели), стилевое единство самого изделия (согласованность функционально-конструктивной и декоративной характеристик всех элементов и деталей).
В значительной степени эстетика мебели зависит от вида и качества отделки, придающей изделию законченный вид.
На стадии проектирования надо учитывать условия эксплуатации будущего изделия. Для этого необходимо проанализировать особенности своего дома, быт помещения, для которого разрабатывается изделие, определить необходимый комплект предметов и оборудования, учесть требования к пространственной организации интерьера.
Состав помещений современной квартиры включает общую комнату многофункционального назначения, спальные комнаты, детскую, в некоторых случаях – кабинет, кухню, прихожую, ванную комнату, лоджию или балкон. В большинстве случаев из общей комнаты постепенно исчезает спальное место, в ней, как правило, организуется несколько функциональных зон определенного назначения, например зона отдыха и развлечений, зона приема гостей или зона отдыха и сна и зона умственного труда и учебы. В состав оборудования общей комнаты могут входить шкафы различного назначения с отделениями для книг и посуды, размещения бытовой радио– и телеаппаратуры, столы обеденные, письменные и журнальные, секретеры, диваны, кресла, стулья.
В зависимости от общей площади квартиры и состава семьи спальные комнаты могут специализироваться для взрослых членов семьи, для детей и для учащихся. При этом с учетом принципа зонирования помещений и состава семьи спальные комнаты могут быть предназначены только для сна или для сна и умственного труда (для школьников или студентов).
Спальные комнаты оборудуются кроватями, кушетками (в этом случае в состав оборудования должны входить тумбы для постельных принадлежностей), тумбочками прикроватными, шкафами для хранения платья и белья, комодами, столами для туалета со встроенными или навесными зеркалами, банкетками, а при выделении функциональной зоны для умственного труда – столами письменными или для компьютера, навесными полками для книг (или секретерами), рабочими креслами (стульями).
При оборудовании детских комнат следует строго придерживаться дифференцированного подхода при установлении размеров изделий с учетом возрастных (ростовых) факторов и предусматривать максимум свободной площади при необходимом и достаточном количестве мебели. Экономия площади достигается благодаря использованию трансформируемой, складной и пристенной мебели, двухъярусных или выкатных кроватей. Мебель в детских комнатах должна обеспечивать физиологические процессы, способствовать эстетическому восприятию, умственному и физическому развитию ребенка.
Кабинет предназначен для занятий умственным трудом, в нем также может быть предусмотрена зона отдыха и сна. Кабинеты оборудуются шкафами для книг, письменным столом, рабочим креслом, кушеткой или диваном, тумбой для постельных принадлежностей и др.
Кухня должна быть оборудована с учетом рациональной организации труда, оптимальной траектории движений в процессе приготовления пищи и компоновки изделий. Для хранения продуктов и посуды используются навесные шкафы, оборудованные переставными по высоте полками, кассетами для сыпучих продуктов, элементами для подвески посуды, штангами для крышек кастрюль и т.п. Над мойкой устанавливается шкаф с решетчатыми полками и подставками для посуды. Готовят блюда на рабочих плоскостях столов, оборудованных полками, выдвижными ящиками и лотками, предназначенными для хранения посуды, кухонной утвари, столовых приборов, столового белья и др. Как правило, кухонная мебель выполняется, в виде блокируемых изделий, что позволяет уменьшить пути во время приготовления пищи.
Прихожая является помещением-распределителем и служит местом для хранения и размещения верхней одежды, обуви и других предметов (зонтов, сумок и т. д.), она изолирует квартиру от внешней среды. Прихожая – лицо квартиры, и от того, какой мы ее увидим, будет зависеть наше впечатление от всей квартиры.
В настоящее время прихожая оборудуется, как правило, встроенными шкафами. Если они отсутствуют, в прихожей следует установить шкафы простой конструкции. Для размещения верхней одежды может быть предусмотрена открытая вешалка с крючками на разных уровнях, для хранения обуви – тумбочка. Рядом с вешалкой обычно располагают зеркало.
Мебель для лоджий и балконов, предназначенных для отдыха, должна быть в основном трансформируемой или складной, стойкой к температурно-влажностным условиям окружающей среды, обладать декоративностью. В основном это мебель для сидения (шезлонги, плетеные кресла), журнальные столы, солнцезащитные приспособления (тенты).
Наряду с созданием в помещении функциональных зон (принцип зонирования), в современном жилом интерьере широко используется принцип организации пространственных связей, который позволяет достичь целостности восприятия оборудования и пространства интерьера. В качестве примера можно привести горизонтальное членение помещения по высоте с учетом высоты верхних поверхностей изделий мебели над уровнем пола. Высота стола журнального (450 мм) – плоскость сидений кресла, стульев, дивана – высота нижней секции мебельной стенки; высота стола письменного (720-780 мм) – высота нижнего отделения шкафа книжного – высота тумбы для хранения постельных принадлежностей. Подчеркнем: даже высота скамеек (плинтусных коробок), ножек подсадных в изделиях мебели, предназначенных для оборудования помещения определенного функционального назначения, должна быть одной и той же. Например, высота скамеек стола письменного в кабинете – высота подсадных ножек тумбы для постельных принадлежностей – высота ножек кушетки.
Форма и назначение мебели
Функциональное назначение, конструкция, материал и технология изготовления изделий мебели являются основными факторами, определяющими форму мебели. Они оказывают непосредственное воздействие на геометрические и физические свойства формы.
В зависимости от соотношения размеров по трем координатам пространства изделия мебели в их геометрическом виде могут иметь линейную, плоскостную или объемную форму. Эмоциональное воздействие формы мебели будет зависеть от вида линий, образующих геометрическую форму поверхности. Так, прямые линии и дуги окружности создают впечатление равномерного спокойного движения, статичности конструкции. В то же время линии с переменным радиусом кривизны, формируя поверхность изделия, подчеркивают динамичность конструкции. Предельными состояниями форм являются: линия и окружность – для линейной формы, квадрат и цилиндрическая поверхность – для плоскостной, куб и шар – для объемной. При этом форма изделия может соответствовать указанным геометрическим состояниям либо занимать бесконечный ряд промежуточных состояний.
Характеризуя форму изделия мебели, оценивают ее размер, который должен быть соотнесен с размерами человека, размерами сопоставляемых форм изделий набора (гарнитура) или их элементов, размерами помещения. Надо иметь в виду, что преобладание размеров формы мебели над размерами человека отрицательно воздействует на его психическое состояние, принижает, подавляет личность, и наоборот, превалирование человека над окружающими его предметами вызывает у него положительные эмоции, придает уверенность.
Если сопоставить формы изделий, имеющих одно и то же назначение, то активность восприятия второй формы на рис. позиция а выше в результате увеличения размеров составляющих ее элементов.
Рис. 3. Сопоставление форм разных размеров: а – равные формы с разными по величине элементами; б – формы, равные по высоте; в – преобладание одной из форм
При одинаковой высоте, но различных размерах форм по фасаду (на рис. позиция б) преобладание величины формы воспринимается значительно слабее, чем при разнице размеров сопоставляемых форм по двум направлениям (позиция в). По отношению к параметрам помещения изделие может быть соразмерно помещению, являясь как бы неотъемлемой его частью; превалировать, резко выделяясь в помещении, притягивая к себе внимание; быть несоразмерным в меньшую сторону и, как следствие, выпадать из ансамбля интерьера, становиться зрительно ненужным, имея в то же время вполне определенное функциональное назначение.
Положение изделия в пространстве оценивается также по отношению к трем координатным плоскостям и к наблюдателю. Изделие, кроме того, может занимать в пространстве промежуточное положение, находиться впереди или в глубине по отношению к другим изделиям. По отношению к наблюдателю изделие может быть слева или справа, ближе или дальше, выше или ниже, что влияет на его зрительное восприятие.
Необходимо учитывать и такое физическое свойство формы, как ее масса, которая в конструировании мебели рассматривается как восприятие формы изделий. Из этого свойства следует, что увеличение формы изделия приведет к увеличению его массы, при этом максимальной массой будут обладать изделия с объемно-пространственной структурой (корпусная мебель, диваны и т. п.), а минимальной – изделия с открытой структурой (стулья, кресла рабочие и т. п.). Изделия с частично скрытой структурой (столы обеденные, журнальные и т. п.) займут промежуточное положение. Масса изделия будет изменяться и с учетом степени заполнения формы изделия и величины сопоставляемого с ней пространства. В первом случае (на рис. позиция а) должно сохраняться восприятие строения массы от минимального (редкого) до максимального (плотного) заполнения формы составляющими ее элементами, а во втором (на рис. позиция б) будет наблюдаться увеличение массы формы изделия от максимальной (доминирующей) до минимальной величины сопоставляемого с ней пространства.
а)
б)
Рис. 4. Изменение массы формы: а – с учетом степени заполнения формы; б – с учетом величины сопоставляемого с формой пространства
К физическим свойствам изделия относится и такое понятие, как фактура, которая определяется характером поверхностного строения формы. В изделиях мебели восприятие фактуры зависит от количества и величины поверхностных элементов формы, расстояния от поверхности до наблюдателя, глубины рельефа и определяется характером отделки и видом применяемых материалов. Предельными состояниями будут гладкая поверхность, когда элементы фактуры в связи с их малыми размерами и большим количеством не различаются глазом, и фактурная поверхность, когда элементы фактуры воспринимаются как самостоятельные членения формы.