第3章 沙发的结构

第3章 沙发的结构

1.沙发的结构与功能是什么关系?沙发的物质功能主要包括哪些内容? （1）沙发结构与功能

沙发,在家具中有着重要地位,它集观赏性与实用性及与人体的接触性于一体。沙发不仅是一种简单的功能性物质产品,而且是一种广为普及的大众艺术品,它既满足人们坐倚躺卧等直接需要,又能供人观赏,使人在接触和使用过程中产生某些审美快感和引发丰富联想的精神需求。它既涉及材料、工艺、化工、电器、五金、塑料等技术领域,又与社会学、行为学、美学、心理学等社会科学以及造型艺术理论密切相关。所以说沙发既具有物质属性,又具有精神属性。同时,沙发的结构对其功能起着决定性的作用。 （2）沙发的物质属性：舒适性、牢固性、耐久性

2.沙发的结构与造型是什么关系?

沙发丰富的造型都需要通过结构来体现出来,而沙发的结构需要从尺寸比例、稳定感、对称平衡等方面综合考虑。

1 沙发结构的尺寸比例

家具用点、线、面、体等几何语言来表现造型和描绘造型,因此良好的比例与正确的尺度是获得家具理性美的重要条件。比例是指沙发各部分同总体的长短、大小、高低等的相对关系。沙发的尺寸比例同实用功能关系极为密切,同时,对造型美有重要影响。一件比例失调的沙发。纵然造型美观,制作精细,由于结构不合理,坐着不舒适,也只能说是次品甚至残品。 沙发的尺寸比例,主要突出考虑座面、靠背、扶手、腿子几个重要部分的比例,每一个“局部”都要同整体比例匀称,适应人体坐用的身体特点。比如,沙发形体较大,腿子要粗壮一些,扶手要宽一些;反之,腿子要纤巧一些,扶手也不要太宽。这样,既可保证制作质量,使材料得到合理的利用,又会使总体及局部造型更为美观,看上去匀称而协调。当然,强调尺寸比例,并不是要求沙发也像机械加工那样严格,分毫无差,而是基本上应符合惯用尺寸和参考尺寸比例。灵活性的重要前提之一,是要保证实用。比例相称的形状能给人以美的享受,设计沙发必须有恰到好处的比例。

2 沙发结构的稳定感和安全感

家具结构造型设计与自然界其他的人造物一样,其形状必须符合重心靠下或具有较大底面积的规律,使家具保持一种稳定的感觉。家具稳定要求包括两方面,一是使用中的稳定;二是视觉上的稳定。一般情况下,实际使用中稳定的家具,在视觉上也是稳定的。沙发设计应该遵循稳定原理,即重心靠下或具有较大底面积,从而取得稳定效果。在沙发造型中,如果缺乏稳定感,除影响形体的美观以外,使用时也不会安全,甚至会破坏使用效能。

一般来说,在结构层次上,沙发总体的中心越往下越显得稳定。但是,重心过低会显得庄重有余,精巧不足。大型沙发,重心应放在下边, 有时还应用包脚的脚型进行装饰,以加强其稳定性。供旅游使用的沙发折椅,应表现出优美、轻便、活泼的造型特点,这样,重心就不能过分向下了,当重心适当上移时,也要避免头重脚轻。如果视觉上不是很稳定的沙发,可以通过重心下移或扩大底面积,或用水平线分割形体的方法进行改进。如布艺沙发可选用有水平线条的覆面材料;也可以适当加深下部的色彩等。总之,如果掌握得当,可使沙发更加形体相称,新颖别致;如果处理不好,则会失去稳定性,让人看起来不舒服,使用也缺少安全感。

3 掌握好沙发结构的对称与平衡

沙发造型对称的形式有很多,常用的对称形式有镜面对称、轴对称、旋转对称等。用这些格局设计的沙发普遍具有整齐、稳定、宁静、严谨的效果,对称是绝大多数沙发结构对称与平衡不可缺少的要素,它会使沙发显得十分端庄、大方、协调和美观。

平衡,是一种不完全的对称,是同量不同形的组合。利用平衡做造型设计的手段,可以丰富

沙发的款式,避免过分呆板。有的沙发设计颇具匠心。座面上部采取同量不同形的造型方法,错落有致;座面下部的脚型采用对称式动物爪装饰,并配置波状曲线形裙板造型,显得幽雅华美,独具一格。

3.沙发的结构与人体工程学是什么关系? 沙发结构与人体工程学

1 人体工程学与沙发设计

人体工程学是研究“人——机——环境”系统中人、机、环境三大要素之间的关系以人——机关系为研究的对象,以实测、统计、分析为基本的研究方法,为解决该系统中人的效能、健康问题提供理论与方法的科学。人体工程学又叫人类工学或人类工程学,是第二次世界大战后发展起来的一门新学科。

沙发产品为人所用,所以,沙发设计中的尺寸,造型、色彩及其布置方式都必须符合人体生理、心理及人体各部位的活动规律,达到安全、实用、方便、舒适、美观的目的。人体工程学在沙发设计中的应用,就是特别强调沙发在使用过程中对人体的生理及心理反应,并对此进行科学实验和计测,在进行分析的基础上为家具设计提供科学依据。同时,把人的工作、学习、休息等生活行为分解成各种姿势模型,以此为依据进行沙发设计,根据人的立位、坐位和卧位基准点规范沙发的基本尺寸及与沙发间的相互关系。

沙发的造型设计、材料的选用及搭配、装饰纹样、色彩图案等则更多地考虑了人的心理需要。如老年人使用的沙发应造型端庄、典雅、色彩深沉、图案丰富;青年人使用的沙发应造型简洁、轻盈、色彩明快、装饰美观;儿童使用的沙发应造型色彩跳跃、小巧圆润等。材质的软硬、色彩的冷暖、装饰的繁简等都会引起人们强烈的心理反应,所以,现代沙发设计因人而异,更讲究个性化,因此,良好的沙发设计可以减轻人的劳动,节约时间,使人身体健康,心情愉悦。而良好的沙发设计得益于正确运用人体工程学的原理。 2 沙发功能尺寸与人体工程学

人体各部位的基本尺寸及其功能是确定沙发内外尺寸的依据,也是沙发造型设计和结构设计的基础。

人的身高各不相同,但一般说来,人体各部位的长度都遵循着一定的比例关系,即:从足到膝的长度占人体总长的24%~27%;从膝到股骨 的长度占人体总长的26%~27%;从股骨到头顶的长度占人体总长的48%~52%。

掌握了上述比例关系,设计时就可以确定沙发的尺寸。当然在设计过程中,不可能按每个人的不同身长设计不同尺寸的沙发和座椅,但大体可以确定一个范围。目前,我国有关沙发等软体类座椅的部颁标准,就是按我国成年人体的平均尺寸来制定的。

人体为坐姿时,主要受力点有3处,即腿部、臀部和背部。在沙发设计中,应根据人体各部位的基本尺寸考虑沙发以下部位的尺寸:靠背背高、靠背与水平面之间的夹角;座面的座高、座宽、座深;扶手高度;座面和靠背的软硬度和线型;座面与水平面的夹角。在确定这些尺寸时,还应考虑到人在工作和休息时的不同要求。 4.沙发的功能尺寸主要包括哪些?

沙发功能尺寸 标注如图3-3所示。

双人及多人以上沙发的功能尺寸,除座前宽度根据单人沙发的要求作相应增加外,其他功尺寸应跟单人沙发相同。圈式沙发、多用沙发、转角沙发以及其他特殊造型沙发的功能尺寸也可参照单人沙发的相应尺寸。

沙发椅、沙发凳的功能尺寸 目前尚未制定统一标准,可参照椅、凳的功能尺寸。椅、凳的功能尺寸标注如图3-4所示。

沙发椅的功能尺寸可参照表3-2椅子的相应功能尺寸。

沙发凳的座高H为400~440mm,座宽B应大于380mm,座深T应大于280mm。沙发凳的

座宽与座深均应适当大于普通凳的宽度与深度。钢琴凳则应更大些，以跟钢琴相匹配。 沙发人体工程学

(1) 夹角 (2) 座高 (3) 座宽 (4) 座深 (5) 背高 (6) 扶手高度 (7) 座面和靠背的柔软度 （8）座面和靠背的线型 沙发的外部结构是由沙发靠背、沙发座位、沙发扶手以及沙发脚等构成 5.沙发内结构框架的种类及其特点是什么? (1) 海绵(2) 木架

沙发框架结构:框架常用的材料有木材、木质复合材料、金属、塑料等。

1）、木质框架结构

沙发根据款式和工艺不同,总体上可分为古典沙发和现代沙发两大类。其中古典沙发的造型一般比较复杂,多采用雕刻、镶嵌等装饰手法,大部分采用传统的手工生产方式,生产工艺相当复杂。同时,古典沙发基本上都是实木框架。现代沙发的造型相对比较简洁,色彩素雅,时代感强,生产工艺相对比较简单,较易采用规模化生产方式。同时现代沙发框架形式不是单纯的实木结构,而在很大程度上由人造板替代。 (1) 实木框架结构

实木框架的结构要求 实木框架质量好坏是决定沙发使用寿命的重要因素之一。因此对木框架的要求,除了尺寸准确,结构合理之外,对材质也有一定的要求。一般采用含水率在15%以下,无腐朽、掘钉力强的硬阔叶材或节子较少的松木。

a.外露木框架部分:如实木扶手、腿等,要求光洁平整、需加涂饰,接合处应尽量隐蔽,结构与木质家具相同,采用暗梓接合。

b.被包覆木框架部分:如底座框架、靠背框架等,可稍微粗糙、元须涂饰,接合处不需隐蔽,但结构须牢固、制作简便,可用圆钉、木螺钉、 明榫接合,持钉的木框厚度应不小于25mm。 实木框架的结构类型 木框架的接合常用榫接合、圆钉接合、木螺钉接合、螺栓接合和胶接合等形式。脚是受力集中的地方,它要承受沙发和人体的重量,所以常采用螺栓连接。螺栓规格一般为10mm,常将圆头的一端放在木框外,拧螺母的一端放在框架内侧,并且两端均须放垫圈。为了使接合平稳、牢固,不管是圆脚还是方脚,与框架的接合面都必须加工成平面。脚在安装之前,可预先将露出框架外的部分进行涂饰,涂饰的颜色要根据准备使用的沙发面料颜色而定,使之相互协调。

(2) 实木与人造板结合的框架结构

在现代沙发制作过程中,沙发的造型越来越丰富。而沙发丰富的造型在很大程度上取决于沙发框架的造型结构。为了适应这种趋势,人造板材料渐渐在沙发框架制作中得到应用,这主要是由于人造板本身的一些优势所致。目前相对应用比较多的人造板是多层板,图3-16所示沙发靠背的弧形及曲面都是通过多层板表现出来的。

(3) 杨木结构人造板框架结构

利用杨木结构人造板(多层胶合板、定向刨花板、单板层积材等)生产的沙发内部结构框架是针对沙发实木框架受众多因素制约,而开发的一种新型木质复合材料结构框架。杨木结构人造板既有实木框架良好的结构强度及稳定性,又克服了实木框架容易出现的翘曲变形、虫眼、节疤等不足。针对目前沙发框架需要更多异型曲面来满足沙发外观造型的需要,利用若干杨木结构人造板 由(直)边组合成形的独特优势,不仅可以节省木材资源、降低成本,同时可以简化加工工艺,加 速生产流水化,突出造型特征。

2）、金属框架结构

金属框架的沙发,是以金属的管材、板材、线材或型材等为结构材料,同时与人接触部位配以软垫等。以金属为框架材料，具有强度高、弹性好、富韧性；可进行焊、锻、铸等加工,可任意弯成不同形状,能营造出沙发曲直结合、刚柔并济、纤巧轻盈、简洁明快的各种造型风格。

(1) 框架结构形式

对于金属框架,其结构可以有固定式、拆装式、折叠式等。 (2) 连接形式

在金属框架中,金属构件之间或金属构件与非金属构件之间的接合通常采用焊接、铆接、螺纹连接及销接4种方法。

焊接 焊接是利用金属材料在高温下易熔化的特性,使金属与金属发生相互连接的一种工艺,多应用于固定式结构。钢结构常用的焊接方法有电弧焊、电渣焊、气体保护焊和电阻焊等,焊缝连接形式按构件的相对位置可分为平接、搭接、T形连接和角接4种。焊接结构牢固性及稳定性好。

铆接 不需要高温熔化,只需要钻枪、铆钉即可使金属物与金属物之间连接一体的工艺,主要用于折叠结构或不宜焊接的固定结构。这种连接方式可先将零件进行表面处理后再装配,运输方便。

螺栓连接 螺纹紧固件既可作固定结构的连接,又可应用于拆装连接,螺栓在构件上的排列可以是并列或错列,紧固件需要加防松装置。

销接 销钉也是一种通用的连接件,常应用于拆装式结构,起定位和帮助连接作用。 3）、塑料框架结构

塑料框架通常经过模塑成型而形成的,塑料以其鲜艳的颜色、新颖的造型、轻便实用的特点,在沙发框架结构中得到淋漓尽致的应用,如图3-19所示。塑料成型就是将不同形态(粉状、粒状、溶液或者分散体)的塑料原料按不同方式制成所需形状的坯体。塑料的成型工艺有很多种,包括注射成型、挤出成型、压延成型、吹塑成型、压制成型、滚塑成型、铸塑成型、搪塑成型、醮涂成型、流延成型、传递模塑成型、反应注塑成型、手糊成型、缠绕成型、喷射成型。很多种成型工艺已经开始在家具业中运用,以下几种就是在家具中使用较多的成型工艺。

(1) 注射成型(2) 挤出成型 (3) 压制成型(4) 吹塑成型 (5) 铸塑成型 4）、竹(藤)框架结构

用竹(藤)材料做沙发的框架,既保持了竹(藤)特有的质感和性能,又克服了易干裂变形的不足,同时还考虑到现实的需求观念。竹子本身就是极好的速生资源,是一种优质的木材代用品,而且在制作过程中不像木制家具那样使用大量富含甲醛的胶黏剂,对人体健康极为有益。竹材其顺纹抗拉强度、抗压强度是樱桃木的2.5倍。其加工方式是先将原竹去皮后切割成宽度为3~4cm的竹条,然后经过特殊工艺高压上胶制成大型板材全过程要经过30多道工艺。经过处理的板材不会开裂、变形和脱胶。而且具有防湿、防虫蛀等优点,各种物理性能相当于中高档硬杂木。以此类竹材做出的沙发框架既漂 亮、清雅,又实用、耐用。目前的藤制沙发已完全迥异于以前那种老气横秋的造型,有的家具呈典型的欧美西式风格,有的又极富民族特色和东方情调。藤制家具不仅造型新颖,而且做工也极为精细讲究,外观颜色朴实、亲切、质感强。现在市场上的藤制家具种类也由简入繁,如藤床、藤桌、藤椅、藤沙发、藤书架、藤屏风,还有各种藤编的饰品,如花架、果篮、吊篮等,琳琅满目。无论竹或是藤制家具如今已在国内不少大城市,如上海、广州、天津、北京、青岛、重庆、深圳越来越盛行,而且在国际上也受到欧美、日本等国家和港台等地区的欢迎。 5）、功能沙发框架结构

功能沙发主要指的是除了具有普通沙发功能以外,还具有休闲躺椅等功能。其框架结构通常是在普通沙发框架结构的基础上,在沙发底部安装一个能实现功能化的铁架。 6.沙发软体结构的种类有哪些?沙发活动软垫结构形式有哪些? 软体结构种类：

按软体厚薄不同：薄型软体结构、厚型软体结构

按构成弹性主体材料的不同,软体部位的结构可分为螺旋弹簧、蛇簧和泡沫塑料3类。 活动软垫结构形式：

沙发的活动软垫结构在这里主要指的是可以活动的座垫及靠垫。有两种结构形式:一种是带弹簧的填充活动软垫;另一种是元弹簧的填充活动软垫。

带弹簧的填充活动软垫,主要采用袋包弹簧为主要弹性材料,外包海绵或其他填料,最后在外面套皮革或布料的面料。其结构形式如图3-23袋包弹簧与海绵的组合,图3-24为袋包弹簧与填料的组合。

无弹簧的填充活动软垫,其填充材料比较多,有棉花、公仔绵、碎海绵、鸭毛等。另有多层海绵粘贴而成型的。同时也有用乳胶海绵，通过异型加工切割而成的。 7.软体沙发的力学结构设计可以分为哪几个步骤?

软体沙发内结构框架力学结构设计可以分为以下几个步骤:

①判定在使用过程中这个沙发框架所承受的外力。

②估算框架部件的尺寸，设计一个试用结构。

③将步骤①中得出的外加载荷施加到这个试用结构上,并且分析由这些外加载荷产生的内部应力,包括内部应力的大小、方向、分布等。

④重新计算部件尺寸,如果有必要,考虑使用其他材料来满足强度要求。

⑤重复步骤③与④直到没有部件过载。

⑥设计接头部位,使其能够安全承受由外加载荷引起的内部应力。 ⑦测试框架,如果需要重复步骤⑤与⑥,直到框架通过所要求的测试。

为了对家具框架进行力学设计,首先要知道用什么样的设计载荷。目前软体沙发的结构设计主要基于经验以及反复尝试,一个沙发在其使用过程中会承受静态载荷、重复载荷以及冲击载荷的作用力。然而这些载荷从来没被系统科学地研究评估过,缺少合理的量化数据。

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