智能办公家具的设计研究

办公的本质其实就是对各种信息的收集与处理，二十一世纪是信息化的社会，固定电话、移动电话、电视、计算机等各种信息化的终端设备以及智能化的综合网络将无处不在。人们生活在一个被各种信息终端所包围的社会中。这种特征已深刻地影响着人们的办公方式，众多的信息使办公者显得往往力不从心，这种信息供求之间的矛盾促使办公家具设计必须寻找新的解决方案，使办公家具智能化便是其中最有效的解决方法之一。

    智能办公家具的概念

    智能办公家具是指在传统办公家具设计理论的基础上以相关基础理论（人工智能、信息论、控制论、系统论等）为指导；借助相关的应用技术（信息技术、微电子技术、传感器技术、智能控制、伺服驱动技术等），通过适当的结构和接口技术，模拟人的智能活动或者自动实现某种特定功能，同时与办公相关的其他各子系统有机的结合，最终达到让办公更舒适、安全、高效率的目的。

    智能办公家具中所说的智能与图灵试验意义上的机器智能有所区别，它并不等价于人类的智慧，只要办公家具能够自动实现一定功能，而这种功能原来需要人通过比较复杂的脑力劳动才能实现，就可以说它具有了一定程度的智能。从这一层面上来说，能够自动实现一些功能的办公家具都可以称之为智能办公家具。

    智能办公家具的理论与技术基础

    智能办公家具的设计与研究要以传统智能办公设计与制造理论为基础，同时要与其他学科交叉渗透，智能办公家具的理论与技术基础如图1所示。

 智能办公家具的设计方法

    家具设计师可以利用相关的设计方法来产生创新性设计概念，并使智能办公家具从设计人员的脑海和梦想中走入现实。其中将功能/手段树法及美学原则两者进行系统性考虑便是一种行之有效的办公智能家具设计方法。

    功能/手段树法

    功能/手段树法主要用于智能办公家具功能开发设计的第一个步骤。它从分析人的办公需要和办公家具的功能目的开始，按照主要功能/主要手段、次要功能/次要手段、子功能/子手段等一层一层进行分析，探讨利用各种智能化手段实现办公家具各种功能并提高办公效率的设计方法，如图2所示。

利用功能/手段树法对办公智能办公家具进行开发与分析时要注意两点：①不要用确切的名词定义智能办公家具的主要功能，以免限制设计者的思路，这样做的目的更有利于充分借鉴其他设计领域的优点以及融入其他相关学科知识；②在寻求实现功能的手段时，要尽量把各种技术和方法全部列出，暂且不要考虑各种手段之间的相互联系和制约关系，这样做的好处是不放过任何一个可能的构思方案。

美学形式原则

    美学形式法则是前人千百年来实践活动中形成的创造形式美的规律，把美学形式法则与办公智能家具良好的功能效用和技术性能统一在设计中，对办公家具全面质量的提高起着重要作用。智能办公家具设计是使形式美符合自然形式的规律性与人的官能快感相统一的创造性活动。

变化与统一

    变化与统一是家具艺术设计形式美的总法则，是取得设计艺术效果最具表现力的手段。家具艺术设计中的变化就是突出家具某个局部形式的特殊个性，使其在整体中表现出明显的差别。家具艺术设计中的统一就是强调家具各个局部形式在整体中的共同性和协调关系，体现出家具整体形式的统一性与秩序性。

  比例与尺度

    家具艺术设计中的比例是指设计对象整体与各部分之间的尺寸、面积、体量的比较关系；家具设计中的尺度是指家具的整体或者局部与人的生理结构尺寸或人的特定标准之间的适应关系，主要以人体生理结构测量数据作为标准来量度家具相关部位的尺寸大小。

    均衡与对称

    家具设计中的均衡概念包括实际均衡和视觉均衡两个方面，体现的是家具在水平方向上的平衡问题；对称体现的是家具在水平方向上的形式的视觉均衡问题。以中轴线呈完全对称且水平方向的尺寸远大于垂直方向尺寸的形体具有最强的视觉均衡感。但完全对称的形状又给人以单调、呆板、过于严正的感觉。

    稳定与轻巧

    稳定体现的是家具在垂直方向上的“平衡”问题。家具的重力线必须作用在支承面内；轻巧是相对笨重敦厚而言的，由于轻巧的形态给人以轻松、精巧、灵秀的感觉，因此对于体积较大家具设计显得尤为重要。

    节奏与韵律

   家具设计中的节奏就是某种形式有条理、有重复的连续变化。在家具设计中，常利用家具本身的形体结构、零部件的排列组合、颜色的搭配与分割等因素作有规律的重复，创造出具有节奏感的艺术效果；韵律是在节奏基础上的深化，表现出有规律的重复和交替，在家具设计中运用得更加广泛。

   智能办公家具的常见结构形式

   单一机构

    单一机构常用的有连杆机构，如折叠椅、折叠桌；凸轮机构，如各种夹紧、锁紧装置等；齿轮机构，如齿轮齿条桌面加长装置及各种旋转装置；螺旋机构，如各种升降装置等。

    组合机构

    采用组合机构可以实现较复杂的运动功能。如具有连杆和齿轮组合机构的内藏式电脑桌，键盘托板即为齿条，当抽出键盘时，通过齿条和齿轮传动，使一个四杆机构工作，将显示器从桌体内移出桌面。

    电动机、传动机构和控制装置

    为了使家具的调节和动作轻便、减少噪音，常使用液压和气动元件，如气动升降椅、气垫床等。为了使家具的调节和运动更方便、省力和可控制，智能办公家具还大量使用各种电机及传动装置，这些电动机一般为小功率单相交流或直流电动机，有直接传动、三角带传动、键传动和齿轮传动等，采用行程开关控制其行程，接近开关保证安全，过载保护装置及时间继电器控制其工作时序等。

    智能办公家具设计实例分析

    如何提高办公效率是人们在办公活动中经常考虑的问题。其中通过办公组织管理形式的合理优化并不是唯一的方法，通过办公家具的智能化也可以通过硬件设备的优化来提高办公效率。如图3所示是一种借助功能/手段树法，主要以提高人们办公效率的智能办公桌设计方案，该方案主要通过以下几点通过智能化手段来提高办公效率。

 自动调节适宜的办公环境光线

    该智能办公桌将所在办公空间的照明系统纳入其子系统中。通过灯光控制器来实现办公环境灯光的智能调节，在自然光照亮度正常时自动将照明灯具关闭，在夜晚或白天光照不足时将照明灯具自动打开。

    自动提醒办公人员调整办公姿势

    该方案将视力保护器与坐姿提醒器融入家具系统，当办公者脸部与桌面距离小于35cm或工作时间连续超过50分钟时，家具将发出警报信号，提醒使用者及时调整坐姿或休息片刻，并能在办公者坐姿不正确时发出提示信号以提醒使用者纠正姿势。

    整洁的桌面空间

    如何解决电脑与家具的协调关系成为办公家具一个需要解决的问题。将电脑镶嵌在桌体里面，这一设计方案很好的节省了桌面空间也解决了传统电脑接线烦乱的现象，让人把更多的精力放在如何做好工作以提高工作效率上。

    通过视频脑波同步发生器来促使办公者时刻保持最佳办公状态

 研究表明，人的大脑对外界较低的频率刺激有较敏感的反应，不同频率波的刺激，会产生不同的意识状态。如人脑在14-20Hz的频率刺激下，会感到头脑清醒，思维敏捷；人脑在7-13Hz的频率刺激下，会精神放松或略有睡意；人脑在4Hz以下的频率刺激下会很快进人熟睡状态。本智能办公桌安装有视频脑波同步发生器，并通过一种可调试闪光频率眼罩的形式来满足其功能，办公者戴上该眼罩后，其内部的发光二极管会以一定频率在眼前闪烁，能够刺激大脑进人对应的工作状态。适当调节发光二极管的闪烁频率，可以使大脑神经松弛，缓解工作疲劳与紧张的情绪。