基于感性工学的民航经济舱座椅面料图案设计研究

2024-02-07徐天宇徐江华

设计 2024年1期

徐天宇徐江华

摘要：对飞机内饰设计进行了文献搜集，对座椅面料图案设计进行了实验研究和结论的分析。以感性工学的概念为基础，采用层次分析法对座椅面料图案进行实验和研究，编写语义词汇库和李克特量表，对图案对于用户的影响因素进行了感性量化的分析。得出图案形式不同对于用户感觉意向有不同的影响。目前，规律性几何化的图案对座椅面料图案设计具有更好的效果；图案的密度对用户也有明显的影响，图案密度越低越不易引起眩晕感，图案几何化程度越低，受密度影响越小。未来将与脑电仪等设备采用计算机辅助设计的方法进行深入的研究和结论验证。

关键词：感性工学；层次分析法；座椅；图案；意象评价

中图分类号：J52 文献标识码：A

文章编号：1003-0069（2024）01-0024-04

Abstract：The literature of aircraft interior design is collected，and the experimental research and conclusion analysis of seat fabric pattern design are carried out. Based on the concept of perceptual engineering，this paper uses analytic hierarchy process to experiment and study the pattern of seat fabric，compiles semantic vocabulary and Likert scale，and makes perceptual quantitative analysis on the influencing factors of pattern on users. It is concluded that different pattern forms have different effects on users’ feeling intention. At present，the regular geometric pattern has a better effect on the pattern design of seat fabric. The density of the pattern also has a significant impact on users. The lower the density of the pattern，the less likely it is to cause dizziness. The lower the degree of geometry of the pattern，the less affected by the density. In the future，it will conduct indepth research and conclusion verification with EEG and other equipment using computer-aided design method.

Keywords：Perceptual engineering；Analytic hierarchy process；Chair；Pattern；Image evaluation

近些年，有一個名词在设计中有着越来越重要的地位——“感性工学”，以前的工业设计在“形式追随功能”的基础上越来越偏向“设计追随情感”了，用户体验在设计中更加趋于主导地位，随之而来的就是设计更加注重情感化，在满足基本工学条件的基础上，每个细微的差别都可能有着巨大的改变和差异，不去发掘这微小的差别，是无法将设计的产品提升幸福感的，设计应当是以人为本的，在科学技术越来越发达的现在，将感性量化、计算机辅助设计，也会大幅提升基于感性工学的设计成果。飞机作为世界上最安全的交通工具，乘客的每一段飞行旅途都将相对长时间地处于机舱内部的环境，座椅则是与乘客最近距离接触的产品，座椅的面料如何更加人性化地进行设计，是一个值得思考的问题。

（一）研究现状

李彬[1]等对防污抗菌面料在座椅上的应用进行了实验，得出了最佳的防污处理剂和抗菌添加剂的计量，通过实验发现，经过抗菌处理过的面料其基础的性能指标基本不变，当防污处理添加量达到3%时，面料的性能最佳。姚慧[2]等研究后提出在儿童座椅面料中企业通过改进面料生产工艺中降低锑元素的引入可以使面料更加安全。

吴双全[3]将内饰面料产品进行了分类探究，在纤维材料制造工艺方面，内饰原材料都是以化学纤维为主，通常有原液着色纤维、高性能纤维、回收再利用纤维、差别化纤维和生物基纤维等，其中生物基纤维将会是未来继续研究发展的一种材料，其更加符合绿色环保的可持续设计理念。在织造工艺方面，除了常用的织造工艺以外，还有很多新型织造技术，如细旦高密织造技术、双经轴织造技术、电子横移高速经编织造技术、大间隔织物织造技术和飞织织造技术等，这些新型织造技术在不同情况下会有不同的选择应用，但是由于这些新技术会有一定的计算机和某些设备材料的依赖性，其成本往往也会高于普通的制造工艺。之后需要考虑的则是面料后加工工艺，在面料本身的基础上又会借用数码印花技术、镭雕技术、熔接技术、烫印技术和层合技术等加工工艺，增加座椅面料视觉上的层次感、肌理感，主要提升用户的用户体验。平莉[4]针对民航座椅中的绗缝层压复合材料入手，对其进行分析探究，认为绗缝层压复合材料可以提高座椅舒适性和椅套生产效率，也能在视觉上提高用户体验。

徐树峰[5]等人深入研究发现，气味性能更加优质的座椅PVC面料降低了整车的气味强度，提升了整体气味的舒适性。在感性工学的角度出发，嗅觉所带来的感官舒适会大幅度提升整体用户体验感。

（二）飞机客舱内饰分类

飞机内饰系统是一个涵盖范围非常广泛的，包含内容非常复杂的综合性系统，包括驾驶舱装饰和设备、客舱装饰与设备、厨房盥洗室装饰与设备、航空座椅、应急撤离系统、机载娱乐系统、防火设备等。[6]飞机的内饰设计与飞机造型设计不同，内饰设计更多的是面向乘客的设计，如何让乘客感到舒适、有安全感甚至是愉悦，是设计中十分重要的部分。

1.机载娱乐设施。目前，经济舱布局有着越来越拥挤的发展趋势，飞机座椅布局越紧密，飞机座椅的质量就要越轻，这样才能减轻飞机净重，减少飞机的燃油量。而客舱内饰的合理设计可以在一定程度上减轻乘客的拥挤感，提升乘客的舒适性。航空公司、飞机制造商和客舱内饰制造商正在采用更加先进的机载娱乐系统（IFE）来实现这一目标。[7]飞机客舱内饰设计不再单纯是装饰形式的设计，乘客对于内饰的体验感受也是由更加舒适性、多元化的需求。[8]虚拟现实技术在军事、航空航天模拟训练中被广泛应用，极大地推动了社会经济的发展。[9]目前，在机载娱乐系统的设计中，虚拟现实技术有很广泛的应用前景，针对不同乘客的心理需求，运动虚拟现实技术实现机上娱乐系统与人的交互，为乘客提供了多元化的选择和娱乐模式。

2.飞机座椅。飞机内部空间有限，由于内部结构问题使得内饰设计创意和方法有限，座椅作为与乘客接触时间最长也是最能影响乘坐舒适性的结构，必然是内饰设计的重点。舒适的座椅设计最基本的就是拥有合理的人机结构，充分考虑到人体坐姿的压力分布，进行大量的虚拟仿真和压力分布等实验来提升座椅性能。基于感性工学的方面，则是关注座椅的材质、图案和纹理、颜色对乘客的心理影响，目的就是为了提升乘客心理上的舒适性，通过色彩和材质设计来赋予不同情感，来满足乘客的感性需求。[10]

3.行李舱。行李舱作为除座椅以外与乘客接触较多的结构，其内部结构、表面材质和纹理也是深入研究的选择。行李舱作为一个存储空间，如何让乘客头顶的行李放置更加具有安全感，如何利于乘务员和乘客的开合，是设计的重点，也是一直被感性工学所忽略的。

通过在知网进行关键词搜索发现，目前关于飞机内饰图案设计的研究，更多是在美术和手工艺领域，将中国元素与图案相结合，融入服装、艺术品当中去。或是运用计算机技术等将图案的设计效率提高，以满足多元化市场。并没有对图案本身的疏密、排列方式等对人的影响的相关研究，因此也就没有科学的依据去判断在感性工学基础上图案设计对人的影响。

感性工学最早是由长町三生等人引入到工学研究领域，初次崭露头角是运用在住址（也就是偏向建筑）设计当中。感性工学是感性与工学相结合的技术，主要通过分析人的感性来设计产品，依据人的喜好来制造产品，它属于工学的一个新分支。[11]“感性工学”起源于日本设计界，在1995年成为感性工学学科，结合各个领域的知识，是一种研究领域十分广泛复杂的课题。但其本质仍然是一种产品设计开发的一种方法和手段。

中国航空用户体验在需求上已偏向于务实，即对简洁而舒适的整体环境以及品质细节的关注，而不是对过于奢华的“排场”的追求。对于机舱的要求可归类于3种，温馨舒适、科技人性和时尚个性。由此可见，中国航空的整体用户感性体验已经有了一个明确的大概方向，在对飞机内饰等方面的设计研究中思考如何实现这种感觉意向是研究应当解决的问题。

（一）感性工学的设计点

1.飞机内饰材料的设计飞机作为世界上最安全的交通工具，载客量又十分庞大，发生火灾等意外状况时风险极大且逃生几率小，所以飞机上的材料大多都对阻燃性有着极高的标准。安全性是内饰材料设计的首要考量，所以内饰材料的选择都是以阻燃性为前提的，即内饰材料的選择基本分为两种，一种是阻燃性材料，阻止燃烧；另一种则是不具有燃烧性质的材料。

在行业标准之下，传统材料的质感和新材料的运用，如透明度可变的液晶调光膜、自洁防污纳米材料的座椅、橡胶手感漆和膜内装饰、热致变色智能材料的餐桌以及动态色彩变换夹层材料的地板等，在应用在飞机内饰过程中都将会与乘客进行接触，如何使材料更加满足乘客心理需求，左恒峰[12]等人进行了研究与设计创意。旨在从CMF角度入手，为飞机内饰设计提供一个有效的价值导向。

2.飞机内饰结构设计。苏建宁[13]认为，随着设计学等各种交叉学科的发展，从不同角度出发的产品意向研究将成为一种设计研究趋势和热点，比如从生态心理学、生理学、心理学等角度着手的研究，感性意象的协同设计、认知机理的研究问题点等都会成为未来产品设计研发中应用最广泛的思维角度。随着科技的发展，乘客的旅程需求也在不断提高，如何让乘客在心理上觉得这次旅途是愉快的、有趣的，已经成为设计应该考虑的内容了。而有些人将旅途分为长途和短途，对于在机上搭乘时间不同的乘客，他们的心理需求不尽相同，也应当充分考虑。

3.飞机图案和色彩设计。飞机图案和色彩大多集中于飞机座椅上，飞机座椅表面的图案会对乘客产生最直观的影响，座椅颜色过暗会使乘客感到压抑，过亮又会使乘客产生眩晕感。而图案的大小、排列的疏密以及图案的复杂程度也都会对乘客产生影响。患有密集恐惧症、幽闭恐惧症等心理类疾病的乘客不在少数，目前，具体针对座椅图案和疏密的研究还有所欠缺。

不过，对于飞机整体色彩的研究已经有了明确的结论。赵雯认为飞机内饰色彩具有情绪性，可以让人产生联想，并且色彩具有地域性，不同国家飞机内饰色彩也会有不同的表现；而飞机内饰图案则应该具有秩序性，使人一眼望去是整齐且舒服的，而不是压抑的。在对色彩等因素进行设计研究时，赵艳云[14]则是运用感性工学的理论与层次分析法相结合，将感性量化，得出规律和可靠性结论。视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉都会对人产生感性的影响，而视觉是最直观且最容易对人产生影响的。图案作为一种视觉元素是如何影响观看者的舒适性的，是本文实验所探究的问题。

（一）面料设计背景

目前，相关座椅面料的设计有关于材料质感意象的研究模型，研究材料的质感给人的不同体验结果；还有重点研究座椅色彩对乘客心理的影响因素，通过对现有的飞机座椅颜色进行归类整理后进行实验，得出飞机座椅颜色更加趋于明度高、纯度低，更加具有亲和力的色彩。[15]同时还认为面料应该具有规则的纹样，减少繁琐和杂乱无章的排布。以上的研究中都没有对座椅面料图案的设计研究，具体图案是如何影响乘客心理，什么样的图案更加适合用于经济舱座椅，是本文重点研究的问题。

（二）研究方法

语义差异法是本文中进行实验研究的主要方法。语义差异法是投射研究中的一种描述法，在运用这种方法时通常会生成一种语义差异量表。在进行市场研究时多采用这种量表，可以比较不同的品牌形象或者产品。在本次实验制定量表中首先确定关键词为与座椅面料图案的相关属性的词汇，选择意义相对的（类似反义词）的形容词词对，分置量表的两端，中间划分好5个等级，被试者根据自己内心的真实看法并进行评级，最后统计出具有规律性结果。由此可以展开设计。

（三）前期调研

在准备实验过程中，本文主要通过网络搜索的方法了解到目前经济舱座椅面料图案的发展现状，并对现有的案例进行了归类和分析。

通过对座椅面料图案的整理，将图案分为线条图案、规则几何图案和不规则图形，不存在不规律的排列组合情况，除却面料本身的材质纹理，要基于感性工学单纯地去研究图案对于乘客的偏好影响。

（四）实验内容及方法

1.设计实验

（1）编写语义词汇库

众所周知，人们很难用语言去描述某些类似产品给自己带来的微小感觉差别，虽然不能用语言表达，但是却真实存在，如何将这种感觉表达出来，做“选择题”比“简答题”更加直观，由此，通过大量文献搜索与飞机客舱座椅相关的文献，总结整理了最具代表性的关键词，然后针对关键词对词汇库进行编写，如表1所示。

（2）寻找实验人群

由于受到疫情的影响，实验的对象人群锁定在30位被试者，其中15位为设计相关专业研究生，15位为航空运输学院研究生，其中包括密集恐惧症患者的实验者，有助于使实验结果更具有通用设计的特點。被试者均有坐飞机的经历。

（3）择实验样本

通过对实验样本的调研和整理，选取了同一底色的6种图案纹样，并对图样的疏密进行密、中、疏的3种模式。如图1、2所示。

（4）问卷设计

评分加总式量表中最常见的一种就是李克特量表，使用李克特量表和语义差异法进行问卷设计，对于图形和对应词汇的感性意象关联度进行评分，分数分别为-2、-1、0、1、2，两端代表非常、特别，0表示中立。越靠中间越模糊，无法判断，越靠中间越肯定，感觉强烈，如图表2所示。对于图案疏密则是先将密度设定一个基准点为1，0和2是两个极值点，利用实验者将图案疏密手动调节到自己视觉最舒适的密度，越靠近0则图案越小密度越大，越靠近2则图案越大密度越小，如表3所示。

2.实验结果展示

通过对30名被试者的实验结果数据进行统计，将图案样本编号为P1至P6进行如表4所示的数据展示。再根据实验结果分析出图案与语义词汇表中词语的相关性强弱，生成如表5所示的结果。

再将每种样本的疏密程度供被试者自己凭主观感觉进行调节，将被试者选择的最舒适的密度进行平均计算，得出如表6所示的结果。

（一）图案纹样感觉意向的实验

目前，根据实验中的关键词对被试者产生影响的主要是简洁的、轻松的、温暖的、温和的，这些对于心理较为温和、阳光的词汇，而这些词汇多出现在规律性、简单的几个图案纹样当中，对于不规则的纹样、复杂的花纹或条纹对于被试者而言，眩晕的、复杂的、烦躁的等较为消极，易给人带来不良影响的词汇分数有上涨的趋势。

因此，规律性的几何图案会给乘客带来更多积极的心理影响，增加了乘客对于飞机的安全感、信任感；复杂的印花纹样会给整个经济舱内的环境带来一种高级感和幸福感。

结合实际情况进一步分析，在满足适航标准的座椅面料中，鉴于经济舱更加追求实用性且有较大载客量，可以采用织机平布、织机提花等常见且低成本的织造工艺进行生产，座椅面料的图案还是会更加倾向于规律的几何图形，复杂的花纹应进行适当简化后融入现有纹样中，才能提升座椅带给乘客的幸福感和信赖度。

（二）样本的密度实验

越简单的纹样密度不宜太大，否则会导致眩晕感和焦虑感，标准几何图案中，横平竖直的几何图案（正方形）比有斜角的几何图案（菱形、三角形）更易让被试者产生眩晕感，图案密度足够大之后则对视觉的影响反而会减小，复杂的团纹样对被试者来说，密度对于他们的影响显然小于图案本身，且不易产生眩晕和焦虑。

图案的疏密会对人身体健康产生影响，这是一种从心理到生理的连锁反应，因此，几何图案的密度对乘客影响更大，密度考量应该以可能保证乘客不会产生眩晕感和焦虑感为准，印花图案则可以根据图案本身的复杂程度进行定义，受乘客眩晕感的标准要求较小。随着科技的发展，采用电子横移高速经编织造技术进行花纹的编织，使得花纹图案易于变换，打破传统的统一印花纹样，也将提高经济舱座椅图案的多样性，同时也在一定程度上缓解了眩晕问题。

综上所述，在座椅面料图案的设计研究中是排除了面料材质、颜色和自身纹理影响的，将每一种影响因素进行了单独深入的实验研究。后期的面料加工工艺如数码印花技术、烫印技术等都可以使面料图案对人产生不同的影响。在实际的设计过程中，所有的影响因素则是共同作用在乘客生理和心理上的，且各个因素之间的组合也会互相影响，因此实验尚有待深入和加强。

实验研究内容旨在从感性工学的角度出发，对座椅面料图案进行研究分析，得出有价值和指导意义的结论，为经济舱座椅面料的设计更加符合用户心理需求这一研究目的提供可靠数据支撑。在后续的研究过程中，要引入技术手段对实验数据加以验证或佐证，还要继续深入研究如何将单一影响因素的各个方面都进行完整的实验获取数据，之后与其他影响因素相结合，综合考虑，模拟出乘客对座椅面料最真实的认知，这样才有利于用设计改善座椅面料。

参考文献

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