Построение предмета для использования человеком должно основываться на правилах эргономики – это правило я помнил еще со времен, когда занимался проектированием кабин легких самолетов. А компьютерный стол не слишком отличается от кабины пилота – и там и там необходимо обеспечить наибольший комфорт, расположить все элементы управления наилучим образом и сделать всё это, расплатившись минимальным весом конструкции.
Поэтому сначала я тщательно смоделировал свою посадку за столом и расположил органы визуализации (монитор) и управления (клавиатура, мышь, передняя панель системного блока) так, чтобы все они были легкодоступны.
Понятное дело, что начать следовало с системы координат. И если роль «нижней строительной горизонтали» по умолчанию исполняет поверхность пола, то в качестве точки отсчета по Х я использовал стену – стол скорее всего будет стоять не посреди комнаты, а – прижавшись задними конструктивными элементами к стене. Желательно, чтобы это происходило в нескольких точках – касание ими стены придает внешнюю жесткость всей конструкции, разгружая внутренние силовые элементы.
Рис. 1. План пола и задней стенки.
Далее я провел контрольные горизонтальные линии – уровень поверхности, на которой находится клавиатура (+750 мм от пола) и уровень поверхности, несущей монитор (от клавиатуры + 120 мм, то есть от уровня пола +870 мм), и вертикальные – 150 мм от стены до задней стенки монитора и еще 150 мм от его экрана до задней поверхности клавиатуры. Должен сказать, что эти измерения не были для меня вновь – я перенес из с предыдущей версии стола, эргономически меня устраивавшего.
Рис. 2. Контрольные линии, вокруг которых строилось всё сооружение.
Рис. 3. Вписанные в эти линии монитор и клавиатура.
Отталкиваясь от этих линий, легко было построить две опорные поверхности – под монитор и под клавиатуру. Неизвестной величиной была лишь их ширина, и здесь целесообразно было ограничиться необходимым размером – для монитора это ширина его подставки + 10-15 мм запаса с обеих сторон, для клавиатуры – 15 мм сзади и 60 мм спереди для опоры запястий.
Рис. 4. Две опорные поверхности – под монитор и под клавиатуру.
Кстати, ограничение опорных поверхностей полезной их шириной позволяет комфортно расположить под столом ноги программиста – орган привередливый и беспокойный. Ноги закидываются одна на другую, вытягиваются вперед вплоть до нулевой отметки по оси Х (стены), подгибаются под кресло, и ничто не должно им мешать. Проектировщики же большинства стандартных столов что только не прячут под обширную столешницу – и системный блок, и принтер, и всяческие полочки для бумаг и канцелярии, то есть делают жизнь ног под столом невыносимой, а позу программиста за столом – напряженной и некомфортной.
Всё это великолепие не висит в воздухе, его нужно опереть на нижнюю строительную горизонталь, по-обывательски – на пол. Поскольку стол должен был быть передвижным, как и его предшественник, он должен опираться на колёсики. Расположение их по оси Х должно, в свою очередь, обеспечивать устойчивость всей конструкции как при неподвижном стоянии, так и при перемещении по полу с некоторым ускорением. Вынос колес вперед от монитора я запланировал большим, чем вынос задних колес – деталь скорее эстетическая, чем обусловленная пракличностью.
Рис. 5. Геометрическая схема завязана – есть несущие поверхности, и есть опорные точки.
Рис. 6. Практичная конфигурация боковой стенки.
Собственно остальная конструкция уже не столь необходимой и является вспомогательно-опорной, и основной задачей является приятное взгляду взаиморасположение силовых элементов. В прочности соединений я уже был уверен, поэтому применять такие технологические решения, как опора только на поверхность, а не на кремпеж, сведение плеч и моментов к минимуму – становились неактуальными.
Если исходить из соображений практичности, конфигурация боковой стенки стола могла бы быть такой (см. рис. 6)
В результате мы получаем классический «однотумбовый стол», прочный, практичный и совершенно не радующий глаз. Более того, раствор горизонтальных элементов под клавиатуру и под колёса в нем неприемлемо мал, и затрудняет посадку программиста. Это был явно не наш метод.
Перебрав разные варианты, я пришел к так называемому «растительному дизайну», уже опробованному ранее при постройке подставки под телевизор. Принципы его таковы: максимальное использование изогнутых линий, размещение элементов снизу вверх от более массивных к более легким, повышение угла наклона элементов снизу вверх, применение принципа листа ландыша – каждый последующий элемент как бы вырастает из предыдущего, крепясь к нему только в одной точке, избегание замкнутых силовых контуров.
Рис. 7. Очертания боковой стенки в принципах растительного дизайна.
Разумеется, я не претендую ни на изобретение этого стиля, ни на его сегодняшнюю актуальность. Откуда он появился в моих представлениях о красоте – сказать трудно, скорее всего это из наблюдений и анализа окружающих предметов, зданий, мебели. Возможно, сейчас нужно делать мебель из полированного металла и латунной проволоки. Но лично мне больше нравится обыгрывание растительных линий, «вырастание» конструкции из пола, из массивных корневых плоскостей в верхние, прозрачные и воздушные.
Еще один принцип, который мне очень нравится, и который я использовал – один из базовых элементов стиля модерн, перешедший потом в постмодернизм - принцип ложной архитектоники. Кажется, так он называется. Состоит он в том, что видимые силовые элементы на самом деле не являются таковыми, что подчеркивается неожиданными разрезами, разрывами конструкции, визуальными ослаблениями связей. И здесь я пришел к разорванным силовым контурам. Так, в принятой конструкции боковины в принципе отсутствуют замкнутые контуры – базовые элементы любой силовой конструкции, указанные в азбучном учебнике любого студента авиастроительного техникума – «Проектирование конструкции самолетов», написанном профессором кафедры 101 Еленой Сергеевной Войт.
Рис. 8. Очертания второй боковой стенки в чуть измененных принципах растительного дизайна.
Но контур контуру – рознь. Одно дело – силовой треугольник, и совсем другое... Я серьезно задумался. Подстегивало мою мысль еще и ощущение, что делать обе боковые стенки одинаковыми – скучно. Симметрия вообще скучна по своей природе, да и выполнять одну работу дважды, повторяя в точности все контуры элементов – зачем? Когда можно сделать две разные боковины, завязанные в последствии в единую силовую схему!
Это было красивое решение, и я его принял.
Здесь три (а на самом деле четыре) пластины связаны в контур с вынесенными консольными элементами с опорными колёсами и балками для горизонтальных полок на концах – не менее изящная конструкция, чем первая боковая стенка.
Перед тем, как перейти к прорисовке конструкции на виде сверху, мне предстояло еще расположить на виде сбоку системный блок. Здесь вариантов было немного. Расположение блока на внешней полке, как в конструкции первого стола, меня не устраивало эстетически – большой объем с одной стороны «перевешивал» всю конструкцию на один бок и разрушал композицию. Спрятать его внутрь между боковыми стенками тоже не выходило. Прорисовав пару вариантов я отказался и от этой идеи.
В конце концов я пришел к компромиссному решению. Все-таки передняя панель системного блока не настолько часто нужна в работе, как клавиатура или мышь, поэтому системный блок можно было развернуть и расположить дальше... например, у стены. Да, у стены! Прорисовав этот вариант, я убедился, что решение было достаточно красивым, чтобы оправдать свою нефункциональность.
Рис. 9. Системный блок разместился на горизонтальной полке между консольными выступами боковых стенок – решение неожиданное, но не ошибочное.
Это в последствии позволило воплотить еще одну компоновочную идею – облегчить работу с открытым системным блоком в корпусе mini-tower, чтобы время от времени иметь доступ к его платам. Кажущееся же неудобство размещения передней панели системного блока явило свою положительную сторону – время от времени программист вынужден вставать с кресла, или просто дотягиваться до привода компакт-диска или флоппи-дисковода, что заставляет совершать его подобие физических упражнений!
Рис 10. Взаиморасположение монитора, клавиатуры и мыши на виде сверху.
Формирование конфигурации нашего героического стола на виде сверху начинается с проецирования уже «завязанных» элементов компьютера – монитора, клавиатуры и мыши с её верным другом – ковриком. Если координаты по оси Х были уже известны, то размещение по оси Z (в поперечном направлении) производилось следующим образом – ось симметрии проведена посредине клавиатуры, мышь – традиционно справа, монитор – чуть левее от осевой.
Такое расположение монитора я выбрал, исходя из собственных предпочтений. Поскольку большее время за домашним компьютером я пишу тексты, то на клавиатуре главной зоной для является зона клавиш с буквами. Соответственно и пальцы находятся на них, и весь корпус расположен симметрично этой зоны. Далее будет показано, как располагается корпус программиста на виде сверху.
Вписывание корпуса в систему координат производилось соответственно клавиатуре – обе кисти при наборе текста должны были располагаться симметрично.
Далее компоновались собственно руки. На счет рук у меня было давнее соображение, вынесенное из многолетнего опыта работы за компьютером – локти не должны висеть в воздухе. Это очень утомляет при длительной работе – накапливается напряжение в предплечьях, плечах, излишне напрягается спина, и вообще создается ощущение некомфортности. А именно этого я старался избежать, проектируя свое детище.
Здесь было два варианта решения. Можно было использовать подлокотники кресла, именно так я и делаю на работе. Но дома у меня кресла с подлокотниками не было, и поскольку я занимался строительством сам, я принял второе решение – сделать нижнюю столешницу полукруглой, охватывающей тело с боков, и позволяющей расположить на ней локти и предплечья.
Левая рука не вызывала затруднений – ее запястье покоится на одном и том же месте, а вся рабочая зона достигается движением кисти и пальцев, от клавиши Escape до линии латинских букв U,K,M.
Правая же рука кроме своей части клавиатуры управляется также с мышью. Если минимизировать ее движения, локоть правой руки окажется на оси вращения всего предплечья, поэтому мышь должна находиться на том же расстоянии от локтя, что и рабочая зона клавиатуры.
Казалось бы – мелочи, но если их соблюсти, работать за этим столом оказывается гораздо приятнее, чем за обычным канцелярским, и этот вывод основан на моем опыте. На работе я сижу за таким вот конторским столиком, и если опирать локоть правой руки на столешницу, мышь “уезжает” далеко за линию экрана, оказываясь чуть ли не позади монитора.
Рис 11. Человек, вписанный в конфигурацию элементов компьютера.
Рис 12. Конторский подход.
Таким образом, органы управления оказались «завязаны», пора было приступать к формированию конструкции. Как и на виде сбоку, я хочу для контраста сначала представить обычный вариант, конторский. Прямоугольные поверхности, строгий канцелярский вид, размеренная убогость – что еще нужно для непритязательного взгляда... Но мы-то с вами им не обладаем, не так ли? Следовательно, это не наш метод.
Пошел же я по пути того же «растительного дизайна». Начал я с формирования подставки под монитор, и для этого нужно было сперва провести образующие линии. Как видно на схеме, они изгибаются, отходят одна за одной от стены со всё большим шагом, и охватывают слева корпус «седока». Милая глазу асимметрия!
Боковые линии подставки так же сделаны изогнутыми.
Рис 13. Образующие линии для формирования контуров подставки под монитор.
Рис 14. Сформированный контур верхней столешницы.
Как видно из схемы, столешница получилась протяженной, больше чем нужно собственно под монитор. Как и всё остальное в конструкции, это далеко не случайно. Свободная поверхность позволяет перемещать по ней монитор слева направо для выбора наиболее удобного положения. На остальной площади можно поставить небольшой домашний принтер, модем, телефон, разложить бумаги – незаполненным это пространство не будет.
Пара слов о точках опоры клавиатуры. У меня всегда вызывали недоумение просторные выдвижные полки у фабричных столов. Ведь 95% этой площади не используется, поскольку клавиатура опирается только на четыре точки – поворачивающиеся ножки сзади и две точки на передней линии по краям. Соответственно, грамотно спроектированная конструкция должна иметь только эти четыре небольшие площадки – остальное излишне.
Из этого решения родилось разделение охватывающего программиста пояса на три части – левое крыло под предплечье левой руки, правое крыло с опорой под правый локоть и площадкой под коврик мыши, и небольшая перемычка посередине, на которую будут опираться оба запястья.
Так же, как и столешница, контур левого крыла формируется из образующих. Он отходит от осевой линии влево, точно под предплечьем, и простирается на 100-120 мм дальше чем нужно. Это позволяет опереться на него локтем в моменты раздумий, или найти более удобную позу для левой руки.
Рис 15. Левое крыло под левую руку, образующие и контур.
Рис 16. Правое крыло с площадкой для коврика мыши.
Правое крыло отличается от левого так же, как и зона действия правой руки от зоны покоя левой. Кроме того на ней располагается коврик с мышью, занимающий существенную площадь. Поэтому контур правого крыла более широк, а поскольку правое предплечье находится под более острым углом к клавиатуре, полезная длина правого крыла меньше, чем левого.
Образующие контур линии также имеют большую кривизну.
Уже эти две поверхности готовы принять на себя клавиатуру, поскольку расстояние между ними меньше, чем ее длина. Но в таком случае в воздухе оказываются запястья. Чтобы этого не было, под них нужно подложить опорную площадку, небольшую по величине.
Рис 17. Все три детали сконфигурированы.
Рис 18. Общий вид рабочих поверхностей стола в плане.
После того, как горизонтальные плоскости под монитор, клавиатуру и мышь сформированы, впору заняться из сопряжением с ранее спроектированными боковыми стенками.
Расстояние между ними составляет 620 мм – выверенная еще на предыдущей модели стола ширина каркаса. Завязывание силовой схемы, реализующей требуемую жесткость, «останется на совести» внутреннего силового элемента сложной формы, о котором сейчас можно умолчать. Поэтому здесь я упомяну только об одной поперечной балке – под горизонтальными поверхностями для клавиатуры и рук. К ней крепится опора для запястий, она же замыкает передний жесткостной контур конструкции.
Крепление к боковым стенкам подставок под монитор и под руки осуществляется согласно схеме на виде сбоку.
Рис 19. Присоединенные к горизонтальным плоскостям боковые стенки.
Рис 20. Привязка системного блока по координате Z.
В самом начале описания формирования вида сверху я умолчал о системном блоке компьютера. И сейчас настал момент им заняться.
Фактически, в пространстве он остался не привязан только к координате Z – насколько он смещен влево или вправо относительно монитора. Мысленно я развернул системный блок органами управления вправо, следовательно и смещен он должен быть вправо от осевой линии. При этом все провода оказываются внутри габаритных размеров стола, не торча наружу. Это хорошо.
Конфигурация полки под системный блок перекликается с контурами подставки под монитор – вогнуто-выпуклые линии при достаточной ширине самой полки. Крепится же она к специально оставленным консольным вылетам боковых стенок, которые при всем отличии одной стенки от другой полностью повторяют очертаний друг друга.
Рис 21. Форма полки для системного блока гармонирует с контурами подставки под монитор.
Рис 22. Финальная конфигурация стола на виде сверху.
Всё, вид сверху сформирован. Предусмотрено все принципиальное, теперь дело остается за всякими удобственными фенечками и примочками. И – ах да! – нужно спроектировать загадочный серединный силовой элемент, придающий всей конструкции жесткость. Заранее скажу, что он весьма необычной формы, но ее внешняя вычурность на самом деле является сугубо функциональной, и иначе его сделать было бы невозможно.
Финальная стадия изготовления компьютерного стола заключалась в проектировании центрального силового элемента, замыкающего все силовые контуры. Сложность здесь заключалась в том, что нетривиальные очертания боковых опор не позволяли замкнуть контур обычным силовым треугольником, который лежит в основе проектирования всех ферменных конструкций и придает им требуемую жесткость. Фактически, можно было провести только одну поперечную линию, на вторую же не хватало площади консольных элементов.
Рис. 23. Схема размещения поперечного силового элемента на виде сбоку.
Решение возникло неожиданное – перекрестить силовые линии так, чтобы образовалось два треугольника. При этом поперечная линия сохранялась, а другая линия ее пересекала, так же соединяя боковины. Форма этого Х-образного элемента также подверглась облагораживанию.
Рис. 24. Схема распределения силовых потоков.
Рис. 25. Силовой элемент после облагораживания вписался в общий изогнутый хаос конструкции.
Широкая часть элемента также послужила местом крепления электрического удлиннителя.
С самого начала проектирования моего стола я заложил в него еще одно преимущество перед обычными столами. Не секрет, что основное неудобство от множества компьютерной периферии заключается в уйме проводов и электрических вилок. В результате обычно от стола тянется шлейф проводов к ближайшей розетке, они переплетаются между собой, путаются, выдергивают один другой. Крепление же прямо на стол коробки удлиннителя позволяет решить все эти проблемы, а сам стол обретает мобильность – от него к ближайшей розетке тянется всего один хвост. Остальные же провода крепятся к силовым элементам стола при помощи специального электромонтажного крепежа.
Рис. 26. Силовой элемент c удлиннителем.
У предыдущей версии стола удлиннитель крепился к задней панели. Это скрывало провода и вилки от взгляда пользователя, но, как оказалось, доставляло неудобства при подключении устройств – стол приходилось каджый раз поворачивать к лесу передом, а ко мне задом. Поэтому на новой версии стола я разместил удлиннитель лицом к деревне – доступ производится между панелями для клавиатуры и для монитора, все розетки находятся перед глазами, и втыкать в них вилки теперь можно, не вставая с кресла. Очень удобно.
Наконец, финальным штрихом всей конструкции было проделывание отверстия в левом подлокотнике – для чего бы вы думали? Правильно, для чашки с кофе. Для этого я разместил локоть левой руки на подлокотнике так, чтобы кисть приняла наиболее удобное относительно клавиатуры положение при наборе текстов, и, опирая локоть на поверхность, перевел кисть влево, положив на подлокотник. Сжатые в кулак пальцы обхватили виртуальную ручку виртуальной чашки – тут-то ей и было самое место. Оставалось только обвести ее воображаемое дно карандашом и вырезать отверстие электрическим лобзиком. Чтобы чашка не проваливалась, снизу я ограничил ее перемещение металлическими уголками, привинтив их к тыльной части подлокотника.
Рис. 27 Проектирование отверстия под чашку с кофе также подчинено требованиям эргономики – науки проектирования удобных вещей. Примерились…
Рис. 28 … и изобразили.
Кружка/чашка/бутылка/бокал с шампанским должны помещаться именно в это углубление. Если ее просто поставить на подлокотник, то в последствии ее можно легко смахнуть на пол. Если поставить на подставку для монитора – далеко тянуться, отвлекаешься от монитора и от мыслей, теснящихся в голове... Нет, спроектированное отверстие было единственно верным местом. Совершенным. Идеальным. Венчающим точно такой же идеальный проект.
Собрав всё это воедино, покрасив в перемежающийся черный и белый цвет, установив на надлежащие места все периферийные устройства, я осознал, что собрал самый удобный и красивый компьютерный стол, который только можно было себе вообразить.
И уже обжившись за ним, написав не один десяток текстов и нарисовав не одну сотню картинок, я понял, что именно в нем можно усовершенствовать. Поменять к еще более лучшему. Да просто переделать, в конце концов! Если, к примеру, переместить системный блок поближе к правой руке, развернуть лицом к себе, и приподнять, а столешницу под монитором придвинуть к верхней поверхности системного блока так, чтобы она образовала с ним единую поверхность, то.....
Но это был уже следующий проект.
