基于傳統(tǒng)榫卯改良的設(shè)計研究

蘇越 呂九芳 張樂平 陳渼珊

關(guān)鍵詞：傳統(tǒng)榫卯;可拆裝設(shè)計;家具設(shè)計;造型設(shè)計

中圖分類號：TS664 文獻標識碼：A 文章編號：1004-9436（2021）21-00-04

和諧悅目的外形、科學(xué)的結(jié)構(gòu)與深厚的文化內(nèi)涵，使榫卯成為實現(xiàn)中國傳統(tǒng)家具造型凝練一體、功能取舍有度的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。榫卯作為中國傳統(tǒng)家具的結(jié)構(gòu)部件，承擔(dān)起了保證穩(wěn)定性、簡化造型的功能，是中國傳統(tǒng)家具的靈魂所在。但由于現(xiàn)代工業(yè)大批量生產(chǎn)的需要，部分傳統(tǒng)榫卯結(jié)構(gòu)因其形式的復(fù)雜性難以適應(yīng)機械加工，必須進行手工制作，導(dǎo)致加工耗時長、成本高，在大批量生產(chǎn)的民用家具中漸漸消失[1]。傳統(tǒng)技藝在新式家具中的缺席，是一種精神的遺忘，也是一種無奈的遺憾。因此，分析當前市場需要，通過加工形式的改變對傳統(tǒng)榫卯形式進行改良，使其適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)化加工，從而實現(xiàn)大批量生產(chǎn)，有利于傳承榫卯結(jié)構(gòu)。

1 榫卯結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性

1.1 可便捷拆裝

可拆裝是榫卯結(jié)構(gòu)最突出的特性。在現(xiàn)代化生產(chǎn)中，基于榫卯可便捷拆裝的科學(xué)結(jié)構(gòu)，可以對復(fù)雜的家具或建筑構(gòu)件進行拆分，從而達到系統(tǒng)化和規(guī)?；a(chǎn)的目的，節(jié)約物料成本，提高生產(chǎn)效率[2]。在運輸過程中，可便捷拆裝的零部件也可以更好地進行平板化包裝，達到合理利用運輸空間、降低運輸成本的目的，同時能夠減少運輸過程中的磨損磕碰帶來的損耗。當發(fā)生損壞時，便捷拆裝的榫卯結(jié)構(gòu)也允許更換某單一部件，降低售后成本，響應(yīng)了低碳環(huán)保的理念。

1.2 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定

榫卯凝結(jié)了中國古代匠人的智慧。榫卯結(jié)構(gòu)遵循“不用釘、少用膠”的原則，具有柔性連接的特性，這使榫卯結(jié)構(gòu)能夠在適當形變的情況下保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。同時，某些榫和卯在完全匹配之后具有不可逆性，外力很難將其分開。榫卯在具有堅固性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的同時，還擁有優(yōu)異的承載性能。多種榫卯結(jié)構(gòu)靈活應(yīng)用，可以將家具或建筑承受的壓力均勻地分散，從而提高整體的結(jié)構(gòu)性能。圖1展示的是中國古建筑中的斗拱結(jié)構(gòu)。斗拱完全是由拱形和方斗形的木塊層層疊加構(gòu)成的，整體沒有使用一根釘子，但其不但可以均勻分擔(dān)建筑頂部的壓力，還具有極好的抗震性能[3]。

榫卯是中國的非物質(zhì)文化遺產(chǎn)，是中國手工業(yè)發(fā)明中的璀璨明珠[4]。榫卯結(jié)構(gòu)形式多樣，采用明榫的形式可以使榫穿過榫眼暴露在家具表面上，在家具的外側(cè)面直觀地看到榫塊。榫塊可以與主體部分的顏色、紋理、材質(zhì)以及凹凸變化產(chǎn)生各種巧妙的搭配，在發(fā)揮結(jié)構(gòu)性作用的同時，打破家具沉悶和一成不變的感覺，具有獨特的結(jié)構(gòu)美感。采用暗榫的形式連接，則可以巧妙地隱藏接口，不破壞外觀的完整性，使家具或建筑渾然一體、圓潤高貴、簡潔大氣。另外，榫卯一接一合的結(jié)構(gòu)也暗合中國陰陽結(jié)合的哲學(xué)，體現(xiàn)了中華民族的先民們對對立統(tǒng)一的唯物辯證法的思考。

2 榫卯結(jié)構(gòu)的市場需求

2.1 消費者對榫卯的認知

由于生活方式、居住條件以及人們的價值觀念發(fā)生了變化，現(xiàn)代傳統(tǒng)家具產(chǎn)品的風(fēng)格趨向多元化[5]。對于大多數(shù)年輕消費群體來說，傳統(tǒng)中式家具過于厚重且昂貴，受極簡審美傾向的影響，年輕群體更偏愛簡潔精練的家具造型，而在其上添加小部分的裝飾點綴能夠成為選購家具的加分項。

后新冠肺炎疫情時期，隨著我國電子商務(wù)的蓬勃發(fā)展，消費平臺中“居家辦公”“收納”“便捷”“懶人”等關(guān)鍵詞的搜索量明顯上升，足不出戶完成消費行為逐漸成為一種流行的生活方式[6]。同時，由于年輕群體經(jīng)常搬家，能夠便捷拆裝從而平板化包裝的家具更容易獲得這類消費者的青睞[7]。而對于榫卯的結(jié)構(gòu)本身，由于外觀上無法展現(xiàn)，消費者并未有更多的要求，但在同等價位上，消費者更愿意購買無金屬連接件的純榫卯家具。

2.2 生產(chǎn)對榫卯的要求

為了適應(yīng)工業(yè)化大批量生產(chǎn)的需要，從提高生產(chǎn)效率的角度，榫卯結(jié)構(gòu)應(yīng)趨向規(guī)格統(tǒng)一化，以適應(yīng)機械化加工的需要[8]。同時，從生產(chǎn)分工的角度來看，對材質(zhì)要求較低、通用性強的分體榫相較于整體榫更適用于工業(yè)化生產(chǎn)，可由專門的企業(yè)生產(chǎn)并供應(yīng)給需要的家具生產(chǎn)企業(yè)。

2.3 家具設(shè)計中榫卯的創(chuàng)新應(yīng)用

近年來，榫卯在家具設(shè)計領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用層出不窮，國內(nèi)以新中式家具的榫卯創(chuàng)新為主要方向。技術(shù)水平的提高，使榫卯結(jié)構(gòu)能在保證力學(xué)性能之余，在形式和裝飾上作出更大的改進。傳統(tǒng)榫卯主要為木質(zhì)，作為天然材料，木材具有紋理優(yōu)美、密度小、強度高等優(yōu)點，但同時也存在干縮濕脹、各向異性之類的缺陷。現(xiàn)代榫卯改良，常通過不同材質(zhì)的混合使用，彌補木質(zhì)材料的不足[9]。同時，經(jīng)過設(shè)計師的設(shè)計，不同材質(zhì)結(jié)合能形成一種混搭的美感[10]。

3 榫卯優(yōu)化原則

優(yōu)化傳統(tǒng)榫卯結(jié)構(gòu)并不是完全否定傳統(tǒng)榫卯樣式，而是在分析研究的基礎(chǔ)上有選擇性地進行改良，是在現(xiàn)代生產(chǎn)設(shè)計語境下，在傳統(tǒng)榫卯的基礎(chǔ)上，突出其優(yōu)點，并對其缺點加以改進。對傳統(tǒng)形式的完全保留，并不是繼承發(fā)揚傳統(tǒng)榫卯結(jié)構(gòu)的良好方法。對其加以揚棄地改進，才是使傳統(tǒng)榫卯結(jié)構(gòu)始終保持生命力的正確途徑?；谝陨暇売桑瑐鹘y(tǒng)榫卯結(jié)構(gòu)的改造，應(yīng)當在遵循以下原則的基礎(chǔ)上進行創(chuàng)造性的分析和重構(gòu)。

3.1 實用性原則

榫卯結(jié)構(gòu)在家具中具有連接、支撐、固定的作用，這也是榫卯首先要保證的功能。在榫卯結(jié)構(gòu)的優(yōu)化過程中，無論如何改變榫卯的外形，都應(yīng)當確保榫卯滿足其作為結(jié)構(gòu)部件應(yīng)當滿足的最低強度和剛度要求[11]。

為了確保榫卯結(jié)構(gòu)的實用性，應(yīng)當按照國家標準對其進行尺寸設(shè)計以及力學(xué)測試，確保榫卯能夠在家具正常的壽命范圍內(nèi)不發(fā)生過大的變形甚至完全損壞。

3.2 可持續(xù)性原則

由于傳統(tǒng)榫卯的主要材料是天然的木材，從保護生態(tài)、避免過度消耗天然可再生資源的角度來看，對榫卯的改良應(yīng)當考慮可持續(xù)性，也就是減少珍稀木材的使用。以清式家具中雕飾華麗的牙板構(gòu)件為例，由于過分追求美觀，提高了木材損耗率，使得材料利用率下降，這顯然不值得提倡。在榫卯結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中，為了減少木材的損耗，應(yīng)當“小材大用”，在保證結(jié)構(gòu)強度的前提下，通過小料接長拼寬、分體榫等形式節(jié)省木材。除了提高木材的利用率外，也可以從使用其他材料方面入手，在這方面，目前已有運用塑料、金屬、混凝土的先例，是一種被驗證可行的解決方案[12]。

3.3 結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)化原則

榫卯并非中國獨有的產(chǎn)物，但中國榫卯相較于國外榫卯有鮮明的特點，在造型簡潔性和木材利用率方面，與追求外形美觀但結(jié)構(gòu)復(fù)雜的日式榫卯和采用桁架結(jié)構(gòu)大量使用鐵釘?shù)臍W美榫卯結(jié)構(gòu)相比有極大的優(yōu)勢。這一方面是由于中國榫卯源自建筑大木作的榫卯結(jié)構(gòu)，另一方面也顯示了中國古代匠人追求簡練和純粹的工匠態(tài)度。

在榫卯優(yōu)化的過程中，為了保證榫卯具有中國韻味，同樣需要保持傳統(tǒng)榫卯結(jié)構(gòu)造型簡明、木材損耗少的特點，保留榫卯結(jié)構(gòu)中獨有的中國味道和東方美感。

3.4 加工簡易性原則

為了保證穩(wěn)固和延長使用壽命，傳統(tǒng)榫卯構(gòu)造較為復(fù)雜，須通過木匠精湛的工藝保證其精準度。但是對現(xiàn)代化機械加工，榫卯復(fù)雜的空間構(gòu)造和感性的尺寸并不適用。多數(shù)傳統(tǒng)榫卯只能通過CNC加工才能實現(xiàn)，在加工過程中，需要對工件進行多次轉(zhuǎn)向和加工角度變化，加工時間長，對于企業(yè)而言，一臺動輒幾十萬上百萬的CNC數(shù)控機床如此低效的產(chǎn)出，實在是得不償失。

為了使榫卯結(jié)構(gòu)更易于生產(chǎn)，應(yīng)從簡化結(jié)構(gòu)和改進加工方式的角度進行雙向考慮。在當前生產(chǎn)實踐中，榫卯加工通過專用加工機器如橢圓榫開榫機進行，大大提升了生產(chǎn)效率。同時，新技術(shù)的產(chǎn)生，也提升了榫卯加工的可能性，如3D打印技術(shù)，可以實現(xiàn)對復(fù)雜榫卯的加工。

4 榫卯優(yōu)化的設(shè)計實踐

可拆裝家具是由各種連接件和插接結(jié)構(gòu)將零部件組裝而成，可以反復(fù)拆卸和安裝的家具[13]。可拆裝家具便于運輸，符合家具生產(chǎn)和使用需要。而連接件是可拆裝家具的重要組成部分，是可拆裝功能的實現(xiàn)基礎(chǔ)。榫卯結(jié)構(gòu)因不損害家具本身結(jié)構(gòu)，是可拆裝連接件的良好選擇。

基于對市場需求的分析和榫卯優(yōu)化的研究，筆者自主設(shè)計了一種通過榫卯連接的可拆裝家具方案。以宋代黃長睿編著的《燕幾圖》中的家具為原型，通過對燕尾榫進行改良設(shè)計，原本平面組合的燕幾實現(xiàn)了立體組合的功能，其使用范圍也得到了拓展，能夠滿足坐具、承具的功能需要。在面板的待連接側(cè)，設(shè)置有符合榫塊頂面形狀的連接孔，同時連接孔形狀與榫塊橫截面相同，可以將榫塊90度旋轉(zhuǎn)后插入，實現(xiàn)上下方向上的連接（見圖2、圖3），同時榫塊與面板顏色相異，起著裝飾作用。沒有螺絲的使用，降低了安裝的難度，避免了多次拆裝導(dǎo)致凳子穩(wěn)固性差。榫卯結(jié)構(gòu)的使用，使得組合塊間的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，且組合塊不局限于平面的組合，也可完成立體的組合。同時，對不同顏色、紋理、材質(zhì)的榫塊進行搭配，提高了主體的觀賞性，能給人帶來豐富的視覺效果。

5.1 促進家具產(chǎn)業(yè)發(fā)展

家具產(chǎn)業(yè)是中國經(jīng)濟體系的重要組成部分，同時是中國實體經(jīng)濟在國際市場擁有強大影響力的主要產(chǎn)業(yè)之一[14]。榫卯結(jié)構(gòu)作為中國家具的靈魂，在各方面都得到了廣泛應(yīng)用，在生產(chǎn)中具有重要地位。提升榫卯結(jié)構(gòu)的便捷性、觀賞性等性能，能為家具在結(jié)構(gòu)和造型方面提供新的可能，滿足生產(chǎn)實踐和消費者的需求，使我國家具產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展，進一步擴大中國家具在國際市場上的話語權(quán)。

5.2 繼承發(fā)揚中華傳統(tǒng)文化

榫卯結(jié)構(gòu)是中國非物質(zhì)文化遺產(chǎn)，頗具中國韻味。優(yōu)化后的榫卯結(jié)構(gòu)既傳承了傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)性能，也融入了對現(xiàn)代美學(xué)的思考;既傳承了工匠精神、辯證思想等傳統(tǒng)文化，也賦予了優(yōu)秀傳統(tǒng)文化新的時代內(nèi)涵;既滿足了生產(chǎn)和消費市場對家具產(chǎn)業(yè)的要求，也與改革創(chuàng)新的時代精神相呼應(yīng)。

5.3 符合環(huán)保設(shè)計理念

隨著不可再生資源的消耗日益增加，社會對提高資源利用效率的要求不斷提高。同時，人們生活水平的提高也提升了消費者對資源和環(huán)境保護的重視程度，人們不僅在乎產(chǎn)品的質(zhì)量，而且重視產(chǎn)品的環(huán)保程度和文化內(nèi)核。對榫卯進行優(yōu)化設(shè)計，可以有效提高家具生產(chǎn)中的良品率，減少售后過程中的碳排放，符合環(huán)保設(shè)計、綠色設(shè)計的理念[15]，能為節(jié)能減排、保護地球環(huán)境出一份力。

6 結(jié)語

榫卯結(jié)構(gòu)是中國傳統(tǒng)家具的精髓，集簡單明確、工藝精湛、實用美觀等特點于一體。從消費者的角度來看，隨著消費水平的提高，人們的審美趨向多元化，榫卯結(jié)構(gòu)的運用顯然不應(yīng)只限于中國傳統(tǒng)家具，而應(yīng)當適應(yīng)多樣化的家具設(shè)計。從生產(chǎn)的角度來看，榫卯優(yōu)化應(yīng)當降低其在空間上的復(fù)雜度，適應(yīng)機械化生產(chǎn)的需要。在榫卯優(yōu)化的過程中，要遵循實用性原則、可持續(xù)原則、造型傳統(tǒng)化原則、生產(chǎn)簡易化原則，與現(xiàn)代家具柔性生產(chǎn)、可拆裝設(shè)計的趨勢相符，保證榫卯的使用壽命，堅持傳統(tǒng)榫卯應(yīng)用精神，從而繼承和發(fā)展榫卯結(jié)構(gòu)的精髓。

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作者簡介：蘇越（2000—），男，江蘇泰州人，本科在讀，研究方向：家具設(shè)計與工程。

呂九芳（1970—），女，江西九江人，博士，教授，系本文通訊作者，研究方向：家具設(shè)計與工程。

張樂平（1999—），男，江蘇常州人，本科，研究方向：家具設(shè)計與工程。

陳渼珊（2000—），女，江蘇鎮(zhèn)江人，本科在讀，研究方向：工業(yè)設(shè)計。