王碩　陳璐

摘要：本文以探究現代家具結構設計的新思路和新方法為目的，將綠色設計理念引入家具結構設計之中，以現代家具為研究基礎，對家具結構設計進行系統(tǒng)化分析，結合家具設計中材料多樣化設計、可拆卸性設計、可回收性設計等方面，總結現代家具結構設計的發(fā)展現狀與趨勢。在此研究基礎上，進一步論證分析，研究探索家具結構創(chuàng)新設計的可行性方案。

關鍵詞：綠色設計;家具結構;創(chuàng)新設計;設計應用

中國分類號：TS664 文獻標識碼：A

文章編碼：1672-7053（2019）11-0101-02

家具設計是由結構設計、造型設計、工藝設計等多個方面構成的，其中結構設計作為家具設計的基礎，在現代家具設計中有著十分重要的地位。目前，家具結構的現代化已成為現代家具設計新的突破點，如何打破傳統(tǒng)設計思維模式，尋求更加科學合理的設計方法，有效地利用資源、減少污染，是設計界研究的重點內容。

1家具結構設計的發(fā)展趨勢

1.1文化傳承設計

傳統(tǒng)實木家具結構以榫卯為主，輔以膠或釘。所謂榫即器物或構件上凸出的部分，而卯即安裝榫頭的孔眼，是凹的部分，“凹”與“凸”相互咬合，連接緊密[1]。隨著工業(yè)化生產設備的不斷發(fā)展，現代實木家具結構在傳統(tǒng)榫卯結構的基礎上進行了改良設計，總體可歸納為整體榫和插入榫兩種形式。整體榫是在方材零件上直接加工而成，如直角榫、橢圓榫、燕尾榫和指榫;而插入榫和零件不是一個整體，單獨加工后再裝入零件預制的孔或槽中，如圓榫、片榫等[2]。榫卯結構起源于建筑，后來被廣泛應用到傳統(tǒng)家具之中。這種巧妙的節(jié)點結構設計精密牢固，科學合理，凝聚了古代匠人智慧的結晶，傳承了中國傳統(tǒng)造物的精華;但其構造復雜繁瑣，需要依托匠人的精湛制作技藝和大量的時間精力，加工成本太高，由此推動了榫卯結構由傳統(tǒng)向現代化設計的不斷轉變。

1.2工業(yè)標準化設計

板式家具的結構不同于實木家具，基于部件標準化、系列化、互換性的考慮，板式家具結構設計的重點在于“32mm系統(tǒng)”的設計，接口則大多采用圓棒榫定位，五金件連接的接合方式[3]。板式家具五金件種類繁多，其中結構五金件是板式家具中最為關鍵的五金件，包括緊固連接五金件、位置調節(jié)五金件、活動連接五金件和吊掛支托五金件，主要起到連接板式家具骨架結構板件和功能部件的作用[4]。板式家具的結構五金件多為金屬制品，其優(yōu)點在于結構件可標準化批量化生產，主部件之間可以多次拆裝，從而降低家具的生產成本以及運輸成本;但也正是由于板式家具可拆裝的特點，金屬結構件在承受長時間載荷后容易產生形變，導致其結構強度降低，從而影響到家具整體的穩(wěn)固性。

1.3現代化創(chuàng)新設計

隨著生產技術和認知程度的不斷提高，新材料、新構造的現代家具越來越受到人們的青睞，新的家具結構也應運而生，如軟體家具的顆粒填充結構、塑料家具的一體成型結構、竹藤家具的編織結構以及紙質家具的蜂窩結構等等。它們往往遵循傳統(tǒng)而又超越傳統(tǒng)，遵循常規(guī)而又打破常規(guī)。也正因如此，在現代家具設計中，家具的形式特征已經由整體式向模塊化方向轉變，結構特征由固定式向拆裝式方向轉變，功能特性由單一功能性向功能與裝飾共存方向轉變。因此，家具結構設計在滿足功能結構的基礎上，也需要考慮到產品的模塊化、拆裝化和裝飾化等設計要素。

2綠色設計

綠色設計是指產品從設計到報廢的整個生命周期內，著重考慮產品的環(huán)境屬性，如可拆卸性、可回收性、可重復利用性、可維護性等，并將其作為設計目標，再滿足環(huán)境目標要求的同時，保證產品應有的功能、質量、使用壽命等要求[5]。

3綠色設計在家具結構創(chuàng)新設計中的應用策略

3.1以綠色環(huán)保為導向的材料多樣化設計

材料多樣化一直是家具設計創(chuàng)新途徑之一。目前，天然木材是家具生產的主要原材料，但由于木材各向異性等缺陷，導致其無法滿足現代家具的多樣化結構強度要求，為此人們逐漸將可降解塑料、橡膠和紙等工業(yè)材料應用到家具生產中。就目前生產技術而言，工業(yè)材料沒有絕對的綠色環(huán)保，但只要其各項指標都控制在標準之內，將其生命周期對環(huán)境產生的破壞降到最低，就應該把之歸為綠色環(huán)保材料，這樣才有利于綠色材料的研究與開發(fā)。 相較于其他工業(yè)材料而言，紙質材料更加能讓人接受。紙質家具制造的工藝要考慮到原料紙板的加工特性，通常要考慮紙制家具的結構。一般層壓紙家具的生產過程中，通常用到拼插結構、蜂窩結構和折紙結構[6]。以蜂窩結構為例，其既可以作為原料紙板內部結構，又可作為成品家具接合結構。中國臺灣的設計師邱啟審利用回收紙及碎木屑壓成的木板為材料，設計出一系列可伸縮的手風琴家具（圖1），這種家具的支撐結構由大量蜂窩孔接合而成，這種高強度環(huán)保再生紙具有很強的伸展性和收納性，可以根據場所的不同變化出多種曲度和長度加以適應。

3.2以模塊化為導向的可拆卸性設計

模塊化設計（Modular design）是綠色設計方法之一，它已經從理念轉變?yōu)檩^成熟的設計方法。家具模塊化拆卸設計是家具工業(yè)進步的表現，也是順應“綠色家具”發(fā)展的產物[7]。以模塊化為導向的可拆卸性設計，就是將家具的某些部件通過標準結構件組合在一起.構成具有特定功能的子系統(tǒng)。這個系統(tǒng)既可以作為通用模塊與其他構件組合成新的系統(tǒng)，也可作為特定模塊單獨使用，而連接各部件的標準結構件要具相對的可拆卸性、通用性和互換性。

目前，板式家具的可拆卸結構需要遵循“32mm系統(tǒng)”設計要求得以實現，其可拆卸次數主要是由板材和五金件的質量所決定。實木家具拆卸結構可歸納為六大類，即搭接式、插接式、自鎖式、擠壓式、拼接式和栓鎖式[8]。以自鎖式結構為例，中國設計師沈文蛟在借鑒魯班鎖結構的基礎上，巧妙地設計出一款由三長三短的六根木棒組成的衣帽架，且無需任何固定連接，無需任何工具安裝。此款衣帽架是由相同的3個模塊組合而成，即一長一短兩根木棒穿插構成一個通用模塊，再通過兩兩相交形成巧妙的三角支撐結構，此結構不僅牢固，而且方便拆卸（圖2）。

將可拆卸設計思想與綠色設計方法結合起來，可以同時滿足家具產品的功能屬性和環(huán)境屬性，一方面，家具的可拆卸性有利于增加使用上的便利，滿足功能上多樣化;另一方面，可以減少或消除對環(huán)境的不利影響，減少包裝材料的廢棄污染，方便廢棄家具零部件、家具模塊的維修更新和回收再利用。

3.3以低廢棄為導向的可回收性設計

“低廢棄”是低碳理念的重要內涵，也是進行綠色可回收設計的重要評估指標之一。家具的可回收設計是從設計之初到報廢為止，貫穿整個產品生命周期的一種設計理念。它包含產品包裝材料回收、產品原材料回收和產品零部件回收等多個方面，因此在設計之初就要充分考慮產品回收的可能性、處理方法以及對環(huán)境的污染程度等諸多因素。目前，在家具結構設計中，以低廢棄為導向的可回收性設計體現在以下幾點：

3.3.1包裝節(jié)約型

此類型以非固定式結構為主，包括折疊式結構、拆卸式結構等。這類結構的家具相較于固定式家具能夠極大地減少包裝空間，從而直接減少對包裝材料的使用，大幅度降低運輸成本，充分提高對資源和能源的有效利用。

3.3.2壽命延長型

此類型主要指以標準化設計為原則的可拆卸結構。根據材料屬性與使用質量的不同，我們既可以通過更換產品部件，又可以通過更換連接件來實現產品的可持續(xù)使用，從而提高產品的回收利用價值。

3.3.3減污低耗型

此類型涉及到結構的綠色化。如何減少廢棄零部件處理過程中對環(huán)境造成的污染，如何降低能源的消耗，這就涉及到產品后期回收的處理方法。而利用天然材料作為結構件能夠極大程度解決這一問題，以木質家具片榫為例（圖3），這種插入榫不僅成本低廉，而且在產品回收后不需要與主體材料進行分類處理，直接破碎再加工即可，對環(huán)境的污染程度顯著降低。

4結語

結構設計已成為現代家具創(chuàng)新設計的重要途徑之一，而目前人們常常忽略家具結構與綠色設計的關聯性。本文通過總結現代家具結構設計的發(fā)展現狀與趨勢，并在此研究基礎上進一步論證分析，將綠色設計理念引入家具結構設計之中，以期能夠為現代家具設計提供了一種新的設計思維，為未來家具結構創(chuàng)新設計提供一定的指導意義;同時，也希望為人們創(chuàng)造健康、便捷、可持續(xù)的家居生活環(huán)境，推動綠色家居的進一步發(fā)展。本文系江蘇省高校哲學社會科學研究基金項目《基于綠色設計理念下的可拆裝式榫卯家具結構創(chuàng)新設計研究》（項目編號：2018SJA0390）。

參考文獻

[1]李睛淺析榫卯之美[J].美術教育研究，2015 （01）：66-67.

[2]吳智慧.室內與家具設計[M].北京：中國林業(yè)出版社，2013.

[3]李哲板式家具結構設計的技術美研究[D].長沙：中南林業(yè)科技大學，2017：18-19

[4]關惠元.現代家具結構講座第四講：板式家具結構——五金件連接及應用[J].家具，2007

[5]艾飛基于綠色設計原則的產品設計理念探究[D].武漢：武漢理工大學，2012 （11）

[6]蒙晶.基于可持續(xù)發(fā)展的現代紙質家具設計與研究[D].西安：西安工程大學，2015：43-44.

[7]黃志斌，劉志峰.當代生態(tài)哲學及綠色設計方法論[M].安徽人民出版社，2004：156-158

[8]王碩.基于拆裝式結構的實木家具契合榫接合方式分析[J].家具，2016：28-31.

作者簡介

王碩/1991年生/男/江蘇南京人/碩士/實驗員/研究方向為家具設計與工程（江蘇南京211167）

吳智慧（通訊作者）/1963年生/男/江蘇南京人/教授/研究方向為家具設計與工程（江蘇南京210037）