張琳 徐偉

摘 要：榫卯結構是我國傳統(tǒng)家具文化的精髓，而其生產卻不契合現(xiàn)代機械化的生產方式，在實際應用中也有待優(yōu)化。對榫接口的改良要繼承傳統(tǒng)榫卯結構的理念與靈魂。筆者通過分析燕尾榫用于家具構件立體接點結構的問題，提出了加強連接強度并能夠適應現(xiàn)代化生產的改良方式并保留了其傳統(tǒng)精神內涵。

關鍵詞：燕尾榫;結構改良;強度

用榫卯連接結構各部件的木結構體系，受力均衡，穩(wěn)定堅固。榫卯連接強度較綁扎、釘結合等更強且因其柔性連接的特性，本身具有良好的彈性，使連接部位在使用過程中具有一定的自我恢復能力，形成了動態(tài)平衡。[1]榫卯結構在我國實木家具中應用了幾百年，經過數(shù)百年的傳承與演變，其種類和尺寸越來越多。

榫卯不僅是一種連接形式，更承載著中國的傳統(tǒng)文化和工匠精神。[2]大浪淘沙，隨著時間逝去，有些榫卯已被現(xiàn)代市場淘汰，但還有很多榫卯結構在中國傳統(tǒng)家具文化的寶庫中閃耀光芒且被應用于現(xiàn)代市場的廣大家具中。這一部分得益于這些榫卯結構本身極其優(yōu)越，還有便是現(xiàn)代家具人和設計師對其的優(yōu)化改造，使其更適合現(xiàn)代化的生產和應用。其中，針對如何優(yōu)化燕尾榫結構提高其連接強度的問題，筆者做了此次分析與改良。

1 燕尾榫結構現(xiàn)代化應用的現(xiàn)狀

榫卯結構的傳統(tǒng)性和多樣性使其在生產過程中往往生產周期長、效率低、材料浪費率高，不契合大批量機械化生產的現(xiàn)代化工業(yè)生產模式。目前，家具企業(yè)只有對榫接口進行優(yōu)化才能實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。[3]

兩塊平板直角相接，為防止受拉力時脫開，榫頭做成梯臺形，故名“燕尾榫”。燕尾榫是利用榫頭與榫槽的凹凸關系進行接合的方材插接，[4]是中國古代匠人聰明卓絕的設計：燕尾榫梯臺形的榫可以使零部件的角部高強度接合，避免在受力時脫開。因其良好的力學性能，燕尾榫在木制家具中十分常見。

但榫卯結構也受限于結構本身，從構件形態(tài)上看，其主要做減法即構件需削減或挖除以制備榫頭與榫眼，[5]木構件必須犧牲自身的一部分才能互相咬合，構件結合部位的斷面小于其他部分的實際尺寸，所以榫卯一定要有足夠的搭接長度和接合強度。[6]

而古代燕尾榫多應用于箱框結構，用來連接兩塊平板，不妨拓展其用途發(fā)揮其優(yōu)勢，嘗試將燕尾榫應用在立體接點結構上來連接家具橫豎向構件。目前，家具構件立體接點連接時通常用單榫直連接，大部分開榫都比較淺，使用時間一長結構松散容易晃動。在長期載荷作用下，榫卯結構可能發(fā)生變形或榫頭榫眼受到破壞。所以，既保留燕尾榫結構形狀特點，保留其精神內涵，又設法增強結構接合強度，使其應用在家具立體接點結構并適應現(xiàn)代化生產是筆者此次改良的關鍵。

2 燕尾榫結構形式的改良

2.1 傳統(tǒng)榫卯結構的改造

我國家具發(fā)展的精神之魂是傳統(tǒng)家具文化，而根基是現(xiàn)代化的生產方式和生活需求，這就是許柏鳴提出的“魂系傳統(tǒng)，根系現(xiàn)代”的觀點。[7]

榫卯是我國傳統(tǒng)家具文化的精髓，其基本功能在于緊固連接，一切改良創(chuàng)新都要以功能為基礎，保留傳統(tǒng)榫卯結構的精神內涵。對這些改造的判斷要在保留傳統(tǒng)家具結構的精神內涵基礎上用現(xiàn)代化標準去衡量，使之適用現(xiàn)代化生產應用。這些現(xiàn)代化判斷標準即合理性、健康性和可持續(xù)發(fā)展性，包括產品的生產、材料的應用，對人們生活和環(huán)境的影響等。[8]

2.2 燕尾榫結構改良

連接是榫卯結構的本質，在此基礎上才能對其進行解構重構和改良。[9]目前，燕尾榫多應用在箱框結構，使其角部接合牢固，避免受力時脫開。燕尾榫也可應用在家具的其他部位，如使其作為立體接點結構，用來連接三方構件。在此基礎上，筆者經過分析對燕尾榫結構形式進行了改良，其改良示意圖如圖1所示，其立體接點接合形式如圖2所示。

此次改良關鍵在于在接合處利用兩個燕尾榫（即榫頭一和榫頭二）加固且榫頭一上的燕尾槽孔同時為榫頭二的榫眼。接合時，榫頭一、榫頭二從構件三的燕尾榫眼插入，榫頭二又插入在榫頭一上的燕尾槽孔上，在構件三內部榫頭一與榫頭二相互卡緊。榫結合的強度依賴榫頭與榫眼之間的摩擦力，而摩擦系數(shù)是決定摩擦力的重要因素之一。[10]此種改良擴大了榫頭與榫眼的接觸面積與摩擦系數(shù)，發(fā)揮了燕尾榫的優(yōu)點，充分利用材料，有效提高了連接處的接合強度，具有良好的力學強度和支撐能力。

改良針對實木家具立體接點結構榫接口應用中連接強度與耐久性不足的技術問題，利用現(xiàn)代已有的機械化加工設備，優(yōu)化燕尾榫榫接口，提高了材料利用率，既保留了燕尾榫的結構形狀特點，留存?zhèn)鹘y(tǒng)榫卯的精神內涵，又提高了結構接合強度，構件不容易晃動松散。改良結構簡單，加工方便，可以實現(xiàn)工業(yè)化批量化生產。

3 結語

榫卯結構既有傳統(tǒng)的文化之美又有科學理性之智，其中蘊含著值得我們現(xiàn)代人借鑒學習的寓意與技術內涵。[11]榫卯是我國傳統(tǒng)木作的靈魂，我們可以從這些精妙的結構中感受到古代傳統(tǒng)技藝的高超與手工藝人的匠心。[12]我們研究榫卯，以期探究發(fā)掘中國傳統(tǒng)家具文化內涵，在傳承中指導我們的實踐。

在設計行業(yè)，傳承和創(chuàng)新是永恒的主題，榫卯結構的設計創(chuàng)新亦如是。作為一名家具設計師，我們不僅要學習傳統(tǒng)榫卯結構，更要深入了解傳統(tǒng)榫卯結構的理念和靈魂，從而將其應用在設計實踐中。[13]

參考文獻：

[1] 叢鑫.中國傳統(tǒng)木結構榫卯的建構研究[D].北京林業(yè)大學，2012.

[2] 蘇劍萍，呂九芳.傳統(tǒng)榫卯結構的現(xiàn)代化傳承[J].家具，2017（02）：56-58+92.

[3] 高玲玲，徐偉，吳雙雙，等.實木家具構件榫接口優(yōu)化技術研究[J].家具，2018.

[4] 王碩，吳智慧.基于拆裝式結構的實木家具契合榫接合方式分析[J].林產工業(yè)，2016，43（04）：28-31+39.

[5] 朱云，申黎明.面向用戶裝配的實木家具榫卯結構設計[J].林業(yè)工程學報，2018，3（03）：142-148.

[6] 叢鑫.中國傳統(tǒng)木結構榫卯的建構研究[D].北京林業(yè)大學，2012.

[7] 耿曉杰.家具設計的分形研究[D].北京林業(yè)大學，2006.

[8] 薛坤.傳統(tǒng)家具榫卯結構的性能與設計進化研究[D].南京林業(yè)大學，2013.

[9] 董華君，李衡.中國傳統(tǒng)家具榫卯結構的優(yōu)化設計研究[J].家具與室內裝飾，2018（05）：18-19.

[10] 劉娜，陳于書.基于可拆裝插接結構的家具設計研究[J].家具，2017（01）：58-62.

[11] 薛坤.榫卯結構現(xiàn)代化轉化的探索[J].家具，2009（6）：60-63.

[12] 蘇劍萍，呂九芳.傳統(tǒng)榫卯結構的現(xiàn)代化傳承[J].家具，2017（02）：56-58+92.

[13] 王安正，關惠元.基于傳統(tǒng)榫卯結構的家具可拆卸性設計研究[J].家具，2017（6）：49-53.

作者簡介：張琳（1998—），女，本科生，研究方向：家具結構設計。

通訊作者：徐偉（1975—），男，教授，研究方向：家具與木制品工程。