趙東杰 張 帆 宋莎莎 李 葉

（北京林業(yè)大學(xué)，北京 100083）

我國(guó)實(shí)施生態(tài)文明建設(shè)戰(zhàn)略給竹產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了新的機(jī)遇[1]。在豐富多樣的家具品類中，具有悠久歷史和豐富文化內(nèi)涵的圓竹家具深受國(guó)人青睞。對(duì)圓竹家具進(jìn)行創(chuàng)新研究,有助于推動(dòng)圓竹家具的持續(xù)發(fā)展。

1 傳統(tǒng)圓竹家具結(jié)構(gòu)、造型與工藝特點(diǎn)

國(guó)內(nèi)竹材資源主要分布在南方14省，其中福建、浙江、湖南三省最多，圓竹家具的生產(chǎn)基地大多集中在這些地區(qū)。圓竹家具是以竹桿為主體組成構(gòu)架或構(gòu)件，輔以竹條、竹片、竹板、竹編以及其他配件而制成的家具[2]。

1.1 結(jié)構(gòu)特征

竹材物理性能優(yōu)異，其獨(dú)特的中空結(jié)構(gòu)，使得圓竹家具質(zhì)量輕，而穩(wěn)定性高。家具結(jié)構(gòu)中常見的連接方式有榫接、包接、棒狀對(duì)接、“十”字接、“L”字接、并接、嵌接、纏接等（如圖1）。

圖1 圓竹家具常見連接方式Fig.1 Common connection modes of round bamboo furnitures

1.2 造型形態(tài)

圓竹家具造型以獨(dú)特的點(diǎn)、線、面形態(tài)為基礎(chǔ)[3]。竹材竹節(jié)與竹桿的結(jié)合流暢而有韻律，是天然點(diǎn)與線的構(gòu)成。而竹桿或竹條不同的線性排列方式呈現(xiàn)出豐富的節(jié)奏和韻律美，彎曲的弧度、排列的疏密、材徑的粗細(xì)，其中的變化與統(tǒng)一、比例與尺度、穩(wěn)定與均衡的造型法則天然契合[2](如圖2)。圓竹表面經(jīng)過處理會(huì)呈現(xiàn)不同顏色，通過顏色組合搭配可以設(shè)計(jì)出色彩豐富的圓竹家具，包括本色圓竹家具、漂白色圓竹家具、炭化色圓竹家具、熏花圓竹家具和調(diào)色圓竹家具[2]。

圖2 竹桌和竹凳（杭州所氏竹業(yè)圓竹家具）Fig.2 Bamboo table and stool(Hangzhou Suoshi Bamboo Industry Co.,Ltd.)

1.3 工藝特點(diǎn)

傳統(tǒng)圓竹家具的制作工藝包含取材、火制、郁制、裝飾四大工藝，火制工藝是其中的核心技術(shù)，貫穿家具制作的整個(gè)過程[4]。竹材在火烤加熱之后，內(nèi)部纖維軟化，可以根據(jù)要求對(duì)其進(jìn)行不同程度的彎曲，以加工成不同的造型（如圖3）。郁制工藝是圓竹家具生產(chǎn)中的特色工藝，也是圓竹家具結(jié)構(gòu)制作的主要方式[5]。其利用竹材中空壁薄、纖維韌性強(qiáng)的特點(diǎn)，在竹桿上挖出郁口，與其他部件進(jìn)行結(jié)構(gòu)接合（如圖4），如包接和嵌接結(jié)構(gòu)均采用郁制工藝。

圖4 郁制工藝Fig.4 Traditional process steps

圓竹家具的制作通常采取火制和郁制的巧妙結(jié)合，還有豐富的裝飾工藝，包括著色工藝、竹青貼面工藝、竹頭鑲邊工藝、竹枝丫花工藝，以及竹板雕花、煙熏、包銅皮等。這些工藝的應(yīng)用不僅起到裝飾作用，同時(shí)可以完善圓竹家具的結(jié)構(gòu)和功能。

2 圓竹家具發(fā)展中存在的問題

2.1 材料利用率低

我國(guó)是世界上竹材主要產(chǎn)區(qū)之一，近年來(lái)我國(guó)竹材產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)，但整體來(lái)說(shuō)，我國(guó)竹材綜合利用率僅為40%左右[6]。由于圓竹家具對(duì)竹桿是整體的直接利用，因此對(duì)竹材的直徑、筆直度、尖削度、顏色紋理、強(qiáng)度韌性和表面光滑度均有更高要求，材料利用率較低，其主要原因可概括為以下兩方面：

2.1.1 竹材構(gòu)造特殊

竹材和木材雖同為天然易加工的環(huán)保材料，材性相似，但兩者又有很多差異。竹材薄壁中空且有竹節(jié)，直徑不均勻，尖削度較大，橫、縱向抗拉強(qiáng)度相差較大，其構(gòu)造本身決定了竹材的加工難度大。同時(shí)竹材內(nèi)部的竹黃不利于膠黏劑黏著，且容易霉變、腐爛和開裂，導(dǎo)致材料合格率低，浪費(fèi)嚴(yán)重[7]。

2.1.2 圓竹材料篩選嚴(yán)格

不同于竹集成材和重組竹材料，圓竹家具對(duì)竹桿的形態(tài)外觀和理化性能要求較高。以某圓竹家具廠生產(chǎn)紅竹家具為例，紅竹生長(zhǎng)高度一般為8～12 m,因加工需要，需選取直徑為3.2～4.8 mm的均勻桿材，可選用的竹段長(zhǎng)度為2.6 m，僅為整竹長(zhǎng)度的26%左右。然后還需根據(jù)竹材強(qiáng)度和表面平滑度等對(duì)上述竹桿進(jìn)行再一輪篩選。因此在該廠家具生產(chǎn)中，紅竹從砍伐到制成竹家具，材料利用率約為17%。

2.2 生產(chǎn)效率低

生產(chǎn)效率是圓竹家具生產(chǎn)發(fā)展中面臨的最大問題，生產(chǎn)效率低下的主要原因有以下幾點(diǎn)：

2.2.1 機(jī)械化程度低

圓竹家具的生產(chǎn)加工機(jī)械化程度低、生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)陋，很難實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)?，F(xiàn)在使用較為廣泛的圓竹加工機(jī)械設(shè)備有竹材鋸斷機(jī)、刮青機(jī)、開條機(jī)、粗刨機(jī)、拉絲機(jī)等基礎(chǔ)設(shè)備[8]，不少設(shè)備由木工機(jī)械改裝而成，有的工序直接借用木工設(shè)備加工，適合圓竹家具生產(chǎn)的機(jī)械設(shè)備十分欠缺，亟待開發(fā)。

2.2.2 連接結(jié)構(gòu)固定

傳統(tǒng)圓竹家具的結(jié)構(gòu)連接方式大多為固定結(jié)構(gòu)，如包接、并接、纏接等，結(jié)構(gòu)整體性較強(qiáng)，無(wú)法進(jìn)行拆卸。因此結(jié)構(gòu)部件無(wú)法替換和通用，不利于高效率的大批量生產(chǎn)，也不利于裝配過程的高效進(jìn)行。

2.2.3 生產(chǎn)工藝復(fù)雜

圓竹家具固定結(jié)構(gòu)的加工需耗費(fèi)大量人力，纏扎、編織等耗時(shí)費(fèi)力的環(huán)節(jié)均需手工完成。傳統(tǒng)的竹家具專用手工工具如篾刀、括刀、鑿子、錘子等成本低、易維修、省時(shí)間，但是限制了生產(chǎn)效率的提高[9]。

2.3 包裝運(yùn)輸成本高

家具類產(chǎn)品屬于必須消費(fèi)品，有很大的市場(chǎng)需求量。產(chǎn)品的包裝運(yùn)輸環(huán)節(jié)十分重要，但是傳統(tǒng)圓竹家具無(wú)法像板式家具一樣進(jìn)行拆卸組裝，只能整體進(jìn)行包裝和運(yùn)輸，極大地增加了產(chǎn)品的運(yùn)輸和儲(chǔ)存成本。同時(shí)大體積的家具在運(yùn)輸途中容易發(fā)生碰撞、損壞，造成損失[10]。

2.4 不能適應(yīng)當(dāng)代審美與功能需求

傳統(tǒng)圓竹家具因局限于當(dāng)時(shí)較為落后的生產(chǎn)工具，其工藝和造型都受到制約，結(jié)構(gòu)形式固定，功能單一。隨著社會(huì)發(fā)展，人們的審美和生活方式發(fā)生了很大變化，家具形態(tài)逐漸趨于現(xiàn)代化、輕量化和精致化[11]，不同類家具功能界限模糊，表現(xiàn)出復(fù)合多樣的特點(diǎn)。紅木家具等傳統(tǒng)家具也在尋求新的發(fā)展方向，以迎合現(xiàn)代的審美需求與功能需要。因此，圓竹家具的功能結(jié)構(gòu)和造型美感都亟待升級(jí)[12]。

3 圓竹家具創(chuàng)新設(shè)計(jì)思路

3.1 遵循可持續(xù)原則，優(yōu)化材料利用

提高竹材的利用率，需要引進(jìn)專業(yè)的機(jī)械設(shè)備，針對(duì)竹節(jié)和竹壁的特點(diǎn)對(duì)材料進(jìn)行加工。而在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段，也可以通過可持續(xù)的設(shè)計(jì)理念提高竹材利用率。

3.1.1 合理利用小徑竹材與枝椏材

小徑竹材通常被用于加工重組竹，即破壞其天然宏觀結(jié)構(gòu)后再進(jìn)行重組膠合，因此失去了竹材原本的形態(tài)。在設(shè)計(jì)階段可通過對(duì)小徑竹合理的設(shè)計(jì)與應(yīng)用提高材料利用率。

1）將小徑竹材用于裝飾結(jié)構(gòu)。小徑材因結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低，不適合用作家具的主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件，但可以用作裝飾結(jié)構(gòu)，這樣既能保持產(chǎn)品的材料整體性，又豐富了產(chǎn)品細(xì)節(jié)[13]。以湖南小郁竹藝為代表的傳統(tǒng)竹制工藝，通過對(duì)小徑級(jí)竹材與枝椏材的合理設(shè)計(jì)，創(chuàng)造出獨(dú)特的裝飾構(gòu)件“竹枝丫花”（如圖5），該設(shè)計(jì)充分保留了竹材的材料特性，其中的小徑級(jí)竹與枝椏材在美化外觀、凸顯竹材自然形態(tài)的同時(shí)，對(duì)結(jié)構(gòu)也起到了加固作用?？梢越梃b“竹枝丫花”等傳統(tǒng)裝飾工藝,對(duì)圓竹家具進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，提高小徑竹材和枝椏材的利用率。

圖5 竹枝丫花Fig.5 Decorative structural parts made of bamboo branches

2）對(duì)小徑材進(jìn)行全新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。對(duì)小徑竹材的設(shè)計(jì)可以跳出圓竹家具的傳統(tǒng)形式，打破“框架”和“面層”的結(jié)構(gòu)模式，重新進(jìn)行功能和形式的構(gòu)造。如圖6《量化實(shí)驗(yàn)·可組裝原竹靠椅》（中國(guó)美術(shù)學(xué)院葉斌作品），通過多根小直徑圓竹桿的彎曲排列形成座椅的座面和靠背，再由可拆裝的結(jié)構(gòu)件進(jìn)行連接，創(chuàng)新了連接結(jié)構(gòu)的形式。這種結(jié)構(gòu)形式對(duì)每一根竹桿的承重要求較低，因此可使小徑材得以充分利用。

圖6 量化實(shí)驗(yàn)·可組裝原竹靠椅Fig.6 Quantitative experiment · original bamboo chair that can be assembled

3.1.2 材料混搭提高竹材利用率

1）框架結(jié)構(gòu)與新材料的混搭。在圓竹家具框架構(gòu)建過程中，傳統(tǒng)郁制工藝對(duì)竹材的要求最高，對(duì)于竹材的韌性、強(qiáng)度和完整度乃至竹節(jié)的位置均有要求，因此可以引入其他材料，如金屬、木材等改進(jìn)框架結(jié)構(gòu)，以新的加工方法打破傳統(tǒng)工藝對(duì)于材料的限制。

2）面板結(jié)構(gòu)與新材料的混搭。圓竹家具的板結(jié)構(gòu)由竹條拼接或者竹篾編織，對(duì)于竹材的色彩、韌性、尺寸均有較高要求，在材料的選擇過程中也會(huì)造成浪費(fèi)，因此可采取合理的造型設(shè)計(jì)方法以玻璃、木板或竹人造板替代或結(jié)合，如可將竹篾編織、竹條拼接等紋理做成貼面，與人造板進(jìn)行貼合，得到外觀造型自然樸素，強(qiáng)度較高、成本較低的面板。圖7的幾架分別以玻璃和漆面木板作面板，是圓竹家具中典型的圓竹與其他材料混搭的形式。

圖7 圓竹幾架Fig.7 Bamboo tables and shelves

3.2 創(chuàng)新產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提高生產(chǎn)效率

3.2.1 簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)連接工藝

通過構(gòu)件連接形式的創(chuàng)新，將傳統(tǒng)圓竹家具的包接、纏接、嵌接等復(fù)雜結(jié)構(gòu)進(jìn)行工藝簡(jiǎn)化，減少工藝過程中對(duì)資源的浪費(fèi)。1）在竹桿內(nèi)插入結(jié)構(gòu)件，與竹材內(nèi)壁進(jìn)行連接。采用這種方法需要在竹材端口加強(qiáng)防劈裂強(qiáng)度，以防止端口劈裂。2）在竹桿外部嵌套結(jié)構(gòu)件，采取結(jié)構(gòu)件之間的連接。3）對(duì)竹桿等中空構(gòu)件進(jìn)行注塑處理，改變中空結(jié)構(gòu)，輔以金屬連接件，實(shí)現(xiàn)竹桿部件之間的連接。結(jié)構(gòu)件可以選擇金屬、木材、竹木重組材料等造型可塑性強(qiáng)的材料[14-15]。

3.2.2 可拆裝設(shè)計(jì)連接結(jié)構(gòu)

家具的可拆裝結(jié)構(gòu)適應(yīng)現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)，對(duì)傳統(tǒng)圓竹家具進(jìn)行可拆裝連接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有很大的必要性：1）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模塊化、統(tǒng)一化使圓竹家具產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)組裝方式有較大的可預(yù)測(cè)性，降低家具組裝過程中零件的誤用率[16]；2）減少了可回收零部件和材料再次加工所需的工作量,蘊(yùn)含了綠色設(shè)計(jì)、綠色發(fā)展的思想[17]；3）拆卸分離簡(jiǎn)單快捷；4）拆下的零部件易于手工或自動(dòng)化處理；5）回收材料及殘余廢棄物易于分類和處理。

可拆裝的家具連接結(jié)構(gòu)有螺紋連接、卡扣連接、型面連接等，由于竹材的圓柱外型及其中空壁薄、容易劈裂的特點(diǎn)，在圓竹家具中需要引入其他材料，如金屬、木材、竹集成材等的結(jié)構(gòu)件實(shí)現(xiàn)拆裝結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)[18-19]。

3.2.3 實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)部件標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化

順應(yīng)工業(yè)化發(fā)展的趨勢(shì)，在圓竹家具結(jié)構(gòu)裝配方面向標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化發(fā)展。標(biāo)準(zhǔn)化和系列化有利于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，簡(jiǎn)化生產(chǎn)步驟，節(jié)約人力物力[20]。對(duì)于整個(gè)行業(yè)來(lái)說(shuō)，有助于推動(dòng)建立市場(chǎng)秩序，推動(dòng)行業(yè)發(fā)展。零部件的通用化能夠擴(kuò)大同一部件的使用范圍，減少產(chǎn)品在實(shí)際生產(chǎn)中的勞動(dòng)力浪費(fèi)，在產(chǎn)品的回收和維修過程中節(jié)約成本，減少重復(fù)勞動(dòng)。

3.3 扁平化模塊設(shè)計(jì)，降低運(yùn)輸成本

對(duì)圓竹家具進(jìn)行扁平化模塊設(shè)計(jì)，有利于家具進(jìn)行扁平化包裝，降低運(yùn)輸成本[21]。根據(jù)圓竹家具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行模塊劃分的設(shè)計(jì)可以遵循以下兩種方法。

3.3.1 按照構(gòu)件功能劃分模塊

按照?qǐng)A竹家具的構(gòu)件功能進(jìn)行合理拆分，用可拆離的結(jié)構(gòu)零件代替包接、纏接等整體結(jié)構(gòu)。這種拆分方法對(duì)于結(jié)構(gòu)功能劃分明確的家具更適合。如圖8所示竹椅各部分的功能結(jié)構(gòu)相對(duì)獨(dú)立，可以按照構(gòu)件功能分為靠背、椅面、腿足和拉檔。拆分之后對(duì)模塊單元進(jìn)行再設(shè)計(jì)，保證模塊單元的獨(dú)立性、結(jié)構(gòu)完整性。

圖8 按構(gòu)件功能拆分圓竹座椅Fig.8 Split the round bamboo seat according to the function of the component

3.3.2 按照材料整體性劃分模塊

圓竹家具造型特征具有很強(qiáng)的整體性和連續(xù)性，一些圓竹家具的扶手、靠背和腿足是一個(gè)整體。為保留圓竹家具造型的韻律和美感，可根據(jù)材料整體性劃分為框架和面層兩大部分，之后再進(jìn)行更詳細(xì)的拆分。圖9的椅子靠背和扶手、前腿相連，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行初步拆解，扶手靠背的部分有一根整竹結(jié)構(gòu)，不能實(shí)現(xiàn)扁平化，因此再將該部分進(jìn)行拆分。考慮到該部分與椅子靠背和扶手其他部位的結(jié)合，將其按如圖9所示的部位拆分為4段，并用隱形連接件進(jìn)行連接，保證視覺上的材料整體性。

圖9 按材料整體拆分圓竹座椅Fig.9 Split the round bamboo seat according to the integrity of the material

3.4 結(jié)合結(jié)構(gòu)特性，創(chuàng)新功能與造型設(shè)計(jì)

3.4.1 創(chuàng)新圓竹家具文化符號(hào)

在家具市場(chǎng)品類日漸豐富的今天，文化魅力是用戶選擇家具時(shí)的重要參考因素。在圓竹家具設(shè)計(jì)中，可以發(fā)揮圓竹家具的文化優(yōu)勢(shì)，創(chuàng)新文化符號(hào)，賦予其新的時(shí)代內(nèi)涵[22]。在設(shè)計(jì)中挖掘竹材的自然材性與結(jié)構(gòu)特征，如傳統(tǒng)圓竹家具的經(jīng)典結(jié)構(gòu)形式：包接、并接、纏接等，以及竹紋、竹筒、竹節(jié)等元素，均可以作為造型符號(hào)進(jìn)行設(shè)計(jì)[23]。

筆者設(shè)計(jì)的“纏接式”圓竹家具結(jié)構(gòu)連接件以黃銅為材料 ，借鑒圓竹傳統(tǒng)的纏接結(jié)構(gòu)外形，完成圓竹家具多種形式的連接。如圖10的屏風(fēng)和座椅均由該結(jié)構(gòu)件進(jìn)行組裝，金屬用材使家具結(jié)構(gòu)連接穩(wěn)固，與圓竹材料的碰撞充滿現(xiàn)代感，纏接的外觀形式又保留了圓竹家具的傳統(tǒng)風(fēng)格和自然韻味，有利于圓竹家具文化形式的延續(xù)。

圖10 “纏接式結(jié)構(gòu)”圓竹家具Fig.10 "Entwined structure" round bamboo furniture

3.4.2 造型設(shè)計(jì)符合現(xiàn)代審美需求

圓竹家具的造型設(shè)計(jì)既要符合現(xiàn)代化、輕量化和精致化的審美趨勢(shì)，也要結(jié)合竹材文化特色和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可以從以下幾方面考慮：1）利用竹材線型形態(tài)的特征，如竹桿、竹條或竹篾作為設(shè)計(jì)元素，進(jìn)行構(gòu)成設(shè)計(jì)；2）利用竹桿的中空結(jié)構(gòu)可以進(jìn)行立體的創(chuàng)新造型設(shè)計(jì)；3）竹桿的竹節(jié)結(jié)構(gòu)易于綁扎，可以以竹節(jié)為設(shè)計(jì)創(chuàng)新的原點(diǎn)進(jìn)行連接方式的改進(jìn)[24]。

圖11的竹凳與竹椅，腿足部分保留了圓竹桿的柱狀形態(tài)，利用竹條的劈篾性和韌性構(gòu)成拉檔和扶手以及其他支撐部件。充分發(fā)揮了竹材的材料特性，又?jǐn)[脫了傳統(tǒng)圓竹家具的臃腫，視覺上輕巧纖細(xì)，自然美觀。

圖11 竹凳與竹椅(印度設(shè)計(jì)師Sandeep Sangaru設(shè)計(jì))Fig.11 Bamboo stool and chair(Designed by Indian designer Sandeep Sangaru)

3.4.3 功能設(shè)計(jì)符合現(xiàn)代生活方式

圓竹家具雖然已經(jīng)很少出現(xiàn)在民居空間，卻在一些特定空間成為主角，如茶室等。竹子帶著濃厚的自然氣息，運(yùn)用到茶室空間，其天然的文化屬性和茶室有機(jī)融合，形成一個(gè)特定的有文化含義的空間[25]。因此圓竹家具的設(shè)計(jì)可以以茶室等特殊空間的功能需求為指向，有針對(duì)性地進(jìn)行家具開發(fā)。

4 結(jié)語(yǔ)

圓竹家具的創(chuàng)新設(shè)計(jì)要適應(yīng)工業(yè)時(shí)代的發(fā)展。在尊重竹材的材料特性和文化特質(zhì)的前提下，對(duì)其造型、結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝進(jìn)行創(chuàng)新，使圓竹家具產(chǎn)品符合當(dāng)代審美及功能需求，提高材料利用率和生產(chǎn)效率。圓竹家具的創(chuàng)新需要不斷嘗試和積極探索，隨著環(huán)保竹材發(fā)展日盛，圓竹家具必將煥發(fā)新的生命力。