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传统家具拆装结构在现代家具设计中的应用

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  摘要:将传统家具拆装结构用于现代家具设计,可改善框架式家具体型大,不便运输的缺点。本文研究了传统家具的可拆装结构,将其分为构件锁扣型拆装和构件嵌入式拆装两种类型,对其形式、结构和应用部位进行了总结,并确立了可拆装结构的应用原则。结合实践说明了在现代实木家具设计中应用传统可拆装结构,可解决板式结构易损的问题,还能节约生产、运输及安装成本,提高现代实木家具的整体效益。
  关键词:传统可拆装结构;现代家具设计;应用
  中图分类号:TS664 文献标识码:A
  文章编码:1672-7053(2020)09-0143-02
  1传统家具拆装结构的类型
  家具的结构与生活环境息息相关,传统社会聚居范围小,家具大多就近制作,整装后运输,对可拆装结构要求不多,传统家具给人的印象都是固定结构。实际上,传统家具中隐藏着很多巧妙的可拆装结构,通过内部相互钩挂和外嵌榫卯构件等方式,能加强家具强度,易于搬运、装配及存放,改善框架式家具体型大、不易运输的缺点。按照构件的形式传统家具拆装结构可以分为两种类型:
  1.1构件锁扣型拆装
  构件锁扣型拆装常见的有榫槽结构和搭接结构两种。榫槽结构是两个构件的接头处,一个开榫头,一个槽,实现拆装。《匡几图序》中的一组匡几,采用榫槽的拼板结构实现构件的拆分,通过几何单元组装成立体博古架,收起来则是一个正方体的小箱子,结构巧妙。搭接结构常见于传统家具的床围攒接万字、杌凳的十字枨等部位,方法是将两个构件各切掉一半,合起来成为一根的外形。随着传统榫卯的发展,在此两种锁扣型结构的基础上,以燕尾榫为原型,衍生出多种平面和三维的结构,如银锭榫、斗拱和鲁班锁等。
  1.2构件嵌入式拆装
  王世襄先生在《明式家具研究》中提到,因木材横纹易断,不适合制作榫头,故当两构件需要联结,又无法在构件端头制作榫头时,需另取木料造榫进行联结,这就是插入式榫接。插入式榫接有多种形式,如嵌榫、栽榫、穿销、楔钉、栓等。嵌榫的特点是将构件镶嵌在两个构件相邻的榫槽内用于加固,构件常做成榫的样子。栽榫常隐藏在构件内部,比较有特点的是走马销,易拆装。穿条榫是栽榫的一种,长方形木条榫,截面有矩形、燕尾形和异形等。
  2传统家具拆装结构在现代家具中的应用意义
  随着互联网技术的发展,人们的购物方式也从线下转向了线上购买。现代实木家具受到广大消费者的喜爱,但传统实木家具需要在工厂整装后再运输到用户手中,居高的运输费用和安装的复杂性也制约了远距离销售,其发展受到很大的局限。现代实木家具必须要解决平板包装、用户组装等问题。
  平板包装的前提是家具经过多次拆装后,功能及结构仍保持完好,满足日常使用的要求。传统家具的拆装主要通过榫卯及构件的相互搭嵌得以实现,结构稳定又美观,如果借鉴并运用到现代家具设计中,适合大件家具的搬运,同时还能实现产品功能的转换,便于产品的收纳及后期维修,也是对传统文化与现代生产相结合的一种探索。因此,将传统家具拆装结构应用于现代家具当中不仅可以节省企业成本,还能提高现代家具的整体效益,传承优秀的家具文化。
  3传统家具拆装结构在现代家具中的应用形式
  3.1搭接可拆结构
  搭接属于交叉结合,现代家具设计中演变出很多创新的榫卯结构和形式,如现代实木家具中的银锭榫,常根据装饰效果变形作一字形、X形或其他异形,同时起到连接和装饰的作用。搭接结构在现代家具设计中常被改良或者演化出新的结构。结合现代工业生产的特点,本着提高效率和强度的原则,可以使用其他材料和形式代替传统的榫卯结构,如使用圆棒榫、椭圆榫,或通过凹槽嵌入和螺纹啮合的方式进行榫接,或结构中引入强磁等。在用于圆弧连接的二维搭接型榫卯的基础上发展出三维搭接,模仿建筑中的立柱和梁的搭接,增加一个垂直方向的构件,作为承重结构,不仅能增加了稳定性且还不易损坏,常用于桌子和床的腿足与面的接合处。
  3.2插接可拆结构
  插接结构是通过在板材上切割出卡槽,将板材进行插接结合,常见的有平板材料和方材的插接结构。平板材料的插接对材料强度要求很高,常见应用有胶合板、刨花板等。方材拼接则能获得较大的强度保证,如引入直榫、燕尾榫进行拼接。
  3.3榫自锁的可拆结构
  榫自锁的可拆结构是在不使用胶水的状态下,通过榫卯结构实现构件的结合,特征是拆装顺序固定,方向固定,如燕尾榫、走马销等。意大利设计师Francesco Citterio借助于传统的燕尾榫工艺,仅靠榫卯接合,通过变换构件方向便可以随意改变家具造型,简单又别具特色。
  4传统家具拆装结构用于现代家具设计的原则
  4.1保证产品强度
  拆装结构不能影响家具结构的稳固,为保证产品装配的力学强度,应选择质地密实、纹理通顺的木材,采用结构合理的榫卯,结合其他材料的连接件,配合精确的尺寸设计,以保证家具结构的强度、刚性和稳定性。也可以利用现代加工技术进行结构的创新,例如可利用3D打印设计个性化的榫卯造型,满足不同人的审美需求。
  4.2降低装配难度
  降低装配难度,能提升用户购买欲望和使用体验。将可拆装榫卯结构用于大众自行组装,必须选择合适复杂度的榫卯结构,简化拆卸过程,设置合适的接口,减少紧固件数量,配备简单易懂的操作说明书,尽量减少特殊工具的使用。同时,标准化、系统化的榫卯尺寸和规格设计,有利于降低用户的装配难度,也更符合大工业生产的需求。
  4.3拆装路径合理
  从用户角度来看,装配方法必须符合用户的认知水平,减少榫卯数量,简化榫卯结构,避免复杂的接合顺序,保证轻量化的同时,也要保证强度。因此装配顺序要合理,采用有限度的拆卸,以保证力学性能和整体强度,并允许局部破坏性拆卸,尽量以较小的代价换来最佳的效益。
  4.4不影响二次装配
  木材构件在装配过程中,会面临一些问题,如受空气湿度变化影响会膨胀或收缩,导致磨损而咬合力下降等。因此,在设计时,应考虑结合部位的材料特性,通过表面改性或者更换其他材料等方式,提高多次装配的性能。
  5传统可拆装结构在实木家具设计中的应用实践
  5.1框架结构设计
  分别使用插接和榫接的方式设计了两種框架结构。实木凳采用插接式框架结构,腿足两个一组通过横梁连成门字形框架,然后将两个门字形框架十字插接,装配采用过盈配合,也可加胶水固定;实木几则采用榫接式框架结构,由四个直角梯形的框型支架构成四个腿足,通过榫卯结构,将腿足依次插接成十字形的框架,结构更为稳定。凳和几的横梁上开燕尾榫槽,用于连接桌面木条,利用桌面木条来限制框架在水平面的运动自由度(如图1)。
  5.2桌面设计
  燕尾榫被称为“万榫之母”,易于自锁,是最牢固的连接方式,且形状又极具装饰性。采用燕尾榫接的方式,将两块桌面木条对称镶嵌入桌腿框架,桌面形式对称、统一,极具节奏感和愉悦感。同时利用不同明度的配件,可以获得不同的图案搭配,提供更多个性化选择。垂直切割的燕尾榫方案利用过盈配合的构件挤压结构完成组装。为了增加强度,将燕尾槽进行30。切割,桌面木条逐个插入框架上的燕尾槽,在侧边横向插入金属楔钉,限制边缘木条上移,可加强结构的稳定性。
  5.3系列方案设计
  在确定了框架结构及主体连接方式之后,利用“蘑菇式”模型,构筑标准化产品。保持框架不变的情况下,改变桌面木条的线型,获得圆弧形、直角形、斜线型三种方案,结合尺寸的调整,拓展了产品数量。实木几拆装后的包装有效体积仅为组装后外观体积的八分之一,大大减少了包装的体积(如图2、图3)。
  6结语
  受现代材料和工业生产的影响,实木家具的结构越来越简化,趋向于被板式结构所取代。而板式结构在反复拆装及移动的过程中,容易出现结构受损的情况。中国传统家具是民间智慧的结晶,研究并借鉴传统家具的可拆装结构,不仅结构稳定,还可以促进传统家具的现代化发展及丰富中国原创家具设计。
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