（设计艺术学专业论文）榫卯构造在产品设计中的研究与应用.pdf

t h er es e a r c ha n da p p l i c a t i o no f t e n o n a n d m o r t i s ew o r k i np r o d u c td e s i g n at h e s i ss u b m i t t e dt o s h a a n x iu n i v e r s i t yo fs c i e n c ea n dt e c h n o l o g y i np a r t i a lf u l f i l l m e n to ft h er e q u i r e m e n tf o rt h ed e g r e eo f m a s t e ro f l 墨 t h e s i ss u p e r v i s o r ：p r o f e s s o r至垒壁g ：! 丛塾墨h 丛n m a y , 2 0 1 0 榫卯构造在产品设计中的研究与应用 摘要 工业设计对于整个世界制造业的发展起到了非常巨大的作用， 产品的设计往往成为商品在国际竞争中的重要因素之一。很多国家 都已看到工业设计的强大推动力，如美国，韩国，日本等，他们在 工业设计方面的起步较我国早，依据各自的国家文化、现实情况形 成了有自己特点的工业设计文化，识别性较强。自八十年代初，工 业产品设计在中国成为一种职业至今已有三十余年了，工业设计的 发展使得“中国制造 慢慢在向“中国创造 改变，但从宏观来看， 我国的工业设计还处在发展的阶段，尚处在寻找自我特点的过程当 中。作为有着五千年文明的古国，几千年的文明积淀给我们留下了 很多珍贵的中国元素，如手工艺中的剪纸、传统文化中的书法以及 建筑和家具中的榫卯构造等。将中国元素应用到产品设计中有着非 凡的意义。 榫卯构造作为中国文化的代表符号之一，深深地影响着中国人 的思想，我们可以看到很多引自榫卯构造的成语或是俗语。榫卯构 造实在可以被誉为是中华民族的巧妙构思和独创，其工艺巧而复杂， 环环相扣，扣扣相关。中国古代的建筑、家具以及其他一些木质构 建都没有使用钉子，构件之间只靠榫卯构造来相接。 榫卯构造可以说成就了东方工业文化的特色，因此，引用具有 代表本国家和本民族的文化元素，来作为国家生产和制造发展，以 及企业转型创新的设计方法，是非常明智的。将榫卯构造作为设计 元素来研究，并将研究成果应用于设计当中，对于产品形成中国风 格，体现创新性都有很大帮助。 本文将中国的榫卯构造作为研究元素，来探讨和寻找榫卯构造 对产品设计的启示和应用。首先通过对榫卯构造的分析，以及古代 和现代各类产品中的榫卯构造案例的简单研究，将榫卯构造的概念、 特点、和历史上中外对于榫卯构造的理解和使用进行基本介绍，接 着通过对产品设计现状、产品设计方法的分析，来阐述榫卯构造与 产品设计之间的关系。 本人将中国传统的榫卯构造与与绿色设计、模块化设计结合比 较分析，得到榫卯构造在产品设计中的创新设想，并依据创新后的 理念来进行的一个设计构想“你和我，在一起 主题厨房餐具。 ， 整篇文章通过认真的研究分析，合理的结构安排，将从榫卯构 造中所得的启示，清晰地梳理出来。结合当今产品设计的方法，通 过与模块设计方法进行比较，与绿色设计方法进行结合分析，得到 榫卯构造的创新理念。本文旨在通过延展和发扬中国的特色符号和 元素，来拓宽产品设计的思路，丰富设计的形式。 关键词：榫卯构造，产品设计，绿色设计，模块化设计 t h er e s e a r c ha n d a p p l i c a t i o no f t e n o n a n d m o r t i s ew o r k i np r o d u c t d e s i g n a bs t r a c t i n d u s t r i a l d e s i g nh a sp l a y e d ag r e a tr o l ei nt h ew o r l d sm a n u f a c t u r i n gi n d u s t r y ，t h ep r o d u c td e s i g nb e c o m e sa ni m p o r t a n tf a c t o r i nt h ei n t e r n a t i o n a ic o m p e t i t i o no fc o m m o d i t i e s m a n yc o u n t r i e s s u c ha st h eu n i t e ds t a t e s ，s o u t hk o r e aa n dj a p a n ，h a v es e e nas t r o n gf o r w a r dm o m e n t u mf o ri n d u s t r i a ld e s i g n ，a n dt h e i ri n d u s t r i a l d e s i g ns t a r t e a r li e rt h a no u rc o u n t r y ，a n dh a v ef o r m e dt h e i ro w n c h a r a c t e r i s t i cw i t hs t r o n gr e c o g n i t i o ni ni n d u s t r i a l d e s i g nc u l t u r e ， a c c o r d i n gt o t h e i ro w nn a t i o n a lc u l t u r ea n dr e a l i t y b a s e ds i t u a t i o n s i n c et h ee a r l ye i g h t i e s ，i n d u s t r i a l p r o d u c td e s i g nh a sb e c o m eap r o f e s s i o ni nc h i n af o rm o r et h a n30 y e a r s t h ed e v e l o p m e n to fi n d u s t r i a l d e s i g nc o n t r i b u t e sa l o tt ot h e ”c r e a t e di nc h i n a r a t h e r t h a nt h e m a d ei nc h i n a f r o ma m a c r o s c o p i cv i e w c h i n a si n d u s t r i a ld e s i g ni ss t i l li nt h e d e v e l o p m e n tp h a s e ，s t i l l i nt h ep r o c e s so fl o o k i n gf o rs e l f - c h a r a c t e r i s t i c s a sa na n c i e n tc o u n t r yw i t h f i v et h o u s a n dy e a r so fc i v i l i z a t i o n ，t h el o n g h i s t o r yh a sl e f t u sa 1 0 to fp r e c i o u sc h i n e s ee l e m e n t s s u c ha sa r t sa n dc r a f t so fp a p e r c u t t i n g ，t r a d i t i o n a lc a l l i g r a p h yc u l t u r e ，a sw e l la st h et e n o n a n d m o r t i s ew o r ki n b u i l d i n g sa n df u r n i t u r ea n ds oo n i th a sa ne x t r a o r d i n a r ys i g n i f i c a n c et oi m p l yc h i n e s ee l e m e n t si n t h ep r o d u c td e s i g n t e n o n - a n d - m o r t i s ew o r k ，a so n eo ft h er e p r e s e n t a t i v es y m b o l so f c h i n e s ec u l t u r e ，d e e p l yi n f l u e n c e st h ec h i n e s ep e o p l e st h o u g h t s w e c a ns e ea1 0 to fi d i o m sa n dp r o v e r b sf r o mt e n o n a n d m o r t is ew o r k t e n o n - a n d - m o r t i s ew o r k ，t h ec l e v e ra n dc o m p l e xc r a f t f o ri t sh o o k u p s c a nb es e e na sa n i m a g i n a t i v ea n do r i g i n a li d e ao fc h i n a a n c i e n t c h i n e s ea r c h i t e c t u r e ，f u r n i t u r ea n do t h e rw o o d e nb u i l d i n gw e r en o t b u i l tw i t hn a i l s b u tw i t ht e n o n a n d m o r t i s ew o r k i i i i e n o n - a n d - m o r t i s ew o r kc a nb es a i da st h ea c h i e v e m e n t so f i n d u s t r i a lc u l t u r eo fo r i e n t a lc h a r a c t e r i s t i c s ，t h e r e f o r e ，i ti sv e r yw i s et o i m p l yt h er e p r e s e n t e t i v ee l e m e n to fo u ro w nc u l t u r et ot h en a t i o n a l p r o d u c t i o na n dm a n u f a c t u r i n gd e v e l o p m e n to fo u rc o u n t r ya sw e l la s a st h et r a n s f o r m a t i o na n di n n o v a t i v ed e s i g na p p r o a c ho fc o i p o r a t i o n s i t h a sh e l p e dt os t u d ya n dr e s e a r c ht e n o n - a n d - m o r t i s ew o r ka s ad e s i g n e l e m e n ta n da p p l yt od e s i g n sf o rac h i n e s es t y l ea n di n n o v a t i o n t h i sp a p e ra i m st od i s c u s sa n ds t u d yt e n o n - a n d - m o r t i s ew o r ka n d t r yt of i n do u tt h ei n s p i r a t i o na n da p p l i c a t i o no f t e n o n - - a n d - m o r t i s ew o r k i nt h ep r o d u c td e s i g n f i r s t ，t h r o u g ht e n o n a n d - m o r t i s ew o r ka n a l y s i s ， a n dt h ea n c i e n ta n dm o d e r nt y p e so fp r o d u c t sw i t ht e n o n - a n d - m o r t i s e w o r ka s as i m p l ec a s et ob es t u d i e d ，1w i l li n t r o d u c et h ec o n c e p ta n d c h a r a c t e r i s t i c so ft e n o n a n d m o r t i s ew o r k ，a n dt h eu n d e r s t a n d i n ga n d u s i n go ft e n o n - a n d m o r t i s ew o r ki nc h i n e s ea n df o r e i g nh i s t o r y t h e n t h r o u g ht h ea n a l y s i so ft h ep r o d u c td e s i g n ，p r o d u c td e s i g nm e t h o d s ，1 w i l le l a b o r a t et h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e n p r o d u c td e s i g n a n d t e n o n a n d m o r t i s ew o r k 1w i l lf o c u so nt h et r a d i t i o n a lc h i n e s et e n o n a n d m o r t i s ew o r k ，a n d w i t hac o m p a r a t i v ea n a l y s i so fg r e e nd e s i g na n dm o d u l a rd e s i g n ，1w i l l c o n c e i v ead e s i g nc o n c e p ta b o u t y o ua n di ，t o g e t h e r t h e m eo ft h e k i t c h e nu t e n s i l sb a s e do ni n n o v a t i v ei d e a s t h ew h o l e p a p e rw i l lc a r e f u l l ys t u d ya n da n a l y s e t e n o n - - a n d - - m o r t i s e w o r kt or e a s o no u tt h ee n l i g h t m e n tf r o mt e n o n - a n d m o r t i s ew o r k w i t h t h ec u r r e n tm e t h o do fp r o d u c td e s i g n ，i n n o v a t i v ei d e a so ft e n o n a n d m o r t i s ew o r kw i l lb eo b t a i n e dt h r o u g ht h ec o m p a r a t i o no fm o d u l a r d e s i g nm e t h o d sa n dt h ea n a l y s i so fg r e e nd e s i g nm e t h o d s t h i sp a p e r a i m st oe x t e n da n dd e v e l o pt h ec h a r a c t e r i s t i c so fc h i n e s es y m b o l sa n d e l e m e n t s ，a n dt ob r o a d e nt h ei d e ao fp r o d u c td e s i g n ，t oe n r i c ht h e m o d a l i t yo fd e s i g n k e yw o r d s ：t e n o na n dm o r t i s es t r u c t u r e ，p r o d u c td e s i g n ，g r e e n d e s i g n ，m o d u l a t i o nd e s i g n i v 目录 摘要i a b s t r a c t i i i 、魄论、 1 1 课题研究的目的l 1 2 课题研究的意义1 1 3 课题研究的依据l 1 3 1 前期工作研究依据1 1 3 2 理论依据2 1 3 3 技术依据2 1 4 本课题的主要研究内容2 2 榫卯构造的研究分析4 2 、关于樟哪构造4 2 1 1 榫卯构造的概念4 2 1 2 榫卯构造的特点4 2 1 3 榫卯构造的发展5 2 1 4 研究榫卯构造的必要性5 2 1 5 中外对榫卯构造的了解和使用6 2 2 中国古代产品中的榫卯构造8 2 2 1 中国古代家具中的榫卯构造1 1 2 2 2 中国古代建筑中的榫卯构造15 2 2 3 中国古代玩具中的榫卯构造2 0 2 3 现代产品应用榫卯构造的案例分析2 0 2 4 本章小结2 2 3 榫卯构造与产品设计的关系2 3 3 1 产品设计的基本现状2 3 3 1 1 产品和产品设计2 3 3 1 2 产品设计的基本现状2 3 3 2 产品设计的基本方法2 4 3 3 榫卯构造与产品设计的关系2 5 3 4 本章小结2 8 4 榫卯构造在产品设计中的研究分析2 9 4 1 榫卯构造理念的设计与绿色设计2 9 4 1 1 关于绿色设计2 9 4 1 2 榫卯构造理念的设计与绿色设计的比较3 2 4 2 榫卯构造理念的设计与模块化设计3 4 4 2 1 关于模块化设计3 4 4 2 2 榫卯构造理念的设计与模块化设计的比较分析3 7 4 3 榫卯构造理念在产品设计中的创新设想3 9 4 3 1 关于产品设计中的创新一3 9 4 3 2 榫卯构造理念在产品设计中的创新一4 0 4 4 榫卯构造理念创新前后与模块化设计对比4 1 4 5 本章小结4 2 5 榫卯构造理念创新后的案例分析4 3 5 1 设计物件的挑选4 4 5 2 设计构思4 5 5 3 设计草图4 6 5 4 设计方案的确定与说明4 8 5 5 设计展望5 0 5 6 本章小结5 1 6 结论5 2 6 1 主要研究工作5 2 6 2 创新点5 2 6 3 工作展望5 3 致谢5 4 参考文献5 5 攻读学位期间发表的学术论文目录5 9 原创性声明及关于学位论文使用授权的声明6 0 i i 榫卯构造在产品设计中的研究与应用 1 绪论 1 1 课题研究的目的 榫卯构造，是中华民族独特的工艺创造，有着悠久的历史，其起源可能比 汉字还要早。早在7 0 0 0 年前的河姆渡文化中，榫卯构造技术就已经出现在原 始先民们居住的木结构的房子中。榫卯构造是中国建筑中最早具有科学设计意 义的语言，在民族文明发展史上，如同汉字的发明源远流长、自成体系。 榫卯构造使得那些充满生命力的古建筑和古家具在经历几千年的时间和 环境的洗礼后，依然保持着完好的状态，即使有局部破损或丢失，榫卯构造的 使用也使得对其维修、拆装和更换非常方便。这些对于产品的设计能否有一定 的启示作用? 在榫卯构造的这些优势的基础上，能否再创新突破呢? 因此，本文从榫卯构造出发，结合当今产品设计的一些基本方法，来挖掘 其在产品设计中的启示作用，旨在通过延展和发扬中国的特色符号和元素来拓 宽产品设计的思路，丰富设计的形式。 1 2 课题研究的意义 “榫卯构造 ，这项工艺技法独创于东方。用榫接技法制作的工艺品不需 要用到钉子或是粘胶固定结构，就能创作出坚固耐用的物品，若再搭配精雕细 琢的工匠创意，一件典雅朴质或华美富贵的榫卯构造工艺品就孕育而生了。因 此榫卯构造工法并不因时间或是社会变迁而消失。 研究榫卯构造，对于当今提倡的节约材料和能源，主张绿色设计，有着非 同寻常的意义，因为榫卯构造构建的物体或是产品，在拆装、维修等方面都非 常方便，一个零部件损坏后，只需对零部件进行加工，而不会导致整体的瘫痪； 同时，研究榫卯构造，对于产品设计思路的延展和产品设计方法的扩充也有着 非常重要的意义。 1 3 课题研究的依据 1 3 1 前期工作研究依据 榫卯构造的精巧，其实早已被发现并应用于工业设计中，如由e v e l i n a j o h a n s s o n 设计的采用类似榫卯构造的椅子，没有使用任何的钉子和胶水。但 在榫卯构造原有理念的基础上，能否从中再提炼出对于产品设计的指导方法， 是本课题研究的重点。在对本课题的研究中，将收集相关资料，对榫卯构造及 陕西科技火学硕十学位论文 其特点进行分析和总结，挖掘出其独有的优势与产品设计相联系起来，在对已 有的与榫卯构造相似的产品设计方法，如在对绿色设计中的模块设计方法进行 分析的基础上，得到基于榫卯构造的应用与产品设计上的方法上和思路上的创 新突破，更好的发展绿色设计方法理论。 1 3 2 理论依据 榫卵构造理论，榫卯构造的基本资料的收集。 产品设计学，目前已有的产品设计方法的研究。 绿色设计理念，绿色设计的概念、起源、发展等。 现今已有的将榫卵构造用于产品设计的案例的收集。 1 3 3 技术依据 扎实的设计功底、对榫卯构造的独到认识和对产品设计的高灵敏度。 相关计算机设计软件的辅助支持，如c o r e l d r a w 、p h o t o s h o p 、3 d m a x 、 s o l i d w o r k s 等。 1 4 本课题的主要研究内容 本课题的主要研究内容见图1 1 。 2 榫卯构造在产品设计中的研究与应用 一_ i _ - _ l i l _ _ _ - _ - _ l _ _ l i _ l _ l - l _ - l l _ i l - _ - - i _ - i - _ _ 一 产棒 品9 d 设构 计造 的与 关 系 中国古代家具中的榫卯构造 = = = = = = = = = = = = ：= = = = = = = = = = = ：= = = = = = = = = 中国古代建筑中的榫卯构造 产品设计的基本现状 主曼塑兰曼堡兰i 产品设计的基本现状 i 榫卵构造理念的设计 关于模块化设计l l 与模块化设计 榫卵构造理念的设计与模块化设计的比较分析 榫卯构造理念在产品l 关于产品设计中的创新i 设计中的创新设想蓄茹霭荔藿纛翥蚕i 蚕覆吝i 石囊丽 设计物件的挑选 圈 面翮 设计方案的确定与说明 圆 磊玉闻 图卜1 论文研究框架 p i c1 1t h ef r a m e w o r ko f t h e s i sr e s e a r c h 3 蠹匪 在一定范围内选择一些产品根据其功能的需要，采用榫卯构造创新理念设 计系列产品 基 陕西科技人学硕十学位论文 2 榫卯构造的研究分析 2 1 关于榫卯构造 汉字作为世界上最早的文字，已经有6 0 0 0 余年的历史了，而可能比之更 早出现在历史上的，则是作为中华民族独特的工艺创造的榫卯构造。早在7 0 0 0 年前的河姆渡文化中，榫卯构造技术就已经出现在原始先民们居住的木结构的 房子中。榫卯构造是中国建筑中最早具有科学设计意义的语言，在我们民族文 明发展史上，如同汉字的发明源远流长、自成体系。传统建筑的精华是以无与 伦比、错综复杂的榫卯构造斗拱设计而赋予它生命的。家具发展规律是传承了 传统建筑木结构原理，经典的家具如同建筑的浓缩，让我们更容易体会先民们 的智慧。 2 1 1 榫卯构造的概念 什么是榫卵构造，我们可以先看看一些专家给出的定义。 在l9 6 8 年出版的简明大英百科全书中，将榫卯构造解释为：接头的目的 是将两个构件固定在一起，使其尽可能的坚固，并不使接头暴露，榫结合就是 将一个零件的加工榫头或卯头，嵌入另一个被接合零件按划线凿出的榫眼或榫 槽内。 侯世光在l9 8 6 年指出：榫接乃是木材两相结合，一凹一凸互相接合的部 位。凸的部位称之为榫头，凹的部分称之为榫孑l 。 19 8 8 年卢俊宏给榫卯构造定义为：“榫 与“笱 同音，乃是木材两相结 合，一凹一凸互相接合的部位。凸的部位称之为榫头，凹的部分称之为榫孔。 19 8 9 年王世襄认为：榫头与榫孔的合称，泛指一切榫头和榫孔而言。切削 榫头之水平构件称为横杆，而切削榫孔之垂直构件则称之为立柱i l l 。 可以说榫卯构造中的榫是一个凸出的构件，如果用中国古代哲学来看，可 以理解为阳；卯为凹入的构件，卯口是凹的形状，可称为榫孔、榫眼或卯口， 如果贯通了就称之为卯眼t ：】，可以理解为阴。榫卯构造是用比较直观而原始的 方式来将两物体相互衔接，物体靠的是木构件的摩擦力链接，因此尺寸必须非 常合适，如果榫是方形的，则卯口也为方形，榫是圆形的，则对应的卯口也应 为圆形，可丁可卯儿。即两者形状保持一致。当两者合而为一时，是一种阴 阳相合，称为榫卯构造，榫卯构造主要的作用是连接及固定两个或多个构件。 2 1 2 榫卯构造的特点 中国古代建筑以木构架结构为主要结构方式，以榫卯构造为主要连接方 式。很多木塔，木结构的宫殿、庙宇等很多物件都因为合理的榫卯构造连接、 4 榫卯构造在产品设计中的研究与应用 结构布局合理，在历经或大或小的地震、大风等自然灾害面前，都依然具有较 好的抵抗力，保持比较完好的状态至今。 榫卯构造从其出现到现在，筑就了很多的奇迹。大家都知道法国著名的埃 菲尔铁塔，一直以他独有的姿态挺立着，这归功于它是用螺栓和螺母来进行链 接的方式，而不是用焊接的方式一次性成型连接在一起的。从力学角度上来说， 链接可以分为铰接、柔性链接和刚性链接。螺接属于柔性链接，稳定性远好于 刚性连接。 因此，榫卯构造的特点之一，也是榫卯构造非常显著的优点在于中国的榫 卯构造属于柔性链接，榫和卯之间一直会存有一定的空隙，而它正好可以利 用这个空隙来通过连接构件间相互摩擦和形变来释放能量，从而使构件可具有 相当良好程度的弹性和自我恢复的能力。 榫卯构造除了能让物体有良好的自我修复能力外，还有符合绿色设计理念 的特点在其中。如家具或建筑等物体各部分构件采用榫卯构造来连接制作，在 有问题出现后对其进行维修和更换也都会变得比较简单，只需要将有问题的零 部件拆卸开来维修即可，对于材料和人力来说都能起到很好的节约作用。 2 1 3 榫卯构造的发展 可以说榫卯构造的发展是通过中国历代大木构建筑系统的不断演进而发 展成熟的。我国榫卵构造结构的制作技术最早出现在距今约七千年的浙江余姚 河姆渡村干阑中，这是一种比绳索扎缚更加直接，也更加高级的嵌接技术。随 后，我们可以通过各种榫卯构造类型的时间来作为榫卯构造发展的一条串联线 索。在考古工作中，我们于先秦楚墓和汉墓出土的家具中发现了暗榫、透榫、 半榫等几种方法。到了战国时期，细木工的榫接结合方式又丰富起来，有直榫、 鸠尾榫、圆榫、端头榫、搭接、嵌榫、嵌条、蝶榫、横槽嵌槽结合、直榫斜接 等共十种之多【5 j 。大约到了晚唐、五代时出现了夹头榫，很多匠师们受到启发 将榫卯构造运用到桌案上来。随着硬木家具的生产，发展至明代和早清时期， 插肩榫成为明清家具常用榫卯构造特征，榫卯构造的技术更是达到顶峰。 2 1 4 研究榫卯构造的必要性 产品设计能力在推动一个企业甚至国家的生产技术方面的作用是毋庸置 疑的。当今世界各国中，作为工业设计发源地的德国，享有产品设计世界第一 声誉的意大利和日本f 6 j ，以及后起之秀的韩国，在工业设计领域是比较成功的。 谈及这些国家的产品设计，都有其独特的或者比较醒目的风格，这些风格或是 在长期的摸索中形成，或是与国人的习惯特点有关，或者和国家与民族的文化 相关联。 陕西科技大学硕士学位论文 工业设计是为制造工业产品所进行的设计，它包含产品外部和内部的设 计。工业设计对于产品的外观和性能，生产技术的发挥，以及品牌建设能够产 生最直接的影响。工业设计在一个国家的产业振兴与发展中有着特殊的地位和 作用，是制造业中的核心和关键所在，也是制造业发展的先导行业和龙头。 许多国家都已经把工业设计作为国家创新战略的重要组成部分，希望通过 加速工业设计的发展带动整个制造业的发展。在当今竞争激烈的国际市场下， 工业设计已经成为制造业竞争的源泉和核心动力之一，是企业品牌的重要因 素。工业设计所创造的产品品牌，是产品个性化的结果。发达国家很多事实证 明，好的设计创意会极大地推动企业技术创新的发展，工业设计的创新水平直 接影响技术创新水平，日本汽车业的发展就证明了这一点【7 l 。产品的设计能力 成为了商品在国际市场上的影响力成为重要影响因素之一。 中国的工业设计目前还处在发展的阶段，处在寻找自我特点的过程当中。 作为有着五千年文明的古国，丰富的中国的符号和元素是设计的一大财富。英 国建筑学家安德鲁博伊德在插图本世界建筑史一书中提到，“中国建筑 就是如此方式的中国文化的一个典型的组成部分，很早便发展成为它自己独有 的性格，这个程度不寻常的体系相继相承地绵延着，到2 0 世纪还或多或少地 保持着一定的传统” 。 榫卯构造作为中国元素之一，深深地影响着我们的思想。我们可以从很多 成语或是俗语中看出，比如出自楚辞，( 圆凿而方枘兮，吾固知其龃龉( 音 举与) 而难入) 的有句成语叫作“方枘( 音瑞) 圆凿( 音座) ，现今用此成 语比喻双方意见不合，不能相容，配合不好，格格不入。原是人们在用木料制 作器具时，凿出的卯眼叫作凿，削成的榫头叫作枘，凿和枘的大小形状必须完 全一致才能合适的装配起来，( 圆形的榫头是不能固定在方形的卯眼里的) ，( 可 简化做枘凿或凿枘) 。与其相反的一个词叫“丁是丁，卯是卯，( 丁指榫头) ， 讲的是做事严肃认真，一丝不苟。 榫卯构造可以说成就了东方工业文化的特色，因此，引用具有足以代表本 土或者国家和民族的文化创意元素，来作为国家生产和制造发展以及企业转型 创新的设计方法，是非常明智的。将榫卵构造作为元素来研究，并将研究成 果应用于设计当中，利于产品设计形成自己的民族文化性，能很好的体现产品 的创新性。 2 1 5 中外对榫卯构造的了解和使用 榫卯构造虽然是中国最早创造，但在建筑及家具或其它器物的构造中，中 外也都有运用榫卯构造组合的例子。如古埃及的榫卯构造中，出现了榫眼、榫 6 榫卯构造在产品设计中的研究与应用 和楔形榫，还发明了很多的连接方式，在其第一王朝时期出现了有暗榫接合的 木床。 榫卯构造在西方开始被认识并应用的时间大约是18 5 0 年至19 0 0 年间的英 国地区的工艺思潮时期，也称为美术工艺运动。自从19 7 6 年瓦特发明了蒸汽 机之后，工业器械迅速发展开来，众多的工艺机械的发展取代了大量的人口劳 动力，及机器取代人力的时期，引起了人们两方面的反应，一方面因为器械、 技术等方面的改良和进步，确实给人们的生活和工作带来了便利；但另一方面， 随着工业的发展，引发了大规模的失业，传统手工艺也漫漫遗失等一系列的问 题。人们开始对机器产生不满与愤怒的情绪。在这种环境下，英国的w i l l i a m m o r r i s 在于l8 51 年参观了在伦敦举办的万国博览会后，对于工业机器加工， 大肆工业产品同样化的现状感到厌恶，决定投入设计行列i 。 除了美术工艺运动中最主要的代表人物英国的w i l l i a mm o r r i s 之外，还有 一位名叫g r e e n eb r o t h e r s 的美国设计师，对于美术工艺运动也是积极的拥护和 支持，他的作品涉及很多方面，包括建筑、室内设计和家具设计等，他在设计 上广泛的运用包括大木作中的斗拱，小木作中的榫接，角牙等很多东方的传统 元素，因而作品富有强烈的东方风格。 g r e e n eb r o t h e r s 应用五等缺榫构造进行设计的实例。其设计方法运用了明 式家具中多项传统的技法：l 、桌板以贯穿方拴边接进行收边修饰；2 、框架部 分抽屉下缘以罗锅枨设计运用；3 、抽屉框架部分则是采用三等缺榫；还有以 和室风格作为主要之设计元素，并将十字搭接应用在吊挂座的案例以及应用键。 榫接采用贯穿方榫接贺复插销作为主要之结构来进行设计的案例，如图2 1 、 2 2 和2 3 为g r e e n eb r o t h e r s 的榫卯构造应用案例。 图2 1g r e e n eb r o t h e r s 的榫卯构造应用案例 f i 9 2 - 1a p p l i c a t i o nc a s eo fm o r t i s ea n dc o n s t r u c t i o nt e n o n b yg r e e n eb r o t h e r s 7 陕两科技大学硕士学位论文 图2 - 2 搭接构造应用案例 fi9 2 - 2a p p l i c a t i o nc a s eo fl a pc o n s t r u c t i o n 图2 - 3 键榫接构造应用案例 f i 9 2 3a p p l i c a t i o nc a s eo fk e ym o r t i s ec o n s t r u c t i o n 2 2 中国古代产品中的榫卯构造 榫卯构造在中国的古建筑、古家具、古玩具中都被广泛的应用。 榫卯构造实在可以被誉为是中华民族的巧妙构思和独创，其工艺巧而复 杂，环环相扣，扣扣相关。中国古代历朝的建筑、家具以及其他一些木构建， 与西方的砖石刚钉等的“刚 性不同，木构件都没有使用钉子，仅仅采用榫卯 构造来进行相接，应用太极似的以柔克刚的思维，将不可预测的大自然的一些 灾害迫害力化解成最小的伤害程度，这些榫卯构造经过上千年的时间和岁月的 洗礼，依然光彩不减。 我们当代的建筑设计以抵御9 度地震为目标，而不能不让人钦佩的是，我 国传统的木结构建筑基本上能达到这个要求。一座大型的由成千上万个甚至无 法计数的单位组合而成的宫殿式木构建筑，变化无端，错综繁杂，榫卯构造使 8 榫卯构造在产品设计中的研究与应用 得建筑严丝合缝；一座小式的构造简单的古建筑，少也要有数以百计的木构件， 都成功的经受了大自然的考验，比如天津蓟县独乐寺的观音阁，已经建成了千 年左右，仍然屹立不倒【。】。不论大小建筑，家具，这样多的木构件，除椽子、 望板外，其余构件几乎全部都是凭借榫卯构造结合在一起的。木结构的形式和 榫卯构造的方法，可以说是中国古代建筑的一个主要结构特点。 仔细研究榫卯构造的功能，发现它可以使千百件独立的、松散的构件紧密 结合成为一个符合设计要求和使用要求的并且具有能够承受各种荷载能力的 完整的结构体。木结构本身的防震性能较好，再加上木结构的各部分之间绝大 多数都是采用榫卯构造来相接，所以这些节点都属于柔性连接；木材本身也具 有一定的韧性，即使遇到突然的自然界的袭击力量时，比如地震，仍可以屹立 不倒do 。 榫卯构造在家具方面的运用有着非常悠久的历史。中国的古典家具在海内 外都是名气十足的，这与其使用榫卯构造有很大的关系，结合雕刻等艺术手法 将其功能性与艺术性很好的融汇在一起。榫卯构造体现出了家具与建筑的密切 关系。从众多出土的文物考证得知，我们的祖先早在春秋战国时代，在木结构、 榫卯构造的应用方面就已经达到了非常成熟的地步。如我国出土的战国木椁， 从其榫卯构造中木构件的精细和复杂的程度，可以看到，企口到复杂的凹凸的 构件的咬合以及木榫的穿插，都相当到位，充分显示了当时的木工匠已经对木 结构语言的使用已经非常娴熟j i l l 。大家都很熟悉的宋李械所著的营造法式 一书中，对榫卯构造技术就作了一定的记载。如图2 - 4 所示的宋式榫卯构造举 例。 鸽 二珂三 嘶 迮嘲 螬螅 管 ，羹i 遣 i 舌濠 = 虱詹 j 篙 武 誊 y 叫l 缱 三 霸蟪 t t j 嘶 + 七 专 翻 塑三 嘲 _ 迮 霹习 鍪o 。，。 。 、 7 蕈曩 图2 4 宋式榫卵构造 f i 9 2 4s o n g - s t y l et e n o nj o i n tc o n s t r u c t i o n 9 陕两科技大学硕士学位论文 在出土的春秋战国漆木家具中，我们可以看到用于壁板交角处的明榫，用 于台面、案面的暗榫和半榫，用于板面与板面之间拼接的燕尾榫，以及用于台 面与桌腿或者桌腿与底座之间的通榫，于江西省贵溪属于年龄晚期崖墓中出土 的两件木制架座残件，发现了方形的榫槽，在信阳楚墓出土的木俎、雕花漆几 等，都采用了各种各样榫接的方法，将足与案面、足与框架、屉板木梁与边框、 床框与围栏矮柱之间来进行连接，结合牢固，形状美观，其高超的、接近完美 的榫卯构造技术令人惊叹不已。宋代是中国家具承前启后的重要发展时期。家 具腿型断面多呈圆形或方形，构件之间大量采用割角榫、闭口不贯通榫等榫结 合。这些结构历经数代精益求精的发展，都形成了中国传统家具的重要特征， 并沿用至今。 榫卯构造被看作是中国传统建筑和古典家具的灵魂之一。其精妙的结构， 神奇的连接形式，也可以说是中国哲学中“器以载道 思想的最好诠释。榫卯 构造中一凸一凹，象征阴阳，结合以后又融为一个整体，这正是对中华民族文 化意识中“阴阳”观的最好诠释，同时，“以柔克刚 的抗击自然灾害时的方 式，也都是对中华民族审美情趣的高度浓缩和中华民族特点的体现。 由于大部分古典家具所采用的榫卯构造都隐藏于物体外部造型之内，所 以，我们在欣赏古典家具的时，更应该透过其外表，以一种内在的理性的甚至 带有一丝神秘的思维去分析、探秘和研究。他们就像人类一样，通过丝丝细节 之处透露出各自的鲜明的或婉约的性格特征。如中国文人气质在造型线条上讲 究韵律的特点则可以由明式的黄花梨中体现出来。它们在材料上讲究花纹意向 的完美。而以中原地区为代表的软木家具，其大漆的自然风化和包浆更具有宋 元高古的风格；不过，无论南北的代表性古典家具，它们都有一个共同的特点： 那就是似隐若现，虚虚实实，变幻莫测。 在历代的家具之中，清式的家具承袭了明式家具在结构上的榫卯构造，将 插销挂榫的特点充分发挥到极致。清式家具透过那些精致的榫卯构造，线条流 畅的造型、舒适优雅的艺术气息，把材质、工艺和艺术完美的结合在一起，称 得上是中国古典家具中的巅峰之作。 到了明清时期，建筑的榫卯构造较之唐宋时期，大大地简化了，但仍然保 留了榫卯构造固有的功能。我们从现存的实物来进行考察，明清时期的建筑也 历经了几百年，但是因为各种