（设计艺术学专业论文）传统家具结构在现代材料和工艺中的探索.pdf

摘要 摘要 中国家具有着悠久的文化基因和历史传统，不论是在制作方面还是它的形式或结构方面都有 着与众不同的创造力和吸引力。我们在利用传统元素进行现代家具的更新演变时，更多的用到是 他们的形式或装饰风格，这是非常正确的选择。但是，作为智慧的象征之一，家具结构，尤其是 其榫卯结构更能让人感受到古代工匠们的心灵手巧的一面，而令人遗憾国人对于这种智慧和经验 却不够重视，所以在现代国际风格大行其道的今天，如何充分挖掘前人的智慧和创作的灵感是我 们这里要探讨的问题，而对传统家具进行新的思索更是对中国文化的一种负责的表现。相信中国 博大精深的文化和家具史将成为世界家具设计师向往的圣殿。 这次课题通过对传统和现代家具的结构的分析和比较，以及相应的材料和加工方面的介绍和 分析，着重思考我们现在所能做的一些对传统的改进和可行的创作思路，从而拓展对传统的理解， 使其在现代发挥更大的功能。重点在于运用传统结构的原理尤其是其力学的原理和材料的张力结 构等方面的知识，并将其融入到现代风格的家具中。作为设计本身，风格不是重心，创作的多样 性也是由设计师本人所决定，所以这次课题的研究范围比较自由，主要还是提出一种解决问题的 方法。 关键词：传统家具：榫卯；力学；材料；加工 江南大学硕士学位论文 a b s t r a c t i th a sal o n gh i s t o r i ct r a d i t i o na n dc u l t u r eg e n ew i t hc h i n e s ef u r n i t u r e w h i c hh a ss p e c i a lc r e a t i v i t ya n d a t t r a c t i o ni nm a n u f a c t u r i n go rh i sf o 帅a n ds t r u c t u r e w h e nw ee v o l v et h ef u r n i s h i n g sw i t ht r a d i t i o n a l e l e m e n t s a l la b o u ti st oc h o o s et h es t y l eo rd e c o r a t i o n s t h i si sa c t u a l l yt h ev e r yb r i g h tc h o i c e h o w e v e r , b e i n go n es y m b o lo ft h ew i s d o m t h ef u r n i t u r es t r u c t u r e e s p e c i a l l yt h et e n o n c a nb ef e e lo ft h ed e nb y t h ec r a f t s m a n ，b u tw h a tap i t yt h a tp e o p l ec a n n o ts e em u c hi nt h i sw i s d o ma n de x p e r i e n c e s oh o wt od i g t h ea n c i e n t s b d g h t n e s sa n di n s p i r a t i o ni so u rm a i np r o b l e mw h e nt h ei n t e m a t i o n a ls t y i eb es o f a s h i o n a b l e a l s oi ti ss o m er e p r e s e n t a t i o nw t ht h er e s p o n s i b l eo ft h i n k i n gt h ec h i n e s ec u l t u r e it h i n kt h e g r e a tc u l t u r ea n df u r n i t u r eh i s t o r yo fc h i n aw i l lb et h ep a l a c et h ew o r l d w i d ed e s i g n e m y e a r n i n g t h i ss u b j e c tt a i k sa b e u tt h et r a d i t i o na n dm o d e r nf u r n i t u r ew i t ht h e i rs t r u c t u r et ob ec o m p a r e d ，a l s ow i t h t h e i rm a t e r i a la n dp r o c e s s i n gt ob ei n t r o d u c e d t ol e tu st h i n ka b o u tt h ev i a b l ei m p r o v e m e n ta n dd e v e l o p t h eu n d e r s t a n d i n go ft r a d i t i o nt op l a ym o r ef u n c t i o n t h es u b j e c tp u t st h ek n o w l e d g eo ft r a d i t i o n a l s t r u c t u r e ，t h em e c h a n i c a lp r i n c i p l ea n dt h es t r a i no ft h em a t e r i a li n t ot h em o d e ms t y l ef u m i s h i n g b e i n g t h ed e s i g ni t s e l f , t h es t y t ei sn a tt h ec e n t e r , w h i l et h ev a r i e t yo fc r e a t i v i t yi sd e t e r m i n e db yt h ed e s i g n e r s s ot h es u b j e c ti sf r e et oa d v a n c eas o l u t i o n k e y w o r d ：t r a d i t i o n f u m i t u r e ；t e n o n ；d y n a m i c s ；m a t e r i a l ；t e c h n i c s 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地 方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含 本人为获得江南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示谢意。 签名： 日期：。b 锣年乡月g 日 | 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解江南大学有关保留、使用学位论文的规 定：江南大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和 磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编 入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、 汇编学位论文，并且本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。 保密的学位论文在解密后也遵守此规定。 签名：导师签名：张插易 日期：。的7 年岁月l 日 起点、终点和节点 “历史在前进着么? ” 绪论 作为一种道德的实体，家具在出现了几千年后进入新的殿堂。人们完全可以凭借身体游 走于世界，但却不能脱离片刻的属于自己的空间。充斥空间，用一种不合时宜的话说，让人 们的四肢从地面解放出来，这些都属于家具的功能范畴。用现在的眼光来看，它们已经变成 完全的人们享受智慧和排遣无聊的手段设计本身也是如此。有一部分历史仍被完好地保 存下来，成就了经典，它们摒弃轻浮和喧哗，凝视着属于它们的那个世界，宁静、深邃、感 性的和理性的。而剩余的那些则充斥在街头，橱窗和角落。生命的故事由此展开。 家具是空间的延伸，是人们反思自我和世界的通道。在这里，没有起点，也没有终点。 一切思考经由物的实在而传达出来。人们不断探索着这个领域内的新奇的想法，希望能打破 长久的束缚。于是，和其它产品一样，批判，反批判，现实，超现实，永无止境地轮回。人 们对家具的理解和争议也从未停止过，它是如此地富有歧义及真实地反映现实以至于人们总 喜欢不停地摧毁和再创造它们，就像对待城市的建筑一样，虽然有些困难，但毕竟是尝试前 进的方法。 从人类需要坐的那一刻开始，“节点”就成为这个标准：联结地面和空间，起点和终点， 过去与未来，虚拟与现实。虽然也有人提出异议，但我们宁愿承认在某种程度上，家具是人 类思考问题，也就是跨越现实与理想途径的节点，又是人类反省自我，从现代社会中解脱的 良方。这种无止境的对立体，矛盾的综合体和社会前进的标尺给了所有接触和尝试接触这一 领域的人无限的好奇：从诞生之日起，注定成为人们超越现实和实现梦想的工具之一。 我们已经忽视了很多东西，人类发展成这样子也是迫不得已，但并不意味着我们可以放 弃某些东西。比如在对待手工业者的态度上，传统的褒扬和批判已经没有任何意义，取而代 之的是新的思考：在历史中它们究竟处于什么地位? 我们是否有必要重新认识他们以使古老 的智慧能流传下去? 人类的胜利终究是站在前人的肩膀上的，但并不是说我们不需要用更大 的勇气去打破这一规则。“历史一旦脱离了轨道，人们就无从得知自己从何而来，往何处去。” ”1 现代实验先锋们将对历史的重塑和尊重放置于奇特的社会圈子里，重构他们对于现实的模 拟和理解。也许若干年后，我们仍然沉浸于这种模糊和清醒的意识边缘而无法自拔。 1 1 安藤忠雄的作品与思想，中国电力出版社2 0 0 5 年版p 3 0 江南大学硕士学位论文 社会背景 设计在成为另一个产业的今天，家具行业正处于它的旺盛期：不论是社会的需求还是个 人的崇拜，都使它充满前所未有的挑战。人们不再遵守种种条规去发现事物，而是利用各种 形式的探索，从哲学到材料学，从情感到伦理道德。社会的任意一种现象都可以在家具上得 到再现。高品质的生活使我们有时间回忆起前人的所作所为，体验历史和未来。人们沉浸在 追求物的刺激，追逐时间与空间的感觉中，而有一部分人从中脱离开来，体验苦涩、凝重和 冷漠。新一轮的思潮在设计里漫延，无穷尽的变化、探索，实验和争论也在持续着，复古、 回归、解构、重构，这些词被翻来覆去地引用。人们体验着从未有过的速度感和由此引发的 虚无感。在这里，哪怕是微小的变化和静止都会引起好奇。每个人都争相向前。 这种变化或多或少地影响了家具的格局。现在，只要是探索性质的工作都值得鼓励，因 为源源不断的社会问题让设计师们一遍遍地思考：未来的方向在哪里，我们走过的路是否正 确? 所以，当旧的材料被加以新的利用，或是已经被抛弃的物体重新组合在一起时，所引起 的不止是人们的惊异的目光，还有社会的批评和争论以及由此带来的设计师对设计的责任的 思考。人们把更多的精力投入到物体所带来的一系列影响中去，而不是物体本身。就像北京 奥运会会馆一样，本身是一个实体，但在理论角度却是一个诱惑个充满非议、斥责或 赞扬的精神的实体。 另一方面，我们依旧不能同历史分道扬镶，就像每一个当代都会跨越前几个时代一样， 我们仍然和过去有着不可分割的关系。超越过去，超越未来成为永恒的主题。在这种情境下， 跳出历史的范畴而创造出一种属于整个时代( 包括过去) 都认同的设计是一项艰难的尝试， 而不是仅停留在对过去的反思的层面。人们普遍提高的审美和趣味对家具这一行业提出了更 高的要求。不仅是环境性质的，更要能多方面反映主人的崇拜和对形而上的追求，各种元素 的融合和带有回忆感的物品也是必不可少的这个领域内的事物都在发生着微妙的变化。 今天的褒扬正变成明e t 的批判。嬉皮士和古典没有痕迹地糅合一社会也正向着莫名的让人 难以预测的方向发展着。在传统价值观已失去约束力的条件下，自由和变化已是人类追逐浮 华的象征。任何事物都是不确定，充满疑惑和值得再造的。对于社会来说，不断得被抛弃和 重新寻回自己的价值正是许多人在做的事情。人们汇聚在一起，没有生命地徘徊。 正是这种混乱，让片刻的纯洁显得弥足珍贵。设计师们不断创造属于自己的世界，或逃 避社会，或用设计的手段来讽刺社会，同样是对未来乌托邦的向往的反映。在现实里，通过 把玩周围的事物达到解脱的目的。家具设计师更是将自己当成纯正的手工艺人，品尝着动手 的美妙。或许这种心态成就了一批令人刮目相看的设计。当然，不可能所有的东西都脱离社 会，人们同样会关注新的变化、趋势和动态，只是相对于其它产品而言，家具所展现出来的 2 绪论 人们面对自我的手法显得更加直接和纯粹。 课题的目的和意义 传统家具结构巧妙用料节省，坚固耐用，是人工与自然晟伟大的结晶，尤其是纷繁复 杂的连接结构，这种奇思妙想更是令人叹为观止。但可惜的是，我们对于结构的探索却停滞 不前。一方面，西方的技术的引进让我们大开眼界，各种材料的混合处理使得家具不再是木 制品的代名词，另一方面，传统的复杂加工工艺也不适应现在低成本高效率的制作要求，很 多独具特色的部件和结构正在消失。其实，只要我们善加利用，不难把这种结构的神髓与现 代相结合。因为在新的时期下，只有适应了新条件的传统工艺才能焕发出更诱人的光彩。 鉴于此，我想让古人的智慧在现代高技术社会得到发扬。通过家具这一庞大和具有特殊 意义的设计分支，来体验造物的快乐。主要通过中国传统家具结构的分析研究，发现其中能 给我们启示的地方和创意点，并与现代材料和加工工艺结合，运用到现代产品( 主要是家具) 的设计之中。其实也是设计方法的一种有益的尝试。不光是中国传统家具，任何东西都可以 用来借鉴和再创作。通过家具结构的研究，不仅能总结出一套家具设计的大致方法，更为重 要的是，在弘扬民族精神和追求传统之创新的今天，有着特殊的意义。传统家具的巧妙已是 世人皆知，但占有大量珍贵的资料的我们，却始终跳不出这个圈子，而眼睁睁地看着国外的 设计师们潇洒地操刀，任意地结合中国的本位文化。归根结底，对于过去我们仍有顾忌，或 是对于家具设计仍把握不到前人的精髓。所以在现在这个丰富的世界里，不管是对传统的传 承还是改良，都是值得肯定的。 国内外研究现状 国内的家具历史比较早，但变化不大，审美和工艺等依旧停留在以前的水平，但自西方 引进了先进的理念和加工技术后，也有了自己的一套理论和特色：在传统和现代之间徘徊。 相比而言，国外的环境要开放得多，比如说丹麦的家具有优良的手工精制的传统，但他们并 没有放弃利用先进科技改进传统的机会；意大利的家具一直在批判和传承中发展，试验性就 是它的最大的特色，但它也并没有因此固步自封，相反，意大利始终走在创新的最前沿，诸 如此类。而一个最主要的问题，每个国家的文化都有其相应的历史，吸收历史是大家都想做 的，有的吸收其表象，有的则吸收其精髓，比如日本的建筑。家具也是如此，我们在进行一 系列的挖掘的目的就是要发现其物质和文化之间的联系，然后赋予它们新的生命，新的灵魂。 国内的这方面的研究，基本上是对中国传统家具形式的分析和探讨，但毕竟形式只是家 具突出的一个方面，而不是全部，所以仿得其形并不意味着仿得其神。而且，由于中国家具 3 江南大学硕士学位论文 的结构的复杂工艺和制作方式使得很多人只停留在结构的形式方面而没有做真正的探索。相 反，国外在家具方面的研究要广得多，他们不拘泥于历史，而是大胆地探索和创新，吸收本 国的文化特色并互相结合。所以这种设计更现代，更富有活力且更有味道。而且当今设计界 的一股设计之风就是复古，人们乐于用传统的设计元素进行新的创作，i i 的是满足人们对于 怀旧事物的依恋。欧洲的设计师更善于用各种材料和方式制作家具，表达了对新事物探索的 渴望。所以，中国的历史积淀足以造就一种新的设计潮流，只要我们用心去发现。 主要的研究内容和方向 这次论文主要通过对明清家具的连接结构进行归纳分析，以及它的创造点的分析，结合 现代的各种材料和手段进行家具结构的探索。在家具结构方面，是对明清家具最常见的连接 结构作归类和总结，提炼前人的创作经验；并且用归纳分析的方法，分析家具的承重结构。 在现代材料和工艺方面，则是通过资料收集整理，提出各种材料的特性和相应的加工手段； 而在实践方面，则希望能将传统的家具结构的原理进行适当的创新和铺展，最终要达到的目 标是从传统出发，结合实际，但不拘泥于传统进行现代化结构的创新研究。 课题的创新点 通过对传统家具结构的研究产生新的可以被利用的价值和手段 新旧结合创造更大的家具设计的空间 4 第一章 中国传统家具结构的基本特点 第一章中国传统家具结构的基本特点 【本章概述】本章通过中国传统家具结构的分类和力学的分析，指出这篇论文的是以传统的结构 为蓝本而进行的探索中国传统家具的核心榫卯结构在某些方面体现了中国家具的本源一一人与 自然的和谐共生而力学的分析则是这次课题的出发点 1 1 传统家具的概述 中国传统家具发展到明代中期，已趋完备，因此一般 来说，明式家具和中国传统家具几乎可以划上等号。当然， 乾隆之后的清代家具也是中国传统家具，但是由于太堆砌， 最终僵化，因此我还是以明式家具为代表。什么叫“中国 传统家具”呢? 江苏工艺美术9 9 年1 0 月第6 期对明 式家具的定义是：“明式家具指明代中期至清代前期( 至乾 隆年止) ，前后二百多年间生产的，以黄花梨木、鸡翅木、 铁力木、紫檀木、酸枝木等优质硬木为主要用材的家具。” 因此，明式家具作为中国传统家具的顶峰，其结构和工艺 具有典型的代表性。而榫卯结构作为中国传统家具的精髓 和灵魂，代表了中国家具真正的特点，也是中国传统家具 1 - 1 明黄花梨圈椅 能在世界占有一席之地的重要原因。( 图1 1 ) 1 2 传统家具的主要结构类型和特点 1 2 1 榫卯结构的概述 榫，剡木入窍也。俗谓之“榫头”，亦作“笋头”。而卯与此相对应，就是能插入榫的凹 槽，两者构成了中国传统家具的最大特色榫卯结构。中国传统家具的榫卯结构来源于当 时的建筑，以木材作为原料，然后通过木材间的相互作用产生牢固的力学效应从而延长其使 用寿命，到明代达到高峰。海外性坚质细的硬木因郑和下西洋而不断进入中国，使匠师们对 于硬木操作积累了丰富的经验，把复杂而巧妙的榫卯结构按照他们的意图制造出来。构件之 间，完全不用金属钉子，鱼鳔粘合也只是一种辅助手段。全凭榫卯就可以做到上下、左右、 粗细斜直连接合理，面面俱到。其工艺之精确，扣合之严密，间不容发，使人有天衣无缝之 感。硬质材料对榫卯要求特别高，这是硬质材料本身的特点所致，它不像其他软木那样有耐 受性。 5 江南大学硕士学位论文 1 2 2 榫卯的成因 榫卯结构是在历史的发展中不断演变而来的，据考我国应用榫卯结构已经有7 0 0 0 余年 的历史了，早在新石器时代的河姆渡文化中就已经发现有了榫卯结构的运用，经过了漫长的 实践、演进，日趋合理，才有了现在我们看到的精湛复杂的手t t 艺。而且可贵的是我们的 工艺不是为了复杂而复杂，是为了牢固实用和精美。中式家具中拒绝铁钉是有相当的理由的。 就拿简单的t 形结构为例，如果简单地用铁钉组合在一起很难保证其结构的稳固性，很容易 改变木枨之间的角度，而榫卯精确地插入式的结构就可以完全保障其牢固度，并且铁钉会不 断的腐蚀、老化，对有“万年牢”之誉的中式家具完全不适合，如果应用，就是败笔。还有 一点就是高端的硬木家具材质都很坚硬，如果用铁钉还易造成木材劈裂。另外环境气候因素 也不容忽视，南热北冷，南湿北干，家具不可避免地会出现开口、张嘴等现象，影响结构的 牢固性，而榫卯结构的家具反复多次都不会影响其寿命和牢固性。在元亨利的库房里有一件 从民间收来的黄花梨的盆架，已有一些磨损，充满沧桑感，一看就是有年头的东西了，简单 的几根棍儿组合在一起还是那么结实，榫卯结构的厉害可见一斑。 1 2 3 榫卯的主要分类 榫接合有多种类型，分类方式不同，其表现形式也不相同。 按榫头的形状分：直角榫、燕尾榫、椭圆榫、圆榫。 按榫头的数目分：单榫、双榫、多樟。 按榫头与方料的关系分：整体榫、插入榫。整体榫是直接在方材零件上加工而成的：而插入 榫与零件是分离的，常用的插入榫为圆榫。 按榫头与榫眼、榫槽接合形式分：开口榫、半开口榫、闭口榫；明榫、暗榫。 按构合作用来分，可分为三类： 一类主要是作面与面的接合，也可以是两条边的拼合，还可以是面与边的交接构合。如槽口 榫、企口榫、燕尾榫、穿带榫、扎榫等。 另一类是作为。点。的结构方法。主要用于作横竖材丁字结合，成角结合，交叉结合，以及直 材和弧形材的伸延接合。如格肩榫、双榫、双夹榫、勾挂榫、锲钉榫、半榫、通榫等等。 还有一类是将三个构件组合一起并相互连结的构造方法，这种方法除运用以上的一些榫卯联 合结构外，都是一些更为复杂和特殊的做法。如常见的有托角榫、长短棒、抱肩榫、粽角榫 6 第一章 中国传统家具结构的基本特点 等。 一些常见的榫卯： 攒边结角榫：除了床、架类以外，所有的家具都由框架和面板组成。特别是框类与板组合成 椅、台、桌、凳的面子在家具中占据着特别重要的地位，就象人的面孔一样重要。既要美观 又要耐用坚固，也是最容易变形遭损的重要部位，是历代家具制作匠师格外注重的部件。框 榫结角与板面的结合形成攒边结角榫，个中的学问特别有意思。木框料四根，两根长而出榫 的叫“大边”，两较短而凿眼的叫“抹头”，这是长方形家具的面子。传统家具都做明榫，长 方形家具大都横向陈列，如长条桌、长条茶几、大供桌之类。大边做榫，短边( 抹头) 凿眼， 结合以后，明榫则在侧面，不影响正面木纹的美观，榫与大边联为一体也很牢固，所以形成 “大边”做榫的传统。现在通行做半榫( 暗榫) 也都以“大边”做榫为准。结角榫分“单榫”、 。双榫”( 又称夹榫) 、“来往榫”和“保角榫”四种：单榫在“大边”两头在厚度的中间各做 一榫，相对的在“抹头”两头的中间各凿与榫规格相同的眼；双榫则做两只榫，榫与榫之间 留有相等的空隙，相对的抹头料两头则凿相同的两眼；来往榫是在“大边”与“抹头”料两 头分别各做一眼一榫，榫与眼紧靠。中间无空隙，结合后，两榫相交成直角十字形，受力均 等且平整，如果做联脚的明式家具，面框来往榫则将腿中间十字锁住，特别牢固耐久，而且 不易拆开，需向四个方向拉开才行，比单榫、双榫都先进实用；保角榫则是在单榫的基础上 分别在“大边”开榫的尖端开一斜眼，在抹头开眼的尖端留一小榫，这样两料结合其功能又 像来往榫。不同的是在同一平面上眼与榫分前后，而来往榫则在同一位置榫与眼分上下。该 榫适用于宽面框的结合。使面框经久不易跷变。比较而言，单榫易于制作；双榫结合比单榫 咬得紧，牢固平整；来往榫既紧又平整，比较先进；保角榫与来往榫有异曲同工之妙。相对 的后两种榫操作较难。 抱肩榫：抱肩榫是有束腰家具的腿和束腰、牙条相结合时使 用的榫卯。有束腰的方桌、条桌、方几、长条几多采用。腿 是在束腰的部位以下，切成4 5 度斜角，并凿成三角形榫眼， 以便与牙条的4 5 度斜尖及三角形的榫舌相拍合。斜肩上或 留或后装上上窄下宽的燕尾挂销，与开在牙条背面的槽口套 挂，有些挂销可使牙条和束腰结实、服帖地和腿足结合在一 起。注意挂销上口要向内稍许倾斜，这样牙条装上去越拉越 紧，反之则会离缝。既左右拉不开，又前后不脱离。( 图1 - 2 ) 夹头榫：夹头榫是案形结体家具最常用的榫卯结构。四足在 顶端出榫，与案面的底面卯眼结合。腿足上端开口，嵌夹牙 1 - 2 罗汉床的一条腿 条牙头，故其外观腿足高出在牙头之上。这种结构四足把牙 7 江南大学硕士学位论文 条夹住，连接成方框，上承案面，使案面和腿足的角度不易变动，并能很好地把案面的重量 分布传递到四足上来，稳定牢固。 楔钉榫：楔钉榫是用来连接弧形弯材的一种十分巧妙的榫卯。圈椅的扶手，部分圆形桌几的 面和托泥用此法做成。楔钉榫基本上是两片榫头合掌式的交搭，但两片榫头之端又各出小舌， 小舌入槽后便使两片榫头紧贴在一起，管住它们不能向上下移动。此后更在搭口中部凿成长 方孔，将一枚断面为长方形的头粗而尾细的榫钉贯穿过去，使两片榫头在向左向右的方向上 也不能拉开，于是两根弧形弯材便严密地接成一体了。 综角榫：综角榫结构是在桌腿与板面边框衔接处自长短榫的根部起向上削出4 5 度斜肩，斜 肩内侧挖空，板面边框转角处靠下一点的位置亦剔成4 5 度斜角，组合时边框斜角正好与腿上 的斜肩吻合，使边框外沿平面与腿的外平面拼合成一个平面。结果只在结合处留三条棱角和 三条拼缝，而这三条棱角和三条拼缝又只有一个交点。由于它具有多角形的特点，故此人们 常呼之为“粽角榫”或“粽子角”。 卡子榫：卡子榫比较简便，操作也很方便。将四根面框料刃头都锯成4 5 度，不留榫不打凿眼。 只要紧紧结合，然后在每只角的当头锯成同一宽度同一深度的槽，再取一块与槽同宽的木板 锯成直角三角形，插入两角相接的槽中，直角吻合。一面是木面相合，木纹美观，另一面则 是木口与木面相合，木纹差异很大，不协调。论加工方便，不失为一种简便方法。我国南方 和日本多用此法。另有一种半圆形内卡，作法与三角外卡相反，适用于中小件圆形面框。其 作法是：将圆形面框拼接车成，在每块拼板的接缝处，由内而外用圆形锯片锯出半圆形的槽 口，然后取与槽弧度相同的厚度略薄的圆形木片嵌入槽中，胶粘结合即可。再合上面板，这 样圆形内卡在面板和面框中间，外面看不见，不会脱落，非常牢固。南通红木小件即用此法。 挂榫 8 楔钉榫夹头榫 第一章中国传统家具结构的基本特点 燕尾榫 1 2 4 榫9 口的优缺点 综角榫 1 - 3 各种榫结构 插肩榫 中国榫卯结构的优点为：榫本身即是家具部件的联体，材质一致，榫和家具寿命相同， 而且安装方便，也方便维修和替换。不会像西方家具那样：金属配件锈蚀氧化，部件极易自 然损坏而使家具散架。金属配件与家具材质不同，结合以后，软硬不一，易磨损，易移动， 易散架，甚至修缮也很困难。而且有些结构是属于越用越牢固的类型，即随着岁月的流逝， 它们之间的作用力到了难以拆卸的地步。所以这也是中国传统家具的一个问题之一。另外， 由于精致的榫卯本身对于木材的选料和加工工艺的要求非常高，所以不可能形成大批量的生 产，也就是只能服务于少数贵族，而那些普通家庭使用的大多是简陋和粗糙的榫卯结构。 榫卵结构是传统家具的精髓所在，是传统家具的基础，可以说没有精湛的榫卯工艺就没 有传统家具的现在，不是完全用榫卯结构制作出的家具也不能算是地道的中式家具。正是这 些不显山露水的完美结构给了我们生活中太多回味，太多留恋和太多的骄傲。在这个怀旧而 又张扬，自我而又崇尚自然的时代，传统古典家具在我们对返璞归真、对生活品质的渴望中 让我们尽情享受它古典、自然、唯美的品质中散发出的芬芳。 1 3 结构的力学分析 下面举一些比较经典的传统结构的例子，来阐释力学在这方面所起的作用。 一般来说，榫在接触的表面会产生摩擦力和压力，而在结构上又有重力在起作用，所以 要达到的一个主要目标就是使两个或三个联系的结构在上下前后和左右都不能随意松动。有 些结构通过重力起作用，有些则通过摩擦力起作用，但总的来说就是保证有足够的接触面。 9 江南大学硕士学位论文 比如燕尾榫在安装时可以上下安装，但安装完毕后在其前后和左右方向都不能移动，所以只 要固定其上下的两端就能将整个结构固定起来。而接触的表面面积越大，所受的力也越大， 结构就越牢固；但同时也会增加其加工难度。如果验尾榫的斜角过大，则在尖角端会产生过 大的应力，从而影响结构的耐久性。( 图1 - 4c ) 破头榫的力学也非常巧妙，通过一个三角形的木片来达到阻塞横杠脱出腿部的目的，木片给 双榫增加了很大的压力和摩擦力，而双榫的运动方向也仅限于左右，这样，只有将双榫的榫 头从腿部中敲出时，才可能将此结构脱开。( 图1 _ 4b ) 挂榫是一个比较标准的梯形受力，突出的榫片呈上小下大的梯形，使横档部分不会从左右或 前后脱开。而项面用木板压住后就可以使整个结构上下也不能移动。通过突出的榫的受力使 结构稳定的方法在传统家具中使用得比较常见，而且这种榫结构在制作方面也非常简单，大 面积的接触面积在材料变形方面也有突出的优点。( 图1 - 4 a ) 楔钉榫的结构最为经典，两个圆柱形的靠肩通过两个榫舌，形成上下固定的整体，然后中间 的插销片可以将两个榫结构的左右的运动锁定，而插销的梯形状结构又可以使整个结构在前 后方向上也不能运动。这个结构是典型的通过三个部件的互相作用来达到互相牵制的效果， 较大的表面接触增加了承载面积，使得受力能传递到其他部位而不会影响榫头的使用寿命。 孔明锁也是通过三个部件的相互制约而形成稳固的力学结构，其中，a 片将力传递到b ，而b 将力传递到c ，而重力又对a 起作用，所以这三个部件在从上往下的力的作用下是牵制的， 可靠的，而从下往上受力则可以轻易地将孔明锁解开。( 图1 - 4d ) 综角榫是通过四个部件连接起来的一个主体，上面的两个边框通过交插互相作用，而与桌腿 的受力是通过两个突出的榫头与边框的摩擦来产生的，组合时边框斜角正好与腿上的斜肩吻 合，使边框外沿平面与腿的外平面拼合成一个平面。结果只在结合处留三条棱角和三条拼缝， 而这三条棱角和三条拼缝又只有一个交点。这些复杂的结构在力学的作用上达到了一个平衡， 使每个部件都能够相互作用而不是只是集中在一个或两个部件上。( 图1 - 4e ) 三叉结构通过三根支角和三根横梁起作用，而三根横梁又通过榫卯的交接互相产生作用。其 中每一根横梁都受到左侧横梁的压力和右侧横梁的支持力而达到平衡状态，整个系统处于一 个绝对稳定的状态，唯一的问题是在安装的时候需要三根横梁同时安装才行。这也是一个力 的传递的典型。( 图i - 4f ) 1 0 第一章中国传统家具结构的基本特点 d 楔钉榫 1 4 传统结构所引发的思考 e 综角榫f 三叉结构 1 4 各种榫的力学分析 传统的结构的特点在于将几个部件所结合的复杂的力学系统的实现，通过力的传递和重 力的作用将一些可移动的部件结构变为不可移动或固定的结构。这样就巧妙解决了拆装的问 题，也就是说，在装完之后，由于重力和摩擦力的作用，在岁月的经历下会变得越来越结实， 因为力是沿着相反的方向进行的，而在拆卸的时候，只需将一些小的插销或插片轻轻敲打出 即可，满足了家具装运和维护的要求，也使得家具的零部件可以随时更换和修葺。 这种通过力学作用的好处是任何材料，只要是具有一定强度的材料，都可以用这种方式 进行结构的组装和研究，对于金属和塑料等材料也是一个很好的例子。而通过部件之间的相 互啮合的结构也能减少额外的连接机构所带来的麻烦，特别是对金属家具而言，不同的材料 之间的伸缩率的不同导致结构的不稳定的现象就可以通过这种方式解决。而传统结构的精细 的做工也是让木料之间的空隙尽量减少到最小，以防止空气或水分在里渗透从而影响之间的 牢固性。而另一种方式就是通过木材本身的弹性来设计家具，比如一些床具和书架就利用木 板的弹性来做文章，也有以实木的弹性为出发点进行的设计，总的原则就是充分利用力学对 江南大学硕士学位论文 于材料的作用所产生的稳定的效应。 榫卯结构在一些玩具中的体现尤为明显，图1 - 5 为一六轴孔明锁( 亦称鲁班锁) 的结构， 通过互相咬合的缺口来达到相互牵制的目的，一旦安装完成，则此结构为永久牢固性结构。 传统的智慧在这里一览无余，中国古人对木材的应用已达到炉火纯青的地步，而对于后人的 启发也是相当有指导意义的。在现在加工和材料方面都已经有长足进步的同时，如何利用结 构来实现高效率的家具设计和生产是一个很有趣和有意义的话题。 三根孔明镜六根孔明锁其中的榫卵结构 1 5 各种孔明锁 1 2 第二章国外现代家具的基本状况 第二章现代家具的基本状况 【本章概i 蜘本章主要阐述了现代家具的基本状况，包括它的设计趋势，设计理念，设计思想等， 但主要还是从实木家具的结构着手进行分析，并比较传统和现代在结构方面的异同，探讨了传统 结构在现代发展的可能性与现实性 2 1 现代家具的设计趋势 每一件物品都是一个象征 罗兰巴特r o l a n db a r t h e s 谈到家具，不可避免地说到它未来的发展前景和当代的一个趋势。几年前人们还在苦苦 思索的一些东西今天就变成了大众的话题，流行已不再流行，人们更加注重实际和现在。不 同地域产生的设计风格和潮流也在相互交汇和影响，人们能很快地了解最新的设计动态从而 跟上时代的步伐。而米兰、巴黎、科隆等时尚风向标的推陈出新的设计理念也影响着设计界。 比如这几年内就有几个比较集中的设计趋势：环保、废旧材料的再利用、新材料的利用、简 洁再简洁以及多样性。 环保以及旧材料的使用是一个永恒的话题，而且是一个严肃的问题。现在我们所看到的 各种新奇的用各种废旧材料所做的探索在前几年看来是荒唐的甚至是可笑的，这就是时代的 残酷性，它让人不得不去面对现实而充分利用周围的每件事物。而且旧材料并不意味着少设 计，相反，它使人们找到了更多的创造新事物的方法。最主要的一点，除了对公众的责任感 产生影响外，它也间接激发了人们挖掘熟悉事物，探索新的可能的本能。这种在道义和现实 中都被承认的做法己得到世界的认同，而且正在成为一种时尚潮流。比如用废报纸捆成的沙 发，或用喝剩的啤洒瓶做成的躺椅等，人们关注的已不是设计本身，而是通过设计所看到的 一些事物，比如它的任务，资源的循环利用，人的关注自然的程度等等，在某种程度上比一 些新材料更朴素和打动人。 但是，设计师不会因此而停止探索新事物，包括发现利用新材料的可能。材料永远是一 个让人着迷的学科，不仅因为它丰富的创造性质，而且更多是让人产生创造的欲望，就像人 们发现新大陆一样。比如现在杜邦回的可耐丽雪材料的使用就是一个很好的例子。1 9 6 6 年，杜 邦 开发出了c o r i a n 西丰才料，经过几十年的研究，终于到了一个实用阶段，这种质硬，表面颗 粒细腻，可塑性极强的优秀材料正吻合了设计师灵活多边的创作手段，提供了前所未有的广 阔空间。而材料的加工技术的发展也让一些旧材料展现了它隐藏的让人着迷的一面。木材的 1 3 江南大学硕士学位论文 加工技术如此多样以至于一些大的复杂的曲面现在也能轻而易举地完成。新事物的前进永远 伴随着材料科学的进步。 简洁再简洁，这是一条真理。“设计理念越深刻，形式就越彻底。”口1 简洁也就意味着高 效以及处理问题的简练，也是设计师对产品理解的深浅的一种反映，就算是形式结构复杂多 样的家具，也一定透露出简洁明了的信息。而且，这样的家具是如此的与众不同，以至于人 们会惊讶与事物的存在性。这种设计师必备的手段吸引了无数人为之而努力着。现代家具趋 向于一个共同的特征：将人从空间中解放出来，提供一种行为和思想上的自由。而家具作为 工具之一，其前提必是充满变幻和可操作性的，简洁的结构意味着人们可以非常轻松地与物 体融为一体，而不必担心其操作上的烦恼。另外，当这一产业经过辨证和风格的大变迁后， 人们终于发现了永远的美：一种追求纯净的踏上圣堂的道路：勿需用太多的装饰，但又充满 意味。科隆家具展的家具就已了这样一种气质：人们把玩着巧妙的结构或形式，创造出独一 无二的设计理念，然后又在精神层面上赋予题目禅般的宁静而深透的内涵。一种与环境相融 合的无与伦比的概括和提炼。 而另一种设计现象已逐渐成为全球设计新趋势，在 欧洲，正如语言文化上的统一以及地域上的分离一样， 2 1 世纪的设计也被认为是多样化的，从整体上讲发展 的前景是乐观的。设计来源于生活或“生活方式设计”， ( 这种必然的改变) 正影响着新世纪的设计。当我们 继续花大量的时间( 在钱上) 在我们的生活空间上， 2 - 18 b c d 这些仍然是我们关注的主要焦点，但是，这私人的舒 适空间正在改变。二十世纪九十年代的拥有有机形状和良好手感表面的家具设计如今已不能 满足感觉上的需求，设计师们正转向一个更少有人涉及的领域，以光泽和听觉为元素，设计 的成功与否与人的情绪相联系。一种新的思潮影响着新世纪的设计趋势：关注人的情感，以 高科技、新材料、新工艺为手段，创造具有流传性的作品。( 图2 1 ) 装饰与技术成为2 0 0 6 年家具行业最具主导地位的主题? 如果我们承 认这个观点，也就是说他们之间的联系非常密切，几乎可以算得上是因果 关系我们经常接触需要利用精密的技术来表现的装饰设计，因为这种装 饰需要在三维中生成，而不仅仅停留在表面由材料引起的形式的混合是 通过以不寻常方式的操作和联合工作完成的，因此使家具类别变得混乱而 复杂但是激进的外形设计实验背后的指导原则似乎并不是那么具有讽刺 阁大师系列丛书编辑部编著安藤忠雄的作品与思想，中国电力出版杜p 2 2 1 4 第二章国外现代家具的基本状况 性，也不像孟菲斯的有益刺激用花朵华丽装饰或者包裹着货真价实的昂 贵外套座椅，或者是利用旋转模压技术制成的复杂外形也并没有引起任何 的争论它们在政治上是正确的有趣的，同时也是可预见的当然，肯 定也会有些特例产生翻 2 2 现代家具主要结构分析 2 2 1 现代实木家具特征 从商品品质角度定义，实木家具是指主要承重构件采用实木构成的家具。这是一个面向 社会的解释，即是社会属性定义。从制造技术角度定义，实木家具是指主要承重构件采用具 有与实木有相近加工和连接特征的材料构成的家具。这是一个面向制造的解释，即是制造技 术属性定义。 现代实木家具不同于传统意义上的实木家具，它表现出如下几个方面的特征： 传统实木家具的原材料是实木，而现代实木家具的原材料是实木或是与实木有相近加工 和连接特征的材料，如实木拼板、集成材、胶合木等材料都可以用与实木相同( 或极为相近) 的连接方法和加工方法制造家具。 传统实木家具又称框架式家具，它是以榫结合的框架构件或是框架嵌板结构构件所组成， 框架为承重构件，嵌板镶嵌于框架之上只起围合空间或分割空间的作用，结构为整体式，不 可拆装。现代实木家具既有框架式结构，又有板式结构。结构既有整体式，又有拆装式，但 拆装式结构的比例越来越高。整体式实木家具以榫接合为主，拆装式实木家具则采用连接件 接合，或是榫接合与连接件接合并用。 传统实木家具采用手工或机械加手工的加工方式，现代实木家具强调要采用工业化加工 方式，并要符合绿色产品要求，即在材料、结构、加工工艺、产品流通等方面必须与现代社 会需求、先进生产装备、先进技术保持基本一致。为此，现代实木家具的构成方式和接合方 法完全不同于传统实木家具，必须从现代实木家具特征角度，对传统实木家具构成方式和接 合方法进行改良，或是创造新的构成方式和接合方法。 两( d o m u s ) 0 0 8 p 1 4 0 1 5 江南大学硕士学位论文 2 2 2 现代实木家具榫9 口结构类型 直角榫接合 直角榫接合由榫头与榫眼组成。榫头由榫端、榫肩、榫颊、榫侧组成。榫眼有闭e l 榫眼 和开e l 榫眼两种，闭e l 榫眼习惯上就称榫眼，开口榫眼习惯上称榫沟。根据接合后榫头部分 的可见性，榫接合可分为明榫、暗榫、开口榫、闭口榫、半闭口榫接合。榫头与榫眼装配后， 榫头端面暴露在外表结合称为明榫接合，榫头端面不暴露在外表的接合成为暗榫接合，榫头 侧面不暴露在外表的接合称为闭e l 榫接合，榫头一个侧面暴露在外表的接合称为开闭口榫接 合，仅有榫头一个侧面的某些部分暴露在外表的接合称为半闭口榫接合。 为了提高直角榫接合的强度，应合理确定榫头的方向、尺寸及榫头与榫眼的配合公差。 榫头的长度方向应与方材零件的纤维方向基本一致，如确实因接合要求倾斜时，倾斜角度最 好不大于4 5 度，榫眼的长度方向应与方材零件的木材纤维方向基本一致。 椭圆形榫、圆形榫接合 整体式椭圆形榫、圆形榫是直角榫的改良型，克服了直角榫接合的榫眼加工生产效率低、 劳动强度较大、榫眼壁表面粗糙等缺陷，在框架类现代实木家具中广泛被采用。榫头的方向、 尺寸及榫头与榫眼的配合公差可参考直角榫的要求，榫头的厚度应与加工榫眼的钻头规格相 一致。在设计中应注意，目前生产中广泛采用的加工整体式椭圆形榫( 圆形榫) 设备，仅能 加工出单榫，且榫肩是一个平面。 燕尾形榫、u 形榫接合 燕尾形榫多数用于抽屉等箱框的接合。燕尾形榫的种类，按榫头的显隐关系可分为明燕 尾榫、全隐燕尾榫、半隐燕尾榫三种。按榫头棱边的形状可分为锐棱燕尾榫、隐棱燕尾榫二 种。因锐棱半隐燕尾榫的榫沟部分的机械加工工艺性差，在生产中大多数被隐棱半隐燕尾榫 取代。 指形榫接合 指形榫用于零件的接长和角部接合。指形榫长度为l o - 4 5 毫米，指倾斜度为1 7 5 1 1 2 ， 指顶宽度t 1 为0 4 - 2 毫米。 圆榫接合 圆榫接合按功能分为强度型和定位型两类。强度型圆榫接合作用是获得高的接合强度， 1 6 第二章国外现代家具的基本状况 因此榫与孔的径向配合要求较高，装配时需施胶。定位型圆榫是配合连接件共同完成接合， 圆榫的主要作用是实现被接合零件间的定位，辅助增加接合强度，装配时不施胶。 圆榫应选用密度大、材质较硬、有韧性的木材制成。圆榫制成后用塑料袋密封保存。圆 榫与圆榫孔长度方向的配合应为间隙配合，即圆榫孔深度大于圆榫长度，间隙大小为0 5 - 1 5 毫米。为了提高强度和防止零件转动，通常需要至少采用2 个以上圆榫进行接合，多个圆榫 接合时，圆榫间距应优先选用与加工设备相一致的孔间距系列。 复合榫接合 有时因零件的断面尺寸、材料的力学性质、木材的纹理方向、接合强度要求，接合点的 位置等情况比较特殊，在同一接合部位上采用单一形式的榫往往难于满足接合要求，此时可 采用复合榫接合。如图是直角榫与圆榫复合的一例。这种复合榫接合常用于零件的断面尺寸 较小而接合强度要求较高的场合。下图是指形榫与圆榫复合的一例。虽然指形榫的接合强度 高，一般不需要与其它榫复合，但图中的l 型零件上，指形榫的方向垂直于木材纹理，其强 度极低，此时插入一个圆榫进行补强。 l 形榫 2 , 3 现代家具结构案例 指形榫饼形榫 2 - 2 现代榫接合 独木舟该床的组装和和稳固性能完全取决于使用者。尽管安装起来有些麻烦，然而绝不需 要特殊的技能。每个组件都具有特殊的功能特点，而且组装的时候不需要胶，工具、钉子或 其他任何金属或橡胶配件。床具本身包括了所有必要的层压板部件、组装说明以及一瓶油漆 用来喷涂床的表面。层压板组件是激光切割的，靠张力维系起来。由于有这样的张力系统， 每张床都有很好的弹性，坚固、稳定，而且重量很轻。( 图2 3 - 1a ) 1 7 0 m u 江南大学硕士学位论文 g a u c h o 这是一个极其简单的凳子，原理也非常明了，利用两块弯板的特性，不用工具就 能进行组装，这是一个最简易的燕尾榫的结构，