技术美学对榫卯结构再设计的启示

2018-03-02ChuLeiZhuYi

家具与室内装饰 2018年1期

■褚磊朱毅 Chu Lei & Zhu Yi

(1.2.东北林业大学材料科学与工程学院哈尔滨 150040）

1 榫卯结构概述

所谓榫卯结构，就是指两个木质零件连接时所采用的一种凹凸接合的连接方法。榫和卯的咬合，凹与凸的连接，起到零件之间的连接作用。

榫卯结构最早的应用可以追溯到1973年发掘的新石器时代晚期文化遗址——河姆渡遗址，遗址上发现了存有榫卯结构的木构件。河姆渡文化的原始居民为抵御兽侵和防潮避水所建造的干栏式建筑，就运用到燕尾榫、插入榫、企口榫等多样的榫卯形式（图1、图2）。这种主要运用在大小木作中的结构方式历经数代人的研究、改进及创新，几经造化，成为中国最早具有科学设计意义的语言[1]。榫卯结构用于建筑的同时，也广泛用于家具，是中国古代家具的主要结构方式，虽然单个构件都比较单薄，但恰恰是因为连接采用了榫卯结构，所以整体能承受巨大的压力。结构的稳定往往不在于单一个体，而在于相互连系和支撑，各种精巧榫卯构件不胜枚举。中国古代家具中对榫卯结构运用最为科学精密的当属明式家具，这使得明式家具稳定实用且符合力学原理。经过几百年的变迁，大批流传至今的明式家具仍很坚固，除木材的特定条件外，主要原因是榫卯结构的科学性[2]，足以抵御南方的潮湿和北方的干燥，这在人类的轻工业制造史上堪称奇迹，是比汉字更早的民族印记。

2 技术美学概述

由于现代工业的兴起和新兴科学技术领域中产生的带有规律性的特殊美学问题，包括现代产品设计和大规模的工业体系生产构成中提出的不同于以往的美学问题，这些美学问题具有不同于其他领域的表现形式的特殊性和美的规律，于是逐渐形成为一门更具特色性和专业性的学科——技术美学[3]。说到技术美学，就一定要提到艺术。技术美学反对为了艺术而艺术，它倡导为了艺术的同时，不能脱离现有的技术水平，同时也要保留实用性。技术美学认为，艺术从未脱离过技术，而技术也从未背离艺术。技术和艺术俨然是一对“同胞兄弟”，这一观点已成为中外学者之共识。李政道曾说：“科学与艺术是不可分割的，就像一个铜币的两面，它们共同的基础是人类创造力，他们追求的目标是真理的普遍性”[4]。威廉.弗莱明说：“现代技术的一切光辉都出现在现代艺术创作中”[5]。钱学森说：“我们应该自觉的去研究科学技术与文学艺术之间的这种相互作用的规律”[6]。美学，是艺术的审美价值和创作规律的最高范式，是艺术研究的最高形式。技术美学，则是将科学研究成果转化为艺术生产实践的要领及其规律所体现出的美学价值[7]。所以技术美学是技术与艺术融合，是将科学研究成果转化为艺术生产实践的方法、方式及其规律所体现出的美学价值[8]。

3 技术美学对榫卯结构再设计的启示

榫卯结构从起源到发展成熟的历史过程，是我们祖先对于细节的不断琢磨和对品质无限苛求的过程，是结构和技艺不断完善的过程。但是，构思与技艺如此精巧的榫卯结构在如今的家具设计学中虽然依旧占有一席之地，但家具生产实践的选择与使用却远没有以往多。新兴材料和新型连接形式的出现固然是导致其不再被大量使用的原因，但最重要的原因还是传统榫卯结构与现代生产加工的关系、与大多数使用者要求相背的原因，只有通过对传统榫卯结构的再次创新与设计，才能使其焕发出新的生命力。基于技术美学思想对传统榫卯结构进行分析，传统结构主要存在以下问题。

3.1 生产效率低下

有着中国古家具代表之称的明式家具中所运用到的经典榫卯就有数十种之多。现如今榫卯结构的发展却遇到了困难，首要难题就是生产加工问题。古代榫卯结构都是通过匠人纯手工制作，人工成本高，且制作周期长，费时费力，无法承担短期内较大的需求量。尽管现代科技水平已有跨越式发展，但通过机械制作复杂的榫卯仍未完全实现。大多数传统榫卯依旧很难在机械上通过简单模具的制作而成型。如粽角榫无法依靠现代机械设备一次性加工完成。从外部来看，其三面是45°的斜线，三角对齐，且内部有着复杂的结构，需要经验丰富的木工花费相当的时间才能做好，这无疑造成了生产效率低，制作成本高的问题。

3.2 应用发展僵化

现今在运用传统榫卯结构时，大都是“拿来主义”，直接套用传统古家具榫卯结构形式，只有古之形而无古之神韵，使得家具造型僵化无神。另外，现代家具生产包装运输趋向于“扁平化”设计，众所周知，传统榫卯结构是不可拆装结构，不适合采用先进的“扁平化”管理技术手段。榫卯结构要迎合市场的变化，创新设计，才能更好顺应时代发展。

3.3 选材方向单一

人们普遍的观点认为，要么硬如红木，要么好如金丝楠木，只有这些木材才能衬托出传统榫卯结构的价值。诚然，在中国传统榫卯家具中实木占有支配地位，所以喜欢实木家具也没什么错，错在死磕实木，把材料导向凌驾于设计之上。榫卯的制作成本高居不下，所以传统榫卯结构家具市场价格让人望而却步，不适合大众消费。其实能够被加工制成传统榫卯家具的木材种类很多，但因为认可度低而被弃用。只有坚持选材创新，拓宽选材范围，结构创新，满足实用性和艺术性，才能保证榫卯结构的生命力。

4 依托技术美学思想提出的解决方法

技术美学作为一门交叉学科，在产品设计和生产过程中都有渗透和体现，并扮演着重要角色。依托技术美学思想，技术与艺术相结合，其榫卯结构再设计的解决方法如下。

4.1 生产过程之美

不得不承认，现在只有少数的木工师傅还在传承着传统榫卯的制作技艺，并且愿意潜心学习这门技艺的人也越来越少，造成了传承纽带脆弱、专业技术人才青黄不接的尴尬现状。生产车间里大都是上岁数的老先生在操持着。年轻人受到社会大环境的影响，心浮气躁，不愿静下心去创作榫卯，加上手工制作效率底下，无法满足日益扩大的市场需求，见不到优秀的传统榫卯家具也就不足为奇了。优化榫榫卯结构的生产过程迫在眉睫，这正是“技术美学”所涉及的劳动生产过程中的技术美学问题。现代化的劳动生产是要在各方面达到符合“美的规律”的要求，不仅要求生产出的产品实用美观，生产过程甚至生产所用机械、生产创作环境都要求合乎“美的规律”。按照这一理念进行生产，即要求生产出来的产品实用与美观相结合，又必须使生产过程符合“美的规律”。

传统的榫卯生产过程对制作者的技艺有着非常高的要求，完全是纯手工制作。虽然纯手工制作赋予了作品更多的人文情怀，但不可否认这种形式无法适应现代化大规模生产的要求。纯手工制作、人文情怀，固然是一种美，但是庞大的市场和低效的生产阻碍这种美展现到更多人面前，人们只会指责效率低下的生产过程，生产过程之美也就无从表现。虽然少数结构简单的榫卯可以通过机械辅助半手工完成，但仍需要制作者精确掌握全手工的技术和工具，更不用说大部分传统榫卯结构复杂，很难在机械上通过简单模具的制作而成型。所以，想要表现生产过程之美，最重要的是提高榫卯的生产效率，优化传统榫卯结构，创新机械模具，使之适合现代化机械生产加工，提高生产效率，让更多运用榫卯结构的制品走入大众的视线，通过生产过程之美的带动，让榫卯之美更多地展现在世人面前。

4.2 创新实用之美

榫卯是结构连接时的一种选择而非必须，尤其是在当代的消费方式下，消费者更多时候只是需要物美价廉的家具。从某种意义上讲，榫卯是一种文化，而如今为了销售噱头而对榫卯结构的盲目套用，让人不禁哀叹传统文化被过度消费、缺乏生命力的悲哀。技术美学提倡，要在先进的科学技术基础上，适应不断变化和发展的审美观念，及时地设计和创造出新型的、流行的产品[9]。我们应该通过对传统榫卯结构再设计和革新，从而更好的传承榫卯，在创新设计新产品时融入榫卯元素，对传统榫卯结构进行简化设计，在进行造型设计的过程中切忌外形夸张，尽量突出材料美、结构美[10]。如宜家家具，将榫卯简化，去除冗余、繁杂部分，家具结构简单又不失乐趣,（图3、图4）。

消费者可以自己动手在家进行家具组装，这样既符合“扁平化”的要求，又省去上门安装的费用，消费者还可以收获自主组装后的成就感。

4.3 材质表现之美

产品设计的物质载体是材料，产品艺术性和技术性得以体现的物质基础也是材料，而材料的选择受到当时技术水平的限制。古代人们生产制作水平有限，所以当时榫卯制作时木材是可选材料中最适合的材料。到了现代，木材的特性已不能完全满足使用要求，传统木榫卯从力学角度来看，它的受力方式并不是木材利用的最优方案，特别是从结构设计角度来看，它违反了节点性能不能低于构件的重要原则。例如，采用榫卯结构的椅子大都是在榫卯接合处损坏，也就是结构节点处在构件之前发生损坏。随着合金属以及其他材料等逐渐替代木材的功能材料的出现，榫卯结构的选材也有了更多选择。例如用金属材质代替木材用于榫卯结构的制作，（图5、图6）。金属材质质地坚硬，呈现出富有光泽的视觉效果，极具现代感，与传统气息浓郁的榫卯结构形成强烈的对比，凸显出了技术美学中的“材质之美”。