沙发框架结构的可拆卸性探讨

■王麒宇，钟世禄 Wang Qiyu & Zhong Shilu

(南京林业大学家居与工业设计学院，江苏南京 210037）

1 我国沙发发展的概述

在中国历史上最早出现沙发雏形的是汉代。在《西经杂记》中，描写汉代王公人的生活状况时，冬季有“韩天子玉”和“土提”。在此基础上，这种厚层织物的座椅，“玉数”，可视为沙发的“祖先”。唐代宫廷中出现了带靠垫的皇家用椅。虽然外型结构和生产技术非常讲究，但根据椅子的功能要素要求来看，它仍然属于简单的沙发[1]。19世纪80年代初期，那时中国的上海，有一位名叫毛茂林的中国人，靠维修倒卖旧木器为生，一次偶然的机会他得到一款旧沙发并拆开研究结构，做出了第一个沙发，取名“安言斯”。20世纪初期，西方的流行家具款式流入中国，海派家具开始流行，沙发逐渐被中国人民接纳和熟知。在新中国成立后，在统一生活标准和配给的时代下，我国的沙发制造业逐渐形成了自己的生产模式，在中国内陆沿海诞生了一部分沙发作坊，但在新中国之前沙发作为一种新型海派家具，还是属于名贵家具并没有走进平民百姓的家，由于在使用率和市场占有率上不高，沙发行业没有得到快速发展。新中国改革开放以后我国的经济飞速发展，沙发在今天已成为一种流行的家居用品。巨大的利润使得设计师和厂家的对于沙发改进设计有了足够的动力。现在，沙发作为一种人的精神诉求，是一种不可或缺家庭文化元素[2]。

2 可拆卸家具概述

可拆卸性设计是一种绿色设计，其起源可以追溯到1900年。当时一家德国家具公司为了满足顾客的实际需求，利用几种不同尺寸规格的板木设计了一款书架[3]。这种可拆卸的书架在某种意义上成为了第一款利用模块化思想设计的家具产品，成为时代的先导。可拆卸性产品设计在设计初期首先需要考虑其被拆卸后是否还能够被多次利用，其次是要使拆卸后的产品合格，即具备完整的使用功能和安全质检的达标，最后再以设计为主导对结构进行细微调整，使得产品易于拆卸、易于维护、利用率高，在产品成为废弃物时还能够回收，保护环境。这种设计不仅降低了综合成本，而且有助于延长家具和部件的寿命周期[4-6]。

3 可拆卸沙发的结构

3.1 传统沙发的主要内部框架结构

木材制成的沙发内框架在当前的消费市场上占主流，内部的结构为框架结构，大部分由扶手面板、插头档、靠背侧板、底座前后横档、塞角等若干小部件固定结合而成。在传统沙发的内部框架材料的使用方面来看，大多是制作师傅凭个人经验制作，形成了大量使用不同尺寸与不同规格和材料的局面。其使用材料包括板材、以及不同规格的木方（图1、图2）[7]。沙发内部的结构用生物胶、金属螺钉和榫卯固定结合，形成不可拆卸的沙发结构，部件之间相互作用，使得沙发框架极具稳定性。但是在出现沙发三个子结构系统中的某一结构系统发生损坏，更换修补时就变得极其麻烦。

3.2 可拆卸沙发的功能系统

沙发框架整体功能系统可分为三个子结构系统：座框架子系统，后支撑框架子系统、扶手框架子系统。在这个三个子系统中，座框架子系统和后支撑框架子系统可能是最具挑战性的设计领域[8]。三个子结构系统的功能在达到普通沙发所具备的基础使用功能的条件下，最为重要的是要满足拆卸和组装的需求。在沙发行业柔单生产的主流商业模式下，产品的造型固定无法做大的改变阻碍了沙发的多样性。其最主要的原因是可拆卸部件较少，初期设计采用整体化设计思路，使后续的结构组装变得单一。在上述功能均满足的条件下，可拆卸沙发的零部件数目、形态、使用方法和安装顺序以及拆卸加工的方式便成为了首要考虑的问题。

3.2 可拆卸沙发的内部框架结构

可拆卸沙发的设计解决传统沙发的痛点，即连接方式的简洁、材料种类少和规格的统一。调研沙发行业，沙发的内部框架相比实木椅类家具和板式家具结构更为繁琐。倘若将沙发整体拆卸到单一零部件水平进行运输售卖，是不妥的。这样组装进程并不能够缩短，则是愈加繁琐，成本不降反升。如果将相似性较高的功能部件变得统一，将部分变得不可拆卸并做到连接方式相同，这样不仅简化了部件与部件之间的装配步骤，同时也便于拆卸，更满足大多数人的需要。沙发主体结构中的三个子结构系统通常是固定的，不需要分离。例如：沙发座的框架和沙发扶手的框架可以作为相对独立的结构单元不做分割，但它们之间是可以再用螺钉结合，木榫接合或胶接合。确保客户根据自己的喜好进行选择或定制，这使得沙发企业应该投入精力去研究沙发部件的可更换性和可拆卸性。通过前文所述，一方面可更将部分模块变得不可拆卸如座框架、靠背框架、扶手框架，三者可以统一使用螺栓连接或通过特定家具的接口连接来保证连接牢固度。另一方面想要避免拆卸复杂、装配复杂的问题，就得从原材料入手统一材料的规格，最大程度的减少材料种类。

4 可拆卸沙发框架结构设计方法

近年来得益于实木家具和版式家具迅速发展，两类家具的工厂逐步走向自动化的机械无人工厂。软件家具内部框架的标准化是一股不可抗拒的趋势。拆卸工作的第一步要考虑到的因素即是提高效率、降低成本，也是设计可拆卸构造的根本。零部件、连接件和接口一直是家具行业将产品可拆卸化的突破口，从沙发三部件接合部位来看，如何在设计中优化三者的匹配关系，使其更具合理性成为了可拆卸沙发框架的第一道难题。

■图1-图2 传统沙发的内部框架结构

■图3 沙发木架结构标准化设计路径图

■图4-图5 接口方式

■图6-图8 可拆卸沙发

4.1 减量化与通用化

减量化是大幅度减少零件、连接件和接口的数量与类型。可以试着从以下三个方面入手：①形状整合：如将框架形状规则的小部件直接简化为较大的平面部件。②零件整合：对零件进行分组和预装配，把功能近似的零件提前装配成一个整体备用，以此来缩短装配时间。③生产资料整合：统一材料种类和部件之间只在必要处设计接口以减少接口的数量。通过以前的预装配来降低沙发整体装配的复杂程度。通用化参考于板式家具的制作模式，在减量化的基础上将接口和连接器进行统一，在批量生产下，由于多数零件的尺寸是一致的即可通用便于更换。

4.2 标准化

有了减量化和通用化的基础便能实现标准化设计，标准化是可拆卸性的核心,是面向生产前的规范性更深层次的设计。沙发是一款通用且制造技术上相对成熟与市场容量充裕的产品，各个沙发企业都拥有统一的标准和与之对应的生产模式，满足标准化的必要条件。标准化进程可尝试从以下四个方面研究：组成技术、互换性设计、数字化、标准化，（图3）[9]。对现有产品进行全方位的翻新必然伴同风险，风险来自于产品内部是否同样兼具了创新前的基本功能要素和整个市场对于新产品的接纳程度。标准化在一定程度上能够限制上述风险，零部件的统一限制了产品的选择空间，提高创新设计效率的同时并不限制产品的创新性。

4.3 模块化

有了标准化设计作为根底便能实现系类模块化，这是一种从相互独立延伸到丰富多变的设计思维[10]。可拆卸家具设计与模块化设计之间的关系是相辅相成的，模块化是指产品中各部件的性能、规格和结构都是相互独立的，拆卸后的各部件之间不仅能独立进行基本的工作，同时也能够成为互换的单元。利用模块法设计沙发框架时，首先必须对模块进行定型、归类和分档[11]，可拆卸沙发模块之间的接口方式可分为直接式和间接式[12]。直接式一分钉结合、榫结合、铰链结合以及其他连接件结合等等，通常表现为功能模块直接通过自带接口连接。例如：扶手子系统（左）+座框架子系统+靠背子系统+扶手子系统（右）组合成为一个完整可拆卸沙发，各模块系统相对独立，通过接口组合形成另一个更为强大的功能系统。间接式为家具模块通过专门接口模块连接通常表现为单独的模块需要另外一个特定的外界接口连接。例如：扶手子系统（左）+座框架子系统+靠背子系统+接口模块+座框架子系统+靠背子系统+扶手子系统（右）组合成为一个双人或三人座的可拆卸沙发（图4、图5）。采用标准化处理过后的接口符合现代批量生产模式的基本诉求，对沙发框架设计来说是一种新潮的探索。

5 可拆卸家具设计实例

（图6）的可拆卸沙发是玛吉家居（Manacan）的一款产品。这是以布艺为主可拆卸式沙发系列，在拆装上简略便捷，不需要其他特殊工具。在框架结构上，沙发各子系统可以独立、多样的装配，发生损坏时也可以单独更换独立的子系统，接口处的设计可以实现轻松拆装。玛吉家具为了解决接口处强度不足的问题，从大量的古建筑结构研究中获得灵感，研发了交叉扣技术，此技术不仅解决了接口强度问题，还改进了拆卸和装配工艺，玛吉家具的模块化定制模式也由此而生。这款产品与传统沙发相比最大的成功是解决了家用布艺沙发在长时间使用后需要清洗的痛点。可拆卸沙发是顾家家据（KUKA）的一款产品（图7、图8）。图中可以看到靠背子系统可以单独拆卸，与扶手和座框之间通过螺杆连接，将螺杆拧下即可将扶手拆卸。通常在电梯口或大门口，由于电梯门标准宽1.1米，高2.1米，传统三人不可拆卸沙发很难进入，这款可拆卸沙发巧妙优化了运输不便的问题[13-15]。

6 结语

随着时代的发展，人们对沙发的运用诉求也悄然发生着改变。从近现代对沙发高不可攀的传统观念，到居家生活的必需品。本文从传统的沙发框架不利于拆卸与维修和更新这一问题为出发点，总结了沙发在生产加工过程中存在的问题及影响沙发拆卸的结构因素，剖析了现代生活对可拆卸沙发的需求，得出可拆卸式沙发的设计能起到一定降低生产成本的效果，在大规模定制的社会环境下，本文探究了如何将传统沙发结构进行简化加工这一问题，陈述了推行可拆卸沙发的重要性。大量的定制需求也使得模块组装的通用化，零件的标准化，产品和材料的减量化成为了可能。不仅增大了沙发的生产和运输的利益，也证明了可拆卸沙发的推行再诸多方面存在着价值。为后续沙发框架的标准化设计研究提供了理论意义。