基于现代家具的粽角榫改良初探

2020-08-14

林业机械与木工设备 2020年8期

(南京林业大学家居与工业设计学院，江苏南京 210037)

随着我国经济的持续发展和人民生活水平的不断提高，人们的价值观、审美观、生活方式等都发生了巨大变化。近年来，绿色、环保、健康等理念不断深入人心。由于现代板式家具在制作过程中使用了各种胶黏剂、添加剂等化工产品，对生产及生活环境具有潜在危害，人们在家具选购上更加倾向于天然环保的实木家具。

榫卯结构是中国古代木家具各构件间的主要连接方式[1]，在现代家具设计及制造过程中，因其结构制作上的问题常被五金连接件取代。虽然榫卯结构在现代家具设计制造中应用困难，但其所代表的中国传统工匠精神却是当今家具设计中的重要文化元素。因此，对其结构及加工方式进行改良，才能高效地在现代家具生产中应用，对于榫卯结构创新及传统文化传承具有重要意义。

1 榫卯的结构及其发展趋势

1.1 榫卯文化内涵及其结构特点

榫卯是饱含中国智慧的传统木匠工艺，诠释了我国传统家具工艺的高度和灵魂。最基本的榫卯结构由两个构件组成，凸出的部分叫榫或叫榫头；凹进的部分叫卯，也称为榫眼、榫槽。榫头和榫眼互相配合，连接并固定两个构件，凭借榫卯之间精密结构可以有效地限制木件的移动，提高制品的力学强度和承重能力。国外通过力学实验研究并证实了中国榫卯结构的科学性及其高强度[2]。

传统榫卯具有结构合理、功能实用、注重内涵、贴近生活等重要特征，蕴含着自然简约、实用科学、以人为本、天人合一的设计原则。榫卯结构并非简单的结构及分类，依据家具的功能及部位，具有不同的接合方式和榫卯形态，如抱肩榫、格角榫、楔钉榫、龙凤榫等，如图1～4所示。

明清家具是我国最具代表性的传统家具。21世纪是科技飞速发展的时代，对于我国更是经济转型、社会变革的重要时机，如何更合理地继承和发展传统家具，是我们面对的重要问题。榫卯结构是我国传统家具的核心与精髓，很多学者指出传统家具继承和创新的关键是榫卯构造[3]。

图1 抱肩榫

图2 格角榫

图3 楔钉榫

图4 龙凤榫

榫卯结构大多相对复杂，对加工精度要求较高，因此，传统榫卯结构在现代设计和制造中存在许多问题。为了继承和发展传统的榫卯结构，现代家具中的榫卯在结构与形式上同明清时期相比进行了大量的简化，这也是现代家具榫卯结构的最大特点。设计时要力求榫卯接点数量少、接合零件少、安装简单，榫卯结构的设计整体要求质量减轻，便于平板包装、运输及现场安装[4]。

1.2 粽角榫结构特点及设计要求

粽角榫是我国传统榫卯结构的代表，因外形似粽而得名，又称三碰肩或三角尖。如图5所示，粽角榫是三根方材格角相互结合，腿与板面边框皆呈45°斜肩相咬合，斜肩内侧再进行挖空，边框斜边同样削出45°与腿部斜边相接，内中则通过榫头与榫眼相咬合而成。粽角榫中，竖立的方材加工成两个榫头，一长一短；横向方材的对应位置上加工出贯穿的榫眼；为了避免榫头相碰，进行了避榫设计。三材相接，各转角间共结合，成六条45°斜肩线是粽角榫的主要特点，内部结构复杂但外观却整齐简洁、美观大气。

图5 粽角榫

粽角榫具有复杂精密的结构，因此对材料厚度的要求较高。加工制造粽角榫时，如果结构比较集中，致使榫头太薄，则导致牢固度下降[5]。纤细的木条无法依靠榫卯之间单薄的咬合来承受外力。因此，在设计上要综合造型、结构、工艺，在确保粽角榫结构完好的情况下尽最大努力提高其结合强度。

2 基于现代家具设计的粽角榫改良

现代家具设计在工业设计范畴内，注重工业生产和艺术美学的结合。随着我国人民生活水平的提高，为了满足现代人消费需求，现代家具设计要综合考虑的内容越来越多[6-8]，为了更好地传承与发展我国优良的传统文化，如何在现代家具设计中体现对于传统文化传承显得尤为重要[9-10]。由于传统的粽角榫过于复杂，为了发扬其优良的结构特征及美学价值，学者们对粽角榫的改良主要从结构、材料、形态等方面展开。

在结构上，为了满足现代家具的工业化生产要求，在家具设计上要借鉴可拆装、模块化等方式对粽角榫进行再设计[11-12]，在不影响构件之间结合强度的情况下减少内部结构的繁复性，满足现代家具的定制化及智能化生产要求[13]。

在材料上，首先要利用合理的干燥生产工艺和技术来提高木材干燥质量[14]，或者通过热处理等方式确保木材的尺寸稳定性[15]，使木材材质满足粽角榫的精度加工要求。另外，可以将混合金属及其他材料用在粽角榫的结构改良与创新上。

在形态上，可以借鉴以往经验，进行大胆的创新使之更符合现代家具设计和制造的要求[16]。传统家具在现代化传承上需要进行简化，这样才能适应消费者和市场的变化。

依据上述思路，笔者尝试将粽角榫的内部结构简化，利用现代五金件辅以传统银锭榫的形式对粽角榫进行了改良。在保证粽角榫外形不变的基础上，利用Invis隐形磁力螺丝作为连接件，连接竖向构件和两个横向构件。结构设计上首先在木材上打孔，然后分别插入两个主体螺丝和螺母，将其对接，通过磁性控制器使主体螺丝快速旋转前进直至完全紧固。而其余两个横向构件之间则利用银锭榫相扣。利用这种改良的接合方式使粽角榫面与面之间皆有咬合，在保证力学强度不受影响的前提下，简化了内部榫卯之间的复杂结构。粽角榫改良及结合方式如图6～8所示。