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木门结构与外观设计发展新趋势

2021-05-26李荣荣贺楚君

林业机械与木工设备 2021年4期
关键词:隔音木门木材

李荣荣, 贺楚君, 姚 倩

(南京林业大学家具与工业设计学院,江苏 南京 210037)

木质门是建筑中应用最早的产品之一,也是现代家居和房屋装修的必需品之一。近10年来发展迅猛,其快速发展主要来自于商品房精装修市场、已住房二次装修市场、保障房工程和自建房市场以及出口的需求等方面。近年来,随着二胎政策、“十三五”规划、精装房政策等一系列政策的实施,以及顺应城镇化进程的发展,木门行业在未来将会有很大的发展空间。我国2003年至2019年木门行业年产值与年增长率数据如图1、图2所示。据华创证券研究所估计,到2020年我国木门市场的规模将超过1 500亿[1]。

我国木质门行业日趋成熟,随着材料种类、加工技术、结构设计、装饰工艺等方面的不断发展与创新,木门产品的种类正迅速增加。产品向着功能性、装饰性、环保性等性能综合发展,开始迈入更加符合时代特征、更加智能的方向。但是目前,我国木质门的标准体系仍然存在一些问题,比如门洞尺寸偏差大、标准杂乱、木质门相关联的标准还不完整以及木质门相关配件的标准还不完善等问题[2]。

图1 木门行业年产值

图2 木门行业年产值增长率

本文从现代不同种类木门产品的结构出发,结合当前木门行业的发展趋势,并分析木门造型与形式设计法则及外观装饰方法,探究了木门结构与外观设计发展的新趋势。其深入研究可推进木门行业生产中的机械化、标准化、自动化水平的不断提高,从而为木门的生产效率、木门外观的优化与木门结构的快速更新创造了有利条件,在木门产品同质化严重的市场环境下,木门功能结构与外观设计的创新与发展对于提高企业竞争力是非常重要的。

1 不同种类木门的结构

根据LY/T 1923-2010《室内木质门》中对木门给出的定义,门是由门扇和门框通过五金件组合而成,其中木框主要起到保护墙角和固定门扇的作用,门扇起到塑造线条的装饰作用[3]。根据材料构成,可以将木门分为实木门、实木复合门和模压门。

1.1 实木门的结构

实木门是指木框内由榫结构连接木板或用厚木板相互拼接加工制成的门,木门的木框全部由相同或相似的实木或集成材制作而成,经过干燥、下料、刨光、开榫、打眼、铣型等工序制造而成,其中各部分材料相同的全实木门,在市场上被称为“原木纹”。

从市场上的产品来说,实木门也可能是采用集成材,即胶合木,将纤维方向基本平行的小规模木料在长度、宽度和厚度方向上集成胶粘而成的材料制作而成,集成材实木门主要是以松木、杉木等木材制成的集成材为基材,表面贴胡桃木、樱桃木等名贵木材单板。与纯实木门相比,集成材实木门更节省珍稀木材,并且可以有效去除有缺陷的部分。

实木门最基本的结构主要包括上下冒头、立挺、中坎和门芯板,结构如图3所示。

图3 实木门结构

集成材实木门的门框通常采用“两拼”的结构,即门框断面主要分为两个部分,两部分通过方榫连接成为完整的木框结构。

集成材实木门的门扇通常由挺类构件和门芯板组成,梃类构件一般用集成材做内芯,部件两侧用拼板机封贴珍贵木材的单板。集成材实木门扇门芯板的结构可分为集成材封边装饰单板门芯板和中密度纤维板覆贴装饰单板门芯板,集成材封边装饰单板门芯板采用集成材做内芯材料,采用方榫结构在芯料四周拼接珍贵木材的实木料,陈化砂光后在其上下两面覆贴珍贵木材的薄板,再齐边并制出规定的规格尺寸,最后铣出线型。为了降低成本,封边的实木料也可分为两半,中间采用人造板,装饰单板也可以用中密度纤维板热压覆贴装饰单板代替[4]。中密度纤维板覆贴装饰单板门芯板是采用一定规格尺寸的中密度纤维板作为主料,铣出线型后再覆贴装饰单板,实现一次成型[5]。

1.2 实木复合门的结构

实木复合门是指以木材、胶合材等为主要材料复合制成的实型体或接近实型体,面层为木质单板贴面或其他覆面材料的门。在实木复合门中,常以普通木材指接材为基材,以珍贵树种木材等制作的薄木,用作门的表面装饰材料,主要材料为人造板中的中密度纤维板,其材质均匀,加工性能好,可用作造型构件[6]。

实木复合门充分利用材质的良好性能,避免采用成本较高的珍稀木材,在不减少门的实用性和装饰性能的前提下,降低了成本,还具有隔音、隔热、强度高等特点,。目前木门市场上,实木复合门已成为木门市场所占份额最大的木门种类[7]。

实木复合门门扇多为三层或五层结构,门扇主要由骨架、填充料、表面板三层结构复合而成,上下两层为面板,里层为主要结构层,结构层由骨架和门芯组成,骨架由集成材、单板层积材或刨花板等材料用枪钉固定制成,门芯板为门扇内部的填充部分,其主要材料为蜂窝纸或网格中密度纤维板等轻质人造材料,并贴厚度为3 mm或5 mm的薄型中密度纤维板。如果采用五层结构的门扇,就在结构层的上下表面再贴上木单板。此外,还可以通过在门扇中间镶嵌门镶板,或在门扇表面镶嵌各种装饰线条来提高门扇的美观性,以实现造型的多样化[8]。

门框的结构与造型虽然有多种多样的形式,但绝大多数都由主框和门套线组成,一般这两个部分先分开生产,再在工厂或使用场所进行安装[9]。

按照使用功能分类分,可将实木复合门分为防火门、隔音门、电磁屏蔽门等功能型木门。

木质防火门主要是指用难燃的木材或木材制品制作门框和门扇,门扇内部填充无毒无害的防火隔热材料,并和防火五金配件组合所结合而成的具有一定耐火性能的门[10]。木质防火门的常用结构如图4所示。

其中,防火门芯板是防火门最主要的防火隔热填充材料,从一开始的膨胀珍珠岩板、硅酸铝棉板到菱镁防火门芯板,再到硫氧镁门芯板、水泥门芯板、石膏基门芯板,防火门芯板的材料与结构在不断的发展。TATA防火门主要采用阻燃板、玻镁板和珍珠岩重组的三重叠加结构,并采用先进的阻燃胶条,遇到火灾时阻燃胶条膨胀30 倍,将门缝完全密封,阻燃时间可达1.5 h以上,可为火灾逃生创造保护空间[11]。

图4 木质防火门常用结构

隔音门是指用在高隔音要求场所起隔音作用的门。根据不同的隔音原理,隔音门实现隔音功能的方式不同,主要有:(1)采用超厚隔音,主要是指在材料确定的情况下,通过增加木门的厚度来增加隔音量。(2)采用结构隔音,主要指的是采用共振消声的声学原理,采用不同材料组合成门芯板以增加多个声学区间。(3)采用材料隔音,是指在设计和制造木门中采用吸声材料,吸声材料主要有穿孔材料(如表面穿孔的硬纤维板、金属板)和多孔、多格材料(如泡沫材料)等[12]。(4)采用静音五金件,利用磁极相吸的原理,在木门上安装静音五金件,如门吸、合页等,使门框与门板紧密吸合,从而减小噪音[13]。

在用料上,注重用料的隔音门都会采用丁基橡胶作为隔音材料,隔音效果好且无异味;一些隔音门为了降低成本,会采用沥青,隔音效果一般且有异味。在隔音门芯使用的材料上,为了能使每个频率的吸音处理都相对均匀,好的隔音门芯常采用多种复合材料,隔音门芯用的材料一般为防火岩棉,其仅仅吸收单一频率的声音[14]。

电磁屏蔽是电磁防护中一项重要手段,它通过屏蔽材料和设备形成的屏体,将需要防护的区域封闭起来,利用屏蔽材料和设备对电磁能量进行反射、吸收、过滤及阻断等,阻隔或衰减被屏蔽区与外界的电磁能量传播。电磁屏蔽门在军事领域以及诸如电子电力、医疗、通信、航空、船舶等民用领域内被广泛应用[15]。

1.3 模压门的结构

模压空心门,简称模压门是指以胶合材料、锯材为骨架材料,面层为人造板或高分子材料等压制胶合或模压而成的中空门。用于模压门板的木材经去皮、切片、筛选、研磨成干纤维,与酚醛胶和石蜡混合之后,在高温高压下一次模压成型。模压木门保持了木材天然纹理的装饰效果,同时也可进行面板拼花,既美观又经济实用。模压门还具有防潮、密封性好、膨胀系数小、抗变形等特点[16]。

2 木门造型与形式设计法则及外观装饰方法

2.1 造型设计

造型设计是指在设计中采用一些手段,来综合处理设计品的形态、质感、色彩、装饰以及构图等,从而构成相对完美的形象。木门的造型主要是由形态要素、色彩要素和机理要素决定的。

2.1.1 形态要素

人们视觉所能感知到的大小、宽窄、厚薄、曲直等要素的综合的状态,常称为“形态”。木门形态要素不仅赋予其功能,同时赋予其形式美,最基本的可见形态因素是点、线、面和体。

在木门上,点的形态主要通过各种不同形态的拉手、销孔、锁型、五金件抑以及局部装饰等来表现,相对于木门而言,较小的面或体表现为点的形态,达到在空间中起到标明位置的作用,打破板件的单调感。在木门中,板边的边线、装饰线脚、板边的厚度封边条等表现为线的形态,直线给人以明了、严格、具有男性的美感;曲线给人以轻松、优雅、愉悦、象征女性的优雅。通过直线和曲线结合构成的木门,给人以有柔有刚的特点。板面与线型零件的包围形成面的形态,木门主要都为矩形平面,具有简洁、明快、庄严、稳定之美感。木门的面与面组合构成了体,大多为长方体,门的体量较大,给人以力量与庄严、稳固的感受。

2.1.2 色彩要素

色彩是人的视线在第一瞬间捕捉到的要素,色彩是造型中不可缺少的要素之一,富有不同感情色彩与赏心悦目的艺术表现力。而木门的主要色彩来源于:一是木材固有色;二是保护性涂饰色;三是贴面材料装饰色;四是配件工业色等。

木材固有色有着非常宜人的特点,保持木材固有色和天然纹理的家具一直受到消费者的青睐。保护性的涂饰色可分为透明涂饰和不透明涂饰,一般在透明涂饰前先要进行染色处理,这使得木材的木纹色泽更加均匀,不透明涂饰是指用人造色完全覆盖木材固有色,人造的装饰色可以是模拟木材的色泽纹理,也可以是其他人造色彩和图案,覆面材料多用于人造板之上,节约了木材资源。配件的工业色多为用到的金属或塑料等配件,进一步丰富、点缀了家具的色彩。

2.1.3 质感要素

质感是材料外观表现形式之一,根据人的五感,质感可分为两种类型,一是触觉质感,触觉质感是真实的,其可以感觉到材料的凹凸、糙滑等;二是视觉感觉,即通过眼睛看到的光滑与粗糙、暗淡与光亮等。

对于木门的材料质感,主要从两个方面来把握,一是材料本身所具有的天然质感,如木材的种类不同,其纹理色泽、密度大小是不同的;二是对材料施以不同人工处理所显示的质感,如径切和旋切木材,获得纹理不同,不同的涂饰装饰,也具有不同的表面质感。

2.2 形式美法则

形式的美感是以符合自然形式的规律如均衡、节奏、韵律、比例、统一与变化作为美的衡量标准。木门在空间上的布置以及木门的各个组成构件与木门整体之间的配合关系,这种关系构成了木门的形式美。

比例与尺寸是木门整体高、宽、厚各方向度量之间,木门表面局部装饰与整体装饰之间以及木质门与室内空间之间大小关系。决定木门比例的因素有室内空间及其木门配套整体性、比例的数学法则与某些具有肯定外形的图形,比如黄金率矩形分隔和平方根矩形分隔等。尺寸是根据人体尺度或使用要求所形成的特定的尺寸范围,是符合人体工程学与室内的空间需要的。

统一与变化是适合任何艺术表现形式的普遍规律。多样性与统一相互结合,才能给人以美感,不同构成因素要在变化和多样中求统一,统一中包含多样性,力求表现形式既丰富多彩又和谐统一。

韵律与节奏是指把符合一定运动规律的形、色、线有计划和规律的组织起来。韵律是有起伏和规律的重复与变化,节奏则是有条理性和连续性的艺术表现形式。

外观设计原则给予了木门设计的新思路,对木门进行表面的装饰设计,是在重塑其产品,并给产品增加一层艺术感。木门的外观装饰设计赋予了其设计价值,同时,不同的设计,匹配不同的室内空间,并且打破了企业之间同质化的现象。

2.3 木门表面装饰方法

不同种类的木门内部结构与生产工艺不同,其表面装饰也各不相同。目前,木门的表面装饰主要可分为涂饰、贴面装饰与器械加工等。

2.3.1 涂饰

涂饰是将涂料覆盖在物体的表面以起到对物体美化和保护作用的表面处理方法。目前,市场上主要有油漆门、紫外线光固化漆门、烤漆门和开放漆门等[17]。

油漆门即表面使用油漆涂饰工艺而制成的木门,包括透明油漆涂饰和不透明油漆涂饰(俗称混油门)。涂饰种类分为传统涂饰、现代涂饰以及新型涂饰,传统涂饰常用涂料有大漆、木蜡油等,现代涂饰常用涂料有硝基漆(NC)、聚酯漆(PE)、聚氨酯漆(PU)、水性漆等,新型涂饰的涂料有紫外线光固化漆(UV)、烤漆、开放漆等[18-20]。紫外线光固化漆又称光敏漆,它是通过机器设备辊涂或淋涂到基材表面,在紫外光线照射下,瞬间固化成膜,是当前环保性最好的一类油漆[21]。开放漆是近年来采用较多的一种涂饰方法,是一种显露木材表面纹理的喷漆工艺,使木材纹理更为清晰。

烤漆是一种新型的表面涂饰工艺,门扇的骨架先复合上密度板,然后在密度板上涂油漆,一般为三遍底漆,两遍面漆,一遍光漆,每一遍涂饰后都要经过高温干燥,再进行砂光打磨,其优点是色泽鲜艳,光洁度好,防潮性能较好,但烤漆面层如遇磕碰损坏不易修补[22]。

2.3.2 贴面装饰

贴面装饰是用贴面材料贴于木门表面起到装饰作用与实用性能的一种装饰方法。贴面材料主要有薄木、三聚氰胺装饰板、浸渍胶膜纸、PVC薄膜、金属箔、纺织品等[23]。

应用最广泛的是薄木,因为其拥有天然的木纹,深受消费者的喜爱。三聚氰胺装饰板、浸渍胶膜纸和PVC薄膜及金属箔主要用于人造板为表面的实木复合门。

2.3.3 器械加工

器械加工主要分为手工加工和机器加工,是通过切削机器、模具或手工工具根据图纸将木制品加工成相应形状的装饰工艺。常用的机器加工方法有铣沟、刨槽、钻孔等,手工加工方法有雕刻、镶嵌、手绘等。

3 木门结构与外观设计新趋势

伴随着我国木门产业逐渐发展,我国木门产业未来的发展应注意以下几个方向。

(1)结构标准化。木门零部件的互换性是木门结构的基本条件,木门产品的结构的标准化带动了工艺的标准化。结构的标准化带动了企业的生产率的提高并降低生产成本,同时也降低了企业在生产时因尺寸杂乱而出现的质量问题。但结构标准化不等于产品标准化,结构是标准的,规格尺寸和造型可以是多种多样的[24-25]。标准化结构如图5所示。

图5 木门结构的标准化

(2)零部件标准化。是在确保木门产品结构标准化的前提下,将木门产品按照标准分成几个标准化的部件,在生产过程中,先将这些标准化的部件加工好,在生产的时候,就可以直接使用这些半成品,这样做减少了部件混淆、丢失的情况。部件的模块化需要借助信息技术与物流数据的传输,以确保定点定时存储管理,这样实现了企业的高效率、低能耗,优化企业的管理。

(3)造型的多样化。造型是表现木门外观的最主要方式之一,木门造型的多样化应通过利用标准化的结构、模块化的部件与多样化的排列组合,来实现多种艺术造型,增加消费者的视觉体验,提高木门产品的设计价值,匹配室内的装饰风格,打破产品的同质化现象。多样化造型如图6所示。

图6 多样化造型

(4)安装的便捷化。指安装人员在安装现场使用简易工具,实现快速的安装,同时为了简化操作,五金孔等一些加工均在工厂内完成,以提高安装效率,降低安装出错率。

(5)文化的融合化。随着经济的发展和互联网的渗透,全球化的影响已经进入到人类生活的方方面面。不同地区与不同时代的文化由于信息的流动而被广泛传播,产生了许多突破。各种文化元素混搭而产生的创意,拼构成全球艺术的整体,木门设计也跟随这些文化融合元素呈现出多彩纷呈的设计。

(6)元素的自然化。人们向往自然,渴望天然绿色的环境。这种诉求影响了木门的设计,比如美式阳光海岸休闲风、英式田园风、法式田园风等,都是这种趋势的设计风格。自然界里的名贵树种、植物的造型、自然万物的肌理与色彩等,都扮演着木门设计的灵感之源。

(7)设计的绿色化。现阶段国内外环境问题日益突出,绿色环保是追求的热点。同时,环保材料是家装的热门,木门行业的新材料研发将成为重点,可持续性、耐用性等词将重点被用于木门的选材、工艺等方面。

4 结论

本文结合当前的木门行业发展趋势与市场现状,探讨与分析现代木门产品中不同的结构与外观设计新趋势。其深入研究和逐步发展可推进木门行业生产中木门结构工艺等不断完善,从而为木门的生产效率、木门外观的优化与木门结构的快速更新创造了有利条件,不同的木门结构赋予了木门不同的功能形式,满足人们对于木门的各种需求。木门的形态、质感、色彩、装饰以及构图等方面的有机结合可以满足人们对于家居环境舒适与美的追求。木门结构与外观设计是木门行业打破同质化,进行创新与发展的重要研究方向。

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