榫卯结构在展示设计中的应用

曹永辉（苏州托普信息职业技术学院数字传媒学院）

现代展示设计活动中，应用了各种新科技新技术和新材料，但是在展示设备设计中依然到处用到榫卯结构这项古老技术。为了促进展示设计行业的进步和传统榫卯结构工艺能够更好地传承和发展，笔者经过长期实践和研究，在通过对榫卯结构工艺的学习，把榫卯结构和设计美学跟展示设计相结合，不断推陈出新，最大限度的继承和发展榫卯技术，将榫卯结构作为展示设备结构设计的参考依据，不断提高产品质量和设计水准。

一、榫卯结构的历史演变及在展示设计中的技术优势

（1）榫卯结构的历史演变。榫卯结构在我国出现最早能追溯到距今7000 多年前的河姆渡文化，河姆渡遗址出土了干栏式建筑遗迹，干栏式建筑使用了榫卯技术，被考古学家称为“7000 年前的奇迹”。到了夏、商、周时期，出现了低矮的木质家具，榫卯结构得到了进一步发展。春秋时期的著名工匠鲁班根据榫卯结构发明了鲁班锁，使得榫卯结构技术更加成熟。秦汉时期国家统一国力强盛，此时榫卯技术还广泛应用于古典建筑，斗拱技术、榫卯砖、企口砖、楔形砖技术等工艺。隋唐五代时期，家具和建筑榫卯技术进入到鼎盛时期，现存的代表是佛光寺东大殿，其中用了上千个木构件通过榫卯紧密结合在一起，屹立千年而不倒。宋元辽时期，榫卯斗拱式建筑继续发展，现存代表是应县木塔，它是我国现存的最高木结构楼阁式建筑。到了明清时期，榫卯结构在古典家具这一载体上继续发展，榫卯种类齐全，结构样式标准化，工艺精湛，做工天衣无缝。

（2）在展示设计中，榫卯结构的优势。榫卯结构，以木制木讲究平衡，顺应本性尊重自然，体现出我国传统文化的思想。应用到展示设计中，使用榫卯的展示器具外表看不到结合，展示用具整体化一浑然天成，符合含蓄美自然美。在结构工艺上，榫卯结构千变万化，能够适用各种家具构造，同时榫卯本身具有装饰美感，体现出了对称美、虚实美，结构上环环相扣错落有致层次丰富。将榫卯结构美学应用到展示设计中能够更好地设计出具有时代感的展示设计作品。

二、榫卯结构在展示设计中展示设备设计中的作用

（1）榫卯结构具有结合结构件的作用。展示设计中常用道具和设备有展台、展柜、展架、展板、广告灯箱等。展台造型形式多样，造型独特，运用格肩榫来做框架，燕尾榫做面板，能够很好地塑造展台造型。展台的作用是承托展品实物如模型、沙盘、装饰品，要求有一定的承载力并便于拆装和搬运。展柜是展示设计中重要的展具，主要作用是保护和突出展品，结构有固定式和可拆装式，连接结构多用格肩榫和抱肩榫来制作。展架是展示空间的骨骼结构，起到分割空间和连缀结合、固定支撑、承载的作用，是展板和展品的有效载体。展架多用板材通过榫卯结构连接而成，榫卯可以使用燕尾榫，将板材拼接，使之能够很好地拆装和固定。展架的主体结构多用格肩榫、插肩榫来安装，结构易拆装强度高，能够设计和制作出各种造型。

（2）榫卯结构具有美化造型的作用。榫卯结构应用在展示道具设备中，具有美化造型的作用。榫卯结构形式多样，本身就具有美感，榫卯结构特点是使用木材之间的穿插咬合、叠加、摩擦等力学原理来加强结构的承载能力，木料在穿插和叠加的过程中形成了错落有致的层次美，符合展示设计的审美理念。将榫卯结构的美学应用到展示设备的设计中，能够设计出新型的具有科技感和现代感的独特造型。

（3）易拆装组合。展示设备的特点之一就是要增加展具的使用率，突出坚固、耐用、重复使用、易拆装组合、一物多用的特点，这样可以降低成本。榫卯结构在构造上不用金属件加固，易拆装组合，符合展示道具这一特点。展具设计注重标准化系列化、通用化，因此结构件可以任意组合变化、互换性强，榫卯结构正是符合了这一特点。

三、常见榫卯的结构和构造方法

传统家具榫卯分类有很多种，王世襄在其著作《明式家具研究》中介绍了榫卯结构基本可分为基本结合结构、腿足与上部构件结合、腿足与下部构件结合、面面结合、框架结合、面板与框架结合级装饰构件结合。常见结合法总结如下。

（1）面板结合。面板结合是在家具中用于承重和划分空间，在使用中是易损部件。在传统古典家具中面板的榫卯结构是攒边打槽装板，即使用四根木料通过格角榫结合成方框，然后在木料预留空槽中插入板材。此种制作方法常用在桌面、椅面、床板、柜门等部件。面板结合还包括平面拼板法，主要是将两块及以上的板材拼接成一体，使得使用面积加大，平面拼板使用的是舌口拼，其中的燕尾榫更加牢固。

（2）框架结合。框架结合是横向结构和竖向结构的结合，属于垂直与水平的关系。传统家具的横竖板材之间要用格肩榫来连接。官帽椅的扶手或腿足相交的结构或者是桌、柜的枨子与腿的连接。格肩榫还包括了飘肩榫、蛤蟆肩、齐肩膀等连接方法。

（3）面板与框架结合。面板与框架结合主要指的是一面连接面板一面连接束腰、牙板、枨等结构，主要使用抱肩榫。抱肩榫多用在有束腰的方桌条桌、方几等家具。粽角榫是指家具的每一个角用三根方材结合在一起，外形像粽子。此外还有夹头榫、插肩榫等。

图1 常用榫卯结构——笔者绘制

（4）装饰性构件的结合。装饰性构件主要用栽榫连接。栽榫是独立的小木块用于连接装饰和主体结构。比较有代表性的是翘头案的翘头，罗汉床的围子与床身边抹、宝座靠背与扶手部件等用走马销连接。走马销，是把独立的木销做成燕尾形状，在另一块板做榫眼，榫眼的形状是一半是方眼一半是燕尾槽，榫头插入方眼再推向燕尾槽然后锁紧。

（5）榫卯结构常见的术语介绍。半榫，也叫暗榫，榫眼不凿透，只凿三分之二，榫头不外露。透榫也叫明榫，榫眼凿透，榫头外露。单榫，结构件只出一个榫头。双榫，结构件只出两个榫头。榫舌，博片状的榫头，榫舌与榫眼相差0.1mm-0.5mm。榫销，作为木销插入榫头加固。槽口，在木料上开槽，用于安装木板。板舌，木板上突出的舌头，用于插入到槽口里，与槽口对应。装板，嵌入家具框架内的薄板，薄板插入有槽的框架内，通过框料合围起来。榫肩，榫头做成后留下来的三角形或梯形部分，像人的肩膀。实肩，榫头和肩膀连在一起。虚肩，榫头和榫肩分离，榫头和榫肩有榫舌。飘肩，圆形材交接时，榫肩外形叫蛤蟆肩。小格肩，榫头肩呈梯形形状。大格肩，形状呈三角形的格肩。齐肩膀，榫头做成直榫，不格肩。活拆，榫卯不上胶，可以自由拆装。接合，结构连接处。枨子，腿足之间的连接结构。如图1。

四、几种榫卯结构在展示设备设计中的应用及结构工艺介绍

（1）展台设计。展台设计在展示设计中具有重要作用。展台承载着展示企业形象传达产品信息等作用。展台设计要富有吸引力造型美感强，令人赏心悦目因此在造型设计上既要考虑功能性又要考虑艺术性。展台的造型多种多样，小型展台一般做成正方体、长方体、圆柱体、多面体、异形体等，造型灵活多变，展台一般职能是展示实物模型沙盘等。展台要求结构坚固可靠确保展品定的安全性，因此展台也多用木质材料制作。展台结构多用格肩榫来连接，结合燕尾榫做面板。利用统一的榫卯结构零件来组装，应注意展台的结构标准化、系列化，可以任意组合变化、互换性强，易运输易保存。通常大型展品用低矮展台，形状多见阶梯式，平台式。以下是以榫卯为结构的几种展台样式，体现了榫卯结构美学，以及榫卯结构的易拆装性。如图2。

（2）展柜设计。展柜是展示商品的主要载体，要求有摆放物体的作用和保护展品的作用。展柜是表现展品的主要载体也是保护展品和展示重要展品的道具。展柜在展示空间中起到了视觉中心的作用，展柜在展示空间中占地面积较大，有靠墙式立柜，中心式立柜，书桌式平柜、布景箱等。展柜造型更像传统家具，因此可用格肩榫，直肩，常用在柜体结构中。燕尾榫呈梯形，是平面直角的结合，常用在家具抽屉和箱体结构，也用于展柜存储结构。展柜的结构分为固定式、可拆装式和折叠式几种。使用榫卯结构可实现展柜的现场安装布展。展柜上也会运用有机玻璃做展示箱体，一般会用镶嵌法固定在框架上。如图3。

图2 榫卯结构展台设计——笔者绘制

图3 榫卯结构展柜设计——笔者绘制

图4 榫卯结构展架设计——笔者绘制

（3）展架设计。展架在展示空间中被称为陈列架，主要作用是展示商品、传达商品信息、放置标志灯。展架按造型也可分为落地式展架，台式展架，挂墙式展架，异形展架等。从结构上看展架是一种以骨骼结构为主的展示器具，具有分割空间的作用又有承载展品和承载展板的作用。目前展架多以硬木为材质，强度高可塑凿性好，结合榫卯结构可以设计出造型多变的展示架。如图4。

（4）展板设计。展板是版面展示的统称，作用是展出海报、图片、图表、图样文字等。展板主要用于宣传，也可以做成隔断或屏风，具有分割空间和遮挡视线的功能。展板制作多用木材、铝合金、亚克力材质，要求加固耐用可加工成型，便于榫卯的制作和安装。如图5。

图5 使用银锭榫和燕尾榫结构的展板设计——笔者绘制

（5）展示设备中榫卯结构的技术要求。榫卯结构在制作过程中要对榫头和榫卯的尺寸有严格的要求。榫头的厚度要小于榫眼0.1mm-0.2mm，当榫头大于榫卯的时候安装会产生木材开裂，当榫头过小的时候，榫头和榫眼不能产生摩擦压力，结构会松散掉。榫卯结构用于展示设备制作时，由于要求易拆装的特性，榫卯在结合时不加胶，靠榫卯之间的压力摩擦力来保证抗拉强度。榫头的厚度根据结构而定，单榫厚度接近方材厚度的0.4 倍-0.5 倍，榫头做有倒棱倒30 度角，为了方便插入榫眼。直角榫头厚度一般规格为6mm-15mm.榫头宽度一般大于25mm.榫头长度一般15mm-30 mm 可获得理想结合强度。榫头与榫肩应保持垂直，否则会产生接缝不严，榫头的长度方向应顺应纤维方向否寻易折断榫头。

五、榫卯结构的优良特点适合展示设备设计

（1）榫卯结构的高强度结合性，能够满足展示设备的强度需要。榫卯结构是木质家具制作的关键技术，榫卯结构的剧本原理是利用凹凸结构来固定木材，由于木材本身具有摩擦和张力，使得榫卯结构强度大不易变形。凹凸结构稳定而且变化多层次丰富，使得家具有很高审美价值。（2）榫卯结构的灵活性能够使得展示设备易拆装运输。榫卯结构主要是用楔、钉、销等零件将展示结构组装在一起，这种组装方式自由灵活。产品零件也可以标准化批量化生产，大大提高了生产效率。

六、适合使用榫卯结构的展示材料介绍

（1）木材，常见用于展示家具中的木材有，柳木、楠木、果树木、白蜡木、桦木等。木材主要用于展示设备的框架制作，要求强度高不变形易加工。木材与木材通过榫卯连接，通过榫卯的咬合能够使力与力相互平衡，一起干缩湿胀达到结构的整体性牢固性。（2）板材，常用板材有木质人造板、饰面板、塑料装饰板、符合强化木地板、防火板、奥松板等。主要用于展示设备的台面制作，门板制作等。现在的人造板材技术有很大提升，能够攒边打槽装板，使用榫卯拼接在一起，制作面板结合，用于承重结构和划分空间。（3）塑料装饰板材，有阳光板、耐力板、有机玻璃板、亚克力板、PVC 塑料板、泡沫塑料板。这些材料的共同特点是抗压、防水、易加工、颜色丰富，可用于展示立体造型和展示发光体设备的制作。常见的塑料装饰板常与木材相结合，制作展架和展台。（4）铝合金材料。铝合金广泛应用于展示设计中，主要用于桁架结构、展位隔断、展位框架等。铝合金桁架结合榫卯结构可以随意组合拆装方便。铝合金桁架可以与球型节相连可以塑造成多种造型，用于展厅主体结构的搭建。

七、结语

榫卯结构是我国古人智慧的结晶，在几千年的历史发展的长河里始终坚持“因材施艺，顺应造物”的理念，针对不同的需要和用途，榫卯结构能顺应时代变化，能够很好地应用在展示设计中，对展示设计行业的发展和展示设计教学课程设计都具有推动作用。在展示教学中，能够把榫卯结构应用到展示设备设计中来，能够更好地丰富教学内容，启发创作灵感。榫卯结构所具有的美学思想“天人合一，道法自然”符合展示设计的设计理念。将榫卯结构崇尚自然的设计理念融入展示设计创意中，能够使展示空间洋溢着人与自然相处的气氛。榫卯结构的易拆装性能够增加展示设备的互动性，创作出类似鲁班锁结构的展台或展架，能够体现展示空间的开放性、互动性、自由性、娱乐性、趣味性等特征。榫卯结构的环保性符合展示设计的生态与效益统一的设计理念，榫卯结构的载体主要以木材为主，木材属于可再生资源，生态环保式展示空间设计就是用低碳、环保的观念进行规划、设计和开发，榫卯结构使用在展示设计中会很好地促进展示行业的发展。