浅析家具设计中的材质应用

应宇，袁新林*，袁暕晔

（1. 常州大学美术与设计学院，江苏 常州 213159；2. 大连理工大学国际信息与软件学院，辽宁 大连 116620）

1 概述

家具设计领域随工艺、科技、市场等多种因素的发展愈加多元化，除了实用功能外，形态元素也受到重视，由此推动了家具设计风格的多姿多彩。以材质为出发点，将家具材质主要分为这些类别：实木材质、竹编材质、金属材质、软体材质、板式材质、岩石材质、玻璃材质。尤其是时下，人们经济基础的提高，丰富了上层建筑，对家具的需求点也不断拓展，因而不同的材质特性发掘也是家具的功能需求与空间应用深入的回应，同时家具材质对于审美、使用、娱乐、安全等生活各个方面的联系也越来密集。

2 相关家具材质应用分析

2.1 实木材质

实木材料多应用于桌、椅、柜、台等家具应用上，其成分多为紫檀、檀香、柚木榉木、枫木、橡木、红椿、水曲柳、榆木、杨木、松木等。实木材料天然无污染，对室内空气质量无负面影响，造就了其环保的特点。同时，在原材加工过程中，实木家具很大程度上保留天然的美感与质朴的触感，相对其他材质减少了胶水、漆料的应用，大大降低了甲醛、苯、苯乙烯、四氯乙烯等有害气体含量，也符合了绿色的市场发展趋向，有了一定的经济竞争力。

功能上讲，实木也有恒温、保湿、降噪的效果。实木导热系数约0.11，较低，尤其夏季，实木空间温度约比陶瓷空间温度低2.5℃左右，保证室内温度平衡，不受外部环境影响。当空气干燥，实木释放内部水分，环境潮湿，又吸收水分，自主调节干湿度至合理。同时实木材质坚硬，如：紫檀木材坚韧，干燥缓慢，少有裂纹，极其坚硬，对菌蚀与虫蛀有很强的免疫性，耐久性强；檀香生物结构细密，坚硬且厚重，空气含水量12%时，密度为0.92 g/m3，不易干燥开裂，质量优越；柚木密度约0.65 g/m3。木材抗燥性强，抗湿性强，防腐性强，性能稳定，物理特性稳定，难以变形；槭木密度高，坚硬又沉重，密度为0.71 g/m3，木材抗燥，耐腐性一般，抗压特性出众，弹性指数高，不易磨损[1]。

实木家具质量也是比较出众的，其使用寿命的平均指数在20～50 年的区间内，相比较而言，经济与使用层面的性价比较高。且实木家具胶漆利用少，仅是表面一层清漆以防止虫蛀、腐蚀、摩擦、压撞等现象，多拼接结构，漆色不易掉落，胶水不易挥发，维持了质量的稳定性。

2.2 竹编材质

竹编家具自然清新，由竹条编制而成，触感光滑，质感细腻，造型多样，以不同的编织工艺呈现多种变化的弯曲形态，优美清雅、结实耐用，给室内空间缔造了淡雅、朴素、恬静的田园自然风格。其天然纹理优美，呈现出韵律感与动态感。竹编家具在避暑御寒上也具备一定功效，得益于竹木的自动调节温度的特性，保证室内温度的恒定，也可让竹制空间达到冬暖夏凉的效果。

竹编家具的功能特性上不可小觑。竹木中纤维素含量：40%～60%，半纤维素含量：14%～25%，两者的含量随年龄增长的增加，也使得其弹性系数高达0.1～0.3 kg/m3，弯曲强度高达0.00007～0.003 kg/m3再通过编制之后竹条又相互交叠，更加大弹性。竹木的硬度也是极为优越的，竹子的硬度可达32 HB，密度可达0.79～0.95 g/cm3，抗压系数为1271 kg/cm2，防拉指数可达1000～4000 kg/cm2，抗压指数可达250～1000 kg/cm2，物理性能稳定且优越，遇水不易膨胀，空气干燥不易干裂，不因物理与化学原因变形。不仅如此，竹编家具因材质还可以吸收紫外线与辐射，尤其对视力起到了一定的保护作用。而且在竹条切割与制作的过程中，通过高温消杀、蒸煮、漂白、碳化等一系列操作，破坏内部纤维结构，杜绝了虫蛀与菌腐，不会产生霉变，减少甚至避免过敏性气喘的症状[2]。

竹编家具拥有悠久的发展历史，散发传统文化的光辉，通过胶粘、压合、拼接等手法完成各种家具外形的塑造，利用不同的工艺、外形、装饰等元素诉说地域特色与民族文化的赞歌，尤其在如今可持续理念的深化，竹材因其生长周期短，质量优越，能代替一些匮乏的木材、石材等材料，愈加受到市场推崇。

2.3 金属材质

金属材质在家具应用上较为广泛，无论是卧室的床榻，还是客厅的几案，或者餐厅的桌椅，都可以应用金属元素。当前的金属家具采用的材料大多是壁厚1～1.2 mm 的碳素钢管、不锈钢管、铝合金管等，这些金属管因材质原因具备良好的弹性，伸展指数大，推助了金属家具造型的多样性，尤其是多形态的曲线相互结合，姿态优美，体现了材质优势，突出了现代气息。

以碳素钢、不锈钢、铝合金为例，碳素钢密度为7.85 g/cm3，属甲类钢，硬度为600 HB，成本低廉，性能好，用量多，含碳量为0.0218%～2.11%，按含碳量分，小于0.25%为低碳钢，0.25%～0.6%为中碳钢，大于0.6%为高碳钢，含碳量越高其硬度指数越大，但弹性指数下降。不锈钢密度指数根据材料差异在7.70～8.00 g/cm3区间内，硬度指数为560～600 HB，普通不锈钢具有耐高温、抗高压等特点，将钼元素加入钢材又可以提升耐腐蚀性，市场上较多应用的是铁素体钢、奥氏体钢、马氏体钢，铁素体钢含铬量大，因此耐酸碱与抗氧化方面优越；奥氏体钢柔韧指数高，可塑性强，呈弱磁态状；马氏体钢的硬度较为优越，还具备良好的耐摩擦性能。铝合金密度在2.63～2.85 g/cm3区间内，硬度指数为60～150 HB，同时还具备优越的可铸性与可塑性，导电与导热较为方便，在抗酸碱与耐腐蚀方面也极为优秀[3]。

金属材质在市场得到广泛认可还在于这一材质的环保性能，从铸造到废弃，金属不会对环境造成多少影响，还可以对废弃金属进行二次利用，实现资源循环，促进可持续发展。当然也符合了特定人群与特定环境的需求，尤其是潮湿环境下，细菌、害虫滋生，经过镀层处理金属材质完全可以做到防潮防蛀，尤其用作家具材料对室内环境有一定的优化作用。

2.4 软体材质

家具设计中软体材质多为布、皮、仿皮、海绵等，多应用于沙发、床榻、座椅等方面，软体家具多与手工艺联系，尤其是布、皮的加工，通过缝纫、切割、打磨、延展等手工技术，是家具呈现各式各样的造型。软质材料在家具应用上还需要其他材料的辅助，以木材、金属、藤网等作家具的结构，然后将海绵、泡沫、绵丝等软体材料与弹簧、捆绳、拉伸带等配合达到重力缓冲与物质托架的作用，最后以皮革、麻布、丝绸等软材覆盖外形。

软质家具通常以内外结合的方式迎合受众的需求，内部利用弹簧、海绵、丝绵、记忆棉等材质填充家具，外部结合皮革、麻布、丝绸等，内部材料是家具质感柔软，外部材料因选材差异呈现不同的触感。当人体与软质家具接触时，并不会受到太多家具对压力的反弹力，所以这种家具在使用时格外舒适，也有利于放松身体，缓解疲劳所带来的酸痛感，故而多用于制作沙发、床榻、座椅等这一类的躺卧家具。同时，得益于软材的易塑性，无论家具内部填充还是外形设计都比较方便，受既有结构的影响不大，这就方便赋予家具外形多样的风格色彩。从人与产品的交互层面老看，软体材质的棱角与边缘也具备柔软、弹伸的特性，尤其对于幼龄儿童与老龄人群提供了高安全性，防范了风险[4]。

不仅如此，大部分软质材料具备较为优越的透气性，较少灰尘的积累，缓解细菌的滋生，对人体健康有一定的保护作用。其次，对软质材料的形变特性加以开发提高了空间利用率，比如软体沙发、卧床类家具，增加储物柜、拉伸调节等功能，使得产品的性价比得到提高，增加经济与使用价值。

2.5 板式材质

板式家具以人造板材为主要材料，其中多用胶合板、纤维板、蜂窝板、木工板、阻燃板、铝塑板、装饰板等，板材价格合理，安装便捷，主要采用贴合于拼装的结构塑造方式，而且可以多次拆卸，有利于造型的设计与改造，还可以循环利用，同时质地坚硬，维持表面形态的稳定。人造板材也可提高资源利用率，多用木材与纤维的碎料制作，体现绿色环保。

胶合板常用规格是1220 mm×2440 mm，厚度保持在3～20 mm，密度为0.5～0.7 g/cm3，通常选用樟木、柳木、杨木、桉木等木材制作，通过横竖交错，加热层压制，层数多奇数，通过胶合强度差距分为四类：耐冷热类、耐水类、耐潮类、不耐潮类。纤维板分三类，软质纤维板密度为0.4 g/cm3，质量较小，内部空隙大，隔热御寒，降噪吸尘；中密度纤维板密度为0.4～0.8 g/cm3，硬度适中，可塑性良好，在家具设计中广泛使用；硬质纤维板密度为0.8 g/cm3，硬度较好，抗压性能好。蜂窝板由蜂窝状内芯于左右两侧黏合木板制成，蜂窝结构赋予这一板材优越的抗压性能，相关指数达8.5 kgf／cm2，尤其纸质蜂窝板广受欢迎，绿色环保，无毒无污染，利于环境，而且便于加工，减少家具生产步骤，提高效率。

不同的板材因为工艺的不同具备了不同的触感，搭配不同的漆色或者贴面，营造多样的视觉效果，这使得板式家具在设计方面具备充分的发挥空间。同时，得益于蜂窝结构，板材具备良好的透气性，即使潮湿环境也不容易形变，具备物理上的稳定性。

2.6 岩石材质

家具设计中岩石材质的应用可以很大程度的增强家具的硬度，岩石材质可以免疫力度一般的碰撞与摩擦，降低形变的可能性，延长家具的寿命。岩石主要分为三类岩浆岩、沉积岩、变质岩，由于温度、压力、环境等因素的差距，导致硬度差距，还形成了多样性的纹理，这种纹理具备自然的美感，有丰富的艺术特色。

应用于家具中的岩石材质以花岗岩、大理石最为普遍。花岗岩由岩浆在地表下凝结形成，颗粒明显，触感质朴，密度为2.79～3.07 g/cm3，抗压强度为1000～3000 kg/cm2，硬度指数与耐磨损性能优越，还具备良好的抗腐蚀与抗酸碱性能，即使在外部环境也不易风化，不仅美观，而且功能出众。大理石由地壳运动的内力改变原有岩石结构、成分、密度等元素形成的，密度为2.6～2.8 g/cm3，抗压强度为2500～2600 kg/cm2，且内部结构均匀，不容易膨胀变形，抗压力性与耐摩擦性好，同时大理石在打磨应用后，表面光滑，不易沾尘，方便清洁，移动较少阻塞感，运动留下的摩擦痕迹不甚明显。

大多数岩石材质结构良好，韧性高，应用于家具防刻抗压，减少摩擦损伤，防火功能卓越，还可以实现抗辐射功能，而且相比一般家具，不易生霉滋菌，即使寒暑变化也不会影响材质，导热系数与保温性能较优越，岩石材质家具老化过程也比较缓慢。在加工时，步骤少，周期短，加工成本低，触感与质感的设计方便实现，具备良好的经济性能。

2.7 玻璃材质

玻璃家具应用在室内空间可以有效扩展空间感，增加层次感，丰富空间效果。玻璃材质对于家具设计来说还丰富了产品的造型，在冷凝前，玻璃材质具备良好的形变特点，而在固化之后，其硬度得到了质变，玻璃材质具备了优越的造型稳定特色，一般其质量受空间、时间的影响较小，应用广泛，除了桌柜之类，小型案台也多有应用。

除了常用的普通玻璃，还用磨砂玻璃、乳化玻璃、金属玻璃、夹胶玻璃等。磨砂玻璃经喷砂、打磨、溶蚀等工艺塑造凹凸的表面，使得直射的光源在玻璃上产生漫反射，弱化了透光性，在特定家具上使用便于隐私性的保护。乳化玻璃借助丝网、砂膏等一系列材料以酸溶的方式进行表层印刷，在表面形成白雾，触感光滑，可以阻挡射线，多用于屏风、推拉门、橱柜隔板等，造型清新，价格合适。金属玻璃属于非晶态合金，熔融合金在急速冷却中形成了原子随机排列的非晶状态，原子随机排列的结构让金属玻璃的硬度超过金属，同时它还具备了较好的柔韧性，方便打磨、切割、塑形，而优越的电阻性、耐高温性、抗高压性又加强了材料的安全系数，吊顶、餐桌、防火门等多有应用。夹胶玻璃在两玻璃间设置有机聚合物膜，经真空、高温、高压等方式使得两种元素融合，材料本身硬度极高，具备良好的防震抗高压能力，即使玻璃碎裂，碎片也会黏合在中间的膜上，不会分散，具备高安全性[5]。

如今，玻璃广泛应用于家具设计中，在经过喷漆工艺后，还具备了多种颜色，结合材料原本的通透性，美感十足。不仅如此，得益于玻璃表面光滑，摩擦系数小，材质绝尘性能好，容易清洁，方便生活。

3 结语

在社会飞速发展的今天，人们需求的多样性也激发了家具设计领域的多元发展，在这样的发展时势下，材质应用愈加烁目，无论是质朴的实木，或是精致的竹编，抑或坚实的金属等等，在不同受众群体都颇受青睐。当然，随着社会经济的发展，家具设计还需与时俱进，更加重视材料的创造与创新，牢牢抱紧科学与技术，扎根工业发展的土壤，以材质应用的深入研究开发，推动家具设计领域的持续性优化。