榫卯插接结构在家具设计中的应用和开发

呙鹏 徐全信 孙瑞栋

关键词：家具设计 传统家具 榫卯结构 新中式 在设计

引言

中国传统家具的接合方式经过几千年的发展，形成了一个完备的系统，在这个系统中，榫卯结构是主要的接合方式。榫，俗称榫头（tenon），指构件上利用凹凸方式相连接处凸出的部分；卯，指插入榫头的孔眼，也叫卯眼（mortise），就是与榫头上凸出部分相连接的凹进部分。榫、卯穿插吻合，采用阴阳互交，凹凸错落，相辅相成的构造原理，形成一个整体。[1]榫卯工艺是中国工艺当中的精华，构件结构的连接，蕴含着我国古代匠人的智慧，记录着社会的不断发展与完善，体现着传统家具的支撑和穿插构造，展示着中国传统产品的连接工艺，彰显中国传统文化中的精粹，体现着先人们的智慧。随着当代的人们对物质文化需求的提升和环保意识的不断上升，具有文化底蕴和环保的实木家具也越来越受到消费者的喜爱。同时消费者的人群也呈现出年轻化的趋势，对于实木家具的需求也呈现出多样化的趋势，对于实木家具的期望值也有所增加。另外，互联网经济的一步步发展对家具类的设计也提出了新的要求。

一、榫卯家具的起源和发展

“榫卯”在中国古代书籍当中被称为“枘凿”，在屈原的《离骚》中有记载“不量凿而正枘兮，固前修以菹醢”。在战国“圆凿而方枘兮，吾固知其鉏鋙而难入”。枘和凿必须完全契合方能連接在一起，稍有偏差，便不能契合，这种榫卯结构虽然是一种技艺，但是也体现了中国古人严谨造物精神。

榫卯工艺的有记载运用是在春秋战国时期，早在战国时期便已经出现了鸠尾榫、圆榫、端头榫、宽槽接合、窄槽接合等十四类榫结合的工艺，理论和实践已被广泛的运用。到了隋唐时代，经济繁荣，榫卯工艺高速发展，椅子等家具产业的逐步的发展起来，榫卯工艺运用到家具的样式也逐渐丰富，家具注重牢固性，呈现出简洁平整的造型形式。到了宋朝，宋代美学的发展十分鼎盛，应用于家具方面，除了更加注重结构的合理性也将美学与家具融为一体，达到了家具美学新的高度。明清时期是中国家具的黄金时期，不管是从工艺、材料、造型、装饰等都已经达到了新的高峰，在这个时期，匠人们进行了分类勘测，记载的榫卯结构已经上百种，不同的器物根据不同的需要在使用不同的结构。

到新中国成立前后，杨耀先生于1948年在《北京大学五十周年纪念论文集》中发表的《明式家具的艺术》对榫卯家具有了详细的总结，另外，王世襄的《明式家具珍赏》《明式家具研究》《明式家具萃珍》，田家青的《明清家具鉴赏与研究》以及马书的《明清制造》这些著作都对明式家具的榫卯结构作了详尽介绍与分析。这些理论成果对于现代人们研究榫卯家具都有着重要意义。

二、研究目的及意义

中国传统工艺具有博大精深的特点，而榫卯工艺是中国工艺当中的精华，构件结构的连接，蕴含着我国古代匠人的智慧，记录着社会的不断发展与完善，体现着传统家具的支撑和穿插构造，展示着中国传统产品的连接工艺，彰显中国传统文化中的精粹，体现着先人们的智慧。但是伴随着工业化生产方式，中国传统榫卯家具在市场上的占有率越来越低，在翻阅文献与资料后，将其总结原因如下：

1.材料原因：榫卯家具对材料尤其是木材要求很高，常用花梨木、紫檀木、红酸枝等硬木材料，但是这类材料往往造价较高。

2.维修原因：榫卯家具往往采用手工或者半手工的方式进行制作，加工周期长、人工成本较高，对比现代的机械化生产劣势明显。

3.工艺原因：榫卯家具的结构在现代机械化生产过程中出现的难题，例如粽角榫，结构中多个面出现了45°的斜角，在生产过程中无法通过两次成型，只能手工进行制作。

针对与上述总结的原因，本文从以下方面进行探寻：

1.对榫卯工艺在家具方面的工艺进行最大程度的保留，从家具设计的造型方面出发，去繁从简，减少不必要的造型。

2.在材料方面尽量减少硬木的使用，对市场上现有的合成材料进行筛选，找出成本较低、性能较高的最优材料方案。

3.将榫卯家具融入中国传统文化元素，使家具设计既有精巧的外观，也有内涵的文化寓意。

三、榫卯家具的影响因素分析

（一）安全因素

榫卯家具作为一种传统的工艺，是集固定、连接、拆装与一体的一种结构形式，无论我们对其进行怎样的优化性设计，安全因素应当是我们所要考虑的第一位，正确地权衡好安全因素和家具的美观因素。

对于榫卯家具的安全性参考因素，鉴于其相对性的特点可根据国家标准中对各种类型榫卯结构的力学性能指标的规定，确定相应结构的“安全性参数区间”，为传统家具榫卯结构的优化设计提供了一个明确的评价标准。[2] 将不同方式的榫卯组合方式进行收集与整理，将组合方式进行排列，设计出不同的组合方案，将组合方案进行安全性测试，寻找最优的、安全性最高的榫卯家具组合方式。

（二）技术因素

榫卯家具采用了长短高低不同的方式进行插接和结合的组合方式，在其中又增加了镂空、拼接等工艺，充分保证了家具的稳定性。但是这种方式还是需要加工师傅单独制作，而这种生产方式已经满足不了工业化生产的批量结合，这也是榫卯家具无法占据市场份额的一个重要原因。另外，部分企业业更多的是在生产榫卯家具，为追求利益，把传统榫卯结构进行简化，却增加了胶的用量，这种形式不但破坏了榫卯家具的安全性，更是损坏了其美观性[3]。

在技术因素方面，需要对传统榫卯工艺的设计思想与结构原理进行剖析，将原本较为复杂的拼接工艺简化，与现代工艺相结合，相互取长补短，开拓新的发展方向，从人机交互与现代工业化生产层面考虑，做到满足机械化生产的需求与消费者能够自己独立的完成拼装，且不能破坏其美观性与安全性。

（三）材料因素

中国传统家具材料以木料作为主要的使用材料，木料是一种天然材料，质量适中、数量可观且种类繁多，可以广泛使用，[5]利用木头的自身纹理让传统家具达到了“天人合一”的思想。近年来随着时间的推移以及木料本身容易出现木料变形或者脱落的情况，同时木料的使用在一定程度上来说也是对自然的破坏，为了解决这一问题，本次设计将现代工业材料与木材进行结合，将拐角、弯曲处等易损的位置重新选取材料进行代替，另外，在保证质量的情况下尽可能减少木材的使用。

（四）社会因素

随着市场经济的快速发展，人们教育层次的提高以及审美的提升，在家具的选择上，出现了欧式、北欧式、地中海式等各种各样的家具设计风格，现代设计的简约风格越来越符合人们的审美取向，富有文化特色的家具设计也独成一派代表着国家或者地区的不同风格，中国传统家具经过演化，在中式家具与外国各式家具碰撞过程中，摒弃原本繁杂的纹理，在传统美学的规范之下，运用现代的材料与工艺，推演传统文化的精髓，不仅体现了中式典雅、庄重的中式气息，更加具有现代化的特征。

四、榫卯家具设计的研究方法

（一）文献研究法

搜集榫卯工艺的相关资料，探索传统的榫卯工艺的产生和发展，了解和总结出传统榫卯结构的构成形式和组合方式，提取相关的设计元素应用到设计当中。榫卯在古籍中称为“枘凿”，在《楚辞.九辩》《鲁班经》中均有对榫卯工艺的记载，榫卯结构按结构作用可分为三大类型：1.点结构；2.面结构；3.构件组合。[4]在近现代的王世襄《明式家具研究》《中国工艺美术大辞典》中也有详细的记载，经过对搜集文献的整理，对其中的应用方式和插接构造进行梳理，对其工艺的方法进行总结，做出合理的设计方案，并对其中需要的工艺进行整理、分类，对能够使用到的工艺进行归纳如图1。

（二）调查法

调查法主要是通过网络问卷與实地调研综合进行调查，本次问卷调查共有103人参与，为了保证问卷的准确定，各个年龄段都做了调查，因为考虑到本次设计主要针对的消费群体是青年、中年这两种群体，所以占比重较大。如图2

在通过调查问卷的方式中发现大多数人群在木料的使用方面更加青睐。如图3在家具的风格方面受近年来文化西方文化的影响、包容性发展的原因，多数消费者更倾向于现代简约风格。如图4因为现在居住环境的变化，消费者对空间有效利用以及运输的要求增加，所以家具的类型则更倾向于拆装类。如图5

五、新中式榫卯家具的设计

（一）新中式榫卯家具设计的灵感来源

榫卯家具的灵感主要来源与中国的山水文化，所谓山水文化，顾名思义，是与自然山水有关的文化。与文化的广义和狭义的概念相对应。[6]广义的山水文化就是人们在认识世界、理解世界当中将认识到的山水应用到人们使用或者改造文化的总和，通常表现为应用到另一种物质载体当中。而狭义的山水文化则是以山水文化为参照制作的载体。

我国的山水文化不仅仅是对主观视觉描绘和再现，同时也是对世界中抽象的“常理”的具象化反应，中国的山水文化，不仅仅是对山水的一种写实和临摹，更代表古人对于山水的一种反复欣赏，达到一种感性的升华。山水文化作为一种常用的文化题材，总结来说可以是一种特殊的艺术表现形式。将山水文化运用到榫卯家具的设计中，不仅仅是将山水文化与家具设计进行创新性融合，更是为了发扬中国传统山水文化。

在设计中，将山水文化进行抽象处理，将边缘线进行简化，提取其中的线条与文化内涵，线条采用拆分结构方法进行处理，将复杂的山水线条分级简化，首先将大的轮廓线条进行提取，将提取出的线条进行逐级拆分，分解出的线条进行处理、意象化，提取其中的线条做造型处理，具体表现在：

1.在将山川的元素进行提炼，整合其中的线条，将山川的线条简化，选取其中的样本线条，应用到两种椅子的线型设计当中。

2.将河流的意象进行提取，对水的水流型线条排布进行处理，提取其中的水流线条排布，体现在旋转收纳桌桌的线条当中。

3.将日月的元素提炼，古有：“月有阴晴圆缺”，将日与月的元素进行融合，运用到小桌子的设计中，小桌线条进行包融化处理，体现日月造型。

综合摆放有圆月映照山河的寓意。运用中国传统文化元素作为榫卯新中式家具的设计，让文化与工艺共同体现在人们的生活中。手绘推演如图6

（二）新中式榫卯家具设计的造型设计

在全球化、本土化的设计思潮下，纵观当下，亚文化的流行在国际上已占有一席之地，[7]在做造型设计要充分考虑到亚文化的重要性。本文是研究榫卯新中式家具，主要考虑对传统文化的元素的研究并继承创新到现代的新中式家具设计之中，从传统文化中找到现代设计新的表达方式，造型来源于山水元素，在充分考虑了颜色的搭配、家具的设计风格、家具设计的比例、构成形式后所做的设计，在功能创新方面：

1.在扶手与靠背的位置增加了一定弧度，增加使用者使用的舒适性，同时线条也体现了山水元素的意象。

2.在桌子的底下增加可收纳的小盒子，使用者在用茶或用餐之后便于收纳。

3.在后方的两张小桌子采用三面设计，增加了空间的使用效率。

4.在桌子的旁边增加了可旋转的收纳桌，用来放置使用物。如图7

（三）新中式榫卯家具设计的材料选取

随着社会的发展，越来越多的材料问世，其中可以做家具设计的可选材料更加丰富，具体制作思路为以木料为主，以合成材料为辅助进行设计。主体以木头作为来料，满足人们对于家具设计的需求，通过调研发现，人们对于家具的材料是以木材最为亲睐，同时木料也有无污染、绿色环保的优点。像座椅垫则用高弹聚氨酯海绵来制作，填料则用聚酯纤维，起到保温作用，且在使用过程中更加舒适。连接处需要坚固而不变型，用合成材料来制作，木料时间长受到潮湿、干燥等自然因素极易变形、通过合成材料来代替连接处的木材，在坚固性方面可以极大增强。拐角连接处则用金属来加固，保证不会因为受力断裂，增加其使用寿命，另外。在实现其功能的同时，也对木材料合成以及其他材料使用进行探索。

（四）新中式榫卯家具设计的内涵寓意

在内涵寓意上，从左到右分别代表了河流（圆桌旁边的旋转桌）、日月（右侧的小圆桌）、星河（中侧凳子）的造型特点。如图8在中国传统文化中，客桌上往往区分主宾、主人、副主人、副主宾等一系列的方式，为了更加符合中国传统文化的内涵，所以在组合方式上，该设计也有新的组合方式，将贵妃椅的造型与传统的三人椅相搭配使用。同时在蕴含寓意方面，两种椅子的造型特点也代表了山川。如图9整个家具的摆放与造型更加符合中国山水文化的特点。人口不断上升以及人口的城市化趋势，住房价格不断上升，所以在空间的使用方面也要做到尽善尽美。小方桌设计与可旋转的收纳桌的造型是将内部空间进一步进行切割，提升两个物件的摆放量，进一步提升空间的利用率。图10

（五）新中式榫卯家具设计的尺寸说明

在做新中式榫卯家具的时候，也一定要考虑到家具设计出来的尺寸能够符合人们的日常动作习惯，能够更加符合人机工程学，在这里参考了刘文金、邹伟华先生所作的《家具造型设计》里面的家具设计，以求能够做出更符合人们行为习惯的家具设计，在两把躺椅的设计中，因为考量到人们的坐立方式，不仅要坐，偶尔也需要躺卧休息，所做尺寸在下身在450mm，座处到顶部的尺寸在1098mm-1030mm之间。方凳的尺寸要稍微高一些，因其功能只需要满足坐的需求。圆桌、方桌的尺寸设定在760mm-770mm之间如图11

（六）新中式榫卯家具设计的工艺说明

在考虑造型设计后，也要充分考虑榫卯新中式家具的构成方式，采用榫卯工艺这一连接方式，在这里介绍三种不同家具的结合方式，旋转收纳桌主要采用插接和契型榫的方式进行连接，契型榫如图12左的结构适合于圆柱与圆柱之间的连接，而插接则需要在拐角处用到。中间位置小圆桌，采用的是圆柱丁字结合榫如图4-12右和平板明榫结合如图12中制作，平板明榫主要用于处理板面与板面的结合，而圆柱丁字结合榫则用来处理圆柱与面之间的结合，中间放置收纳盒可抽拉。小凳子采用的是棕角榫以及圆柱丁子结合榫的方式进行制作，棕角榫主要是为了处理面与面的衔接，具体展示如图13。

（七）新中式榫卯家具设计的效果图

本次家具设计将榫卯工艺与中国传统山水文化元素以及现代新兴的元素相结合，其目的是为了满足消费者多样化的需求和个性化的消费，加入了中国新兴的元素和传统元素，与时俱进的创新设计理念，旨在能够设计出更好的产品，本次设计是设计的客厅座椅，一方面满足国人对传统酒桌文化的保留，另一方面是将山水文化进行发扬，将中国传统文化、传统工艺更好地传承下去，设计渲染图如图14、图15。

六、新中式榫卯家具设计的实物制作

在实物制作的部分采取打样制作的原则，选取了贵妃椅的样本来制作实物，因为在设计过程中贵妃椅的设计更具有代表性，因为疫情原因，设计的制作并没有在现场，设计图给到师傅时候没有留下更多的图片，是直接拼装完成后原膜进行喷漆处理，完成后加入座椅垫以及抱枕。图16为实物的喷漆以及最终效果展示：

结语

在进行调研的过程中，发现传统手工艺无法适应市场的原因师因为无法满足机械化批量生产的要求以及现在新型的运输方式，所在在设计的过程中，将传统的榫卯工艺进行的提炼，将榫卯传统工藝与现代科技相结合，对于传统的榫卯工艺取其精华，做到古为今用，在将拐角、连接处、支撑处等一些易损伤部位用现代材料进行代替，保证其耐用型，在将组装的步骤和工艺进行压缩，确保更够使用机械化生产的需求，另外，使消费者自行就能完成组装。希望能够对设计师在以后设计的过程中有一定的启发，让榫卯工艺这门古老的技艺能够更好的顺应时代的发展，适应机械化生产的脚步。