基于榫卯結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代設(shè)計中的應(yīng)用研究

吳德強

【摘? ?要】凝聚著古人智慧的榫卯結(jié)構(gòu)以它出色的力學(xué)性質(zhì)、不用一釘一膠的安裝工藝舉世聞名。它的可拆卸性更是與現(xiàn)在社會提倡的綠色環(huán)保主題不謀而合。但是隨著新技術(shù)和新材料的不斷出現(xiàn)，榫卯工藝正在慢慢退出歷史的舞臺。怎樣將榫卯結(jié)構(gòu)的實用性與現(xiàn)代設(shè)計結(jié)合應(yīng)用并進(jìn)行創(chuàng)新，是設(shè)計者目前亟需解決的難題。

【關(guān)鍵詞】榫卯結(jié)構(gòu);現(xiàn)代設(shè)計;應(yīng)用研究

一、榫卯結(jié)構(gòu)簡介

榫卯（榫頭卯眼的簡稱）結(jié)構(gòu)是我國傳統(tǒng)木工制作技術(shù)中的連接方式。榫為凸出的部分，卯為凹入的部分，簡稱榫卯。榫卯的作用是連接及固定兩個或兩個以上構(gòu)件，與如今的木材膠合或者金屬焊接不一樣，榫卯連接是柔性的，總是留有一定空隙，當(dāng)無數(shù)個榫卯組合在一起時就會出現(xiàn)非常復(fù)雜而且微妙的平衡，除了木材的延展力外，主要是由于每個榫卯富有韌性而不會發(fā)生斷裂。這是榫卯結(jié)構(gòu)最突出的優(yōu)點。

二、榫卯結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代的優(yōu)勢

從材料上來看，近幾年來家具制造業(yè)在材料的應(yīng)用上，復(fù)合材料已慢慢取代以前常用的木材。不過木材仍然有著其它材料無法替代的優(yōu)點，比如：木材是可再生材料，力強、質(zhì)輕、絕緣性良好、施工容易、紋理天然優(yōu)美、涂料附著力強，具有接合容易、親和力等，因此木材仍然是家具制作的最佳選擇。

從結(jié)構(gòu)上來看，榫卯結(jié)構(gòu)盡可能利用材料本身的特點，不需膠水和槍釘?shù)?，運用自然連接的方式，不附加其他零件，在不傷及家具的前提下，保證了其科學(xué)性和靈活性，方便拆卸和裝載，在功能性和裝飾性上達(dá)到高度的完美統(tǒng)一，并且在產(chǎn)品報廢后仍然可以有效地重用和回收，從而達(dá)到節(jié)能、環(huán)保的效果，映射出人與自然和諧相處的本質(zhì)，與現(xiàn)如今綠色設(shè)計思想不謀而合。

三、榫卯結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代設(shè)計中的應(yīng)用

傳統(tǒng)榫卯一般需要工匠以手工或半手工的方式進(jìn)行生產(chǎn)加工，人力物力消耗大，生產(chǎn)周期長?，F(xiàn)代化工廠則是流水線加工，大批量生產(chǎn)，足以滿足消費者的需求。因此，傳統(tǒng)的榫卯結(jié)構(gòu)受到了安裝方便，加工簡單的膠水和槍釘?shù)闹萍s，但是因為膠水和槍釘?shù)倪B接破壞了木材的性能，導(dǎo)致家具出現(xiàn)問題后無法修復(fù)，而木工數(shù)控機床和3D打印技術(shù)的出現(xiàn)卻為我們進(jìn)行榫卯機構(gòu)的應(yīng)用創(chuàng)新提供了新條件。

（一）3D打印技術(shù)的應(yīng)用

3D打印技術(shù)是一種全新生產(chǎn)制作產(chǎn)品的方法，它是以三維CAD模型數(shù)據(jù)，通過逐層制造、增加材料的方式，采用相應(yīng)數(shù)學(xué)模型與直接制造完全一致的三維物理實體模型的制造方法。因此，只需要將產(chǎn)品結(jié)構(gòu)數(shù)字輸入模型庫中，任何復(fù)雜結(jié)構(gòu)都可以通過這項技術(shù)一次性地制造出來。在今后，隨著3D技術(shù)的不斷發(fā)展、普及，榫卯結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品可以快速、高效地生產(chǎn)出來，通過嶄新的方式宣傳和繼承榫卯工藝。

（二）人工數(shù)控機床的應(yīng)用

木工數(shù)控機床，將需加工的榫卯結(jié)構(gòu)通過CAD軟件進(jìn)行編程，通過精準(zhǔn)的加工，盡可能減少誤差，可以快速、高效的生產(chǎn)大批量的榫卯結(jié)構(gòu)。但是像粽角榫這種外表看似簡單，內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜的榫卯，每個轉(zhuǎn)角都需要形成六個45度斜面且無縫相切，三根方材內(nèi)部還有長短榫的結(jié)構(gòu)，需要人工和機器進(jìn)行反復(fù)加工，制約了進(jìn)行大批量生產(chǎn)產(chǎn)品的工廠使用。

四、榫卯結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代設(shè)計中的創(chuàng)新

榫卯結(jié)構(gòu)作為中國幾千年傳承下來的經(jīng)典結(jié)構(gòu)，隨著歷史的演變以及制作工具的革新，不同時期有著不同的發(fā)展與變化。而從明清時代至今，這一段時間榫卯結(jié)構(gòu)的傳承和發(fā)展出現(xiàn)了斷層。分析主要的原因：一方面是現(xiàn)代化進(jìn)程中新技術(shù)、新材料的涌入使人們對這項非常繁瑣復(fù)雜的傳統(tǒng)技藝慢慢失去關(guān)注。國內(nèi)規(guī)?；?、標(biāo)準(zhǔn)化的集體工作方式使老一輩“師徒傳承”學(xué)習(xí)手藝的方式不再流行，很多古老的制作手藝沒有繼承下去。另一方面，需要在現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計中融入榫卯結(jié)構(gòu)元素所具備的創(chuàng)新性、合理性，讓榫卯以全新的面貌、相似的工藝重新回歸大眾的視野。榫卯結(jié)構(gòu)作為中國工匠煞費苦心創(chuàng)造出來的經(jīng)典，在傳承傳統(tǒng)工藝的同時，也應(yīng)該緊跟現(xiàn)代化的腳步。榫卯結(jié)構(gòu)如何在現(xiàn)代設(shè)計中進(jìn)行創(chuàng)新，筆者從以下兩點進(jìn)行分析：

（一）榫卯的可拆卸式設(shè)計

中國古代榫卯家具和建筑不用一釘一鉚就可以保持長時間牢固，損耗較大時也可以拆卸后用新部件代替。然而現(xiàn)在許多人對榫卯結(jié)構(gòu)的印象還只是停留在其可以作為固定連接件使用，卻忘了它的可拆卸性。如今運輸業(yè)發(fā)達(dá)，人們足不出門就可以網(wǎng)上購物，但是固定式家具很難運輸，因此，設(shè)計師就將更多的目光轉(zhuǎn)移到便于拆卸、生產(chǎn)效率高、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化且具有良好結(jié)合性能的家具結(jié)構(gòu)上。而產(chǎn)品中使用槍釘和膠水，如果單一零件損壞或消耗時，產(chǎn)品就無法再次循環(huán)使用，壽命減短，浪費資源。

（二）榫卯結(jié)構(gòu)的裝飾性設(shè)計

木材因其抗壓、抗拉強度以及干縮濕脹等性能成為了長久以來制作榫卯的首選材料。就明清家具來說，選材多采用黃花梨木、雞翅木等材料?，F(xiàn)如今隨著森林資源的慢慢減少，能夠用來做榫卯結(jié)構(gòu)的木材更是非常缺乏。而工業(yè)革命以來，新型材料的獨樹一幟使榫卯結(jié)構(gòu)的用料不再僅限于木材，也可以使用其他材料直接設(shè)計或與其他不同材料結(jié)合設(shè)計，在裝飾性上不同材料的混和搭配還可以激發(fā)出更多的創(chuàng)意，為運用榫卯結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品帶來更多設(shè)計上的可能性。

五、結(jié)語

傳統(tǒng)榫卯結(jié)構(gòu)是一種集科學(xué)理性、文化特征于一體的傳統(tǒng)工藝。在它的外表造型之內(nèi)蘊含著不為現(xiàn)代人所熟知的技術(shù)內(nèi)涵。在提倡振興傳統(tǒng)工藝的背景下，我們有必要在對榫卯結(jié)構(gòu)進(jìn)行搜集的同時，重新審視傳統(tǒng)的榫卯結(jié)構(gòu)，以新的角度進(jìn)行現(xiàn)代化的轉(zhuǎn)變，為傳統(tǒng)榫卯結(jié)構(gòu)注入創(chuàng)新的動力。

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