實木家具防變形結(jié)構(gòu)探究

■王 瀟 Wang Xiao

(中南林業(yè)科技大學(xué)，湖南長沙 410000）

實木家具作為家具產(chǎn)品的代表之一，因為其自身擁有溫和的觸感、柔和穩(wěn)重的顏色以及天然細膩的紋理等特性，自古以來便深受各個階層消費者的喜愛。但是實木家具不同于石材類或者金屬類家具，實木家具十分容易受到環(huán)境濕度的影響出現(xiàn)翹曲、開裂和脹縮等變形情況。這是實木家具一直面臨的一個重大難題，為了解決這些由木材自身特性引起的家具變形的問題，我國傳統(tǒng)家具制造匠人們一直在不懈努力著，并為現(xiàn)代人留下了許多防止實木家具變形的結(jié)構(gòu)方法。

1 傳統(tǒng)實木家具中防變形結(jié)構(gòu)的探究

中國傳統(tǒng)家具的雛形出現(xiàn)在商周時期，在唐宋兩代時期便建立了基礎(chǔ)，經(jīng)過兩千余年的沉淀與發(fā)展，凝結(jié)了無數(shù)能工巧匠的心血與智慧，在明清時期中國傳統(tǒng)家具的設(shè)計與制造達到了頂峰[1-3]。明清時期的中國傳統(tǒng)家具不但反映了當(dāng)時文人們的文化思想與藝術(shù)審美，其中關(guān)于家具結(jié)構(gòu)的設(shè)計更是對今后現(xiàn)代實木家具的設(shè)計與制造起到的關(guān)鍵性的作用。尤其是在防止家具變形，維持家具形態(tài)等方面積攢了相當(dāng)多的經(jīng)驗與結(jié)論。

在傳統(tǒng)家具中防止家具變形的結(jié)構(gòu)方法主要從兩個方面著手，一個是防止板式部件的變形，另一個則是防止家具框架的變形。

1.1 板式部件防變形結(jié)構(gòu)方法

自然的木材切板的長寬都是有限的，若是像桌面、柜類等家具需要大幅面板時則會使用拼板的方法，這種方法不但可以節(jié)省木材，而且小面積板材進行拼合要比大幅面板材更耐得住環(huán)境濕度的變化，也更不易變形。傳統(tǒng)的防止板面部件變形的方法主要有三種：平板拼合，鑲端結(jié)構(gòu)，嵌板結(jié)構(gòu)[4]。

1.1.1 平板拼合

平板拼合是將窄板拼合成寬板，這種拼板被廣泛應(yīng)用于柜類的門板背板、桌椅面板、床板等需要大幅面面板的地方。傳統(tǒng)的平板拼合的方式眾多，如：平拼、企口拼、穿帶拼、穿條拼、方榫拼等方法。在眾多的拼接方法中，龍鳳榫穿帶結(jié)構(gòu)在防止拼板變形等方面有著顯著的效果，常用于薄板之間的相互拼合，是在拼板的基礎(chǔ)上進行橫向開梯形槽，并鑲嵌對應(yīng)的木條。這種結(jié)構(gòu)在中式傳統(tǒng)桌椅中十分常見，是中國傳統(tǒng)家具的代表結(jié)構(gòu)之一，在防止家具板面變形上起到了重要的作用，至今也常用于實木家具的制造之中。

1.1.2 鑲端結(jié)構(gòu)

鑲端結(jié)構(gòu)是在拼板拼合上的進一步加強，在平板的一端鑲嵌抹頭，拼板與抹頭之間的結(jié)合也是多種多樣的，如：格角透榫接合、格角半榫接合、透榫及榫舌接合等。鑲端接合的方式可以很好地解決家具或者板材在環(huán)境含水率改變時彎曲變形等情況，但是這種方式加工上較為困難，很難進行現(xiàn)代工業(yè)上的量產(chǎn)。

1.1.3 嵌板結(jié)構(gòu)

嵌板結(jié)構(gòu)是在中國傳統(tǒng)家具中最為常見的一種防變形結(jié)構(gòu)形式。用格角榫攢框，邊框內(nèi)側(cè)打槽嵌入芯板，并在芯板嵌入穿帶[5]。這種方法不但能夠節(jié)約板材，減小木材膨脹與收縮的特性，穩(wěn)定家具形態(tài)，還能夠隱藏板材不完美的斷面，使家具整體更加美觀自然，常見于傳統(tǒng)桌案椅柜等眾多的家具樣式之中，在中國傳統(tǒng)家具結(jié)構(gòu)之中十分具有代表性。

1.2 框架部件防變形方法

框架部件是一個家具的基礎(chǔ)，對于維持家具的基本形態(tài)起到至關(guān)重要的作用。在傳統(tǒng)家具之中常用于連接框架各個部分的結(jié)構(gòu)是榫卯結(jié)構(gòu)。榫卯結(jié)構(gòu)是一種在兩個或者兩個以上木質(zhì)部件上進行相應(yīng)的凹凸形態(tài)的雕刻，木質(zhì)部件之間凸出和凹進的部分相互之間進行咬合，起到穩(wěn)固連接的作用的構(gòu)件。在木質(zhì)家具之中，榫卯結(jié)構(gòu)可以有效地限制各個木質(zhì)部件向各個方向的扭動，增加家具的穩(wěn)定性。且榫卯連接不同于金屬連接，金屬連接部件容易氧化銹蝕，而榫卯結(jié)構(gòu)只要保存方式正確，很難被周圍環(huán)境影響發(fā)生損壞，可以長久地保存下去，并一直發(fā)揮作用。榫卯結(jié)構(gòu)的樣式多種多樣，在中國傳統(tǒng)家具之中每一個榫卯部件都是必不可缺的，榫卯部件之間的相互組合，相互制約，才使得中國傳統(tǒng)家具能歷經(jīng)千百年的歲月，一直保持著穩(wěn)固不變形的狀態(tài)。

在中國傳統(tǒng)家具中很多部件對防止家具變形，穩(wěn)固家具形態(tài)上起到了重要的作用：

1.2.1 牙頭與牙條

牙頭與牙條常用于桌案椅凳類的傳統(tǒng)家具之中（圖1）。使用夾頭榫或者插肩榫嵌于面板與桌椅腿部之間，利用三角形不易變形的原理，可以很好地支撐面部與腿部之間的框架構(gòu)造，防止架構(gòu)的變形。

1.2.2 棖子

棖子在中國傳統(tǒng)家具之中使用的十分廣泛，種類也較多，可以分為直棖、羅鍋棖和霸王棖等（圖2）。直棖和羅鍋棖用于連接家具相鄰的腿部，幫助穩(wěn)定家具腿部的形態(tài)。而霸王棖多用于桌椅類的家具之中，用于連接家具腿部與桌面或者座面底部。不但可以分擔(dān)面部承擔(dān)的壓力，在防止家具面部與腿部連接的變形上也有著一定的作用。

1.2.3 矮老、卡子花與角牙

矮老、卡子花與角牙在家具上算的上是一個很小的部件（圖3）。矮老與卡子花一般是連接在棖子與其上面的構(gòu)件之間的一個結(jié)構(gòu)部件[6]。而角牙則是處于家具橫材與豎材之間與牙條和牙頭的位置相同，一般呈現(xiàn)為三角形，對于穩(wěn)定家具形態(tài)，防止家具框架的變形具有一定的作用。矮老、卡子花與角牙一般在家具中設(shè)計得極具裝飾性，一般被當(dāng)做裝飾性部件，但是它們在家具結(jié)構(gòu)上的作用也是極具重要的。

1.2.4 托泥與拉檔

托泥結(jié)構(gòu)算的上是中國傳統(tǒng)家具中的經(jīng)典結(jié)構(gòu)（圖4），大多應(yīng)用在具有束腰結(jié)構(gòu)的家具之中，尤其是圈椅和杌凳之中應(yīng)用得十分廣泛。具有束腰結(jié)構(gòu)的家具對于腿足的管束能力較弱，拉力不強，為了解決這個問題，在腿足的底部增加了托泥，增加了家具腿部的束縛力，能夠很好地彌補桌面對于腿足束縛力不足的問題[7]，對長久維持家具整體結(jié)構(gòu)，防止家具框架結(jié)構(gòu)的變形起到了很好的作用。拉檔結(jié)構(gòu)又被稱為管腳棖（圖5），常被用于高椅類家具之中，不同于一般的棖子使用在靠近家具面部的位置，管腳棖一般位于腿部中下的位置。一般的傳統(tǒng)椅類家具具有前后左右四根管腳棖，將椅類的四根腿足牢牢地連接在一起，穩(wěn)定并加固家具的腿部結(jié)構(gòu)，使家具更不易變形。

傳統(tǒng)家具的框架結(jié)構(gòu)正是通過榫卯連接各個部件，使得家具之間相互牽制，相互禁錮，從而達到防止家具變形，穩(wěn)定家具形態(tài)的目的。

■圖1 牙頭與牙條

■圖2 羅鍋棖

■圖3 卡子花

■圖4 杌凳的托泥結(jié)構(gòu)

■圖5 管腳棖

■圖6 樹脂家具

2 新技術(shù)下實木家具防變形方法研究

因為科技等的發(fā)展，現(xiàn)代的家具更加的多樣化，隨著更為新穎和先進的工藝存在，使得大部分材質(zhì)的家具可以保持長久不變形的狀態(tài)。但是現(xiàn)代實木家具依然是不能完全避免變形的存在。傳統(tǒng)家具中經(jīng)典的防變形結(jié)構(gòu)措施雖然能夠很大程度上防止家具的變形，但是卻存在著嚴(yán)重的弊端，加工工藝的復(fù)雜性和對木料質(zhì)量的高追求，使得我們不能夠在現(xiàn)代實木家具中完全復(fù)制傳統(tǒng)家具中的防變形的手段。但是我們可以通過以下的辦法對實木家具進行改進，來避免因為材質(zhì)問題發(fā)生的家具整體變形。

2.1 加工工藝的簡約與規(guī)范化

傳統(tǒng)家具工藝復(fù)雜加工繁復(fù)主要表現(xiàn)在對傳統(tǒng)榫卯結(jié)構(gòu)的加工上[8]。榫卯結(jié)構(gòu)是中國傳統(tǒng)家具上的一個壯舉，對防止家具變形，增強結(jié)構(gòu)承載力等方面具有顯著效果。但是榫卯結(jié)構(gòu)加工的復(fù)雜和對工藝熟練度的要求同樣也在制約著榫卯結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代實木家具之中的應(yīng)用，使得一些傳統(tǒng)家具之中經(jīng)典有效的構(gòu)件不得不被放棄。傳統(tǒng)實木家具榫卯結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代看來，雖然可以用機器代替人們的手工制作榫卯，但是繁復(fù)的榫卯結(jié)構(gòu)依舊需要經(jīng)驗老道的師父對其進行嚴(yán)格的手工的規(guī)劃。這種需要消耗大量時間和人工的工序在大批量、工業(yè)化、規(guī)范化的今天顯然是不合適的。對此，我們可以使用更為簡單的榫卯結(jié)構(gòu)，例如直榫等，設(shè)計出易于加工的榫卯結(jié)構(gòu)，與現(xiàn)代設(shè)備進行結(jié)合，實現(xiàn)機器全自動的測量、刻畫、開榫卯等的加工工序。

2.2 不同材料之間的相互結(jié)合

中國的傳統(tǒng)家具并不是只依靠實木材料與榫卯結(jié)構(gòu)進行制造的。根據(jù)遺留下來的實物進行考證，發(fā)現(xiàn)在宋代一些箱類家具之中便已經(jīng)有了相應(yīng)的金屬配件，在箱體的棱角與接縫處鑲有精致的銀質(zhì)花邊[9-10]。這些金屬配件不但造型精美，做工考究，而且還能在一定的程度上維持箱體的形態(tài)，防止箱體因為意外的磕碰導(dǎo)致箱體變形。而在明清時期金屬配件被廣泛應(yīng)用到家具的制造之中，金屬配件不單單只是應(yīng)用到箱體家具的棱角之處，桌案類的四角，腿足的端部，以及各種經(jīng)常摩擦易于損壞的家具部件都會使用金屬。金屬配件的出現(xiàn)，對穩(wěn)定家具形態(tài)，增強家具牢固性與使用性等方面起到了相當(dāng)重要的作用。而如今可以應(yīng)用到家具中的材料不單單只有傳統(tǒng)的木材，金屬，石材等，隨著科技的發(fā)展，越來越多的新型材料被廣泛應(yīng)用到家具的制造之中，玻璃家具、陶瓷家具、樹脂家具（圖6）、塑料家具等的出現(xiàn)更是為傳統(tǒng)實木家具的再創(chuàng)造提供了思路[11-12]。利用這些新型材料與木材相結(jié)合，在保證木材本身優(yōu)良特性的前提下，解決實木家具易變形易損壞等問題，是現(xiàn)代家具匠人們值得深入研究的課題。

2.3 使用現(xiàn)代新工藝進行制備

實木家具之所以變形歸根原因是木材本身的特性，木材自身含水率、應(yīng)力和其疏松的結(jié)構(gòu)使得木材本身極易受到環(huán)境的影響[13-14]。為了改變木材自身的弊端，現(xiàn)代學(xué)者們會使用現(xiàn)代的手法改變木材本身特性，通常用于木材改性的方法有熱壓密實化處理和碳化處理，也有使用酚醛樹脂等化學(xué)試劑對木材進行處理，使木材的某項性能得以提升，以達到廣泛使用的目的。但是我們也可以從傳統(tǒng)的家具結(jié)構(gòu)上得到啟示，使用傳統(tǒng)的方法對板材進行物理處理，拼板、開槽等方法都是值得被探討的。

3 結(jié)語

傳統(tǒng)家具是中華民族智慧的結(jié)晶，凝結(jié)了中國人民的辛勤汗水，是中華民族悠久文化的典型代表。國家科技與技術(shù)的不斷進步并不是要拋棄自身的傳統(tǒng)文化，反之若是想要中國的家具制造業(yè)更加蓬勃發(fā)展，走出一條中國特色的家具制造之路，中國傳統(tǒng)的家具反而是拋不開的。中國傳統(tǒng)家具的一些設(shè)計制造方法對現(xiàn)代實木家具的制造仍然是具有重要意義的。而我們現(xiàn)在要做的便是整合傳統(tǒng)家具中優(yōu)秀的設(shè)計制造方案，與現(xiàn)代新材料新理論相結(jié)合，設(shè)計出更加優(yōu)秀的家具作品，提升中國家具制造在世界上的地位。