沙發(fā)框架結(jié)構(gòu)的可拆卸性探討

■王麒宇，鐘世祿 Wang Qiyu & Zhong Shilu

(南京林業(yè)大學(xué)家居與工業(yè)設(shè)計學(xué)院，江蘇南京 210037）

1 我國沙發(fā)發(fā)展的概述

在中國歷史上最早出現(xiàn)沙發(fā)雛形的是漢代。在《西經(jīng)雜記》中，描寫漢代王公人的生活狀況時，冬季有“韓天子玉”和“土提”。在此基礎(chǔ)上，這種厚層織物的座椅，“玉數(shù)”，可視為沙發(fā)的“祖先”。唐代宮廷中出現(xiàn)了帶靠墊的皇家用椅。雖然外型結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)技術(shù)非常講究，但根據(jù)椅子的功能要素要求來看，它仍然屬于簡單的沙發(fā)[1]。19世紀(jì)80年代初期，那時中國的上海，有一位名叫毛茂林的中國人，靠維修倒賣舊木器為生，一次偶然的機會他得到一款舊沙發(fā)并拆開研究結(jié)構(gòu)，做出了第一個沙發(fā)，取名“安言斯”。20世紀(jì)初期，西方的流行家具款式流入中國，海派家具開始流行，沙發(fā)逐漸被中國人民接納和熟知。在新中國成立后，在統(tǒng)一生活標(biāo)準(zhǔn)和配給的時代下，我國的沙發(fā)制造業(yè)逐漸形成了自己的生產(chǎn)模式，在中國內(nèi)陸沿海誕生了一部分沙發(fā)作坊，但在新中國之前沙發(fā)作為一種新型海派家具，還是屬于名貴家具并沒有走進平民百姓的家，由于在使用率和市場占有率上不高，沙發(fā)行業(yè)沒有得到快速發(fā)展。新中國改革開放以后我國的經(jīng)濟飛速發(fā)展，沙發(fā)在今天已成為一種流行的家居用品。巨大的利潤使得設(shè)計師和廠家的對于沙發(fā)改進設(shè)計有了足夠的動力?，F(xiàn)在，沙發(fā)作為一種人的精神訴求，是一種不可或缺家庭文化元素[2]。

2 可拆卸家具概述

可拆卸性設(shè)計是一種綠色設(shè)計，其起源可以追溯到1900年。當(dāng)時一家德國家具公司為了滿足顧客的實際需求，利用幾種不同尺寸規(guī)格的板木設(shè)計了一款書架[3]。這種可拆卸的書架在某種意義上成為了第一款利用模塊化思想設(shè)計的家具產(chǎn)品，成為時代的先導(dǎo)?？刹鹦缎援a(chǎn)品設(shè)計在設(shè)計初期首先需要考慮其被拆卸后是否還能夠被多次利用，其次是要使拆卸后的產(chǎn)品合格，即具備完整的使用功能和安全質(zhì)檢的達標(biāo)，最后再以設(shè)計為主導(dǎo)對結(jié)構(gòu)進行細微調(diào)整，使得產(chǎn)品易于拆卸、易于維護、利用率高，在產(chǎn)品成為廢棄物時還能夠回收，保護環(huán)境。這種設(shè)計不僅降低了綜合成本，而且有助于延長家具和部件的壽命周期[4-6]。

3 可拆卸沙發(fā)的結(jié)構(gòu)

3.1 傳統(tǒng)沙發(fā)的主要內(nèi)部框架結(jié)構(gòu)

木材制成的沙發(fā)內(nèi)框架在當(dāng)前的消費市場上占主流，內(nèi)部的結(jié)構(gòu)為框架結(jié)構(gòu)，大部分由扶手面板、插頭檔、靠背側(cè)板、底座前后橫檔、塞角等若干小部件固定結(jié)合而成。在傳統(tǒng)沙發(fā)的內(nèi)部框架材料的使用方面來看，大多是制作師傅憑個人經(jīng)驗制作，形成了大量使用不同尺寸與不同規(guī)格和材料的局面。其使用材料包括板材、以及不同規(guī)格的木方（圖1、圖2）[7]。沙發(fā)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)用生物膠、金屬螺釘和榫卯固定結(jié)合，形成不可拆卸的沙發(fā)結(jié)構(gòu)，部件之間相互作用，使得沙發(fā)框架極具穩(wěn)定性。但是在出現(xiàn)沙發(fā)三個子結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中的某一結(jié)構(gòu)系統(tǒng)發(fā)生損壞，更換修補時就變得極其麻煩。

3.2 可拆卸沙發(fā)的功能系統(tǒng)

沙發(fā)框架整體功能系統(tǒng)可分為三個子結(jié)構(gòu)系統(tǒng)：座框架子系統(tǒng)，后支撐框架子系統(tǒng)、扶手框架子系統(tǒng)。在這個三個子系統(tǒng)中，座框架子系統(tǒng)和后支撐框架子系統(tǒng)可能是最具挑戰(zhàn)性的設(shè)計領(lǐng)域[8]。三個子結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的功能在達到普通沙發(fā)所具備的基礎(chǔ)使用功能的條件下，最為重要的是要滿足拆卸和組裝的需求。在沙發(fā)行業(yè)柔單生產(chǎn)的主流商業(yè)模式下，產(chǎn)品的造型固定無法做大的改變阻礙了沙發(fā)的多樣性。其最主要的原因是可拆卸部件較少，初期設(shè)計采用整體化設(shè)計思路，使后續(xù)的結(jié)構(gòu)組裝變得單一。在上述功能均滿足的條件下，可拆卸沙發(fā)的零部件數(shù)目、形態(tài)、使用方法和安裝順序以及拆卸加工的方式便成為了首要考慮的問題。

3.2 可拆卸沙發(fā)的內(nèi)部框架結(jié)構(gòu)

可拆卸沙發(fā)的設(shè)計解決傳統(tǒng)沙發(fā)的痛點，即連接方式的簡潔、材料種類少和規(guī)格的統(tǒng)一。調(diào)研沙發(fā)行業(yè)，沙發(fā)的內(nèi)部框架相比實木椅類家具和板式家具結(jié)構(gòu)更為繁瑣。倘若將沙發(fā)整體拆卸到單一零部件水平進行運輸售賣，是不妥的。這樣組裝進程并不能夠縮短，則是愈加繁瑣，成本不降反升。如果將相似性較高的功能部件變得統(tǒng)一，將部分變得不可拆卸并做到連接方式相同，這樣不僅簡化了部件與部件之間的裝配步驟，同時也便于拆卸，更滿足大多數(shù)人的需要。沙發(fā)主體結(jié)構(gòu)中的三個子結(jié)構(gòu)系統(tǒng)通常是固定的，不需要分離。例如：沙發(fā)座的框架和沙發(fā)扶手的框架可以作為相對獨立的結(jié)構(gòu)單元不做分割，但它們之間是可以再用螺釘結(jié)合，木榫接合或膠接合。確保客戶根據(jù)自己的喜好進行選擇或定制，這使得沙發(fā)企業(yè)應(yīng)該投入精力去研究沙發(fā)部件的可更換性和可拆卸性。通過前文所述，一方面可更將部分模塊變得不可拆卸如座框架、靠背框架、扶手框架，三者可以統(tǒng)一使用螺栓連接或通過特定家具的接口連接來保證連接牢固度。另一方面想要避免拆卸復(fù)雜、裝配復(fù)雜的問題，就得從原材料入手統(tǒng)一材料的規(guī)格，最大程度的減少材料種類。

4 可拆卸沙發(fā)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計方法

近年來得益于實木家具和版式家具迅速發(fā)展，兩類家具的工廠逐步走向自動化的機械無人工廠。軟件家具內(nèi)部框架的標(biāo)準(zhǔn)化是一股不可抗拒的趨勢。拆卸工作的第一步要考慮到的因素即是提高效率、降低成本，也是設(shè)計可拆卸構(gòu)造的根本。零部件、連接件和接口一直是家具行業(yè)將產(chǎn)品可拆卸化的突破口，從沙發(fā)三部件接合部位來看，如何在設(shè)計中優(yōu)化三者的匹配關(guān)系，使其更具合理性成為了可拆卸沙發(fā)框架的第一道難題。

■圖1-圖2 傳統(tǒng)沙發(fā)的內(nèi)部框架結(jié)構(gòu)

■圖3 沙發(fā)木架結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計路徑圖

■圖4-圖5 接口方式

■圖6-圖8 可拆卸沙發(fā)

4.1 減量化與通用化

減量化是大幅度減少零件、連接件和接口的數(shù)量與類型?？梢栽囍鴱囊韵氯齻€方面入手：①形狀整合：如將框架形狀規(guī)則的小部件直接簡化為較大的平面部件。②零件整合：對零件進行分組和預(yù)裝配，把功能近似的零件提前裝配成一個整體備用，以此來縮短裝配時間。③生產(chǎn)資料整合：統(tǒng)一材料種類和部件之間只在必要處設(shè)計接口以減少接口的數(shù)量。通過以前的預(yù)裝配來降低沙發(fā)整體裝配的復(fù)雜程度。通用化參考于板式家具的制作模式，在減量化的基礎(chǔ)上將接口和連接器進行統(tǒng)一，在批量生產(chǎn)下，由于多數(shù)零件的尺寸是一致的即可通用便于更換。

4.2 標(biāo)準(zhǔn)化

有了減量化和通用化的基礎(chǔ)便能實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，標(biāo)準(zhǔn)化是可拆卸性的核心,是面向生產(chǎn)前的規(guī)范性更深層次的設(shè)計。沙發(fā)是一款通用且制造技術(shù)上相對成熟與市場容量充裕的產(chǎn)品，各個沙發(fā)企業(yè)都擁有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和與之對應(yīng)的生產(chǎn)模式，滿足標(biāo)準(zhǔn)化的必要條件。標(biāo)準(zhǔn)化進程可嘗試從以下四個方面研究：組成技術(shù)、互換性設(shè)計、數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化，（圖3）[9]。對現(xiàn)有產(chǎn)品進行全方位的翻新必然伴同風(fēng)險，風(fēng)險來自于產(chǎn)品內(nèi)部是否同樣兼具了創(chuàng)新前的基本功能要素和整個市場對于新產(chǎn)品的接納程度。標(biāo)準(zhǔn)化在一定程度上能夠限制上述風(fēng)險，零部件的統(tǒng)一限制了產(chǎn)品的選擇空間，提高創(chuàng)新設(shè)計效率的同時并不限制產(chǎn)品的創(chuàng)新性。

4.3 模塊化

有了標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計作為根底便能實現(xiàn)系類模塊化，這是一種從相互獨立延伸到豐富多變的設(shè)計思維[10]。可拆卸家具設(shè)計與模塊化設(shè)計之間的關(guān)系是相輔相成的，模塊化是指產(chǎn)品中各部件的性能、規(guī)格和結(jié)構(gòu)都是相互獨立的，拆卸后的各部件之間不僅能獨立進行基本的工作，同時也能夠成為互換的單元。利用模塊法設(shè)計沙發(fā)框架時，首先必須對模塊進行定型、歸類和分檔[11]，可拆卸沙發(fā)模塊之間的接口方式可分為直接式和間接式[12]。直接式一分釘結(jié)合、榫結(jié)合、鉸鏈結(jié)合以及其他連接件結(jié)合等等，通常表現(xiàn)為功能模塊直接通過自帶接口連接。例如：扶手子系統(tǒng)（左）+座框架子系統(tǒng)+靠背子系統(tǒng)+扶手子系統(tǒng)（右）組合成為一個完整可拆卸沙發(fā)，各模塊系統(tǒng)相對獨立，通過接口組合形成另一個更為強大的功能系統(tǒng)。間接式為家具模塊通過專門接口模塊連接通常表現(xiàn)為單獨的模塊需要另外一個特定的外界接口連接。例如：扶手子系統(tǒng)（左）+座框架子系統(tǒng)+靠背子系統(tǒng)+接口模塊+座框架子系統(tǒng)+靠背子系統(tǒng)+扶手子系統(tǒng)（右）組合成為一個雙人或三人座的可拆卸沙發(fā)（圖4、圖5）。采用標(biāo)準(zhǔn)化處理過后的接口符合現(xiàn)代批量生產(chǎn)模式的基本訴求，對沙發(fā)框架設(shè)計來說是一種新潮的探索。

5 可拆卸家具設(shè)計實例

（圖6）的可拆卸沙發(fā)是瑪吉家居（Manacan）的一款產(chǎn)品。這是以布藝為主可拆卸式沙發(fā)系列，在拆裝上簡略便捷，不需要其他特殊工具。在框架結(jié)構(gòu)上，沙發(fā)各子系統(tǒng)可以獨立、多樣的裝配，發(fā)生損壞時也可以單獨更換獨立的子系統(tǒng)，接口處的設(shè)計可以實現(xiàn)輕松拆裝。瑪吉家具為了解決接口處強度不足的問題，從大量的古建筑結(jié)構(gòu)研究中獲得靈感，研發(fā)了交叉扣技術(shù)，此技術(shù)不僅解決了接口強度問題，還改進了拆卸和裝配工藝，瑪吉家具的模塊化定制模式也由此而生。這款產(chǎn)品與傳統(tǒng)沙發(fā)相比最大的成功是解決了家用布藝沙發(fā)在長時間使用后需要清洗的痛點?？刹鹦渡嘲l(fā)是顧家家據(jù)（KUKA）的一款產(chǎn)品（圖7、圖8）。圖中可以看到靠背子系統(tǒng)可以單獨拆卸，與扶手和座框之間通過螺桿連接，將螺桿擰下即可將扶手拆卸。通常在電梯口或大門口，由于電梯門標(biāo)準(zhǔn)寬1.1米，高2.1米，傳統(tǒng)三人不可拆卸沙發(fā)很難進入，這款可拆卸沙發(fā)巧妙優(yōu)化了運輸不便的問題[13-15]。

6 結(jié)語

隨著時代的發(fā)展，人們對沙發(fā)的運用訴求也悄然發(fā)生著改變。從近現(xiàn)代對沙發(fā)高不可攀的傳統(tǒng)觀念，到居家生活的必需品。本文從傳統(tǒng)的沙發(fā)框架不利于拆卸與維修和更新這一問題為出發(fā)點，總結(jié)了沙發(fā)在生產(chǎn)加工過程中存在的問題及影響沙發(fā)拆卸的結(jié)構(gòu)因素，剖析了現(xiàn)代生活對可拆卸沙發(fā)的需求，得出可拆卸式沙發(fā)的設(shè)計能起到一定降低生產(chǎn)成本的效果，在大規(guī)模定制的社會環(huán)境下，本文探究了如何將傳統(tǒng)沙發(fā)結(jié)構(gòu)進行簡化加工這一問題，陳述了推行可拆卸沙發(fā)的重要性。大量的定制需求也使得模塊組裝的通用化，零件的標(biāo)準(zhǔn)化，產(chǎn)品和材料的減量化成為了可能。不僅增大了沙發(fā)的生產(chǎn)和運輸?shù)睦?，也證明了可拆卸沙發(fā)的推行再諸多方面存在著價值。為后續(xù)沙發(fā)框架的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計研究提供了理論意義。