基于現(xiàn)代家具的粽角榫改良初探

(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)

隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，人們的價值觀、審美觀、生活方式等都發(fā)生了巨大變化。近年來，綠色、環(huán)保、健康等理念不斷深入人心。由于現(xiàn)代板式家具在制作過程中使用了各種膠黏劑、添加劑等化工產(chǎn)品，對生產(chǎn)及生活環(huán)境具有潛在危害，人們在家具選購上更加傾向于天然環(huán)保的實木家具。

榫卯結(jié)構(gòu)是中國古代木家具各構(gòu)件間的主要連接方式[1]，在現(xiàn)代家具設(shè)計及制造過程中，因其結(jié)構(gòu)制作上的問題常被五金連接件取代。雖然榫卯結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代家具設(shè)計制造中應(yīng)用困難，但其所代表的中國傳統(tǒng)工匠精神卻是當(dāng)今家具設(shè)計中的重要文化元素。因此，對其結(jié)構(gòu)及加工方式進行改良，才能高效地在現(xiàn)代家具生產(chǎn)中應(yīng)用，對于榫卯結(jié)構(gòu)創(chuàng)新及傳統(tǒng)文化傳承具有重要意義。

1 榫卯的結(jié)構(gòu)及其發(fā)展趨勢

1.1 榫卯文化內(nèi)涵及其結(jié)構(gòu)特點

榫卯是飽含中國智慧的傳統(tǒng)木匠工藝，詮釋了我國傳統(tǒng)家具工藝的高度和靈魂。最基本的榫卯結(jié)構(gòu)由兩個構(gòu)件組成，凸出的部分叫榫或叫榫頭；凹進的部分叫卯，也稱為榫眼、榫槽。榫頭和榫眼互相配合，連接并固定兩個構(gòu)件，憑借榫卯之間精密結(jié)構(gòu)可以有效地限制木件的移動，提高制品的力學(xué)強度和承重能力。國外通過力學(xué)實驗研究并證實了中國榫卯結(jié)構(gòu)的科學(xué)性及其高強度[2]。

傳統(tǒng)榫卯具有結(jié)構(gòu)合理、功能實用、注重內(nèi)涵、貼近生活等重要特征，蘊含著自然簡約、實用科學(xué)、以人為本、天人合一的設(shè)計原則。榫卯結(jié)構(gòu)并非簡單的結(jié)構(gòu)及分類，依據(jù)家具的功能及部位，具有不同的接合方式和榫卯形態(tài)，如抱肩榫、格角榫、楔釘榫、龍鳳榫等，如圖1～4所示。

明清家具是我國最具代表性的傳統(tǒng)家具。21世紀(jì)是科技飛速發(fā)展的時代，對于我國更是經(jīng)濟轉(zhuǎn)型、社會變革的重要時機，如何更合理地繼承和發(fā)展傳統(tǒng)家具，是我們面對的重要問題。榫卯結(jié)構(gòu)是我國傳統(tǒng)家具的核心與精髓，很多學(xué)者指出傳統(tǒng)家具繼承和創(chuàng)新的關(guān)鍵是榫卯構(gòu)造[3]。

圖1 抱肩榫

圖2 格角榫

圖3 楔釘榫

圖4 龍鳳榫

榫卯結(jié)構(gòu)大多相對復(fù)雜，對加工精度要求較高，因此，傳統(tǒng)榫卯結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代設(shè)計和制造中存在許多問題。為了繼承和發(fā)展傳統(tǒng)的榫卯結(jié)構(gòu)，現(xiàn)代家具中的榫卯在結(jié)構(gòu)與形式上同明清時期相比進行了大量的簡化，這也是現(xiàn)代家具榫卯結(jié)構(gòu)的最大特點。設(shè)計時要力求榫卯接點數(shù)量少、接合零件少、安裝簡單，榫卯結(jié)構(gòu)的設(shè)計整體要求質(zhì)量減輕，便于平板包裝、運輸及現(xiàn)場安裝[4]。

1.2 粽角榫結(jié)構(gòu)特點及設(shè)計要求

粽角榫是我國傳統(tǒng)榫卯結(jié)構(gòu)的代表，因外形似粽而得名，又稱三碰肩或三角尖。如圖5所示，粽角榫是三根方材格角相互結(jié)合，腿與板面邊框皆呈45°斜肩相咬合，斜肩內(nèi)側(cè)再進行挖空，邊框斜邊同樣削出45°與腿部斜邊相接，內(nèi)中則通過榫頭與榫眼相咬合而成。粽角榫中，豎立的方材加工成兩個榫頭，一長一短；橫向方材的對應(yīng)位置上加工出貫穿的榫眼；為了避免榫頭相碰，進行了避榫設(shè)計。三材相接，各轉(zhuǎn)角間共結(jié)合，成六條45°斜肩線是粽角榫的主要特點，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜但外觀卻整齊簡潔、美觀大氣。

圖5 粽角榫

粽角榫具有復(fù)雜精密的結(jié)構(gòu)，因此對材料厚度的要求較高。加工制造粽角榫時，如果結(jié)構(gòu)比較集中，致使榫頭太薄，則導(dǎo)致牢固度下降[5]。纖細(xì)的木條無法依靠榫卯之間單薄的咬合來承受外力。因此，在設(shè)計上要綜合造型、結(jié)構(gòu)、工藝，在確保粽角榫結(jié)構(gòu)完好的情況下盡最大努力提高其結(jié)合強度。

2 基于現(xiàn)代家具設(shè)計的粽角榫改良

現(xiàn)代家具設(shè)計在工業(yè)設(shè)計范疇內(nèi)，注重工業(yè)生產(chǎn)和藝術(shù)美學(xué)的結(jié)合。隨著我國人民生活水平的提高，為了滿足現(xiàn)代人消費需求，現(xiàn)代家具設(shè)計要綜合考慮的內(nèi)容越來越多[6-8]，為了更好地傳承與發(fā)展我國優(yōu)良的傳統(tǒng)文化，如何在現(xiàn)代家具設(shè)計中體現(xiàn)對于傳統(tǒng)文化傳承顯得尤為重要[9-10]。由于傳統(tǒng)的粽角榫過于復(fù)雜，為了發(fā)揚其優(yōu)良的結(jié)構(gòu)特征及美學(xué)價值，學(xué)者們對粽角榫的改良主要從結(jié)構(gòu)、材料、形態(tài)等方面展開。

在結(jié)構(gòu)上，為了滿足現(xiàn)代家具的工業(yè)化生產(chǎn)要求，在家具設(shè)計上要借鑒可拆裝、模塊化等方式對粽角榫進行再設(shè)計[11-12]，在不影響構(gòu)件之間結(jié)合強度的情況下減少內(nèi)部結(jié)構(gòu)的繁復(fù)性，滿足現(xiàn)代家具的定制化及智能化生產(chǎn)要求[13]。

在材料上，首先要利用合理的干燥生產(chǎn)工藝和技術(shù)來提高木材干燥質(zhì)量[14]，或者通過熱處理等方式確保木材的尺寸穩(wěn)定性[15]，使木材材質(zhì)滿足粽角榫的精度加工要求。另外，可以將混合金屬及其他材料用在粽角榫的結(jié)構(gòu)改良與創(chuàng)新上。

在形態(tài)上，可以借鑒以往經(jīng)驗，進行大膽的創(chuàng)新使之更符合現(xiàn)代家具設(shè)計和制造的要求[16]。傳統(tǒng)家具在現(xiàn)代化傳承上需要進行簡化，這樣才能適應(yīng)消費者和市場的變化。

依據(jù)上述思路，筆者嘗試將粽角榫的內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡化，利用現(xiàn)代五金件輔以傳統(tǒng)銀錠榫的形式對粽角榫進行了改良。在保證粽角榫外形不變的基礎(chǔ)上，利用Invis隱形磁力螺絲作為連接件，連接豎向構(gòu)件和兩個橫向構(gòu)件。結(jié)構(gòu)設(shè)計上首先在木材上打孔，然后分別插入兩個主體螺絲和螺母，將其對接，通過磁性控制器使主體螺絲快速旋轉(zhuǎn)前進直至完全緊固。而其余兩個橫向構(gòu)件之間則利用銀錠榫相扣。利用這種改良的接合方式使粽角榫面與面之間皆有咬合，在保證力學(xué)強度不受影響的前提下，簡化了內(nèi)部榫卯之間的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。粽角榫改良及結(jié)合方式如圖6～8所示。

圖6 粽角榫改良總體結(jié)構(gòu)

圖7 粽角榫橫向構(gòu)件接合方式

圖8 粽角榫豎向構(gòu)件

3 結(jié)束語

榫卯結(jié)構(gòu)是中國傳統(tǒng)家具的靈魂，也是中國傳統(tǒng)工匠精神傳承的關(guān)鍵。粽角榫因其精密的內(nèi)部結(jié)構(gòu)而不易在現(xiàn)代家具中使用。通過優(yōu)化材料、結(jié)構(gòu)及形態(tài)能夠?qū)︳战情具M行改良優(yōu)化，使其能夠適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)方式，在推動傳統(tǒng)榫卯結(jié)構(gòu)適用于現(xiàn)代化制造的同時，使我國傳統(tǒng)家具文化和傳統(tǒng)工匠精神得到傳承和發(fā)展。