明式家具榫卯結(jié)構(gòu)在家具設(shè)計(jì)的改良

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摘要：榫卯結(jié)構(gòu)在中國文化發(fā)展史上具有重要意義，簡(jiǎn)單的“凸”與“凹”構(gòu)造出許多精美的家具與建筑物，如應(yīng)縣木塔屹立千年而不倒。榫卯結(jié)構(gòu)家具發(fā)展到明朝乃至清朝前期達(dá)到頂峰，明式榫卯結(jié)構(gòu)經(jīng)久耐用、美觀大氣，但是同時(shí)也受限于材質(zhì)與技術(shù)無法在現(xiàn)代家具設(shè)計(jì)中得到量產(chǎn)。但是本文，通過對(duì)明式家具的細(xì)致研究，并且隨著3D技術(shù)與現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，發(fā)現(xiàn)榫卯結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代家具設(shè)計(jì)體系中利用此類技術(shù)，再度重現(xiàn)榫卯結(jié)構(gòu)的工藝美學(xué)，因此有必要對(duì)榫卯結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代家居設(shè)計(jì)體系的改良應(yīng)用進(jìn)行深度研究。

關(guān)鍵詞：榫卯結(jié)構(gòu)；現(xiàn)代化；家具；改良設(shè)計(jì)

1明式家具的核心——榫卯結(jié)構(gòu)

1.1榫卯結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀

近代史上，國內(nèi)對(duì)榫卯結(jié)構(gòu)的細(xì)致、科學(xué)的研究最早可以追溯到新中國成立前，1948年由楊耀先生發(fā)表的著作《明式家具的藝術(shù)》，文章對(duì)榫卯結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)、工藝、結(jié)合方式等進(jìn)行了詳細(xì)的、近乎解剖式的研究，并且配有圖例進(jìn)行解釋。其中，王世襄先生的《明式家具研究》從多維角度探究了明式家具的結(jié)構(gòu)演化，梳理了明式家具發(fā)展的歷史脈絡(luò)，從藝術(shù)鑒賞的角度完成了對(duì)明式家具的剖析，是一部真正具有跨時(shí)代意義的歷史巨作。《明式家具萃珍》、《明式家具珍賞》，顧名思義，王世襄先生在對(duì)明式家具研究的基礎(chǔ)上，將其鑒賞的家具進(jìn)行了分門別類，配以圖例，對(duì)后人極具啟發(fā)精神。另外，田家慶先生、與馬書先生也十分細(xì)致，同樣以圖例、文字相結(jié)合的方式對(duì)明式家具的淵源、結(jié)構(gòu)、工藝、技巧進(jìn)行了研究。這些學(xué)者通過對(duì)明式家具的研究，讓后人清晰的了解明式家具制造技術(shù)的核心——榫卯結(jié)構(gòu)。

1.2明式家具中榫卯結(jié)構(gòu)的研究

中國的榫卯結(jié)構(gòu)歷史傳承悠久，最早可以追溯到新石器時(shí)代，于德華（2007）提到早在7000年前，河姆渡文化遺跡中就已探索到那時(shí)候的居民住宅使用了榫卯結(jié)構(gòu)。榫卯結(jié)構(gòu)的工藝技術(shù)到了宋代得到了一定程度的發(fā)展。直到明朝，榫卯結(jié)構(gòu)工藝才到達(dá)頂峰，技藝形成完備復(fù)雜的體系，形態(tài)多樣且美觀，而且制作出來的家具異常耐用，同時(shí)得益于明朝的對(duì)外開放政策，許多東南亞的堅(jiān)硬優(yōu)質(zhì)木材流入到明朝，優(yōu)良的原材料使得明朝技藝師傅的榫卯技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展[3]。

1.3明式家具榫卯結(jié)構(gòu)的剖析

我們主要研究的明式家具限于明朝至清朝前期，以明朝嘉慶與萬歷時(shí)代為主的榫卯結(jié)構(gòu)家具尤為精品，到清朝的康乾盛世榫卯結(jié)構(gòu)家具制作精美，各基礎(chǔ)零部件咬合緊密、整體協(xié)調(diào)。鄧楠（2011）認(rèn)為這種簡(jiǎn)單的“凹凸”關(guān)系，卻是古代工人技藝達(dá)到頂峰的體現(xiàn)。具體的榫卯結(jié)構(gòu)形式大體可分為出頭榫、明榫、暗榫，凸出的部分古人定位為榫，而凹的部分則稱為卯眼。而這兩種看似簡(jiǎn)單的凹凸關(guān)系，不同的制作工藝、不同的用途所制作出的不同用法的榫卯又可以細(xì)分為上百種[4]。常見的明式家具榫卯結(jié)構(gòu)有抱肩榫、霸王棖、夾頭榫、插肩榫等，名字在一定程度上是榫卯結(jié)合方式的體現(xiàn)。如抱肩榫主要應(yīng)用于各種立柱式家具“腿”與支撐“面”的結(jié)合部分，45°的斜肩鑿出三角式、突進(jìn)式的榫眼，在與榫舌相結(jié)合，就如孩童抱肩。如果就榫卯結(jié)構(gòu)的結(jié)合類型進(jìn)行分類大致可分為，“面與面”、“點(diǎn)結(jié)構(gòu)”、“構(gòu)建組合”三種，不同的結(jié)合方式構(gòu)造出千變?nèi)f化的家具形式。如面面結(jié)合的方式可以用于書柜、衣柜、床等家具中。面線結(jié)合的榫卯結(jié)構(gòu)則多用于桌椅板凳之類的家具，窗戶也用之較多。構(gòu)建組合是指是三個(gè)構(gòu)建組合在一起的榫卯結(jié)構(gòu)，如托角榫、抱肩榫等?？傮w而言，明式家具的榫卯結(jié)構(gòu)樣式雖然簡(jiǎn)易、古樸，但這與當(dāng)時(shí)民生所需密切相關(guān)，明朝朱熹提出的理學(xué)體系要求民眾克制己欲，因此大眾往往需要經(jīng)久耐用的物件。田自秉先生對(duì)明式家具風(fēng)格有很好的總結(jié)，他提出四個(gè)“注意”，即注意意匠美、結(jié)構(gòu)美、材料美、工藝美，是我們鑒賞榫卯結(jié)構(gòu)家具的重要綱領(lǐng)[5]。

2明式榫卯結(jié)構(gòu)的局限性

明式榫卯結(jié)構(gòu)雖然有許多優(yōu)點(diǎn)，但是無論是從加工的復(fù)雜程度還是時(shí)效性，使得明式榫卯結(jié)構(gòu)家具，尤其是精品明式家具無法量產(chǎn)，而且價(jià)格也因制造師傅的手藝而遠(yuǎn)高于市場(chǎng)其它類型家具，因此市場(chǎng)上推廣效果并不理想，主要存在以下幾個(gè)問題：

2.1制造難度大

榫卯結(jié)構(gòu)的造型多達(dá)數(shù)百種，每種樣式都有其獨(dú)特的特點(diǎn)，差異巨大，因此廠商在生產(chǎn)制造的時(shí)候，不僅需要建造多種建模機(jī)器，而且有的榫卯結(jié)構(gòu)造型太過復(fù)雜，根本無法實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，即使制造技術(shù)通過了，生產(chǎn)出來的榫卯元件的成本也因此過高。粽角榫的結(jié)構(gòu)就很復(fù)雜，不僅需要三個(gè)元件相結(jié)合，而且在榫卯元件終端需要相切成45°，菱角要完全相合且對(duì)稱，最后三材合并在一起時(shí)才能嚴(yán)絲合縫，制作的家具才能牢固可靠[6]。

2.2加工成本高

由于榫卯結(jié)構(gòu)制造難度大，稍微簡(jiǎn)單一點(diǎn)的榫卯結(jié)構(gòu)都需要CNC數(shù)控機(jī)床才能完成制作，稍微復(fù)雜一點(diǎn)的榫卯結(jié)構(gòu)，則需要機(jī)器做好大致形體后再由木工師傅手工打磨，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。因?yàn)?，多?shù)榫卯結(jié)構(gòu)是多維度、角度刁鉆的，無法使用機(jī)器一次成型。傳統(tǒng)的榫卯結(jié)構(gòu)無法使用現(xiàn)代工藝常用的氣釘以及其它用來固定的金屬構(gòu)件，會(huì)破壞木質(zhì)材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，降低榫卯結(jié)構(gòu)的使用壽命[7]。所以，純木質(zhì)結(jié)合的榫卯結(jié)構(gòu)需要機(jī)器或者師傅相對(duì)高超的技藝才能使得制作出來的家具達(dá)到使用要求。

2.3材質(zhì)成本高

榫卯結(jié)構(gòu)的木質(zhì)要求很高，以硬地材質(zhì)的紅木為主，如金絲楠、紅木等。明朝對(duì)外開放時(shí)還特意引進(jìn)很多東南亞木材，稍微緩解了當(dāng)時(shí)榫卯制造材質(zhì)的缺口[8]。而且，現(xiàn)代人工制造的復(fù)合板就不能用作榫卯結(jié)構(gòu)工藝，因?yàn)槿斯ぶ圃斓膹?fù)合材料密度不夠，硬度也不夠。材質(zhì)的稀缺使得普通大眾想要購買一件榫卯結(jié)構(gòu)家具就更為困難。

3明式榫卯結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代家具設(shè)計(jì)中的改良與再應(yīng)用

隨著科技的不斷進(jìn)步，榫卯結(jié)構(gòu)的構(gòu)建已經(jīng)可以不拘泥于木質(zhì)材料，如竹子、磚石等材質(zhì)也開始嶄露頭角，甚至是金屬、PC塑料都可以用來構(gòu)建榫卯結(jié)構(gòu)。材質(zhì)范圍的延伸使得榫卯結(jié)構(gòu)家具的多樣性得以拓展[9]。幾個(gè)榫卯結(jié)構(gòu)的元件連接處，是榫卯結(jié)構(gòu)的核心，連接處的位置構(gòu)造及空間結(jié)構(gòu)是決定榫卯用途與使用壽命的決定因素。明式傳統(tǒng)榫卯結(jié)構(gòu)多依賴于硬質(zhì)木材，但是這也是由于當(dāng)時(shí)的冶煉技術(shù)并不先進(jìn)造成的?，F(xiàn)代工業(yè)技術(shù)制造出的金屬元件，在硬度上已經(jīng)媲美紅木硬質(zhì)，而且強(qiáng)度與韌性比傳統(tǒng)木質(zhì)更高，大大增強(qiáng)了家具對(duì)于承載力的要求，延長了家具的壽命。設(shè)計(jì)師可以將木質(zhì)與金屬相結(jié)合，比如衣架、桌椅等，以木質(zhì)為主搭建家具的主體，包括足杖、版面，然后將加工好的金屬連接元件合并，完成家具的最后組裝[10]。而PC塑料則在加工效率、加工難度以及輕便性上能夠充分發(fā)揮優(yōu)勢(shì)。塑料榫卯結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)完成精準(zhǔn)度十分高的加工技術(shù)，而且樣式也更為多樣，大大延展了榫卯結(jié)構(gòu)的可塑性。伴隨3D打印技術(shù)的實(shí)現(xiàn)與發(fā)展，相較于傳統(tǒng)手工藝師傅制造的榫卯結(jié)構(gòu)，3D打印能夠在速度上及精度上完成超越。例如某些彎曲面很難雕琢，而且手工制作的時(shí)候也容易出錯(cuò)，必須十分小心的完成，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，3D打印就可以很快很好地立刻制作出設(shè)計(jì)師需要的榫卯元件。許多設(shè)計(jì)師也從傳統(tǒng)榫卯結(jié)構(gòu)得到啟發(fā)。榫卯結(jié)構(gòu)是中國古代匠人對(duì)力學(xué)、工程學(xué)知識(shí)總結(jié)的結(jié)晶，不僅暗含現(xiàn)代物理力學(xué)的知識(shí)還能體現(xiàn)古代儒家文化的博大精深[11-12]?，F(xiàn)代設(shè)計(jì)師利用榫卯結(jié)構(gòu)插入式、回扣式等形式，設(shè)計(jì)出更符合現(xiàn)代家具需要的元件。另外，以往的傳統(tǒng)家具的榫卯結(jié)構(gòu)為體現(xiàn)藏而不露的穩(wěn)重風(fēng)格，多將榫卯結(jié)構(gòu)方式藏于木質(zhì)內(nèi)部中，現(xiàn)代設(shè)計(jì)師另辟蹊徑，為凸顯工業(yè)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)美學(xué)，將設(shè)計(jì)出來的榫卯結(jié)構(gòu)外露展現(xiàn)給消費(fèi)者，也獲得部分大眾的喜愛[14-15]。

4結(jié)語

榫卯結(jié)構(gòu)是中國家具設(shè)計(jì)，文化傳承中不可或缺的重要環(huán)節(jié)，展現(xiàn)了古代木藝師傅的智慧結(jié)晶，其中暗含的理學(xué)文化與歷史背景值得后人多加學(xué)習(xí)。傳統(tǒng)的明式榫卯結(jié)構(gòu)在耐用性、牢固性上都有十分突出的優(yōu)點(diǎn)，有的榫卯結(jié)構(gòu)制造的物件甚至屹立千年而不倒，如山西應(yīng)縣木塔就是一座純木質(zhì)結(jié)構(gòu)，無任何釘鉚的以榫卯結(jié)構(gòu)建造而成的塔，與比薩斜塔，埃菲爾鐵塔并稱為世界三大奇塔。但是傳統(tǒng)榫卯結(jié)構(gòu)在選材上過于嚴(yán)苛，硬度越高的木質(zhì)在價(jià)格上往往比較昂貴，而且除了需要CNC數(shù)控機(jī)床，有的復(fù)雜一點(diǎn)的結(jié)構(gòu)還需要技術(shù)師傅親自打磨，缺乏效率，無法量產(chǎn)，因此也難以受到市場(chǎng)追捧。所以，本文就傳統(tǒng)的明式榫卯結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了深入探討，在此基礎(chǔ)上探究其它材質(zhì)如金屬、塑料等現(xiàn)代元件是否能完成對(duì)木質(zhì)榫卯的替代，發(fā)現(xiàn)隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，特別是3D打印技術(shù)的完善，這種想法完全能夠?qū)崿F(xiàn)，并且3D打印的塑料榫卯元件不僅能夠量產(chǎn)，而且精度更高。因此，我們應(yīng)將傳統(tǒng)的榫卯結(jié)構(gòu)輔以現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)，有效而廣泛地推動(dòng)其發(fā)展，將傳統(tǒng)的中國特色的制造工藝推行到全世界。

作者：朱家儀 陳海英 單位：福建農(nóng)林大學(xué)東方學(xué)院