榫卯结构在拆装家具中的设计创新与实践 ■邓 昕1，杨加玮2 (1.中南林业科技大学家具

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榫卯结构在拆装家具中的设计创新与实践

■邓 昕1，杨加玮2

(1.中南林业科技大学家具与艺术设计学院，湖南长沙 410004；2.石家庄职业技术学院，河北石家庄 050081）

摘 要：互联网经济下对实木家具提出了可拆装与平板包装的要求，限制了传统榫卯结构的应用，给榫卯结构的传承带来了很大的挑战。本文以传统榫卯结构为研究对象，分别从榫卯类型、连接方式、自锁类型、结合类型、拆装特点5个方面对传统拆装式榫卯结构进行整理与分析，并从传承与创新的角度，针对不同类型榫卯的特点，提出了古法传承、旧法新用、古今结合和融合创新四个可拆装榫卯结构家具创新设计方法，并进行了设计实践。为探索榫卯结构在现代可拆装家具中的设计与创新提供了方法与思路。

关键词：可拆装；榫卯结构；实木家具；设计方法

[size=1em]榫卯结构是构成中国古代建筑和家具的经典结构，是中国传统木作的灵魂，更是我们中国传统文化的重要组成部分。在新时代大力弘扬工匠精神和文化自信的背景下，越来越多的消费者青睐具有文化内涵的实木家具。然而随着人们生活方式和行为方式的改变以及互联网技术的普及，电商已成为家具企业无法绕开的话题[1-2]。为了适应电商模式，企业开始研发具有可拆装性、可以采用平板包装的实木家具产品，导致传统榫卯结构由于无法适用可拆装设计逐渐被现代连接件所替代。因此，为了适应时代发展的趋势，也为了传承和保护这珍贵的优秀中国传统文化，榫卯结构家具的可拆装性研究迫在眉睫。

[size=1em]目前国内对于榫卯结构的研究主要分为两个方面。一方面是对传统榫卯形式的研究，侧重于对传统榫卯的赏析、测绘和整理[3-4]，这为后面榫卯的创新设计提供了基础。另一方面就是对传统榫卯结构的再设计与创新应用研究，主要集中在对榫卯结构的解析验证[5]，现代化改良[6]以及对某一榫卯结构的拆装方法研究[7]。这些研究主要针对榫卯结构的本身进行研究，为设计创新提供了一定的思路。然而，榫卯结构除了本身的结构形式以外，其背后蕴含的设计理念与方法也值得研究与学习。因此，本论文从榫卯结构入手，探究其背后的设计原理，并从可拆装的角度，结合现代的材料、结构和技术，将传统榫卯结构进行优化与创新，提出榫卯结构家具现代化设计的方法，使其重新回归到家具产品中。

1 传统榫卯结构特点分析

[size=1em]中国传统家具给人的印象都是固定结构的。实际上，古代工匠们在制作家具时，就考虑到了家具的组装、涂饰和搬运。所以当时的家具中就隐藏着很多巧妙的可拆装的榫卯结构。本文对常见的传统拆装式榫卯结构进行归类和整理，分别从榫卯类型、连接方式、自锁类型、结合类型、拆装特点5个方面进行了总结，如表1所示。

[size=0.8em]表1 常用传统拆装式榫卯结构分析

[size=1em]从表1中我们发现传统榫卯主要有外嵌式和自接式两种类型，外嵌式即通过外部构件实现榫卯的连接，而自接式主要通过构件自身进行榫卯连接[8]。相比自接式榫卯，外嵌式榫卯种类更多，变化组合的可能性更大，应是创新设计的重点研究对象。

[size=1em]从连接方式看，榫卯主要包含拼接式、栓榫式、自锁式和搭接式[9]。其中栓榫式和自锁式可以实现反复拆装，可以直接用于拆装家具中。而拼接式和搭接式不能实现反复拆装，往往需要通过胶或者过盈配合来稳定结构，因此需要进行改造才能用于现代化拆装家具设计中。

[size=1em]从自锁类型来看，榫卯主要包含嵌入自锁、移动自锁、穿插自锁、旋转自锁和搭接自锁[10]。从结构稳定性来看旋转自锁最好，搭接自锁最差，其他三种自锁方式中等。

[size=1em]从主要结合类型来看，主要包含面与面、点结构、构建组合三种[11]，且每种榫卯都有相对固定的结合类型，对应的构建部位也相对固定。这从一定程度上限制了榫卯的应用范围。

[size=1em]从拆装特点来看，主要分为易进易出、易进难出和拆装复杂三种。易进易出的榫卯优点在于可实现反复拆装，但很难实现自锁，容易造成结构不稳定。易进难出的榫卯优点在于可以实现结构的稳定性，但很难实现反复拆装。拆装复杂的榫卯优点在于既具有较好的结构稳定性，能实现自锁，又能实现反复拆装，可直接用于现代拆装家具中。但由于其结构较为复杂，在拆装时需要遵守一定的顺序，因此有一定的难度。

2 基于可拆装的榫卯结构家具设计方法

[size=1em]通过以上分析，本文将基于可拆装的榫卯结构家具的设计方法总结为：古法传承，旧法新用，古今结合和融合创新。

2.1 古法传承：保留传统拆装式榫卯结构

[size=1em]榫卯结构的核心设计思想就是由部分构成整体，因此它本身具有优越的可拆装性[12]。将传统榫卯结构进行提炼，将它直接用于家具的可拆装结构设计中是榫卯结构家具创新的有效途径。现代可拆装家具要求做到反复拆装，而传统榫卯结构中那些通过钉胶或者过盈配合的方式来稳定结构的榫卯无法实现反复拆装。因此在运用此方法时，要注意以下原则：

[size=1em]2.1.1 自锁式榫卯结构直接运用

[size=1em]自锁式榫卯结构是指构件组合时形成自锁的状态,不需钉胶,便可依靠自身结构起到连接支撑的作用[13]。这种结构能实现零件的反复拆装，是现代榫卯可拆装家具结构的重要组成部分，其中最具代表性的榫卯结构就是“鲁班锁”。鲁班锁通常由多根开槽的木条按照不同方向、一定顺序进行凹凸契合，形成内部自锁结构，因此它主要适用于线材构建之间的连接。例如日本著名建筑家隈研吾受鲁班锁的启发，设计了一组Chidori概念家具。运用12个木棍进行无胶搭接，形成一个架子，并且可以进行延伸和模块化组合，形成不同大小和功能的可拆装家具。整体造型简洁，符合机械化、标准化生产，且适合平板包装，结构强度高且牢固，消费者可自行组装（图1）。

[size=1em]2.1.2 非完全自锁式榫卯结构选择性配合使用

[size=1em]对于非完全自锁式结构如栓榫、榫槽连接、交叉连接等榫卯结构，在拆装上具有明显的方向性，即只在某些方向上能形成自锁，而在某一方向上无法形成自锁。在设计时，如果受力方向与榫卯的非自锁方向相同，会导致榫卯在使用时受到外力影响而发生松动，从而影响家具的结构稳定性。因此在选用这类非完全自锁式榫卯结构时，需要考虑受力方向与自锁方向的适配度，避免在受力方向进行拆装。设计时，应选择在非受力方向进行拆装，在主要受力方向上自锁固定，形成连接强度[14]。

[size=1em]2.1.3 非自锁式榫卯结构避免直接使用

[size=1em]非自锁式榫卯主要是指嵌榫、栽榫、楔钉等需要使用过盈配合的榫卯结构。榫卯过盈配合是指榫头尺寸稍大于榫眼，在拼装时利用榫头和榫眼之间产生的摩擦力使连接更加稳固。这种方式最大的问题在于一旦拼装完成将很难再拆卸。不适合现代家具中可反复拆装的设计理念。因此，在设计时应尽量避免直接使用，需要进行改良后再使用。

2.2 古法新用：基于榫卯原理的新用法

[size=1em]现代家具造型多变，而传统家具造型较为固定，如直接沿用传统榫卯结构会具有一定的局限性，导致使用机率较低。因此本文将传统榫卯结构的设计原理进行梳理，并结合现代家具的造型结构特征，提出了扩展结构形式、变换连接方式、外化榫卯特征三个古法新用的创新设计原则。

[size=1em]2.2.1 扩展结构形式

[size=1em]传统榫卯结构的构成形态主要由面与线组成[15]。结合现代形态构成法则，发现榫卯结构的设计原理主要表现为嵌合、插接与贯穿。他们都是指零部件在局部相互交合的状态，如燕尾榫、鲁班锁、搭接结构常表现为嵌合的形式，栽榫、楔钉榫常表现为插接的形式，而栓榫、穿带、榫槽结构则主要表现为贯穿的形式。因此，将传统榫卯结构形式遵循现代形态构成法则进行扩展，能创造出新的拆装结构来满足现代家具的创新。PROP架子运用了以直榫为原型的插接结构进行设计。木架在方材上开孔，采用插接结构，让构件相互穿插连接，从而使得构件连接牢固且不易左右移动，结构简单，拆装自如，构件标准化程度高，适合工业化生产（图2）。COERKER凳子将搭接结构进行转化，将凳腿、座面与圆圈进行相互嵌合，并通过重力作用形成自锁，结构简单，设计非常巧妙（图3）。

[size=1em]2.2.2 变换连接方式

[size=1em]传统家具中每种榫卯结构都有它比较固定的连接方式，如嵌榫、穿带、榫槽结合一般用于板件之间的拼宽，楔钉榫一般用于线材之间的接长，栽榫一般用于框架与板件以及板件之间的接合，栓榫、鲁班锁、搭接结合一般用于线材之间的连接。通过打破固有的连接方式，改变接合部位、接合方向以及部件形式[16-17]，进行交叉变换，能扩大榫卯的运用范围，实现家具的可拆装。如图4所示将栓榫进行创新形成栓琐式连接，可以防止构件在各个方向上移动，可用于板件与板件、框架与板件等各种部件之间进行连接，稳定性好，灵活多变，应用广泛。

[size=1em]2.2.3 外化榫卯特征

[size=0.8em]■图1 Chidori概念家具

[size=0.8em]■图2 PROP架子

[size=0.8em]■图3 COERKER凳子

[size=0.8em]■图4 栓琐式连接设计

[size=0.8em]■图5 燕尾榫外露设计

[size=0.8em]■图6 榫卯的趣味化设计

[size=0.8em]■图7 榫卯和金属的融合

[size=0.8em]■图8 榫卯和布艺的搭配

[size=0.8em]■图9 榫卯与连接件结合

[size=0.8em]■图10 现代材料的新型连接件

[size=0.8em]■图11 设计作品《木合》

[size=0.8em]■图12 设计作品《TRIANGLE》

[size=0.8em]■图13 设计作品《几》

[size=1em]榫卯作为中国传统文化的瑰宝，被越来越多的人所喜爱，因此在设计中将榫卯结构凸显出来，不仅能增强家具的实木质感，同时能起到较好的装饰作用，使得榫卯结构不单只是作为一个连接结构而存在，它更是作为一个装饰元素，一种文化而存在[18]。外化榫卯结构特征的途径主要有两条：一是使用明榫进行连接，将榫卯完整地呈现出来。如图5所示标准化的方材通过外露的燕尾榫进行连接，并可以通过组装变换家具形态，形成简洁统一的视觉效果，装饰效果较强。二是有意将榫卯结构放大，设计一些较为夸张或艺术化的榫卯结构来凸显榫卯的特点，吸引注意，增加趣味性（图6）。

2.3 古今结合：传统榫卯与现代技术的结合

[size=1em]随着时代的发展与进步，将传统榫卯结构与新材料、新结构、新技术等现代科技相结合，成为可拆装榫卯家具设计创新的必由之路[19]。

[size=1em]2.3.1 与现代材料结合

[size=1em]方法一是以木材为主体，在结构的设计上采用榫卯结构，辅以软垫、织物、金属、塑料等材料,使家具在设计上干净、利落，现代材料的出现使家具造型更富有张力和现代感。图7所示是木材和金属的融合应用，这样的榫卯结构会更加稳固耐看。

[size=1em]方法二是结构上采用传统榫卯结构，造型上辅以其他现代材料。图8所示的衣架是榉木和帆布的结合，运用传统楔钉榫加强横杆的牢度，利用木材内应力加强竖杆的结构稳定。帆布的加入不仅使家具呈现轻巧的状态，同时增加了使用功能，并使家具更加稳固。

[size=1em]2.3.2 与连接件结合

[size=1em]榫卯与连接件结合，用于可拆装榫卯家具的结构设计，这是一种较为常见的榫卯创新形式。榫卯结构作为一种柔性连接，再辅助其它手段，只要能遵循科学的方法，不破坏木材本身的纹理，不仅不会有损整体结构的稳定性，反而有着辅助加固的作用。榫卯与连接件结合主要有两种途径：（1）榫卯与连接件作为独立单体配合使用，以提高结合强度。最常见的就是圆棒榫与偏心连接件的结合。（2）榫卯与连接件作为整体配合使用，榫卯一般作为主要连接结构，而连接件主要起到稳固的功能。这种方法常用于非自锁式榫卯结构中（图9）。

[size=1em]2.3.3 与新技术结合

[size=1em]伴随3D打印技术的实现与发展，相较于传统手工艺师傅制造的榫卯结构，3D打印能够在速度上及精度上完成超越[20]。因此，将3D打印技术引入榫卯结构的制作中，能提高生产效率，适应现代家具的生产。但是由于3D打印所使用的材料强度无法和木材相媲美，因此，它只适合用于那些受力较小的部位。

[size=1em]另外，随着数字时代的到来，参数化设计能依据榫卯原理自动生成成百上千种新的榫卯结构，并可以满足定制化设计需求，是未来榫卯结构创新设计的重要手段。

2.4 融合创新：基于榫卯原理的连接件创新

[size=1em]传承和创新始终是设计行业一个不变的命题，对于榫卯结构的改良创新是传承旧工艺技术的有效方法之一。传统的榫卯由工匠手工打造，工艺复杂、精度要求高、装配工序繁杂，并不适应讲究经济与效率的现代社会。设计师可运用新的设备和新的工艺，利用现代材料（如金属、塑料）对榫卯结构的外在形象进行改头换面，设计一些具有榫卯原理的新型连接件，从而达到简化装配、提高效率以及节约成本的目的，这对现代拆装式家具的创新具有重要意义。图10所示为利用现代材料改进设计的各种新型连接件。

3 可拆装榫卯家具创新实践

[size=1em]基于以上研究，本文进行了相关设计实践。

[size=1em]（1）木合

[size=1em]这把凳子由6个部件构成，采用古法传承和古法新用这两种创新方法，巧妙地将燕尾榫、穿带和榫槽这三种传统榫卯进行了运用与重新组合，将凳面一分为三，每两块凳面用一个凳腿进行连接，实现了坐凳的简单拆装和反复拆装。整体造型简洁，结构牢固，全部采用木材，没有使用钉胶和过盈配合。榫卯外露，具有很强的实木感，尤其是凳面边缘形成了燕尾榫槽的造型起到了很好的装饰作用（图11）。

[size=1em]（2）TRIANGLE

[size=1em]该设计运用古今结合的创新方法，通过运用新材料和连接件，将稳定的三角形结构与中国传统建筑结构三方斗拱结合，创造出独一无二的新中式可拆装家具。家具由一块三角形透明亚克力板、三条“7”字形实木腿和三个异型定制铝合金零件组成。三条腿通过榫卯连接形成基本构架，三角形亚克力板作为座面，铝合金零件起到自锁和稳定结构的作用，实现了家具的简易可拆装和平板运输。家具整体造型现代，透明亚克力板的应用不仅使整体视觉效果通透轻巧，同时将三方斗拱的中国传统元素展现出来，完美实现了结构与造型的古今结合，设计亮点突出（图12）。

[size=1em]（3）几

[size=1em]该设计用古今结合和融合创新的方法，利用3D打印技术创新设计家具连接件，可实现不限次拆装，且各部分可自由拼装，给使用者全新体验和交互乐趣。相邻板件间可根据使用者的需求连续或单独使用，同时适合平板运输，减少成本。家具以“几”作为造型基础，通过零件的组合可进行“几”造型的延伸，体现连续的几何之美（图13）。

4 结语

[size=1em]榫卯结构是中国传统实木家具制造工匠集体智慧的结晶，其中所蕴含的设计智慧能为现代拆装家具提供宝贵的借鉴与启示。从传承与创新的角度，针对不同类型的榫卯的特点，提出了古法传承，旧法新用，古今结合和融合创新四个可拆装榫卯结构家具创新设计的方法。为探索榫卯文化的传承、实木家具的创新、可拆装家具的设计都提供了方法与思路。

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[size=1.8em]Design Innovation and Practice of Mortise-tenon Structure in Disassembly and Assembly of Furniture

[size=1em]Deng Xin1 &Yang Jiawei2

[size=1em]Abstract: Under the Internet economy,the requirements for the disassembly and flat packaging of solid wood furniture make the application of traditional mortise and tenon structure less and less,which brings great challenges to the inheritance of mortise and tenon structure.Taking the traditional mortise and tenon structure as the research object from the perspective of detachable,this paper arranges and analyzes the traditional disassembly and assembly mortise and tenon structure from five aspects: type,connection mode,self-locking type,combination type,and detachable characteristics.From the perspective of inheritance and innovation,according to the characteristics of different types of mortises and tenons,this paper puts forward the inheritance of ancient methods and the new application of old methods,combining and integrating ancient and modern innovative design methods for four detachable mortise and tenon structure furniture.It provides methods and ideas for exploring the design and innovation of mortise and tenon structures in modern detachable furniture.

[size=1em]Key words: Detachable;Mortise and tenon structure;Solid wood furniture;Design method

[size=1em]DOI: 10.16771/j.cn43-1247/ts.2023.05.021

[size=1em]中图分类号：TS664.1

[size=1em]文献标识码：A

[size=1em]文章编号: 1006-8260(2023)05-0140-05

[size=1em]基金项目: 湖南省教育厅科学研究项目(20B622);湖南省社科基金项目(22YBA116);教育部产学合作协同育人项目(220903356162941)

[size=1em]作者简介: 邓昕(1984-),女,博士,讲师,研究方向:家具设计与人机交互,E-mail:5134687@qq.com

[size=1em]通信作者: 杨加玮(1984-),女,硕士,讲师,研究方向:家具与室内设计,E-mail:61566270@qq.com

[size=1em]引文格式: 邓昕,杨加玮.榫卯结构在拆装家具中的设计创新与实践[J].家具与室内装饰,2023,30(05):140-144.

[size=1em]DENG Xin,YANG Jiawei.Design Innovation and Practice of Mortise-tenon Structure in Disassembly and Assembly of Furniture[J].Furniture &Interior Design,2023,30(05):140-144..