明式家具榫卯結(jié)構(gòu)在家具設計的改良

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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，簡單的“凸”與“凹”構(gòu)造出許多精美的家具與建筑物，如應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到頂峰，明式榫卯結(jié)構(gòu)經(jīng)久耐用、美觀大氣，但是同時也受限于材質(zhì)與技術(shù)無法在現(xiàn)代家具設計中得到量產(chǎn)。但是本文，通過對明式家具的細致研究，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)代家具設計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，因此有必要對榫卯結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代家居設計體系的改良應用進行深度研究。

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

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)對榫卯結(jié)構(gòu)的細致、科學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)》，文章對榫卯結(jié)構(gòu)的特點、工藝、結(jié)合方式等進行了詳細的、近乎解剖式的研究，并且配有圖例進行解釋。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，從藝術(shù)鑒賞的角度完成了對明式家具的剖析，是一部真正具有跨時代意義的歷史巨作。《明式家具萃珍》、《明式家具珍賞》，顧名思義，王世襄先生在對明式家具研究的基礎上，將其鑒賞的家具進行了分門別類，配以圖例，對后人極具啟發(fā)精神。另外，田家慶先生、與馬書先生也十分細致，同樣以圖例、文字相結(jié)合的方式對明式家具的淵源、結(jié)構(gòu)、工藝、技巧進行了研究。這些學者通過對明式家具的研究，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)工藝才到達頂峰，技藝形成完備復雜的體系，形態(tài)多樣且美觀，而且制作出來的家具異常耐用，同時得益于明朝的對外開放政策，許多東南亞的堅硬優(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，各基礎零部件咬合緊密、整體協(xié)調(diào)。鄧楠（2011）認為這種簡單的“凹凸”關(guān)系，卻是古代工人技藝達到頂峰的體現(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)合類型進行分類大致可分為，“面與面”、“點結(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)建組合是指是三個構(gòu)建組合在一起的榫卯結(jié)構(gòu)，如托角榫、抱肩榫等。總體而言，明式家具的榫卯結(jié)構(gòu)樣式雖然簡易、古樸，但這與當時民生所需密切相關(guān)，明朝朱熹提出的理學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。田自秉先生對明式家具風格有很好的總結(jié)，他提出四個“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，但是無論是從加工的復雜程度還是時效性，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)，而且價格也因制造師傅的手藝而遠高于市場其它類型家具，因此市場上推廣效果并不理想，主要存在以下幾個問題：

2.1制造難度大

榫卯結(jié)構(gòu)的造型多達數(shù)百種，每種樣式都有其獨特的特點，差異巨大，因此廠商在生產(chǎn)制造的時候，不僅需要建造多種建模機器，而且有的榫卯結(jié)構(gòu)造型太過復雜，根本無法實現(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)就很復雜，不僅需要三個元件相結(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稱，最后三材合并在一起時才能嚴絲合縫，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，稍微簡單一點的榫卯結(jié)構(gòu)都需要CNC數(shù)控機床才能完成制作，稍微復雜一點的榫卯結(jié)構(gòu)，則需要機器做好大致形體后再由木工師傅手工打磨，費時費力。因為，多數(shù)榫卯結(jié)構(gòu)是多維度、角度刁鉆的，無法使用機器一次成型。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)需要機器或者師傅相對高超的技藝才能使得制作出來的家具達到使用要求。

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。明朝對外開放時還特意引進很多東南亞木材，稍微緩解了當時榫卯制造材質(zhì)的缺口[8]。而且，現(xiàn)代人工制造的復合板就不能用作榫卯結(jié)構(gòu)工藝，因為人工制造的復合材料密度不夠，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)代家具設計中的改良與再應用

隨著科技的不斷進步，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，但是這也是由于當時的冶煉技術(shù)并不先進造成的?，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)，而且強度與韌性比傳統(tǒng)木質(zhì)更高，大大增強了家具對于承載力的要求，延長了家具的壽命。設計師可以將木質(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。塑料榫卯結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)完成精準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，而且手工制作的時候也容易出錯，必須十分小心的完成，費時費力，3D打印就可以很快很好地立刻制作出設計師需要的榫卯元件。許多設計師也從傳統(tǒng)榫卯結(jié)構(gòu)得到啟發(fā)。榫卯結(jié)構(gòu)是中國古代匠人對力學、工程學知識總結(jié)的結(jié)晶，不僅暗含現(xiàn)代物理力學的知識還能體現(xiàn)古代儒家文化的博大精深[11-12]?，F(xiàn)代設計師利用榫卯結(jié)構(gòu)插入式、回扣式等形式，設計出更符合現(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)重風格，多將榫卯結(jié)構(gòu)方式藏于木質(zhì)內(nèi)部中，現(xiàn)代設計師另辟蹊徑，為凸顯工業(yè)設計的結(jié)構(gòu)美學，將設計出來的榫卯結(jié)構(gòu)外露展現(xiàn)給消費者，也獲得部分大眾的喜愛[14-15]。

4結(jié)語

榫卯結(jié)構(gòu)是中國家具設計，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，其中暗含的理學文化與歷史背景值得后人多加學習。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，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)在選材上過于嚴苛，硬度越高的木質(zhì)在價格上往往比較昂貴，而且除了需要CNC數(shù)控機床，有的復雜一點的結(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追捧。所以，本文就傳統(tǒng)的明式榫卯結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點進行了深入探討，在此基礎上探究其它材質(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)林大學東方學院