从符号学角度看折叠结构在设计中的应用

孟妍

陕西青年职业学院，西安 710068

折叠结构是日常生活中较为常见的一种产品结构。折叠结构的结构方式非常多样，但其产生并不是凭空而来的。由于折叠结构在形式、结构、功能上的特殊内涵，它已经升华为一类具有高度抽象性的符号。下文将从折叠结构的符号形式、符号化内涵以及设计应用三个方面展开论述。

一、折叠结构的符号形式

折叠的产生，是人们生活的需要，也是人们对客观规律认识的结果，同时更是造型结构方面的一个重要发展。[1]一方面，它体现了制造技术发展水平和人们对物质对象认识水平的提高。另一方面，通过折叠结构的使用，也确实使得人们的生活更为方便了。

从其符号形式来说，折叠结构经历了高度的抽象化过程，已经成为了一种典型符号。一般来说，折叠结构的符号形式，分为以点基准、线基准和无确定基准三种类型。

1.以点为基准的折叠结构

以中心点为基准的折叠结构，是较为常见的折叠结构。这一类折叠结构以点为基准进行折叠，结构展开和收拢的方向，通常都在圆弧的切线方向上。

折扇、雨伞，就是典型的以点为基准进行折叠的产品。这一类折叠结构，通常以圆弧的圆心做轴，多个大小形状相同或相似的部件，通过中心轴规则地连接在一起。因此，这类产品通常具有极强的规律性。以中国传统的折扇为例，扇骨使用竹子为基本材料，大小均等的扇骨，通过中心轴有秩序地联结在一起，扇页的间距通过扇面最终固定下来。一方面，坚硬的扇骨材料通过结构的巧妙构造，体现出扇子的坚固与耐用。另一方面，柔软的扇面材料依附于扇骨，进而化钢为柔，巧妙地解决了扇子的折叠问题。

如图1中的折叠椅，也是以点为基准进行折叠的。椅子的特殊结构，形成了中心虚拟的轴心。使用者可以沿着圆弧的径向方向，将椅子逐渐打开，而使用完毕后，也可以非常轻松地再收拢（见图1）。

图1 折叠椅①

2.以线为基准的折叠结构

以线作为基准的折叠结构，往往是利用几何学上的平行原理来进行折叠的结构。手风琴的伸缩皮老虎、旅行杯与报刊架等产品，使用的都是这种结构。

如图2中的红灯笼，就是以圆形曲线为基准的折叠结构。灯笼的上下底面，使用圆形竹片为骨架，也就是折叠结构的基准。灯笼中间的部分，使用柔软的纸材，通过在纸上制作折痕，形成平行于基准的折动线。这样一来，灯笼就可以随人们的需要而任意地折叠或者打开了（见图2）。

图2 折叠灯笼①

家具造型设计中，也常见到以线为基准的折叠结构。和普通产品相比，家具的折叠结构对稳固性要求更高。图2中的折叠结构，虽然可以轻松完成折叠，但是其折叠线的直径方向上，却没有防止滑动的定向结构，这样的结构虽然灵活，却容易产生摇晃而不稳定。为了避免其发生折叠线方向上的滑动，增加约束就显得非常重要。生活中常见的折叠椅，往往在平行方向上包含多根折动线。这些折动线，通过连接机构巧妙地连接起来，进而可以在垂直于折动线的方向上任意折叠。同时，椅子在折动线方向上增加了约束，也防止椅子在前后方向上产生滑动而不稳定。

3.无确定基准的折叠结构

点基准和线基准的折叠结构，都存在着明确的折叠基准。除此以外，还有一部分折叠产品，并没有明显的折叠基准，仅仅基于材料和结构特性，就可以轻松地构造出稳固的折叠结构来。

如图3中，座椅使用的塑料材料，本身就具有一定的硬度，却又不乏柔韧性。所以，设计者通过在平面的塑料片上制造折痕，进而利用材料本身的弹性，就可以将其由平面材料折叠为可坐的空间造型（见图3）。该产品中并没有确定的基准，设计者却通过对材料的深刻理解，完成了空间造型的变化。又如图4中的折叠帽，也是没有确定基准的折叠结构。通过在其帽沿部分使用能够进行折叠的弹性材料，使用者就可以轻松地将其折叠后放进随身的背包中，使用时只要放开帽沿，就可以形成优美的曲线（见图4）。

图3 折叠椅①

图4 折叠帽①

二、折叠结构的符号内涵

折叠结构的产生和运用，反映了人们在长期的生产、生活中，对客观规律的认识与应用。它的诞生，归功于人们从动、植物的形态和结构中得到的启示。折叠结构经历了从模拟自然到将其高度抽象为简洁结构的漫长过程，该过程反映了人类认识从表面到实质深化的巨大进步。

在这个逐渐进化的过程之中，折叠结构形成了自身特定的符号内涵，体现在形式内涵、结构内涵和功能内涵三个方面。

1.作为形式符号的内涵

折叠结构的形式内涵，主要体现为其形态上的内涵。点基准的折叠结构，往往在其形态上表现为中心对称或轴对称的形态结构。如生活中常见的雨伞折叠结构，长短一致的伞骨，通过中心轴连接在一起，并均匀分布在圆周之上。从其形态来看，伞骨的结构为中心对称结构。通过中心对称的结构，使得整个雨伞呈现出空间的均衡，呈现出一种平衡的美感。

线基准的折叠结构，往往通过空间中的均衡来显示其形式的内涵。如图5中，折叠椅在展开之后，其椅背沿着椅座的部分向后上方倾斜展开，另一端的脚靠则向右平行舒展开来。整个座椅从其物理属性上来看是平衡而稳固的，但其视觉效果并没有追求数理上的平衡。该设计通过一种感官上的视觉均衡，突出了产品形态的舒展，进一步体现出靠背椅的舒适来（见图5）。

图5 折叠椅①

无固定基准的折叠结构，往往可以在其结构的前后对比之中，显示出独特的意蕴来。如图4中的折叠帽，通过前后形态的对比，人们可以在使用的过程中，感受到形式变化的趣味。

2.作为结构符号的内涵

折叠结构之所以能够成形，往往是因为其具有精巧的结构。折叠结构往往是由两个以上具有确定相对运动的构件组成，各构件不可能各自独立运动，也不可能连成刚体，而必须采用能使两构件产生—定相对运动的连接形式。[2]依靠这个巧妙的连接形式，折叠产品能够自如地进行空间形态的伸缩。

折叠结构上最常见到的连接形式，就是运动副。运动副，是指两构件直接接触而又能产生一定形式的相对运动的活动连接。轴颈与轴承的连接形成回转副；滑块与导槽的连接形成移动副；轮齿与轮齿的连接、凸轮与从动件的连接形成平面运动副。这几种连接结构，经常会在折叠产品中见到。

另一类折叠结构，从其材料本身来说就是一体性的。设计者往往事先在材料上只做好折叠线，使用时，只要按照设计好的折叠线，就可以轻松地将产品展开或收缩。这一类折叠产品，对加工要求相对较低，但对产品的材料与结构，要求却非常高。设计师如果能够对材料特性巧妙地加以利用，才可以恰到好处地设计出稳妥的结构来，否则将会得不偿失。

3.作为功能符号的内涵

折叠结构的产生，首先是以功能性为目的的。而节省空间、便于携带，就是折叠结构最大的功能内涵。一个善于利用折叠结构的产品，往往可以使得产品在折叠后减少维度，进而达到节省空间、便于携带的目的。以折扇为例，一个收拢的扇子，在空间中表现为一维的线型结构，展开时又转化为二维的平面结构。如图6中的折叠椅，就能够在折叠之后，完成由三维结构到一维结构的转化（见图6）。经过折叠的产品，在很大程度上节省了空间，也非常便于人们外出时携带。

图6 折叠椅①

经过折叠的产品，还有许多其他功能上的优势。例如，体育场馆中常见的折叠看台。使用了折叠结构之后，折叠看台可以随着需要而收缩自如。人们可以根据需要，灵活地布置体育场馆内的空间，使得空间的利用率达到最大化。常见的折叠刀，也是通过折叠将多种功能融合在一起，同时将刀具之中锋利的部分隐藏了起来。刀具经过折叠后，变成了既安全又便于携带的产品。

同时，经过折叠的产品，可以大大降低生产和运输的成本。例如，现代建筑活动隔墙采用了塑料面金属支架以手风琴折叠形式构成，可以代替砖墙及屏风。该结构中的各个部件都是相同的，不仅可以进行标准化设计生产，而且也可以大大减少运输所需的空间，进而降低运输的成本。

三、折叠结构在设计中的应用

折叠结构作为一类典型的符号，其形式和内涵，决定了其非常适用于家具造型设计、包装容器设计与书籍装帧设计。

1.家具造型设计

早在南北朝时期，就出现了由少数民族传入中原地区的“胡床”和“交椅”，也类似于今天的折椅。少数民族当时过的是游牧生活，经常需要迁移，这决定了他们的日常生活器物必须便于携带，因而他们使用的家具，多使用折叠结构。[3]当今，人们之所以将折叠造型广泛地应用于家具的设计之中，也多是因为其结构上具有便携的特性。例如，图6中的这把经过折叠的椅子，显然要更便于随身携带出门。

同时，由于城市空间的局限性，人们在不断拓展外部空间的同时，也在积极拓展居住的室内空间。折叠家具良好的收缩特性，正好可以满足人们的这个需求。家具在不使用的时候，可以方便地收合起来，这在一定程度上，可以让家居空间的分割使用更为灵活多样。折叠沙发，便是兼具了沙发与床的双重功能。当它收合的时候，可以摆放在客厅作为沙发来使用。如果家中临时有客人而又没有足够的床铺时，它又可以非常方便地展开，成为可供客人睡眠的床铺。

2.包装容器设计

包装容器是用于包容和限制被包装物的固体容器，是服务于商品的流通、储运和销售等环节的。[4]包装容器，首先是为了满足产品在运输过程中的安全保护需要。如果其材料和结构本身同时能够最大限度地节省成本，则也是考察其设计优劣的重要因素。如何更好地发挥包装容器的包装效果，又同时减少存储空间和运输成本呢？折叠结构的使用，为这一问题的解决，提供了一种选择。

包装容器的材料，通常包括塑料、玻璃、纸材、金属，等等。因为纸材与塑料本身具有一定的可折叠属性，所以这两种材料的包装容器，常常会使用折叠结构。在纸盒的运输过程中，它是简单的二维平面结构。通过对纸材的切割与划痕，使用者就可以在使用时，方便地对其进行折叠组合，形成能够容纳物体的立体盒子了。

3.书籍装帧设计

折叠结构本身，具有三维空间中极强的延展性。这促使设计者将其应用于传统的平面设计之中，消解了因二维空间的局限性而带来的沉闷感。

如图7中的儿童读物，内页插画被制作成三维立体造型。随着小朋友打开书页的同时，插图则在书页中凸现了出来（见图7）。一个简单的设计，就将枯燥的二维平面，转化为了生动的三维造型。

图7 立体儿童读物①

四、小结

折叠结构的产生，原本是出于对自然界中动、植物的模仿。随着人们认识水平的提高，被模仿的物质对象，逐渐被抽象为简洁的折叠结构形式。这种抽象化过程，使折叠结构日益成为一类具有极强代表性的符号。

从其符号的表现形式来看，通常可以根据折叠结构的连接方式将其分为三类：点基准的折叠结构、线基准的折叠结构和无确定基准的折叠结构。而从其符号的内涵来看，因为折叠结构本身既是一种形式符号，又是一种结构符号，更因为其丰富的功能特征而成为功能符号，所以其符号内涵，也主要体现在这三个方面。

折叠结构符号形式的多变以及符号内涵的丰富，都决定了它可以作为一种典型符号，来启迪设计者的思维，进而使设计者更好地表现出设计对象的内涵来。无论家具造型设计、包装容器设计还是书籍装帧设计，都非常适用于这种结构。

注释

①图片源自于互联网.

[1]张福昌，张寒凝.折叠产品的基本规律及其广泛应用[J].江南大学学报：自然科学版，2002（2）：187-193.

[2]黎庶慰.机械原理[M].北京：高等教育出版社，1985：6.

[3]张福昌，张寒凝.折叠及折叠家具[J].家具，2002（4）：13-19.

[4]吴波.包装容器结构设计[M].北京：化学工业出版社，2001：1.