樟子松木床类家具结构装配技术研究综述

■李春珊陈于书Li Chunshan& Chen YuShu

(1.2南京林业大学家具与工业设计学院，江苏南京 210037）

樟子松木床类家具结构装配技术研究综述

■李春珊1陈于书2Li Chunshan1& Chen YuShu2

(1.2南京林业大学家具与工业设计学院，江苏南京 210037）

本文分析了以樟子松木为代表的低质人工林实木生态家具受到消费者青睐的原因，并指出了解樟子松木床类家具结构设计、提高其结构装配技术对家具企业降低生产成本，减少售后服务工作量，提升产品附加值具有重要作用。进而从樟子松木资源状况与利用现状、松木家具设计的研究现状、樟子松木床类家具结构设计现状以及床类装配技术研究现状四个方面进行了综述，同时分析了床类家具装配技术的未来趋势。

家具结构；装配技术；综述；展望

1 引言

随着当代消费者环保意识的增强以及对生活品质追求的不断提升，消费观念得到很大的转变，追求天然材料，崇尚返璞归真，维护生态平衡的消费观念在当今社会盛行，集环保与品质于一身的实木家具受到消费者的青睐。我国珍贵木材资源有限，天然阔叶林资源减少，目前我国木材消耗与进口全球排名分别为第二和第一，木材年消耗约5亿m3，预计到2020年，我国的木材需求量将达约8亿m3，木材进口量超过全球贸易量的1/3，对外依存度高达50%[1]。由于消费者对家具材质和性能要求日益增高，低质人工林木材用于实木家具的制造受到了极大的关注，但低质人工林木材大多存在材质相对松软、密度低、握钉力小、尺寸稳定性差等缺陷，通过对其材质和性能的技术改造使其更接近优质珍贵天然林资源，已成为缓解家具用材资源短缺的一条重要的途径。我国人工林面积约0.69亿hm2，其中樟子松约占人工林总面积的1.92%[2]。樟子松木作为低质人工林的一种，其纹理清晰、材质柔韧弹性好，是很好的绿色生态木材，必将成为实木家具设计的重点用材。目前对实木家具结构设计的研究有很多，而对低质人工林家具结构装配技术的研究相对较少。了解实木床类家具结构装配技术对对家具企业降低生产成本，减少售后服务工作量，提高产品附加值具有重要作用。

2 研究内容综述

2.1 樟子松木资源概况与利用现状

我国的樟子松是欧洲松的变种，又叫蒙古赤松、海拉尔松、西伯利亚松、黑河赤松，是防护绿化、水土保持的优良树种之一[3]。樟子松第一次人工栽植成林是在黑龙江省的瑷珲附近，在清朝某一户人家的墓地周围，栽植了一片樟子松林，这是樟子松引种成功的首例[4]。樟子松木是我国东北地区主要速生用材，主要分布在大、小兴安岭地区，我国非常重视环境改造工程建设，人工造林发展迅速，现有辽宁、河北、山东、河南、陕西、甘肃、内蒙古、新疆等三北地区（东北、西北、华北）13个省（自治区）300多个县（旗）先后引种栽培[5-7]。樟子松人工林已初具规模，据不完全统计，现有樟子松人工林面积已达133多万hm2。

樟子松木生长迅速，成材快，纹理通直，材质较轻软，弹性小，结构中等，力学强度大，机械加工、防腐处理性能较好，可作为建筑、家具、电杆、枕木、船舶、器具及木纤维工业原料的材料[8-9]。

2.2 松木家具设计的研究现状

松木家具凭借自然清新、恬淡柔和的外观，清晰的纹理，朴实无华的质感，健康环保的良好性能等特点深受消费者的喜爱，成为近年来实木家具中的新宠。2005年，中南林业科技大学的李素瑕对国内四个城市的家具市场进行了调研，发现松木家具：在造型上，简洁大方、线条饱满流畅且直线造型居多；在风格上，以现代自然简洁风格为主；在结构上，多采用板式可拆装结构和框式不可拆装结构相结合；在材色上，以松木原木色为主，深色比较少见；消费群体以年收入约50000—80000元的追求生活质量的中年群体为主，其次是年收入约20000—50000元的小资型年轻群体；在价格上，一套中高端的松木卧房五件套的价位主要集中在5000元—10000元[10]。从此次的调研结果中可以看出，松木家具的市场前景非常可观，但在连接部位上，五金件大多用的板式家具的连接件，没有针对松木家具结构特制的连接件，降低了产品的附加值。

2006年，刘文金教授在“松木家具产品设计技术”中，从材料、造型、结构等几方面阐述了松木家具的设计原则，指出松木家具在采用连接件装配家具时采用普通板式家具的连接件较为实用，科学的方法是对其结构连接进行特制连接件[11]。同年，中南林业科技大学李素瑕研究了松木家具框架结构节点的接合强度，结果表明：节点处的“T”型或“L”型的基本构件形式，斜角构件或直角构件的角部构件的连接形式，以及节点的接合方式等都不同程度地影响着松木家具框架节点的接合强度[12]。张绍明等在“松木制品结构分析及应用”一文中研究了松木板式家具零部件结构及加工工艺，指出松木家具的板式结构的固定连接件采用与木材摩擦力无关的圆柱螺母连接件，能有效解决松木结构失效的现象[13]。2009年，邓昕在“基于材料外观属性的松木家具造型设计研究中”探讨了松木的外观特征与松木家具造型设计之间的关系，分析了松木家具造型设计特点，总结出了基于松木外观特征的松木家具造型设计的方法和原则[14]。

对松木家具设计的研究国外相对较早也非常广泛，尤其是北欧各国，由于北欧地处亚寒带地区，松木资源丰富，因此对松木家具技术设计的研究颇多[15]。早在1988年，美国林业和农业部的三位科学家Anton D.Pugel、EddieW.Price和Chung Y.Hse对美国南方松木加工而成的碎料板、刨花板和纤维板进行了耐久性和尺寸稳定性的研究，研究结果表明松木人造板与普通木材人造板的耐久性相当，尺寸稳定性稍差[16]。

2.3 樟子松木床类家具结构设计研究现状

床类家具是人们日常生活中最为重要的家具之一，但对现代床类家具结构设计的研究却为数不多，针对床类家具强度和耐久性的标准也一直未有，直到2014年，第12届国际标准化组织家具标准化技术委员会（ISO/TC136）的召开改变了这一局面，我国提出的《家具单层床强度和耐久性》国际标准这一提案被通过，这是我国首个在ISO立项的家具标准，弥补了床类家具国际标准方面的空白[17]。在市场上，松木在床类家具中的应用居多，按形式分，可分为单层床和双层床；按构成分，可分为床屏、床挺、床架、床板、床尾；按结构类型分可分为固定式、拆装式、框式、曲木式、折叠式，为了加工和运输便利，拆装式床类占据主要市场，但对于拆装式实木床类结构设计的研究并不多。家具中的结构力学为床类家具结构设计提供了理论基础和实践基础。

我国对家具结构力学性能的研究始于20世纪70年代。东北林业大学柳万千等人对家具力学等问题进行了深入研究，在使得家具强度和刚度达标、满足功能的前提下，合理设计家具结构，对家具结构形式、整体家具以及家具节点进行了系统的研究分析[18]。南京林业大学关惠元教授分析了现代实木家具的结合方法与技术要求，为床类家具的结构设计研究提供了依据[19-20]。西南林业大学袁哲对插挂式木家具结构和生产方式进行了探讨，以实际的家具案例及设计生产实践为启示，总结了插挂式木家具结构的类别及其特点；并在此基础上，结合CNC生产方式，提出了插挂式木家具的结构设计和生产技术关键[21]。江南大学徐秋鹏对中国传统家具结构形式现代化进行了研究，分别就结构部件、结构类型和连接方式进行了研究，并提出了传统家具结构现代化设计的方法[22]。2007年，中南林业科技大学刘雪梅对床类家具进行了分类探讨，详细的论述了每类床型的造型、结构、应用及对原材料的要求，以便更好地指导床类家具的设计、制造与应用[23]。

2.4 床类装配技术研究现状

装配就是将家具配件组合成一件完整的家具。装配是针对拆卸相对而言的，装配的实质是建立零件之间的某种约束关系，而拆卸却是解除这些关系[24]。在实木家具装配工艺中，榫接合、胶接合、钉接合、五金件接合等主要部件连接技术为家具产品品质提供了可靠保证[25-27]。2010年，唐立华等人在“面向装配的实木家具设计原则与方法”中系统总结了实木家具部件与整体装配过程中出现的问题及装配操作要求，归纳了面向装配的实木家具产品系统装配、局部处理、嵌入装配、连接装配等设计原则[28-29]。该研究是针对所有实木家具的装配进行概括总结，对床类家具的装配技术有一定的借鉴之处。

3 研究评述

3.1 当前主要研究评述

总的来说，松木在家具结构中的应用研究还处于起步阶段，还缺乏系统性。研究者一般都是对松木木材的材性、加工技术、物理力学性能、机械加工性能等做一些阐述，对松木在家具中的应用以及床类家具各零部件连接结构没有深入、细致的研究。从以上的研究可以看出，松木木材机械加工性能较好，必须在技术方面增强其稳定性以提高竞争力和利用率；对传统家具结构的研究中，分析了结构部件、结构类型以及三维连接方式，没有做出具体的优化设计方案，对床类家具结构设计缺少具体的理论依据和实验数据，对松木床类家具的装配技术没有系统的原则与方法。

3.2 研究趋势展望

目前，关于低质人工林木材在家具中的研究相对较少，对樟子松木在床类家具结构设计中的研究更是寥寥无几，且没有比较明显的重点研究倾向，主要原因是没有相对应的理论，同时缺乏可控的实验研究。笔者认为以下两个方面将会成为未来研究重点。

（1）传统的人工林木材加工技术已相当成熟和完善，但在优化结构设计上还不是很成熟。低质人工林在我国有良好的发展势头，研究樟子松木床类家具结构装配技术有利于为低质人工林在现代实木家具中的设计提供依据。完善床类家具结构装配技术，实现松木床类家具更实用化、降低成本、适时开发出满足市场需求的高性能产品，是人工林资源在家具中的高效利用与技术发展的重要趋势。

（2）床类家具的关键连接部位是最薄弱的部分，也最容易导致整个家具的破坏。处理好关键连接部位的设计对整件家具的装配具有关键性意义，在这一领域还需进行大量的研究。

（责任编辑：贺 辉）

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The Research Reviewed of Bed Type Furniture Assembly Structure Technology of Mongolica Wood

This paper analyzes the reason is that the consumers like the ecological furniture of solid wood made by low-quality plantation wood represented by Mongolica wood. And pointed out that the kind of furniture structure design, improve its structure and assembly technology of furniture enterprises to reduce the production cost, reduce the workload of after-sales service, improve product added value plays an important role. Then from Mongolica wood resources and utilization status of research status quo, pinus sylvestris var. Mongolica, pine furniture design wood furniture structure design status and the type of bed assembly technology research status from four aspects were summarized, at the same time analyzed the kind of bed furniture is the trend of assembly technology.

Furniture structure; Assembly technology; Review; Expectation

TS664

A

1006-8260(2015)10-0119-02

国家林业公益性行业科研专项项目（201404502-1）

李春珊,陈于书.樟子松木床类家具结构装配技术研究综述[J].家具与室内装饰,2015,(10)：119-120.