速生杉木在办公家具中的应用探析

Application of Fast-growing Fir on Offi ce Furniture

■刘明辉1孙德林2张倩3刘德友4Liu Minghui1& Sun Delin2& Zhang Qian3& Liu Deyou4

(1.2.3.4.中南林业科技大学家具与艺术设计学院,湖南长沙 410004）

速生杉木在办公家具中的应用探析

Application of Fast-growing Fir on Offi ce Furniture

■刘明辉1孙德林2张倩3刘德友4Liu Minghui1& Sun Delin2& Zhang Qian3& Liu Deyou4

(1.2.3.4.中南林业科技大学家具与艺术设计学院,湖南长沙 410004）

摘 要：为了提高速生杉木的利用率，扩大速生杉木的使用范围。文章通过分析速生杉木的力学特性、材色特征以及肌理特点等材料特性，并总结和归纳基于材料特性的速生杉木办公家具设计方法，为速生木材在办公家具中的应用提供相应参考。

关键词：速生杉木；材料特性；办公家具；设计方法

中图分类号：TS664.02

文献标识码：�A

文章编号::1006-8260(2015)05-0024-02

基金项目:中南林业科技大学研究生科技创新基金（编号：CX2014B15）

Abstrraacctt::To improve the utilization rate and enlarge the using range of fast-growing fi r, the material characteristics of fast-growing fi r such as mechanics, color and texture characteristics were analyzed in the article.In order to provide a relevant reference for the application of fast-growing fi r on offi ce furniture, the design methods of the fast-growing fi r offi ce furniture that based on the material properties were summarized.

KeyWoorrddss::Fast-growing Fir; Material Characteristics; Offi ce Furniture; Design Method

办公家具是指在人们的日常生活和社会活动中为承担人类的办公活动而配备的必须用具[1]。中国拥有庞大的办公机构和人员，对于办公家具需求量非常大[2]，办公家具的市场销售额约占整个家具行业的1/3以上[3]，因此每年需要消耗十分庞大的资源。而随着资源尤其木材资源的日益缺乏，寻求新型办公家具材料已迫在眉睫。

速生杉木（Cunninghamia lanceolata）是我国南方主要的速生材种类之一，其面积占全国商品林面积的1/4、南方人工林面积的1/2[4]。但由于速生杉木存在结构疏松、强度和硬度低、不耐磨、易吸湿、尺寸不稳定等缺陷而在办公家具上使用较少。如何将其有效的应用于办公家具的设计之中是众多办公家具生产企业和产品设计者经常思考的问题。本文拟对速生杉木的材料特性进行分析，并针对其材性简要归纳速生杉木办公家具的设计方法，为速生杉木的高效利用提供一定的参考。

1 速生杉木的材料特性

设计与材料是密不可分的[5]，因此在利用速生杉木进行办公家具设计之前，需要对速生杉木的材料特性进行了解，从而使速生杉木能更好的应用于办公家具中。

1.1 力学特性

材料的物理力学性能是指材料抵抗外力与形变所呈现的性能，受到材料密度、硬度、干缩性等因素的影响。杉木属于低密度木材（0.286-0.408g/cm3），是我国最轻的木材之一，其强度和耐磨性均不高，速生杉木的静曲强度为41.9-46.0 MPa，弹性模量一般为6801-6909 MPa，顺纹抗压强度一般为24.4-31.0 MPa[6]，但易吸湿减湿、干缩性小、不易发生变形、翘裂。

1.2 材色特征

1.2.1 清新的自然色彩

木材颜色是木材表面视觉物理量的一个重要特征，是产品设计与生产中重要影响因素之一。杉木种类繁多，但在材色上差别不大。杉木材色清新自然，颜色一般为浅黄、黄白或浅黄褐色；早晚材的材色略有差别，一般早材颜色浅而晚材颜色较深；心材与边材也有区别，心材一般为淡黄褐色，偶尔略带微红，边材一般为黄白色。若对杉木的色彩按照色相、明度以及纯度三种基本性质进行更加准确的判定和分析，其色相属于黄色系和橙色系之间，明度趋于中明度、纯度较低。图1中的杉木板材颜色清晰、温暖轻快、亲切宜人。

1.2.2 多样的人造色彩

杉木虽然色彩清新，但单一素雅的颜色同时也给杉木在家具中的设计和利用造成很大局限性。而使用染料、颜料或化学药剂等给杉木进行染色或通过高温碳化对杉木进行处理，能够获得更多色彩的杉木材料。图2为通过控制碳化的条件而获得不同颜色的碳化杉木，能够带给人不同的视觉感受，尤其深色的给人深沉稳重之感而适合用于大型办公空间等较庄重的场所。

1.3 肌理特点

木材的自然肌理是指木材本身所有的天然肌理，是由木材的细胞组织结构所决定的，是木材的成分、物理化学特性和表面肌理等所显示的特征。木材的肌理特征主要是通过木材的纹理表现出来的。杉木的肌理特征非常丰富，主要表现在两个方面：一是杉木纹理通直，年轮明显，木纹清晰，表面较光华整洁，给人清新、干净、细腻的感觉；二是杉木本身多节疤，且节疤多为“活节”，这对家具使用性能、结构性能均无大的不良影响，同时又能体现出杉木家具的“实木感”。如图3所示，节疤给人一种真实的质感，若经过设计和处理会有更好的效果；图4为经过拉丝后的杉木材，凹凸不平的纹理能够带给人更加明显触感。

2 速生杉木办公家具设计

2.1 针对力学特性的杉木办公家具设计

杉木由于其密度低、材质较软、硬度较低，导致杉木力学强度不高，因此在设计和生产杉木家具时，应更加注意其力学性能。而与一般的民用家具相比，办公家具因其使用环境对材料有不同的要求，所以在将速生杉木用于办公家具时，需要针对速生杉木的力学特征进行设计。

首先，办公家具由于其使用要求而需要具有足够的强度和稳定性，而结构的强度与其家具所使用的材料有很大的关系，因此在设计速生杉木办公家具时要注意避免速生杉木作为支撑、承重等家具受力部位的主要用材而在多人办公空间的出现。因为多人办公空间由于其使用人数较多、人员流动较大，所以家具用材一般强度高质量轻，家具实体占用空间少。因此将杉木用于办公家具时：第一可以与其他材料结合，承重部位使用其他高强度材料；第二可以增加家具构件尺寸，在承重部位使用大尺寸的杉木构件。如图5所示，图中的办公桌运用杉木和铁艺结合的方式，用铁构件替代杉木构件来做支撑即增加了家具的稳重感又不会使人感觉底部过于庞大。

其次，办公家具中如办公桌、会议桌等由于长时间被人们使用，经常与外物发生接触和摩擦，所以要求其使用的材料具有良好的强度和耐磨性能。由于速生杉木的硬度低、耐磨性差，因此将杉木用于会议桌或个人办公桌的设计和生产时：第一，可以在桌面使用频繁的区域使用经过改良处理后提高了硬度和耐磨性等性能的处理材；第二，可以将玻璃、亚克力等耐磨材料直接安放在杉木的表面以避免物体与杉木的接触。如图6所示，将玻璃直接安放于会议桌的桌面上，避免了人们工作时与杉木的直接接触，从而减少对家具的损伤，延长其使用寿命。

再次，可以将速生杉木进行改性处理，如表面强化等。通过相关研究[7]发现，经过低分子量酚醛（PF）树脂浸渍和表面热压密实后杉木的性能有较大改善，其弹性模量可达到11023.92MPa、静曲强度可达到80.33MPa、顺纹抗压强度为42.16MPa，且前期试验的结果表明改性后杉木的表面耐磨性也较未改性的材料提高

了近3倍。因此，改性杉木材能弥补杉木的自然缺陷，满足办公家具设计及生产的要求，达到劣材优用的效果。

■图1　杉木本色

■图2　经过处理后的杉木色彩

■图3　杉木节疤

■图4　杉木拉丝效果

■图5　杉木办公桌

■图6　杉木会议桌

■图7　多人办公桌

2.2 针对材色特征的杉木办公家具设计

2.2.1 自然色彩的运用

杉木自然特色具有温暖、轻巧、柔软、亲近等视觉特征，会使人产生明快、朴实、清新、纯洁的心理感受。因此在运用杉木本身材色进行家具设计时，必须把家具的使用范围和使用环境作为影响因素进行考虑。

办公家具的色彩运用应服从空间功能的需求，如用棕、黑色来装点会议室，给人凝重感，促使人集中思考；职员工作区的家具多以浅白色为主，有助于保持心情平静从而提高职员工作状态和工作效率。根据有关医学研究，浅黄或绿色具有镇静神经、降低眼压、舒缓眼睛疲劳、改善肌肉运动能力等作用[6]，所以将杉木根据材料本色应用于办公家具主要有以下几个方面：一是作为装饰应用于办公区域的家具中，能一定程度上减轻员工的压力、舒缓神经、消除疲劳，从而提高工作质量；二是作为主材用于休闲区域的家具中，在休息区域使用本色的杉木制作家具，能使员工在休息区得到较好的放松，压力得到更好的疏解，从而为之后的工作提供良好的状态。如图7所示，将杉木用作工作台面及装饰，杉木清新的自然色彩一定程度上能调节员工心情，舒缓员工的压力。

2.2.2 人造色彩的运用

不同的色彩给人带来的视觉感受和心理作用也是不同的，杉木的自然色彩虽然能给人温暖，但若用在一些比较庄重、沉稳的环境中时难免会有种不协调的感觉，而人造色彩的使用一定程度上能够弥补这些缺憾。图8是用碳化杉木制作成的书柜，颜色上摆脱了杉木本色的清新明快而显得更沉稳大气。

2.3 针对材料肌理特点的杉木办公家具设计

2.3.1 突出杉木的自然纹理

杉木纹理通直、组织较为致密，将其应用于办公家具设计中，能够使生产出来的家具一方面能给使用人员带来亲近自然的感觉，一定程度上舒缓压力，另一方面能够增加企业本身的形象。而在家具生产过程中，都会对实木家具采用涂饰工艺用来对木材表面起保护和装饰，且通过表面涂饰的方法，木材表面可以呈现不同的肌理效果。因此，在设计和制作具有材料肌理特征的速生杉木办公家具时：一方面，在设计中保留杉木特有的纹理，在制作时采用透明涂饰进行处理，通过使用无色透明的油漆进行涂饰，能过充分展现杉木的自然纹理和自然彩色，使人们从感官上有一种身临自然的清新之感，同时也能在潜移默化中提高人们的环保意识。另一方面，可以采用碳化、拉丝、做旧等方法对杉木进行处理，以改变杉木本身的肌理获得不同的效果，从而扩大杉木的使用。图9中所示的杉木抽屉柜，表面通过做旧后增添了一种沧桑感，使家具变得稳重。

2.3.2 针对节疤的设计

节疤是杉木的一大特色，能很好的表现出杉木家具的实木质感，但由于人们对于杉木节疤的心理感受和接受程度的不同，因此对于节疤的处理是杉木家具设计的关键。对于杉木节疤的处理大致有三种方式：第一是进行刻意的保留，即在设计和制作时有意识的对杉木材料进行选择，避免由于节疤太多而引起的视觉混乱；第二是进行强化处理，将节疤作为视觉中心，以突出其特有的自然美感和实木质感，同时避免节疤太多引起的干扰，第三是对节疤进行弱化处理，即将其隐藏起来，通过设计和制作将节疤显著的材料应用与家具内部或者外部隐蔽的部位。图10中的杉木书柜在旁板上通过对节疤的分布进行设计和处理，即增加了家具的实木质感又避免了节疤带来的视觉混乱。

办公空间是办公人员之间工作、交流、协作的主要场所，人们工作中的大部分时间都在这里度过[8]，家具的使用要考虑到大多数员工的审美需求和功能需求，因此对节疤的处理上就需更加注意。当杉木作为非主体材料被用于办公家具中时，可以对材料进行加强处理，刻意突出材料中的节疤，与周围形成对比，打破办公家具设计的单调性，增加视觉冲击点，对员工的神经产生刺激，从而提高工作积极性；当杉木作为办公家具的主要用材时，在设计和制作中就需要杉木的取材和使用进行处理，对材料上的节疤采取有目的的保留或者隐藏，如用杉木制作书柜或者文件柜时，对门板的杉木材料进行选择，刻意保留节疤出现的位置或者直接避免节疤的出现，而将有节疤的材料用于旁板、层板、背板等较为隐蔽的部位，以避免由于节疤对员工内心照成的影响而导致的工作效率下降。

■图8　碳化杉木书柜及细节

■图9　做旧杉木抽屉柜

■图10　针对节疤处理的杉木书柜

3 结语

总而言之，对材料进行的设计是基于对材料特性的了解之上的。因此，在进行速生杉木办公家具设计时，对速生杉木的材料特性进行充分认识，了解杉木自身材性的优缺点以及特别之处，将速生杉木的材料特点与办公家具设计的要求想结合，是将速生杉木更好的应用于办公家具中的关键之一，也是更好地设计速生杉木办公家具的关键所在。

（责任编辑：北 方）

参考文献：

[1]何晓云.低碳环境下的办公家具设计趋势分析[J].家具与室内装饰,2014,(8):30-31.

[2]张晓凡,陈满儒.基于“人本主义”语境下的办公家具的重构[J].包装工程,2013,34(16):35-38.

[3]乔志成.现代办公家具设计[D].沈阳理工大学,2008.

[4]国家林业局.2005年中国森林资源报告[M].北京:中国林业出版社,2005.

[5]鲁俊.论材料与设计的关系[J].国外建材科技,2007,28(1):111-113.

[6]吴昊.基于材料物理属性的杉木家具造型设计研究[D].中南林业科技大学,2011.

[7]余先纯.PF树脂浸渍速生杉木的性能研究[J].林产工业,2008,35(4):38-40.

[8]戚凤国.“交、易”的空间——现代办公家具设计解析[J].家具与室内设计,2013,(11):40-41.