榫卯结构的创新性研究

王 洁（匈牙利佩奇大学 博士院，匈牙利 佩奇 7624）

引 言

榫卯的制作技艺大约已经有七千多年的历史，是中国传统木作结构的核心，是依据木材特性而创造出的一种木与木相连接的节点结构，表现为凹与凸的巧妙连接方式。所谓榫即器物或构件上凸出的部分，而卯即安装榫头的孔眼，是凹的部分，“凹”与“凸”相互咬合，连接紧密[1]（见图1）。榫卯，中国传统家具的主要结构，它不是孤立存在的，与家具之间有着密切的联系，因此，我们不能抛开家具只谈榫卯本身。今天，当我们提及榫卯的时候，它不仅仅是一个连接结构，更是一种具有中国特色的装饰元素，代表了一种文化而存在，它是中国传统家具的“灵魂”，是凹凸之美的典范，代表了中国传统造物的传承与精华，影响着全世界[2]。

图1 传统榫卯结构

一、榫卯结构的特点

榫卯结构采用传统的整体框架式结构，该结构可以很好的解决各部件之间因为结合而产生的相互作用力，其衔接强度大，使用寿命长，它被认为是木头之间最稳定的结合方式，这是因为通常榫卯结构选用贵重的硬木，其材质紧密结实[3]。榫卯结构具有良好的拆装性，不会影响其使用寿命和牢固性，当某些部件损坏时，可以方便的修理该部件，而不至于影响整个家具的使用，或将整个家具丢弃，产生不必要的浪费。榫卯结构的精妙之处在于，通过一凹一凸的结构，不需要添加任何的钉或胶作为辅助手段，就可以将家具的各个部件稳定、精准、细密的结合在一起，连接合理，面面俱到（见图2）。榫卯结构作为中国传统家具的精髓，是我国古代能工巧匠的智慧结晶，具有精湛的制作工艺，突出的结构科学性和耐久性，同时还有着千变万化的形态和结合方式[4]。榫卯结构是对于手工业技术的一项重要发明，其本身兼具装饰性与结构性，纹理细致生动，具有装饰美化家具的效果，同时在结构方面又起到了支撑重量、连接部件、坚固家具的作用，通过力的传递和构件间的相互约束使其浑然天成、经久耐用，多见于明式家具之中，如罗锅枨、霸王枨、卡子花、矮老、牙子等。

图2 榫卯结构是家具的一部分

二、传统榫卯结构在现代家具设计中运用的难度

在工业化快速发展的今天，工业化批量生产成为主要趋势，逐渐代替了手工业。传统榫卯结构的制作工艺也受到强烈冲击，面临着诸多困境。由于其精度要求高、制作难度大，因此在生产过程中有很大的局限性，不能适应现代化的机器大规模生产的要求，所以只能停留在手工或半手工的状态[5]。现在常规使用率较高的榫卯都是经过工艺简化的，同时使用工业胶和钉枪加以辅助，这样虽然方便、简单、快速，但严重影响了榫卯的使用寿命，并且制作工艺也相对简陋，经不起推敲。榫卯工艺的传承依靠师徒之间口传相授、代代相传，但现在精于手艺的老师傅和愿意学习的徒弟，青黄不接，传统技艺难以延续；榫卯结构的用材通常是花梨木、紫檀木等优质硬木，然而随着使用需求的不断上涨和环境破坏使得这些树种的资源日渐枯竭、越来越稀缺，导致这些木材的价格大幅上涨，最终造成了制作榫卯结构的用材难以保证。传统榫卯结构面对工艺、制作、传承、选材和价格的种种问题，导致榫卯结构不但难以发展，甚至逐渐衰落，淡出了人们的视野。

三、榫卯结构的传承与创新设计方法

随着现代家具产业的快速发展，传统榫卯结构的家具难以适应现代工艺、生活需求和审美观念的问题越发突出。为了防止传统榫卯制作技艺的流失，除了要进行保护，更重要的是应该对其进行改造和发展,提炼与传承，使之适应现代的生产加工方式。因此，在新时期，在吸收和继承传统榫卯结构应用方式的基础上，克服其在现代家具设计中运用的难题，加以批判性的合理传承，挖掘传统榫卯结构的内涵和特点，进行突破和革新，借鉴其经典的木与木之间的结合方式，将传统榫卯工艺与现代设计相结合，并应用新工艺、新技术和新材料，遵循现代的审美观念，将传统榫卯结构进行优化、创新，使其重新回归到家具产品中，是现代家具设计师需要肩负的对传统技艺的传承使命[6]。本文将从以下几个方面探讨榫卯结构在现代家具中的创新应用。

（一）从结构功能入手的创新设计——榫卯结构的可拆装性与模块化设计

从设计方法的角度出发，榫卯结构是一种模块化设计。它是将多种思维方法进行了综合之后，产生的一种新的方法论和标准化、组合化的形式，具有普遍适应性，符合时代发展的要求，是市场经济的产物[7]。模块化家具设计是通过对家具结构部件的解析，提炼出结构功能类似的部件，通过标准化、通用化的方式进行设计和加工，生产出具有标准接口的模块，因此可以将不同的模块进行选择与组合，从而构成不同式样和功能的家具，由此派生出更多的新产品。这样可以实现规模化生产，提高生产效率、节约成本。这在现代家具设计中是非常重要的。模块化的特征如下：

1.标准化：标准化是模块化家具的主要特征。模块家具中的模块与模块之间具有灵活组合、可拆卸和可重复使用的性能，从而实现可持续性、环保性。因此，模块家具的结构必须是标准化的，端口必须是通用化的，通过设计具有通用性的榫卯结构来实现模块家具的灵活组合的性能。

2.通用性：通用性是模块化家具的基本特征之一。通用性是指零部件在不同时间、不同地点制造出来，不必经过修整，就可以通过任意的组合、装配而形成最终的家具产品。模块作为通用部件，具有标准化的接口，能够在不同的家具中使用。产品的复杂程度越高，这种优越性就越突出。

3.组合化：组合化是模块化家具的又一基本特征。模块端口的标准化、通用化是实现家具组合的基本前提，通过端口的契合，客户根据需要或喜好，将不同的模块组合在一起，形成不同的具有特定功能的产品，满足功能和审美需求，实现个性化。

通过对家具模块化设计理论与具体应用实例的研究，不论是最初提出的32mm系统，还是现阶段家具模块化的生产制造，其关键基础都是实现家具各连接点的统一接口、统一模块。通过对榫卯结构的拓展性、创新性和多元化的研究[8]，发现榫卯结构的可拆装性非常符合现代家具的模块化设计理念，将其接口设计成统一规格，从而建立以榫卯结构为核心的统一连接方式，这是能够将其发展为模块化生产的关键节点；榫卯结构的种类繁多而复杂，在模块化设计过程中，要进行提取、解构、重组和简化，以达到通用性，是实现家具模块化设计的可行之路。基于这种结构单体模块的新形式，家具可以衍生出不同的形式，体现出多变性的特征（见图3），用户可以根据自己的需求进行单体模块组装，并最终呈现出不同的家具产品[9]。

图3 可拆装的榫卯结构与模块化设计

（二）从材料入手的创新设计

传统榫卯结构的家具多选用优质硬木，木质纹理清晰、质地色泽美观，为榫卯的制作提供了良好的基础条件，但是由于长期以来对于红木的大量消耗，现在优质的红木材料已经越来越少，再加上这种天然材料，本身存在着湿胀干缩等不稳定的性质缺陷，所以已经不再适合现代榫卯结构家具的开发设计。因此必须找到新的替代材料，扩大材料使用范围，从而解决红木材料的稀缺问题，同时也能够改良传统榫卯结构的特性，使其更加耐久、环保。由于工业化的飞速发展，大量的亚克力、合金、混凝土、金属等人工复合新型材料问世，这为现代榫卯结构的家具设计创造了更多可能性、选择性，注入了新鲜的设计元素[10]。在现代榫卯结构的家具设计中应尽量选用新型材料进行开发设计，逐步替代传统的红木材料。通过对新材料的合理运用可以解决传统红木榫卯结构的某些弊病，例如，在设计一些小造型时使用榫卯结构，由于结构太小，木材达不到力学标准会断裂，这时候将传统的木质榫卯结构用一些力学性能好的新材料加以替代，既可以解决传统榫卯结构中存在的问题，从而实现榫卯结构的设计，又可以优化其性能。

随着科技的发展，人们对材料的认识和观念也随之变化，并不断促进和加快对新材料的开发、应用和改良。当下对于新材料的要求不再是只具有某一单一优良性能，而是在一定条件下具有多种优良特性，例如良好的物理性能、加工工艺性、经济性、环保性、表面装饰性等，因此在使用时要综合考虑每种材料的性能，并加以充分利用，将不同的材料进行优化组合和混搭，提高产品的装饰性、功能性，在现代榫卯家具的开发设计中要把这一设计理念进行拓展和灵活的运用，例如某些金属或塑料家具中使用了榫卯结构或是一些类似的结构，或者是将传统榫卯结构中的红木与其它材料混合搭配使用（见图4）。总之，要在了解新材料属性的基础上进行榫卯结构的创新设计，通过现代的科学技术将其发扬光大，这符合时代的发展需求，是对中国传统榫卯结构的一种文化传承，对于现代榫卯结构家具的开发设计势在必得。

图4 新材料构成的榫卯结构

（三）从制作工艺入手的创新设计

近年来，我国家具行业越来越重视制造工艺的探索，注重对新工艺、新技术的研发与应用，将传统方法与现代工艺相结合，为经典传承寻求新的出路。传统榫卯结构的加工以手工为主，需要娴熟的工人，这样的工人很难聘用，而且需要支付很高的薪水，这样的传统手工艺技法已经不再适应现代的家具制造业，无法满足大批量的生产需求，因此新工艺的应用非常重要，现代榫卯结构的加工应该转变为以机械化为主，引进国外先进设备、改良国内机械设备，运用信息化和自动化技术，利用3D打印技术做辅助性加工，在保留传统的基础上利用新的加工工艺进行创新，普通工人经过培训就可以很快上岗，这样不但可以减少用人成本，而且还可以大幅度提高生产效率。因此新工艺技术的合理应用，对于现代榫卯结构家具的设计开发有着非常重要的作用，可以提高市场的竞争力[11]。

（四）从装饰性入手的创新设计

传统榫卯不但具有结构功能，还具有一定装饰性。集实用性与美学性于一体，可以将这种特征运用于现代家具的设计中，来体现设计的亮点，打破传统榫卯结构的内置形式，将其外露，充分考虑到榫卯连接处的结构痕迹，用这种新的结构方式来突显视觉价值外显的结构美学，将榫卯结构的功能性与装饰美合二为一，在展现结构形式美的同时，又不失榫卯固有的力学原理，达到结构与形式的完美统一，充分表现榫卯的魅力[12]。

现在，家具对于大众的日常生活来说，已经不仅仅是一种具有实用功能的物品，而更多的是一种具有装饰性的艺术品。家具的装饰性由产品的外部形态所体现，而家具产品的外部形态又是由其内在的结构和接合方式所赋予，因此从根本来看，装饰性是由家具的内部结构所决定的。例如，榫卯结构的框式家具挺拔而俊秀，充分体现了线条的装饰美；又如明榫能给整个家具作品起到画龙点睛的点缀的作用（见图5）。

图5 榫卯结构的装饰性

榫卯结构是传统家具中不可或缺的一部分，而现代家具对于榫卯的要求并不是那么高，只是为了通过对榫卯结构的运用，代替某些结构部件而降低成本，以及更加充分地体现材料本身的特性[13]。例如，通过将榫卯结构形式进行简化或使用一些金属部件配合榫卯，会比单纯的榫卯结构更有效率。而一些特别复杂的榫卯结构在现代家具设计中很少用到，所以单纯地用榫卯来解决结构问题已经没有太大的意义，人们已经将目光转向榫卯结构所体现的结构美和形式美，更加注重它所体现的装饰性。

结 语

将榫卯结构从深厚的历史文化背景中萃取出来，其简单的结构凹凸关系，超越了实用精髓的成就，更是将历史文化与传统技艺体现的淋漓尽致。榫卯相互之间的构合、分离、楔入，是传统与现代、传承与创新的体现，承载了深刻的设计意匠与文化内涵。在家具行业蓬勃发展的今天，正在由“传统设计”过渡到“现代设计”，此时回顾传统造物精华，从中汲取设计灵感，其意义不仅在于继承传统，更重要的是指引未来。设计师要胸怀对古老技艺的敬意，有责任和使命在进行现代家具设计时，对传统榫卯结构进行巧妙、合理的改良与创新，与模块化家具设计相结合，运用现代的材料组合，凸显其装饰性，充分体现榫卯结构的拓展性，使其更适应现代的制造工艺、审美观念和生活方式。传统的榫卯结构不应只是属于被保护的非物质文化遗产陈列于博物馆中，而应该回到现代家具作品中，被更多的现代人所熟悉。延续传统造物精华，创作出全新的家具作品，推动现代家具设计的发展与创新。从而实现传统文化与现代设计美学融为一体的“新时代”精神，使得传统工艺能够源远流长，得到优质的传承与发展。