■金 瑶,陈于书
(南京林业大学家居与工业设计学院,江苏南京 210037)
结构作为家具功能的载体和承重部分的构造,其设计需确定家具产品各构成元素间的连接方式和装配方式[1、2]。新材料的运用、新工艺的引进、设计方式的创新使得家具结构正朝着更加简洁的方向发展,五金件的使用简化了家具连接结构,与此同时去结构化设计思想的应用,促进了家具构件的一体化和连续性[3-5]。
椅类家具作为日常生活中使用频率最高的家具,其在现代实木类家具中,具有代表性地位[6]。扶手椅作为椅类家具的一种,满足了使用者倚靠和放置手臂的需求,目前针对扶手椅的研究通常从单一结构角度出发,尚未明确其分类。明确扶手椅分类,有助于对比不同结构类型扶手椅的差异性,总结其结构优点,便于扶手椅类家具的结构优化与研究。
现代风格即现代主义风格,注重发挥结构本身的形式美,崇尚合理的构成工艺,讲究材料自身的质地和色彩的配置效果。椅类家具由框架和靠背、座面构成,框架包括椅腿、望板、拉挡,同时靠背与座面可为一体式。与普通座椅不同,扶手椅增加了用于支撑手臂的部件——扶手,一方面可为人们提供坐姿状态下放松手臂的支撑物,并辅助完成人们的坐落和起身动作;另一方面,扶手可作为结构加强部件存在。
明式家具中最具时代特色和文化特点的代表就是椅类家具,主要有靠背椅、扶手椅、圈椅及交椅(表1)。在明式家具中,扶手椅特指玫瑰椅和官帽椅,包括四出头官帽椅和南官帽椅,圈椅的靠背与扶手融为一体,可以视为扶手椅的一种[7、8]。现代实木家具的生产朝着全面机械化、自动化的方向进步,新技术带来了家具产品的变革[9]。本文中,现代风格实木扶手椅泛指造型简洁,以实木作为基材的具有扶手的椅子。
本文采用卖场、展会和网络调研,搜集了国内外248件扶手椅样本,涉及品牌有cassina、ethimo、fritz hansen、北美之家、清木堂等。本文调研所选样本类型为坐高在400mm~440mm之间,靠背倾角在95°~100°之间,主材为木材,主要用于餐厅的四条椅腿类扶手椅。
除个别特殊形式(图1)的扶手椅外,根据搜集到的样本,现代实木风格扶手椅按造型主要可分为官帽椅式、圈椅式、整体式,各类型占比(表2)所示。
官帽椅式扶手椅造型形如明式官帽椅,圈椅式扶手椅造型形如明式圈椅(图2)。两者差异性在于官帽椅式扶手椅扶手、搭脑为独立构件,分别与扶手椅后腿相连;圈椅式扶手椅扶手、搭脑构成椅圈构件与椅腿相连。
无论是官帽椅还是圈椅,在中国传统明式家具中,其四条椅腿通过大边抹头的方式进行连接。加工技术的革新导致多种榫卯结构类型的出现,现代实木风格扶手椅也在此方式的基础上进行变革,产生了多种构件连接方式,适应信息化生产、关注新材料的特性并在传统结构的基础上进行形制创新和结构优化,其工业化生产方式与现代社会需求、先进生产装备、先进技术保持基本一致[10]。
整体式的扶手椅包括靠背与座面一体式的扶手椅、官帽椅与圈椅混搭式(图3)。靠背与座面一体式又分有后腿上截型和无后腿上截型。有后腿上截型的靠背与座面一体式扶手椅结构与官帽椅式相近,但后腿只与扶手相连,无搭脑构件;无后腿上截型的靠背与座面一体式扶手椅扶手与搭脑组成一个构件后与靠背相连,以保证结构的完整及其稳定。官帽椅与圈椅混搭式扶手椅既有圈椅的椅圈,又有官帽椅的后腿上截与搭脑、扶手接合的形式。
节点是作为实际构件相互连接后对应连接区域的统称,是相对整体结构而言的,并非真正的“点”,而是一个区域或部位[11]。(图4),以后腿与地面交点为原点建立坐标系,官帽椅式与圈椅式零件关系的差异性体现在座面上部。官帽椅扶手在XY面,后腿在ZY面,扶手与后腿节点位于ZY面;圈椅扶手近似在XY面,后腿在ZY面,扶手与后腿节点位于XY面。位置差异的变化导致节点的差异以及零件关系的差异。
圈椅式扶手椅后腿与扶手或扶手与圈背构成的椅圈只存在一个节点,适用于圈背与扶手相连或靠背座面为按压成型的一体式结构的扶手椅类型;官帽椅式扶手椅为扶手椅后腿与扶手、椅背存在多个节点,适用于扶手、靠背分离型扶手椅。因此,本论文以后腿为比较对象,将造型与圈椅相近的归纳为单节点式扶手椅,与官帽椅造型相近的归纳为多节点式扶手椅。
(图5)是将椅子的基本功能元素提炼出来后构建出的扶手椅草图框架。框架图可将大部分的扶手椅的结构和造型表达出来。白色的点即为节点。扶手椅上的节点可以以腿足作为研究对象简要归纳为:
①后腿与搭脑
②后腿与靠背
③前腿与扶手
④椅腿与座面
⑤椅腿与拉档等,以及不以腿足作为研究对象的座面本身、横撑与横撑之间等。
结构设计作为家具设计中的三大内容之一,对其进行减量设计对实现家具的减量设计有着非常重要的作用[12]。以腿足为研究对象,从节点角度出发,将扶手椅分为单节点式、多节点式、整体式有利于明确各类型扶手椅的特性,各类型间扶手椅的差异性,以便从减少家具多余零部件、优化零部件尺寸等方式出发实现扶手椅实木家具的减量化设计。
表1 明式椅类家具
表2 基于调研现代风格实木扶手椅各类型占比
图1 特殊形式的扶手椅
图2 现代风格实木扶手椅样式
图3 整体式扶手椅
图4 官帽椅式与圈椅式零件关系差异性
图5 扶手椅节点形式
多节点式与单节点式扶手椅零件关系的差异性体现在座面上部。多节点式扶手椅后腿涉及与扶手、搭脑、靠背拉档的连接,单节点式扶手椅仅涉及与椅圈、靠背拉档的连接。
生产技术的革新使得现代实木家具的结构形式正朝着更加简洁、坚固、符合现代生产和适应快速物流运输的方向转变。扶手椅节点部位的结构设计可采用新型五金件接合、新型榫接合等方式,但在实际设计中还要考虑结构强度、造型美观,材料力学性质等[13-14]。
现代风格扶手椅造型多样,但其结构的构成离不开框架、座面、扶手。本文结合扶手椅造型的市场调研,从结构出发,除部分特殊形式扶手椅外,将扶手椅分为单节点式、多节点式和整体式。此分类方式有助于明确扶手椅结构的差异性,以便后续对于扶手椅结构模块化、可拆卸化、减量化设计的研究。