传统圆竹家具创新设计研究∗

赵东杰 张 帆 宋莎莎 李 叶

（北京林业大学，北京 100083）

我国实施生态文明建设战略给竹产业的发展带来了新的机遇[1]。在丰富多样的家具品类中，具有悠久历史和丰富文化内涵的圆竹家具深受国人青睐。对圆竹家具进行创新研究,有助于推动圆竹家具的持续发展。

1 传统圆竹家具结构、造型与工艺特点

国内竹材资源主要分布在南方14省，其中福建、浙江、湖南三省最多，圆竹家具的生产基地大多集中在这些地区。圆竹家具是以竹杆为主体组成构架或构件，辅以竹条、竹片、竹板、竹编以及其他配件而制成的家具[2]。

1.1 结构特征

竹材物理性能优异，其独特的中空结构，使得圆竹家具质量轻，而稳定性高。家具结构中常见的连接方式有榫接、包接、棒状对接、“十”字接、“L”字接、并接、嵌接、缠接等（如图1）。

图1 圆竹家具常见连接方式Fig.1 Common connection modes of round bamboo furnitures

1.2 造型形态

圆竹家具造型以独特的点、线、面形态为基础[3]。竹材竹节与竹杆的结合流畅而有韵律，是天然点与线的构成。而竹杆或竹条不同的线性排列方式呈现出丰富的节奏和韵律美，弯曲的弧度、排列的疏密、材径的粗细，其中的变化与统一、比例与尺度、稳定与均衡的造型法则天然契合[2](如图2)。圆竹表面经过处理会呈现不同颜色，通过颜色组合搭配可以设计出色彩丰富的圆竹家具，包括本色圆竹家具、漂白色圆竹家具、炭化色圆竹家具、熏花圆竹家具和调色圆竹家具[2]。

图2 竹桌和竹凳（杭州所氏竹业圆竹家具）Fig.2 Bamboo table and stool(Hangzhou Suoshi Bamboo Industry Co.,Ltd.)

1.3 工艺特点

传统圆竹家具的制作工艺包含取材、火制、郁制、装饰四大工艺，火制工艺是其中的核心技术，贯穿家具制作的整个过程[4]。竹材在火烤加热之后，内部纤维软化，可以根据要求对其进行不同程度的弯曲，以加工成不同的造型（如图3）。郁制工艺是圆竹家具生产中的特色工艺，也是圆竹家具结构制作的主要方式[5]。其利用竹材中空壁薄、纤维韧性强的特点，在竹杆上挖出郁口，与其他部件进行结构接合（如图4），如包接和嵌接结构均采用郁制工艺。

图4 郁制工艺Fig.4 Traditional process steps

圆竹家具的制作通常采取火制和郁制的巧妙结合，还有丰富的装饰工艺，包括着色工艺、竹青贴面工艺、竹头镶边工艺、竹枝丫花工艺，以及竹板雕花、烟熏、包铜皮等。这些工艺的应用不仅起到装饰作用，同时可以完善圆竹家具的结构和功能。

2 圆竹家具发展中存在的问题

2.1 材料利用率低

我国是世界上竹材主要产区之一，近年来我国竹材产量持续增长，但整体来说，我国竹材综合利用率仅为40%左右[6]。由于圆竹家具对竹杆是整体的直接利用，因此对竹材的直径、笔直度、尖削度、颜色纹理、强度韧性和表面光滑度均有更高要求，材料利用率较低，其主要原因可概括为以下两方面：

2.1.1 竹材构造特殊

竹材和木材虽同为天然易加工的环保材料，材性相似，但两者又有很多差异。竹材薄壁中空且有竹节，直径不均匀，尖削度较大，横、纵向抗拉强度相差较大，其构造本身决定了竹材的加工难度大。同时竹材内部的竹黄不利于胶黏剂黏着，且容易霉变、腐烂和开裂，导致材料合格率低，浪费严重[7]。

2.1.2 圆竹材料筛选严格

不同于竹集成材和重组竹材料，圆竹家具对竹杆的形态外观和理化性能要求较高。以某圆竹家具厂生产红竹家具为例，红竹生长高度一般为8～12 m,因加工需要，需选取直径为3.2～4.8 mm的均匀杆材，可选用的竹段长度为2.6 m，仅为整竹长度的26%左右。然后还需根据竹材强度和表面平滑度等对上述竹杆进行再一轮筛选。因此在该厂家具生产中，红竹从砍伐到制成竹家具，材料利用率约为17%。

2.2 生产效率低

生产效率是圆竹家具生产发展中面临的最大问题，生产效率低下的主要原因有以下几点：

2.2.1 机械化程度低

圆竹家具的生产加工机械化程度低、生产设备简陋，很难实现批量化生产。现在使用较为广泛的圆竹加工机械设备有竹材锯断机、刮青机、开条机、粗刨机、拉丝机等基础设备[8]，不少设备由木工机械改装而成，有的工序直接借用木工设备加工，适合圆竹家具生产的机械设备十分欠缺，亟待开发。

2.2.2 连接结构固定

传统圆竹家具的结构连接方式大多为固定结构，如包接、并接、缠接等，结构整体性较强，无法进行拆卸。因此结构部件无法替换和通用，不利于高效率的大批量生产，也不利于装配过程的高效进行。

2.2.3 生产工艺复杂

圆竹家具固定结构的加工需耗费大量人力，缠扎、编织等耗时费力的环节均需手工完成。传统的竹家具专用手工工具如篾刀、括刀、凿子、锤子等成本低、易维修、省时间，但是限制了生产效率的提高[9]。

2.3 包装运输成本高

家具类产品属于必须消费品，有很大的市场需求量。产品的包装运输环节十分重要，但是传统圆竹家具无法像板式家具一样进行拆卸组装，只能整体进行包装和运输，极大地增加了产品的运输和储存成本。同时大体积的家具在运输途中容易发生碰撞、损坏，造成损失[10]。

2.4 不能适应当代审美与功能需求

传统圆竹家具因局限于当时较为落后的生产工具，其工艺和造型都受到制约，结构形式固定，功能单一。随着社会发展，人们的审美和生活方式发生了很大变化，家具形态逐渐趋于现代化、轻量化和精致化[11]，不同类家具功能界限模糊，表现出复合多样的特点。红木家具等传统家具也在寻求新的发展方向，以迎合现代的审美需求与功能需要。因此，圆竹家具的功能结构和造型美感都亟待升级[12]。

3 圆竹家具创新设计思路

3.1 遵循可持续原则，优化材料利用

提高竹材的利用率，需要引进专业的机械设备，针对竹节和竹壁的特点对材料进行加工。而在产品的设计阶段，也可以通过可持续的设计理念提高竹材利用率。

3.1.1 合理利用小径竹材与枝桠材

小径竹材通常被用于加工重组竹，即破坏其天然宏观结构后再进行重组胶合，因此失去了竹材原本的形态。在设计阶段可通过对小径竹合理的设计与应用提高材料利用率。

1）将小径竹材用于装饰结构。小径材因结构强度低，不适合用作家具的主要结构构件，但可以用作装饰结构，这样既能保持产品的材料整体性，又丰富了产品细节[13]。以湖南小郁竹艺为代表的传统竹制工艺，通过对小径级竹材与枝桠材的合理设计，创造出独特的装饰构件“竹枝丫花”（如图5），该设计充分保留了竹材的材料特性，其中的小径级竹与枝桠材在美化外观、凸显竹材自然形态的同时，对结构也起到了加固作用。可以借鉴“竹枝丫花”等传统装饰工艺,对圆竹家具进行创新设计，提高小径竹材和枝桠材的利用率。

图5 竹枝丫花Fig.5 Decorative structural parts made of bamboo branches

2）对小径材进行全新的结构设计。对小径竹材的设计可以跳出圆竹家具的传统形式，打破“框架”和“面层”的结构模式，重新进行功能和形式的构造。如图6《量化实验·可组装原竹靠椅》（中国美术学院叶斌作品），通过多根小直径圆竹杆的弯曲排列形成座椅的座面和靠背，再由可拆装的结构件进行连接，创新了连接结构的形式。这种结构形式对每一根竹杆的承重要求较低，因此可使小径材得以充分利用。

图6 量化实验·可组装原竹靠椅Fig.6 Quantitative experiment · original bamboo chair that can be assembled

3.1.2 材料混搭提高竹材利用率

1）框架结构与新材料的混搭。在圆竹家具框架构建过程中，传统郁制工艺对竹材的要求最高，对于竹材的韧性、强度和完整度乃至竹节的位置均有要求，因此可以引入其他材料，如金属、木材等改进框架结构，以新的加工方法打破传统工艺对于材料的限制。

2）面板结构与新材料的混搭。圆竹家具的板结构由竹条拼接或者竹篾编织，对于竹材的色彩、韧性、尺寸均有较高要求，在材料的选择过程中也会造成浪费，因此可采取合理的造型设计方法以玻璃、木板或竹人造板替代或结合，如可将竹篾编织、竹条拼接等纹理做成贴面，与人造板进行贴合，得到外观造型自然朴素，强度较高、成本较低的面板。图7的几架分别以玻璃和漆面木板作面板，是圆竹家具中典型的圆竹与其他材料混搭的形式。

图7 圆竹几架Fig.7 Bamboo tables and shelves

3.2 创新产品结构，提高生产效率

3.2.1 简化结构连接工艺

通过构件连接形式的创新，将传统圆竹家具的包接、缠接、嵌接等复杂结构进行工艺简化，减少工艺过程中对资源的浪费。1）在竹杆内插入结构件，与竹材内壁进行连接。采用这种方法需要在竹材端口加强防劈裂强度，以防止端口劈裂。2）在竹杆外部嵌套结构件，采取结构件之间的连接。3）对竹杆等中空构件进行注塑处理，改变中空结构，辅以金属连接件，实现竹杆部件之间的连接。结构件可以选择金属、木材、竹木重组材料等造型可塑性强的材料[14-15]。

3.2.2 可拆装设计连接结构

家具的可拆装结构适应现代化工业生产特点，对传统圆竹家具进行可拆装连接结构设计有很大的必要性：1）产品结构模块化、统一化使圆竹家具产品的结构组装方式有较大的可预测性，降低家具组装过程中零件的误用率[16]；2）减少了可回收零部件和材料再次加工所需的工作量,蕴含了绿色设计、绿色发展的思想[17]；3）拆卸分离简单快捷；4）拆下的零部件易于手工或自动化处理；5）回收材料及残余废弃物易于分类和处理。

可拆装的家具连接结构有螺纹连接、卡扣连接、型面连接等，由于竹材的圆柱外型及其中空壁薄、容易劈裂的特点，在圆竹家具中需要引入其他材料，如金属、木材、竹集成材等的结构件实现拆装结构的设计[18-19]。

3.2.3 实现结构部件标准化、系列化和通用化

顺应工业化发展的趋势，在圆竹家具结构装配方面向标准化、系列化、通用化发展。标准化和系列化有利于实现产品的标准生产，简化生产步骤，节约人力物力[20]。对于整个行业来说，有助于推动建立市场秩序，推动行业发展。零部件的通用化能够扩大同一部件的使用范围，减少产品在实际生产中的劳动力浪费，在产品的回收和维修过程中节约成本，减少重复劳动。

3.3 扁平化模块设计，降低运输成本

对圆竹家具进行扁平化模块设计，有利于家具进行扁平化包装，降低运输成本[21]。根据圆竹家具的结构特点，对其进行模块划分的设计可以遵循以下两种方法。

3.3.1 按照构件功能划分模块

按照圆竹家具的构件功能进行合理拆分，用可拆离的结构零件代替包接、缠接等整体结构。这种拆分方法对于结构功能划分明确的家具更适合。如图8所示竹椅各部分的功能结构相对独立，可以按照构件功能分为靠背、椅面、腿足和拉档。拆分之后对模块单元进行再设计，保证模块单元的独立性、结构完整性。

图8 按构件功能拆分圆竹座椅Fig.8 Split the round bamboo seat according to the function of the component

3.3.2 按照材料整体性划分模块

圆竹家具造型特征具有很强的整体性和连续性，一些圆竹家具的扶手、靠背和腿足是一个整体。为保留圆竹家具造型的韵律和美感，可根据材料整体性划分为框架和面层两大部分，之后再进行更详细的拆分。图9的椅子靠背和扶手、前腿相连，对结构进行初步拆解，扶手靠背的部分有一根整竹结构，不能实现扁平化，因此再将该部分进行拆分。考虑到该部分与椅子靠背和扶手其他部位的结合，将其按如图9所示的部位拆分为4段，并用隐形连接件进行连接，保证视觉上的材料整体性。

图9 按材料整体拆分圆竹座椅Fig.9 Split the round bamboo seat according to the integrity of the material

3.4 结合结构特性，创新功能与造型设计

3.4.1 创新圆竹家具文化符号

在家具市场品类日渐丰富的今天，文化魅力是用户选择家具时的重要参考因素。在圆竹家具设计中，可以发挥圆竹家具的文化优势，创新文化符号，赋予其新的时代内涵[22]。在设计中挖掘竹材的自然材性与结构特征，如传统圆竹家具的经典结构形式：包接、并接、缠接等，以及竹纹、竹筒、竹节等元素，均可以作为造型符号进行设计[23]。

笔者设计的“缠接式”圆竹家具结构连接件以黄铜为材料 ，借鉴圆竹传统的缠接结构外形，完成圆竹家具多种形式的连接。如图10的屏风和座椅均由该结构件进行组装，金属用材使家具结构连接稳固，与圆竹材料的碰撞充满现代感，缠接的外观形式又保留了圆竹家具的传统风格和自然韵味，有利于圆竹家具文化形式的延续。

图10 “缠接式结构”圆竹家具Fig.10 "Entwined structure" round bamboo furniture

3.4.2 造型设计符合现代审美需求

圆竹家具的造型设计既要符合现代化、轻量化和精致化的审美趋势，也要结合竹材文化特色和结构特点，可以从以下几方面考虑：1）利用竹材线型形态的特征，如竹杆、竹条或竹篾作为设计元素，进行构成设计；2）利用竹杆的中空结构可以进行立体的创新造型设计；3）竹杆的竹节结构易于绑扎，可以以竹节为设计创新的原点进行连接方式的改进[24]。

图11的竹凳与竹椅，腿足部分保留了圆竹杆的柱状形态，利用竹条的劈篾性和韧性构成拉档和扶手以及其他支撑部件。充分发挥了竹材的材料特性，又摆脱了传统圆竹家具的臃肿，视觉上轻巧纤细，自然美观。

图11 竹凳与竹椅(印度设计师Sandeep Sangaru设计)Fig.11 Bamboo stool and chair(Designed by Indian designer Sandeep Sangaru)

3.4.3 功能设计符合现代生活方式

圆竹家具虽然已经很少出现在民居空间，却在一些特定空间成为主角，如茶室等。竹子带着浓厚的自然气息，运用到茶室空间，其天然的文化属性和茶室有机融合，形成一个特定的有文化含义的空间[25]。因此圆竹家具的设计可以以茶室等特殊空间的功能需求为指向，有针对性地进行家具开发。

4 结语

圆竹家具的创新设计要适应工业时代的发展。在尊重竹材的材料特性和文化特质的前提下，对其造型、结构和生产工艺进行创新，使圆竹家具产品符合当代审美及功能需求，提高材料利用率和生产效率。圆竹家具的创新需要不断尝试和积极探索，随着环保竹材发展日盛，圆竹家具必将焕发新的生命力。