板木家具的绿色设计

钱爱君

摘要：先引入了板木家具和绿色设计的相关概念，分析了板木家具绿色设计的基本原则;针对板木家具结构特点，阐述了板木家具绿色结构设计的基本原则和方法;介绍了板木家具结构的模块化设计思路。结论：在熟悉家具制造工艺的前提下，推行标准化、模块化设计方法，提高生产效率，降低生产成本，实现家具行业的可持续发展。

关键词：板木家具;绿色设计;模块化设计

广义的板木家具可以理解为实木与木质人造板混合制作的一类家具，家具的结构采用实木框架，面的部分则采用各种环保的密度板或刨花板，接触面则使用各种精美的实木木皮或者各种实色油漆。绿色设计也称为环境设计或者生态设計，在产品整个生命周期内，着重考虑产品环境属性（可拆卸性，可回收性、可维护性、可重复利用性等）并将其作为设计目标，在满足环境目标要求的同时，保证产品应有的功能、使用寿命、质量等要求。随着绿色产品、绿色消费观念的深入人心，绿色设计也日益受到家具行业的重视，因而在板木家具结构中推行绿色设计思想也是势在必行的。

1 板木家具绿色设计的基本原则

所谓的绿色设计也就是说板木家具从原材料开始到家具制造、使用、回收利用等过程均要考虑环境因素，以绿色环保作为家具设计的目标和出发点。板木家具应尽量采用无毒无害、可再生和可回收的资源，不仅要使家具功能实用，性能可靠，且能够延长使用寿命，进而达到绿色设计、低碳设计的目标。板木家具中大量采用秸秆板是实现环境可调性的一个典型案例。秸秆板原料来源于废弃的农作物秸秆，板材自身没有游离甲醛的释放，同普通刨花板和密度板相比显得更加环保。利用秸秆板取代传统的实木拼板，不仅减少了林木砍伐量和燃烧农作物秸秆带来的大气污染，而且还缩短了板木家具的部分工艺流程，降低了能耗，节省了成本，有力地提高了企业的效益。

2 板木家具结构的绿色设计方法

结构设计是板木家具的核心设计内容，直接影响到产品的质量与使用寿命。为切实提高质量，延长家具使用寿命，降低对环境的不利影响，板木家具结构的绿色设计大致分为面向制造、面向装配、面向拆卸、面向回收这4种方法[1]。

面向制造需要设计者对整个板木家具的制造工艺烂熟于心，板木家具的制造工艺主要分为板材加工工艺和实木加工工艺，前者可借鉴板式家具制造工艺流程。以素面人造板为例，先后经过“定厚砂光—开料—涂胶—热压贴面—齐边加工—铣型—边部处理（封边）—打孔—砂光—涂饰”等工序，若采用全自动化生产流水线，结合ERP等系统，能够在质量、成本和时间上取得一个平衡点。但值得说明的是，板木家具除了应加大板材的使用比例外，还需了解各种板材的加工性能，以免设计图纸中的细节部分不能真实呈现。比如密度板、刨花板和秸秆板，由于其板材结构和刨花纤维的差异，加工性能相差较大。上述三种板材，就表面雕刻、侧边铣型而言，密度板要优秀得多;论环保性能，秸秆板则比较突出;考虑到板木家具的使用对象和场所，刨花板表面油漆涂饰效果较差，很少用在板木家具的表面零部件中。实木加工工艺较为复杂，由于实木原材料的规格尺寸不一，存在一些天然缺陷，因此在进行结构设计和加工时，设计师的经验和技术工人的素质起着关键作用，不利于制造工艺的全面质量控制管理，并且工序、工时明显要高于板材。

板木家具结构面向装配和面向拆卸设计的关键是工序简单、效率高、成本低。因而必须简化家具结构，减少零件数量和配件种类，推行通用化、标准化的结构和零配件，使其便于装配拆卸。例如借鉴板式家具或机电产品的设计理念，用五金连接件和活动卡口进行零部件的连接与组装[2]，不仅可以进行选择性装配拆卸和完全性装配拆卸，也便于顺序装配拆卸和并行装配拆卸，且最关键的是它对零部件基本没有损伤，这对板木家具尤为重要。

回收设计则需要充分考虑产品零部件及材料回收等一系列问题，如回收难度，回收费用，回收是否带来二次污染等，由此可以结合装配设计和拆卸设计一起来实施。首先尽量减少家具的材料种类，降低材料识别和归类的难度;其次少用复杂的结构工艺，减少拆解时间，降低回收费用;最后大力采用绿色材料，从源头降低二次污染的风险，从而真正有利于家具零部件及其材料资源等的回收再利用。比如板木家具中的旁板和背板，若采用扣板式和插槽式的结构，既方便装配和拆卸，又能减少材料的种类，方便回收再利用。

3 板木家具结构的模块化设计

模块化设计，它是标准化设计的进一步延伸。其目的主要是以最少种类数量的模块组成最多种类规格的产品，即以最小的成本满足最大的市场需求[3]，这也符合绿色设计的基本原则和目的。实施模块化首先要对家具产品进行模块划分，将不同功能或近似功能以及不同性能、不同规格的产品进行功能归类，设计出一系列的标准功能模块和辅助功能模块;其次要对家具内部进行简化和统一化处理，不仅要进行品种规格的简化，同时还要对零部件的尺寸、工艺、种类进行精简设计，尤其是接口部位的规格尺寸和种类，务必使其尽量统一，以实现零部件在众多产品中的任意互换，提高产品的生产、装配、拆卸、回收效率;最后通过选择或组合这些模块或小范围修改产品规格参数来构成不同的家具产品，达到结构系列化和组合化的目标。以板木书柜为例，其主要可以分为：顶-底板模块、搁板模块;门-背板模块;旁-隔板模块、抽屉模块等主要模块。由于材料、接合方式、装饰工艺、尺寸造型等因素的差异，这些模块也千变万化，但通过对结构单元的相关性，产品结构布局和结构部件组成等进行分析可以得出一些主要的组合模块。

以门板为例，门板的尺寸、面板、框架、装饰工艺等可精炼出十多种或二十多种模块，可高效地应用到书柜、文件柜甚至隔断柜等家具中去。接口通过绿色模块化处理，使得其他功能模块的连接更加容易。如采用32mm 标准接口或类似于展示货架的活动接口，将大大提高家具产品族中新产品的开发效率。

4 板木家具结构设计实例分析

常见的双开门文件柜主要包括柜顶、底座和柜身三部分，柜身又包含柜门、旁板和背板三个主要模块。在模块之间，优先采用三合一五金件进行连接，并适当利用木肖圆榫加固。这种方法不仅方便家具的制造、运输，而且还有利于家具的装配、拆卸和回收。在具体模块内，如柜顶板与旁板，其主要接合点均采用三合一五金件和木肖圆榫来连接，并且木肖圆榫以不使用胶水为佳。而在各个构件或部件中，为体现绿色设计理念，板木胶合时必须采用环保人造板和胶水，以杜绝发生有毒挥发物的排放，同时在板木部件回收利用时不会产生二次污染，保护生态环境。在整个家具中，柜门和搁板可以当做标准模块，运用到相似家具如开放文件柜、开门高柜、五斗书柜中，而柜顶和底座可以变化运用到多数柜类家具中，从而实现模块的通用化。

5 结语

绿色环保是当下各行各业的发展要求，更是未来的发展趋势。尤其是办公家具这一制造业中，推行绿色设计更是大势所趋。设计者必须要了解板木家具生产的各个阶段，应用家具结构的绿色设计和模块化设计理念，提高企业效益的同时，降低生产成本，减少环境污染，最终实现家具产业的可持续发展。

参考文献：

[1]潘景果.绿色理念下板式家具包装的简约化设计研究[J].包装工程，2012，33（16）：59-62.

[2]张秋梅，戴向东，王公明.面向绿色制造的家具生态体系及材料选择研究[J].西北林学院学报，2011，26（4）：202—205.

[3]吴智慧，朱剑刚.家具企业实现大规模定制的技术体系[J].家具，2011（1）：114-116.

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