速生杉木在辦公家具中的應用探析

Application of Fast-growing Fir on Offi ce Furniture

■劉明輝1孫德林2張倩3劉德友4Liu Minghui1& Sun Delin2& Zhang Qian3& Liu Deyou4

(1.2.3.4.中南林業科技大學家具與藝術設計學院,湖南長沙 410004）

速生杉木在辦公家具中的應用探析

Application of Fast-growing Fir on Offi ce Furniture

■劉明輝1孫德林2張倩3劉德友4Liu Minghui1& Sun Delin2& Zhang Qian3& Liu Deyou4

(1.2.3.4.中南林業科技大學家具與藝術設計學院,湖南長沙 410004）

摘 要：為了提高速生杉木的利用率，擴大速生杉木的使用范圍。文章通過分析速生杉木的力學特性、材色特征以及肌理特點等材料特性，并總結和歸納基于材料特性的速生杉木辦公家具設計方法，為速生木材在辦公家具中的應用提供相應參考。

關鍵詞：速生杉木；材料特性；辦公家具；設計方法

中圖分類號：TS664.02

文獻標識碼：?A

文章編號::1006-8260(2015)05-0024-02

基金項目:中南林業科技大學研究生科技創新基金（編號：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

辦公家具是指在人們的日常生活和社會活動中為承擔人類的辦公活動而配備的必須用具[1]。中國擁有龐大的辦公機構和人員，對于辦公家具需求量非常大[2]，辦公家具的市場銷售額約占整個家具行業的1/3以上[3]，因此每年需要消耗十分龐大的資源。而隨著資源尤其木材資源的日益缺乏，尋求新型辦公家具材料已迫在眉睫。

速生杉木（Cunninghamia lanceolata）是我國南方主要的速生材種類之一，其面積占全國商品林面積的1/4、南方人工林面積的1/2[4]。但由于速生杉木存在結構疏松、強度和硬度低、不耐磨、易吸濕、尺寸不穩定等缺陷而在辦公家具上使用較少。如何將其有效的應用于辦公家具的設計之中是眾多辦公家具生產企業和產品設計者經常思考的問題。本文擬對速生杉木的材料特性進行分析，并針對其材性簡要歸納速生杉木辦公家具的設計方法，為速生杉木的高效利用提供一定的參考。

1 速生杉木的材料特性

設計與材料是密不可分的[5]，因此在利用速生杉木進行辦公家具設計之前，需要對速生杉木的材料特性進行了解，從而使速生杉木能更好的應用于辦公家具中。

1.1 力學特性

材料的物理力學性能是指材料抵抗外力與形變所呈現的性能，受到材料密度、硬度、干縮性等因素的影響。杉木屬于低密度木材（0.286-0.408g/cm3），是我國最輕的木材之一，其強度和耐磨性均不高，速生杉木的靜曲強度為41.9-46.0 MPa，彈性模量一般為6801-6909 MPa，順紋抗壓強度一般為24.4-31.0 MPa[6]，但易吸濕減濕、干縮性小、不易發生變形、翹裂。

1.2 材色特征

1.2.1 清新的自然色彩

木材顏色是木材表面視覺物理量的一個重要特征，是產品設計與生產中重要影響因素之一。杉木種類繁多，但在材色上差別不大。杉木材色清新自然，顏色一般為淺黃、黃白或淺黃褐色；早晚材的材色略有差別，一般早材顏色淺而晚材顏色較深；心材與邊材也有區別，心材一般為淡黃褐色，偶爾略帶微紅，邊材一般為黃白色。若對杉木的色彩按照色相、明度以及純度三種基本性質進行更加準確的判定和分析，其色相屬于黃色系和橙色系之間，明度趨于中明度、純度較低。圖1中的杉木板材顏色清晰、溫暖輕快、親切宜人。

1.2.2 多樣的人造色彩

杉木雖然色彩清新，但單一素雅的顏色同時也給杉木在家具中的設計和利用造成很大局限性。而使用染料、顏料或化學藥劑等給杉木進行染色或通過高溫碳化對杉木進行處理，能夠獲得更多色彩的杉木材料。圖2為通過控制碳化的條件而獲得不同顏色的碳化杉木，能夠帶給人不同的視覺感受，尤其深色的給人深沉穩重之感而適合用于大型辦公空間等較莊重的場所。

1.3 肌理特點

木材的自然肌理是指木材本身所有的天然肌理，是由木材的細胞組織結構所決定的，是木材的成分、物理化學特性和表面肌理等所顯示的特征。木材的肌理特征主要是通過木材的紋理表現出來的。杉木的肌理特征非常豐富，主要表現在兩個方面：一是杉木紋理通直，年輪明顯，木紋清晰，表面較光華整潔，給人清新、干凈、細膩的感覺；二是杉木本身多節疤，且節疤多為“活節”，這對家具使用性能、結構性能均無大的不良影響，同時又能體現出杉木家具的“實木感”。如圖3所示，節疤給人一種真實的質感，若經過設計和處理會有更好的效果；圖4為經過拉絲后的杉木材，凹凸不平的紋理能夠帶給人更加明顯觸感。

2 速生杉木辦公家具設計

2.1 針對力學特性的杉木辦公家具設計

杉木由于其密度低、材質較軟、硬度較低，導致杉木力學強度不高，因此在設計和生產杉木家具時，應更加注意其力學性能。而與一般的民用家具相比，辦公家具因其使用環境對材料有不同的要求，所以在將速生杉木用于辦公家具時，需要針對速生杉木的力學特征進行設計。

首先，辦公家具由于其使用要求而需要具有足夠的強度和穩定性，而結構的強度與其家具所使用的材料有很大的關系，因此在設計速生杉木辦公家具時要注意避免速生杉木作為支撐、承重等家具受力部位的主要用材而在多人辦公空間的出現。因為多人辦公空間由于其使用人數較多、人員流動較大，所以家具用材一般強度高質量輕，家具實體占用空間少。因此將杉木用于辦公家具時：第一可以與其他材料結合，承重部位使用其他高強度材料；第二可以增加家具構件尺寸，在承重部位使用大尺寸的杉木構件。如圖5所示，圖中的辦公桌運用杉木和鐵藝結合的方式，用鐵構件替代杉木構件來做支撐即增加了家具的穩重感又不會使人感覺底部過于龐大。

其次，辦公家具中如辦公桌、會議桌等由于長時間被人們使用，經常與外物發生接觸和摩擦，所以要求其使用的材料具有良好的強度和耐磨性能。由于速生杉木的硬度低、耐磨性差，因此將杉木用于會議桌或個人辦公桌的設計和生產時：第一，可以在桌面使用頻繁的區域使用經過改良處理后提高了硬度和耐磨性等性能的處理材；第二，可以將玻璃、亞克力等耐磨材料直接安放在杉木的表面以避免物體與杉木的接觸。如圖6所示，將玻璃直接安放于會議桌的桌面上，避免了人們工作時與杉木的直接接觸，從而減少對家具的損傷，延長其使用壽命。

再次，可以將速生杉木進行改性處理，如表面強化等。通過相關研究[7]發現，經過低分子量酚醛（PF）樹脂浸漬和表面熱壓密實后杉木的性能有較大改善，其彈性模量可達到11023.92MPa、靜曲強度可達到80.33MPa、順紋抗壓強度為42.16MPa，且前期試驗的結果表明改性后杉木的表面耐磨性也較未改性的材料提高

了近3倍。因此，改性杉木材能彌補杉木的自然缺陷，滿足辦公家具設計及生產的要求，達到劣材優用的效果。

■圖1　杉木本色

■圖2　經過處理后的杉木色彩

■圖3　杉木節疤

■圖4　杉木拉絲效果

■圖5　杉木辦公桌

■圖6　杉木會議桌

■圖7　多人辦公桌

2.2 針對材色特征的杉木辦公家具設計

2.2.1 自然色彩的運用

杉木自然特色具有溫暖、輕巧、柔軟、親近等視覺特征，會使人產生明快、樸實、清新、純潔的心理感受。因此在運用杉木本身材色進行家具設計時，必須把家具的使用范圍和使用環境作為影響因素進行考慮。

辦公家具的色彩運用應服從空間功能的需求，如用棕、黑色來裝點會議室，給人凝重感，促使人集中思考；職員工作區的家具多以淺白色為主，有助于保持心情平靜從而提高職員工作狀態和工作效率。根據有關醫學研究，淺黃或綠色具有鎮靜神經、降低眼壓、舒緩眼睛疲勞、改善肌肉運動能力等作用[6]，所以將杉木根據材料本色應用于辦公家具主要有以下幾個方面：一是作為裝飾應用于辦公區域的家具中，能一定程度上減輕員工的壓力、舒緩神經、消除疲勞，從而提高工作質量；二是作為主材用于休閑區域的家具中，在休息區域使用本色的杉木制作家具，能使員工在休息區得到較好的放松，壓力得到更好的疏解，從而為之后的工作提供良好的狀態。如圖7所示，將杉木用作工作臺面及裝飾，杉木清新的自然色彩一定程度上能調節員工心情，舒緩員工的壓力。

2.2.2 人造色彩的運用

不同的色彩給人帶來的視覺感受和心理作用也是不同的，杉木的自然色彩雖然能給人溫暖，但若用在一些比較莊重、沉穩的環境中時難免會有種不協調的感覺，而人造色彩的使用一定程度上能夠彌補這些缺憾。圖8是用碳化杉木制作成的書柜，顏色上擺脫了杉木本色的清新明快而顯得更沉穩大氣。

2.3 針對材料肌理特點的杉木辦公家具設計

2.3.1 突出杉木的自然紋理

杉木紋理通直、組織較為致密，將其應用于辦公家具設計中，能夠使生產出來的家具一方面能給使用人員帶來親近自然的感覺，一定程度上舒緩壓力，另一方面能夠增加企業本身的形象。而在家具生產過程中，都會對實木家具采用涂飾工藝用來對木材表面起保護和裝飾，且通過表面涂飾的方法，木材表面可以呈現不同的肌理效果。因此，在設計和制作具有材料肌理特征的速生杉木辦公家具時：一方面，在設計中保留杉木特有的紋理，在制作時采用透明涂飾進行處理，通過使用無色透明的油漆進行涂飾，能過充分展現杉木的自然紋理和自然彩色，使人們從感官上有一種身臨自然的清新之感，同時也能在潛移默化中提高人們的環保意識。另一方面，可以采用碳化、拉絲、做舊等方法對杉木進行處理，以改變杉木本身的肌理獲得不同的效果，從而擴大杉木的使用。圖9中所示的杉木抽屜柜，表面通過做舊后增添了一種滄桑感，使家具變得穩重。

2.3.2 針對節疤的設計

節疤是杉木的一大特色，能很好的表現出杉木家具的實木質感，但由于人們對于杉木節疤的心理感受和接受程度的不同，因此對于節疤的處理是杉木家具設計的關鍵。對于杉木節疤的處理大致有三種方式：第一是進行刻意的保留，即在設計和制作時有意識的對杉木材料進行選擇，避免由于節疤太多而引起的視覺混亂；第二是進行強化處理，將節疤作為視覺中心，以突出其特有的自然美感和實木質感，同時避免節疤太多引起的干擾，第三是對節疤進行弱化處理，即將其隱藏起來，通過設計和制作將節疤顯著的材料應用與家具內部或者外部隱蔽的部位。圖10中的杉木書柜在旁板上通過對節疤的分布進行設計和處理，即增加了家具的實木質感又避免了節疤帶來的視覺混亂。

辦公空間是辦公人員之間工作、交流、協作的主要場所，人們工作中的大部分時間都在這里度過[8]，家具的使用要考慮到大多數員工的審美需求和功能需求，因此對節疤的處理上就需更加注意。當杉木作為非主體材料被用于辦公家具中時，可以對材料進行加強處理，刻意突出材料中的節疤，與周圍形成對比，打破辦公家具設計的單調性，增加視覺沖擊點，對員工的神經產生刺激，從而提高工作積極性；當杉木作為辦公家具的主要用材時，在設計和制作中就需要杉木的取材和使用進行處理，對材料上的節疤采取有目的的保留或者隱藏，如用杉木制作書柜或者文件柜時，對門板的杉木材料進行選擇，刻意保留節疤出現的位置或者直接避免節疤的出現，而將有節疤的材料用于旁板、層板、背板等較為隱蔽的部位，以避免由于節疤對員工內心照成的影響而導致的工作效率下降。

■圖8　碳化杉木書柜及細節

■圖9　做舊杉木抽屜柜

■圖10　針對節疤處理的杉木書柜

3 結語

總而言之，對材料進行的設計是基于對材料特性的了解之上的。因此，在進行速生杉木辦公家具設計時，對速生杉木的材料特性進行充分認識，了解杉木自身材性的優缺點以及特別之處，將速生杉木的材料特點與辦公家具設計的要求想結合，是將速生杉木更好的應用于辦公家具中的關鍵之一，也是更好地設計速生杉木辦公家具的關鍵所在。

（責任編輯：北 方）

參考文獻：

[1]何曉云.低碳環境下的辦公家具設計趨勢分析[J].家具與室內裝飾,2014,(8):30-31.

[2]張曉凡,陳滿儒.基于“人本主義”語境下的辦公家具的重構[J].包裝工程,2013,34(16):35-38.

[3]喬志成.現代辦公家具設計[D].沈陽理工大學,2008.

[4]國家林業局.2005年中國森林資源報告[M].北京:中國林業出版社,2005.

[5]魯俊.論材料與設計的關系[J].國外建材科技,2007,28(1):111-113.

[6]吳昊.基于材料物理屬性的杉木家具造型設計研究[D].中南林業科技大學,2011.

[7]余先純.PF樹脂浸漬速生杉木的性能研究[J].林產工業,2008,35(4):38-40.

[8]戚鳳國.“交、易”的空間——現代辦公家具設計解析[J].家具與室內設計,2013,(11):40-41.