大工業時代下榫卯結構藝術的發展與傳承

王薇

摘要：榫卯結構是中國古代傳統工匠的智慧結晶，凝結著中國幾千年傳統文化的精髓。但是在當今大工業的時代背景下，榫卯結構因材料、成本等問題在繼承與發展上遇到了阻礙，基于實木的傳統榫卯結構在不斷消失。因此，打破使用傳統固定思維和傳統結構的概念，改良和創新材料和結構，并利用計算機輔助設計來擴大展其更多的可能性，這將對榫卯結構的傳承與發展有重要意義。

關鍵詞：榫卯結構;創新;計算機輔助設計;傳承;發展

中圖分類號：TB472文獻標識碼：A

一、榫卯結構概述

榫卯，是兩個木制構件上使用的凸起和凹入的一種連接方式。凸起的部分叫榫（或榫頭）;凹入的部分叫卯（或榫眼、榫槽），將榫插入卯中，簡單咬合，即使不需要添加釘子或膠合物等其他材料，木質構件也可以緊密固定的連結在一起。

據《中國古代家具鑒定實例》考證，榫卯結構作為中國建筑中迄今為止發現最早的科學設計語言，可追溯到六、七年前的河姆渡文化，這些結構主要應用在河姆渡干欄式房屋的建造上。后來隨著明清家具的發展，榫卯結構無論是從風格還是工藝上都是達到了藝術巔峰……幾千年來，榫卯結構隨著當時的社會發展而不斷發展豐富，是符合時代的發展與文化需求的產物。

榫卯結構是凹凸形式的完美互補。它由最初的、最基本的一凸一凹，經過千百年來的演變，衍生出千百種結構樣式，但都各有妙處，在傳統家具、建筑中展現出各種各樣的空間構成形態及豐富的造型變化，以滿足各種不同的需求。

二、大工業時代下榫卯結構發展的阻礙

二十世紀以來，板材的發明保護了大量的森林資源;隨著鋼筋混凝土的出現，木材在大型建筑中作支撐的時代已經終結;榫卯結構的連接功能也被市場上令人眼花繚亂的五金連接件所取代……隨著新材料新技術的不斷發展，基于實木的傳統榫卯結構因工藝復雜，成本高，選材受限等問題正在逐漸消失，傳統榫卯藝術正承受著現代大工業所帶來的的強大沖擊。

（一）成本高

①材料成本。傳統的榫卯結構在選材上通常選用材質緊實，紋理細膩生動，品質更為優良，較為珍貴的硬木。但是由于森林資源的缺乏，尤其硬木，砍伐量大而又成材慢，因此材料成本較為昂貴。

②加工成本。

由于傳統榫卯結構形式繁多，結構復雜，不利于機械化，自動化生產，一般都是通過匠人的純手工制作，且制作工藝復雜且細節講究，需要經驗豐富的手工藝人花費一定的時間加工制作，耗工耗時耗力，效率低，且存在一定的耗材率及報廢率，使加工成本大大增加。

③運輸成本。

傳統的榫卯結構雖然可以拆裝，但拆裝過程復雜，需要相關的專業技術人員進行操作，因此都是裝配好之后再整套打箱運輸，不能使用平板化包裝運輸，增加了運輸成本。

（二）新材料的不斷出現與應用

隨著現代大工業的不斷發展，新技術、新材料不斷涌現與變化。鋼筋混凝土的出現使得木材在大型建筑中作支撐的時代終結;各種五金連接件也取代了榫卯結構的連接功能;由人造板材、金屬、塑料等新型材料制造的家具也憑借易加工成型、造型色彩豐富多樣、價格適中等優勢逐漸取代了基于榫卯結構的實木家具在市場中的地位。

生產開發商在利益的驅使下，或大量簡化了榫卯結構只求形式的表達，破壞了其藝術性、科學性、文化性的內涵;或使用新材料新工藝代替榫卯結構在產品中的支撐和穩定作用。因此，總的來說，在現代大工業的強大沖擊下，榫卯結構作為中國傳統文化與藝術的象征，其傳承與發展受到了前所未有的阻礙。

三、大工業時代下榫卯結構發展的可能性與必然性

榫卯結構凹凸藝術的完美結合，是中國傳統構造中的典范，表達著中國傳統獨特的美學思想，其精致巧妙的工藝結構是一種難以超越的經典。所以在大工業時代下，榫卯結構藝術依舊存在著發展的可能性與必然性。

（一）結構美

榫卯連接、咬合、交錯等結構的立體構成形式無不體現著結構美感。就結構而言，榫卯結構無需使用膠合劑或者釘子等其他材料來連結構件，自然連結的構造方式充分利用了材料本身的物理特性，各構件的組和符合力學的原理，并且結構精簡，功能性和藝術性達到了高度統一。傳統榫卯結構一直廣泛應用于木建筑和家具中，但是，兩者在結構技術方面的側重點不同，建筑更重視的是橫梁立柱結構構成的穩定性。如我國古代宮廷建筑之精華——故宮，在經歷經歷600年、222次地震之后依然屹立不倒，就是得益于精妙的榫卯結構，是力學和平衡之美的完美表達。不同方向的榫卯開口通過力的閉合形成一個完整的整體，同時各個構件的相互擠壓、靈活錯動使榫卯之間的有效配合也消減了外力帶來的破壞，并通過木材自身的物理屬性使外作用力分散開來。因此榫卯結構具有強度高，具有抗沖擊和耐久性等優點，同時也體現了我國自古以來“以柔克剛”、“剛柔并濟”的傳統哲學思想，而家具中的榫卯結構更側重體現了中國美學思想中含蓄美。榫卯節點形式連接處形成靈活松動的空間，從結構力學的角度看，它是一個柔性節點而不是剛性節點（如焊接），當許多個榫卯構件連結在一起時，會產生極其復雜而微妙的平衡。事實上，榫卯結構的發明已經不僅僅是一個結構工藝的創造和創新的過程，它還是一種工藝思想的反映，是一種藝術的表達，一種剛柔并濟的結構美。

（二）人文美

“中國的傳統榫卯結構并不是一種家具結構，也是一種中式符號和文化，一種陰陽結合的哲學思想，一種深刻又含蓄的文化情懷。” 榫卯結構被廣泛用作中國文化藝術的隱性象征。

2010年，上海世博會中國館的設計方案首次亮相就足以讓世界驚艷，主體形態不僅彰顯了當代工程技術的力量美和結構美，更是表達了一種中式的人文美。設計師采用了傳統建筑中斗拱形式的表達，“榫卯穿插，層層出挑”的構造方式，是對中國館建筑形式的文化表達。中國館的設計將榫卯結構中蘊含的中國韻味發揮得淋漓盡致，設計師將榫卯結構作為一種文化元素代表符號提煉出來，形成了獨特的藝術設計語言，將鮮明中國特色和時代特征完美地結合起來，是傳統建筑的當代表達。

四、計算機輔助設計下的新榫卯結構應用

為了能使榫卯結構藝術能夠在大工業的背景下傳承與發展，我們要打破傳統思維中關于結構的使用概念。榫卯本身即為可拆卸性設計，其拆裝過程巧妙無窮。然而在現代設計中，隨著線上購物的不斷發展，人們消費觀念的改變，消費者對產品多趣味性、可拆裝性的要求越來越高，因此可以增多“簡快拆裝”的結構設計，簡化結構或形成傳統榫卯結構的變式設計，優化生產方法，促成大批量生產，從而最大限度地降低產品生產成本。因此我們可嘗試在材料和結構上進行改良創新，并利用計算機輔助設計拓展其更多的可能性。

以下項目采用參數化設計，智能化加工，體現了模塊化設計方法。但是由于傳統榫卯結構形式繁多，結構復雜，很難通過機械化加工的方式一次性大規模成型，因此簡化了傳統榫卯結構，采用片榫片卯的方式。這樣的結構方式不僅能表現出傳統的二維形態，同時也能表現出多變的有機三維形態，藝術形態更為靈活多變。同時這樣的結構形式也更加有利于在板式材料上的應用，如金屬板材，人工合成板材等，豐富了榫卯結構構件在材料上的使用，從而傳統榫卯結構構件的材料也在一定程度上得到了改善，大大降低了材料成本。而智能化加工用機器代替了傳統的專業技術工人，并轉化為普工安裝施工，使加工更加省時快捷，大大降低了人工成本;同時智能化加工的精確度也更高，大大減少了材料報廢率。片榫片卯的結構方式也確定了平板化包裝的形式，方便運輸，節省了運輸空間和運輸成本。

利用參數化設計，智能化加工具有安全、操作簡單、成本低、精度高等優點。如圖二所示，該改良的新榫卯結構在家具設計、建筑裝飾、展示系統等各設計領域中大放異彩。尤其在建筑裝飾上的應用，不僅可以像傳統榫卯結構一樣在建筑上起到結構穩定性的作用，但又有別與傳統榫卯結構的應用，其主要利用無梁樓板的力學結構及金屬的薄殼結構，形成建筑的柱體、樓面承載體系，同時也可實現建筑外立面的表皮（金屬幕墻）工程，實現建筑的工廠化預制及現場的精準施工以及快速搭建。除了在家具、建筑等傳統領域的創新應用，經過改良的新榫卯結構在展示系統中的應用以其豐富多變的藝術形態更是為榫卯結構藝術的傳承與發展創造了更多的可能性。新榫卯結構能夠在展示系統的應用上與傳統展示系統相比具有安裝、拆卸快速便捷、運輸便利、可多次循環利用，綠色環保并且組合可變等優勢，幾個人在短時間內便可完成大面積的展臺搭建。同時可結合燈光設計給人以一種獨特的視覺藝術效果，成為展會上的焦點。以上應用所示的方案首先通過三維曲面建模、再通過投線提取輪廓并生成卡榫、激光切割、快卡安裝的方式對各類板材進行參數化切割加工，結構即裝飾，無需進行二次內部裝飾，向我們展現了結構外露的設計之美，在裝飾性和功能性上達到了高度的統一。

以上設計方法通過對傳統榫卯結構的材料和結構的改良，使其更適應工業化生產模式和現代社會生活模式，既保留了其功能上的精髓，也展現了自身精巧細致的構成美、人文美、藝術美，不僅簡單地作為結構，同時也成為造型中的一部分。

結語

榫卯不僅是一種連接方式的選擇，同時它也是一種文化象征，是一種將文化藝術特征與科學理性特征高度統一的傳統工藝，它已經被賦予了新的時代標簽。我們需要做的是在傳統榫卯結構藝術的基礎上重視它，并以新的視角進行現代化改造，在傳承的基礎上進行創新，不斷推進，將這種文化藝術延續下去。而計算機輔助設計能為榫卯結構提供新的設計及應用的可能性，為傳統的榫卯結構藝術在大工業時代下的繼承和發展提供了新的助力。

（責任編輯 ?牧鑫）

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