調(diào)研現(xiàn)代榫卯結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

顧倩雯　李如潔　楊子倩

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代家具 優(yōu)化設(shè)計(jì) 榫卯結(jié)構(gòu) 調(diào)研 案例

中圖分類號(hào)：TB472 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-0069（2022）09-0097-03

引言

榫卯結(jié)構(gòu)受工業(yè)化發(fā)展的影響，榫卯漸漸的不受到人們的重視。但是這兩年人們逐漸認(rèn)識(shí)到榫卯結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，并對(duì)榫卯結(jié)構(gòu)進(jìn)行了很多的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

一、傳統(tǒng)榫卯

在中國(guó)的家具發(fā)展長(zhǎng)河之中，榫卯結(jié)構(gòu)毫無(wú)疑問是最璀璨的一顆明珠。榫卯結(jié)構(gòu)是指一種連接兩個(gè)木件的方式，表面凹凸相接合。榫頭就是一個(gè)木件突出去的部分，就是榫卯的榫;榫眼則是另一個(gè)木件凹下去的部分，就是榫卯的卯，榫和卯兩者進(jìn)行咬合，從而兩部分相連接。在中國(guó)古代的建筑物和家具中，榫卯結(jié)構(gòu)一直扮演著非常重要的角色。探究榫卯結(jié)構(gòu)的起源，最早是從河姆渡新石器時(shí)代就已經(jīng)存在的，但是直到元代才形成其獨(dú)特且特定的形式。等到明清，中國(guó)傳統(tǒng)家具藝術(shù)達(dá)到鼎盛時(shí)期時(shí)，榫卯結(jié)構(gòu)不但沒有消減，還誕生了許許多多的榫卯類型，這證明榫卯結(jié)構(gòu)在家具中的重要性，其多樣性也飽含了許多先輩的心血。榫卯結(jié)構(gòu)在給人視覺美感享受的同時(shí)，還需要滿足承重力的要求，并且需要經(jīng)久耐用，每個(gè)榫卯結(jié)構(gòu)都必須科學(xué)合理的與家具造型相結(jié)合，體現(xiàn)了古人的審美情趣。這種不含一根釘子的神奇技藝也受到了國(guó)內(nèi)外人士的廣泛關(guān)注和喜愛。因此作為中國(guó)人的我們更應(yīng)該珍惜榫卯結(jié)構(gòu)的技藝，并讓榫卯可以在新時(shí)代獲得新的繼承和發(fā)展。

二、傳統(tǒng)榫卯結(jié)構(gòu)的發(fā)展局限

但是在工業(yè)化飛速發(fā)展的今天，傳統(tǒng)手工業(yè)受到了機(jī)械工業(yè)化的沖擊，人們用機(jī)器代替人工進(jìn)行手工操作，家具制造趨向于流水化生產(chǎn)。中國(guó)的家具行業(yè)也逐漸往輕便、高效率的方向發(fā)展。這種變化使得人們往往愿意選擇快捷、易獲得的家具，比如宜家的設(shè)計(jì)家具。宜家的設(shè)計(jì)家具就頗受年輕人的喜愛，而宜家家居的家具特點(diǎn)往往是年輕化、輕便快捷的板式家具。這種由螺絲和釘子等嵌入式的連接件進(jìn)行連接的家具，家具的穩(wěn)定性都不是很好，通常5-10年這種家具就會(huì)損壞和淘汰，這使得家具仿佛成了一種消耗品。而現(xiàn)如今仍有許多明清時(shí)期的家具依舊可以完好無(wú)損地保留下來(lái)，這無(wú)疑體現(xiàn)了榫卯結(jié)構(gòu)的優(yōu)秀連接性和牢固性。但是傳統(tǒng)榫卯結(jié)構(gòu)由于其自身的復(fù)雜特點(diǎn)會(huì)有很多發(fā)展的局限，使得家具行業(yè)會(huì)更加偏向于選擇釘子、焊接和膠的連接方式，或者是一些主要依靠膠水黏合的榫卯造型的連接方式，而不是選擇歷史悠久的榫卯結(jié)構(gòu)。接下來(lái)敘述一下影響傳統(tǒng)榫卯結(jié)構(gòu)的發(fā)展的局限有哪些：

首先，機(jī)械化生產(chǎn)難度大。榫卯結(jié)構(gòu)的種類繁多，雖然一些榫卯已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了機(jī)器加工生產(chǎn)，如直角榫、燕尾榫等簡(jiǎn)單的榫卯。但仍有很多榫卯的工藝比較復(fù)雜，很難實(shí)現(xiàn)機(jī)械化生產(chǎn)，比如抱肩榫、粽角榫等。只能通過人工進(jìn)行生產(chǎn)，或者另一種是使用機(jī)器實(shí)現(xiàn)最初步的加工，而后續(xù)的加工還是要依靠匠人進(jìn)行手工制造，因此其生產(chǎn)效率會(huì)大大降低。

其次是榫卯結(jié)構(gòu)的成本很高。一方面是木材成本高，另一方面是機(jī)器和手工加工的成本高。由于榫卯僅采用木連接，配合一些膠的使用，沒有其他釘子的輔助固定，因此榫卯結(jié)構(gòu)對(duì)木材的硬度要求較高。我們現(xiàn)在經(jīng)常使用的刨花板、纖維板等板式家具的木材就無(wú)法達(dá)到榫卯結(jié)構(gòu)所要求的硬度。榫卯結(jié)構(gòu)通常會(huì)使用花梨木、紫檀木、黑酸枝等硬木進(jìn)行制作，而這些硬木用來(lái)做家具都價(jià)值不菲。同時(shí)，加工榫卯的機(jī)器價(jià)格也非常昂貴，制造商為了成本和盈利的考慮，一般會(huì)選擇其他便宜的連接方式代替。如果是數(shù)控開榫機(jī)這種非常尖端的機(jī)器，其價(jià)格要更加昂貴，一般的家具制造并不會(huì)考慮使用。或者也選擇可以加工榫卯結(jié)構(gòu)的木工師傅，這種木工師傅需要技藝非常高超，因?yàn)殚久Y(jié)構(gòu)使用的少，學(xué)習(xí)這門技藝的人相對(duì)應(yīng)的也比較少，技藝精湛的更少。相對(duì)應(yīng)的人工的成本比較高，并且效率比較低，商家更不會(huì)考慮這種方式。

最后是榫卯的運(yùn)輸成本高。因?yàn)殚久难b配要求，需要一定的技巧和經(jīng)驗(yàn)，對(duì)負(fù)責(zé)運(yùn)輸裝配的工人也有一定的要求，這有使得工人的人工和培訓(xùn)成本增加。有一些需要和膠進(jìn)行配合組裝的榫卯結(jié)構(gòu)，就不可能像板式家具一樣運(yùn)輸?shù)街付ǖ胤皆龠M(jìn)行拼裝。通常是在工廠組裝好了再進(jìn)行運(yùn)輸，這使得運(yùn)輸過程中的成本高昂。同時(shí)要對(duì)家具已經(jīng)拼裝好的形態(tài)進(jìn)行保護(hù)，其保護(hù)的材料成本也會(huì)有所增加，并且拼裝好的家具非常占運(yùn)輸空間，也會(huì)相應(yīng)的增加運(yùn)輸?shù)某杀尽?/p>

綜上所述，傳統(tǒng)榫卯在現(xiàn)代家具行業(yè)的發(fā)展中由于工藝復(fù)雜、機(jī)械化難度較高、加工和運(yùn)輸成本昂貴等缺點(diǎn)而受到局限，因此，需要對(duì)傳統(tǒng)榫卯進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)和改良，在保留榫卯優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，使得榫卯有更加廣闊的運(yùn)用空間。

三、現(xiàn)代榫卯結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

（一）優(yōu)化原則

對(duì)于結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)肯定是要遵循一些原則。才可以在符合規(guī)范的前提下，在保留傳統(tǒng)榫卯的優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行創(chuàng)新和優(yōu)化，讓榫卯結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代家具中的運(yùn)用更加廣泛，同時(shí)又不破壞榫卯自身的優(yōu)點(diǎn)。

首先要遵循安全原則。安全永遠(yuǎn)是放在第一位的原則。對(duì)于榫卯結(jié)構(gòu)這種兼具美感和承重性能的特殊結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的時(shí)候，既不能為了美觀而犧牲榫卯結(jié)構(gòu)的硬度要求，也不能只顧著保證安全，就破壞榫卯本身的結(jié)構(gòu)美觀，盲目地加寬加粗木料。需要對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行反復(fù)的測(cè)算和實(shí)驗(yàn)，確保榫卯結(jié)構(gòu)可以承載足夠種的重量，完全滿足日常的生活使用，不會(huì)存在松動(dòng)、塌陷等問題，那么這個(gè)優(yōu)化設(shè)計(jì)才是有可實(shí)踐特性的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

其次要遵循榫卯的傳統(tǒng)形式原則，榫卯經(jīng)過歷史的沉淀，無(wú)數(shù)前人的誓言改良，保留下來(lái)的結(jié)構(gòu)都有其獨(dú)特的美感，同時(shí)有足夠的承重力。這種美感可以表達(dá)為：結(jié)構(gòu)需要形成的“平衡、閉合、梯度、呼應(yīng)、靈動(dòng)等視覺特征”的形式。[1]因此在做優(yōu)化設(shè)計(jì)的時(shí)候要盡量不改動(dòng)外形，主要對(duì)榫卯的連接部分進(jìn)行適當(dāng)?shù)母牧迹嵘浼庸ば剩蛘咴黾悠淞W(xué)承重性，在保證其安全性的前提之下，讓榫卯結(jié)構(gòu)有更多的可能。這樣才會(huì)讓榫卯的優(yōu)點(diǎn)繼續(xù)流傳下去。

再者需要遵循的是綠色設(shè)計(jì)理念的原則，這個(gè)理念在這里特別指代對(duì)材料的節(jié)約和材料的回收利用。因?yàn)橛械拈久Y(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，會(huì)需要很多直徑和厚度很大的木料。但是當(dāng)代可以利用的木材資源越來(lái)越少，直徑和厚度大的優(yōu)質(zhì)木料更少，我們更加需要節(jié)約木料，因此榫卯的優(yōu)化設(shè)計(jì)也趨向于向節(jié)約木料的方向進(jìn)行。同時(shí)對(duì)于材料的回收利用，對(duì)于生產(chǎn)所剩的邊角料也可以再次進(jìn)行利用，如圓棒榫這種單個(gè)的細(xì)小結(jié)構(gòu)零件就可以用比較小的木料進(jìn)行加工。

最后所需要遵循的原則是符合現(xiàn)代的機(jī)械化生產(chǎn)。榫卯結(jié)構(gòu)中有很多復(fù)雜的榫卯結(jié)構(gòu)都沒有辦法運(yùn)用機(jī)械化進(jìn)行生產(chǎn)。或者先采用機(jī)器進(jìn)行初步加工，之后再采用手工進(jìn)行之后的加工。或者采用數(shù)控開榫機(jī)進(jìn)行榫卯加工，利用設(shè)計(jì)指令操控加工。多步加工花費(fèi)了很多生產(chǎn)時(shí)間，降低了生產(chǎn)的效率。而數(shù)控開榫機(jī)這種昂貴的機(jī)器又會(huì)大大增加生產(chǎn)成本。所以優(yōu)化設(shè)計(jì)的方向就應(yīng)該是符合現(xiàn)代化的生產(chǎn)需求，機(jī)械化、流水化生產(chǎn)。

綜上所述，榫卯結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)主要要遵循安全原則、榫卯的傳統(tǒng)形式的原則、綠色設(shè)計(jì)理念原則以及現(xiàn)代機(jī)械化原則。

（二）優(yōu)化方向

現(xiàn)代榫卯的優(yōu)化設(shè)計(jì)一定不是憑空想象的，其存在一定的優(yōu)化方向，歸納概括下來(lái)，總的優(yōu)化方向有如下三種：

第一種是對(duì)材料的優(yōu)化創(chuàng)新。傳統(tǒng)的榫卯結(jié)構(gòu)都是采用優(yōu)質(zhì)的木材，如黃花梨、金絲楠木等，在優(yōu)良木材資源日益短缺的現(xiàn)代，這種原因非常限制榫卯的運(yùn)用發(fā)展。對(duì)榫卯進(jìn)行優(yōu)化，可以使得中低端的木材得以應(yīng)用，如現(xiàn)代家具經(jīng)常使用的樺木、黑胡桃等，同時(shí)塑料、金屬等材料也可以應(yīng)用，賦予榫卯新的質(zhì)感和性質(zhì)，給人以完全不同的體驗(yàn)感。或者也可以進(jìn)行多種材料的拼接，如在榫頭、榫眼間的材料進(jìn)行搭配，給與榫卯結(jié)構(gòu)新的設(shè)計(jì)感，從而讓家具具有撞色、材質(zhì)碰撞等高級(jí)的設(shè)計(jì)感，例如塑料可以給予家具通透感，以及色彩的跳躍;金屬則會(huì)給家具帶來(lái)現(xiàn)代和未來(lái)之感，更加適合于工業(yè)風(fēng)。與此同時(shí)也可以增加其力學(xué)強(qiáng)度，例如有很多硬度和耐壓耐磨性質(zhì)良好金屬，像鋼、銅等。

第二種是對(duì)技術(shù)的優(yōu)化創(chuàng)新。傳統(tǒng)的榫卯結(jié)構(gòu)的各種數(shù)據(jù)都是依據(jù)匠人師傅的幾十年的制作經(jīng)驗(yàn)而總結(jié)歸納得出的，其中的不確定性和主觀性有很多。但是隨著現(xiàn)代高新技術(shù)的發(fā)展，可以運(yùn)用現(xiàn)在的科技，對(duì)各種木材進(jìn)行強(qiáng)度測(cè)試，同時(shí)測(cè)算出最適宜的榫卯類型，從而可以找到對(duì)于榫卯而言最適合的長(zhǎng)寬高尺寸，從而得出一定的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)也可以設(shè)計(jì)出更加符合人體工程學(xué)和力學(xué)的榫卯結(jié)構(gòu)。

第三種是對(duì)生產(chǎn)工藝的優(yōu)化創(chuàng)新。對(duì)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)去繁就簡(jiǎn)，保留精華。比如刪去一些難以機(jī)械化加工的榫頭，多給予一些機(jī)械加工的余量，根據(jù)機(jī)器的特點(diǎn)，貼合刀頭的形狀設(shè)計(jì)一些特定形狀的榫卯。同時(shí)多運(yùn)用現(xiàn)下新興的工藝技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)，如3D打印技術(shù)、還有現(xiàn)在的數(shù)控開榫機(jī)等，對(duì)榫卯的加工提出一些新的方式方法。或者運(yùn)用所學(xué)知識(shí)改進(jìn)現(xiàn)有的設(shè)備，利用現(xiàn)有的設(shè)備加工更多種類的榫卯。現(xiàn)如今愿意學(xué)習(xí)這門技藝的人越來(lái)越少，好的匠人師傅很有可能會(huì)后繼無(wú)人，這樣下去會(huì)導(dǎo)致手工的榫卯結(jié)構(gòu)鮮少可得。因此需要提高制作榫卯的手工匠人的水平，并且加大對(duì)年輕一代榫卯技藝的培訓(xùn)，讓更加富有經(jīng)驗(yàn)的匠人師傅進(jìn)行授課，使得手工榫卯的加工行業(yè)更加欣欣向榮。從而大大提高榫卯的生產(chǎn)效率，可以符合現(xiàn)在家具制造所需的快節(jié)奏模式，讓榫卯在家具行業(yè)具有更多的應(yīng)用機(jī)會(huì)。

第四種是榫卯結(jié)構(gòu)功能的創(chuàng)新。榫卯目前只有連接和承重的作用，除此之外還有一些外觀上的美觀作用。這方面的創(chuàng)新可以在原本功能的基礎(chǔ)上給榫卯增添一些更加智能化、趣味的作用，比如榫卯可以與承重感應(yīng)相結(jié)合，或則榫卯的排列改變可以與趣味性游戲相結(jié)合，給與榫卯結(jié)構(gòu)更多方面的應(yīng)用可能。

第五種是榫卯造型上的創(chuàng)新。傳統(tǒng)的榫卯結(jié)構(gòu)也非常注重造型感，將榫卯和整體的家具的設(shè)計(jì)相結(jié)合，如云型插肩榫，如圖1所示。在滿足凳腿和凳面的連接的基礎(chǔ)上，在造型設(shè)計(jì)的方面，增添了卷云紋的雕刻，給連接功能的榫卯結(jié)構(gòu)更多設(shè)計(jì)上的變化。而現(xiàn)在的家具除了本身的使用功能外，也更加看重設(shè)計(jì)感，在這種情況下，榫卯設(shè)計(jì)就可以根據(jù)榫卯本身的形態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，刪去繁復(fù)瑣碎的部分，選擇更加貼合整體家具風(fēng)格和設(shè)計(jì)點(diǎn)的榫卯造型，讓榫卯結(jié)構(gòu)擁有自己獨(dú)特的造型形態(tài)的美感。

第六種是榫卯結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)可拆裝和降低裝配難度。榫卯結(jié)構(gòu)有很多配合膠結(jié)合的結(jié)構(gòu)都是不可二次拆裝的，這限制了很多臨時(shí)性的家具需要，同時(shí)這種配合膠的榫卯結(jié)構(gòu)都是在工廠組裝，這在運(yùn)輸方面也有非常大的困難。同時(shí)現(xiàn)在是電商網(wǎng)絡(luò)的爆發(fā)時(shí)代，很多人比起線下，更喜歡選擇網(wǎng)購(gòu)，一般的釘連接的家具因?yàn)樽约航M裝也非常簡(jiǎn)單容易，在電商網(wǎng)絡(luò)上非常暢銷。而榫卯結(jié)構(gòu)由于其裝配有一定的難度，不是專門進(jìn)行榫卯裝配的工人，一般沒有辦法自行裝配，這極大地限制了榫卯家具的網(wǎng)絡(luò)渠道銷售，從而限制榫卯家具的生產(chǎn)。優(yōu)化設(shè)計(jì)可以從降低裝配的難度方向進(jìn)行考慮，會(huì)促進(jìn)榫卯家具在網(wǎng)絡(luò)渠道的銷售。

（三）優(yōu)化設(shè)計(jì)案例

從消費(fèi)者角度來(lái)看，市面上的流行風(fēng)格是北歐、現(xiàn)代居多，這些雖然符合當(dāng)下的審美，但是缺少中國(guó)傳統(tǒng)的文化底蘊(yùn)。如果可以將榫卯結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，給榫卯更多的優(yōu)化思路 ，使其更加符合當(dāng)下的需求，消費(fèi)者出于文化和認(rèn)同感的考慮，中式的家具發(fā)展就會(huì)越來(lái)越好。接下來(lái)對(duì)市面上可知的優(yōu)化設(shè)計(jì)案例進(jìn)行整理介紹。

材料創(chuàng)新方面：

1.鋼結(jié)構(gòu)榫卯連接件：榫卯除了木材質(zhì)之外，現(xiàn)在還有鋼材質(zhì)的。這種材質(zhì)在硬度、承重力方面有更加優(yōu)越的性能。許多大型的建筑物都采用鋼結(jié)構(gòu)，這些鋼結(jié)構(gòu)往往都需要進(jìn)行焊接、鉚接等方式，這種方式不僅破壞結(jié)構(gòu)的完整，在連接件的地方也更容易破壞。而鋼結(jié)構(gòu)榫卯連接件則更加結(jié)實(shí)，同時(shí)也更加靈活。由于連接件是可拆卸的，后期的拆卸重裝也非常方便。現(xiàn)在的鋼榫卯往往會(huì)搭配上木紋漆，在外觀上可以與一般的木質(zhì)榫卯相同。這就是在材質(zhì)方面的優(yōu)化創(chuàng)新，增強(qiáng)了榫卯結(jié)構(gòu)的力學(xué)性質(zhì)，同時(shí)兼具美感。如圖2所示。

2.新型可拆裝榫卯：傳統(tǒng)榫卯結(jié)構(gòu)中本來(lái)就有很多可拆卸的，如走馬銷、還有栓榫和插條榫之類。近些年出現(xiàn)了在連接處加入磁鐵的新型榫卯，磁鐵不僅可以增加榫卯間的咬合力，同時(shí)也便于拆卸，更加方便快捷。這種榫卯的內(nèi)壁存在很多個(gè)固定的凹槽，四周均勻的分布著彈性連接的固定塊，在固定塊的中央是存在著磁鐵塊的，根據(jù)磁鐵的特性，讓凹槽與固定塊相連接進(jìn)行使用，這樣在使用時(shí)就不需要穿孔了。這種磁鐵類型的榫卯讓榫卯的應(yīng)用更加靈活便捷。在一些臨時(shí)樓梯的搭建上已經(jīng)有所使用，在不需要搭建時(shí)拆除，又安全又方便。這個(gè)是材質(zhì)方面的優(yōu)化創(chuàng)新，根據(jù)磁鐵的物理屬性，將木質(zhì)改為磁鐵，從而擁有更加優(yōu)越的性能，同時(shí)加入磁鐵也可以實(shí)現(xiàn)反復(fù)拆裝的需求，使用更加靈活。

3.鋼和實(shí)木相結(jié)合的榫卯連接柜[19]：這種新型的鋼和實(shí)木相結(jié)合的榫卯連接柜，其包括置物架，如圖3所示。鋼架和實(shí)木柜之間是不使用膠和螺絲，而是單純的采用了榫卯結(jié)構(gòu)。這種柜子的設(shè)計(jì)初衷是用來(lái)擺放珍貴文玩的，要求在足夠安全牢固的前提下，同時(shí)符合文玩的古樸的氣質(zhì)。而鋼結(jié)構(gòu)給予了柜子足夠的力學(xué)強(qiáng)度，保護(hù)文玩在各種情況下不會(huì)受到損害，還有非常優(yōu)越的抗震性能，實(shí)木柜又和擺放的文玩的氣質(zhì)相得映彰，歷史的古樸感渾然天成。柜子采用榫卯結(jié)構(gòu)相連接，這種結(jié)構(gòu)采用的是鋼制的燕尾榫，燕尾榫是采用焊接的方式固定在鋼架上，實(shí)木柜上有與之對(duì)應(yīng)的豎行的榫槽。兩者相連接，滿足文玩所需的抗震需求，穩(wěn)定牢固且美觀。這是在材質(zhì)上的創(chuàng)新，將木質(zhì)改為鋼制的燕尾榫。

生產(chǎn)工藝方面：

1.粽角榫的改良：對(duì)粽角榫進(jìn)行連接處的外形改良，將直角榫改為橢圓榫，同時(shí)腿足底部保留了符合機(jī)械化加工的余量。此外斜面方頭改為垂直于斜面等。這些改動(dòng)讓加工更加方便，接合更加緊密，同時(shí)滿足力學(xué)性能方面的抗壓抗彎標(biāo)準(zhǔn)，并且更加符合機(jī)械化的數(shù)控加工標(biāo)準(zhǔn)。[4]這個(gè)是在加工工藝方面的優(yōu)化，對(duì)加工設(shè)備有非常深入的認(rèn)識(shí)，針對(duì)加工設(shè)備的特點(diǎn)對(duì)榫卯進(jìn)行了更加貼合機(jī)器的外形優(yōu)化。如圖4所示。

結(jié)構(gòu)功能方面：

1.榫卯兒童玩具設(shè)計(jì)：榫卯結(jié)構(gòu)由于其需要拼接的特點(diǎn)，也非常適合應(yīng)用于兒童玩具方面。目前兒童的玩具很多都是搭建型的，而且塑料為主，同時(shí)會(huì)在表面涂上非常鮮艷的漆，塑料的不僅不牢固，這種漆對(duì)兒童的身體也有損傷，更不要提如果被兒童由于好奇，放進(jìn)嘴里后果更加嚴(yán)重。而木質(zhì)榫卯在給低齡兒童玩耍時(shí)，更加牢固放心，也沒有被兒童誤吞的危險(xiǎn)，同時(shí)木材也更加耐用耐磨、綠色安全。榫卯結(jié)構(gòu)可以設(shè)計(jì)成建筑物的搭建形式，也可以根據(jù)兒童喜愛的鮮亮顏色和可愛造型進(jìn)行卡通人物的搭建模式，使得兒童可以在搭建的過程中開發(fā)大腦的同時(shí)，獲得滿足感。如圖5所示 。這個(gè)是結(jié)構(gòu)功能方面的創(chuàng)新，在承重支撐之外，給予了榫卯玩具的全新功能。

多種創(chuàng)新合并：

1.榫卯結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)：這個(gè)設(shè)計(jì)是宜家家居對(duì)傳統(tǒng)的榫卯結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入了解，然后進(jìn)行優(yōu)化和改良設(shè)計(jì)的。將復(fù)雜的榫卯結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化，同時(shí)還保留了榫卯結(jié)構(gòu)的力學(xué)優(yōu)點(diǎn)。三個(gè)木塊相互堆疊，彼此切合固定，構(gòu)成整個(gè)牢固的腿部支撐點(diǎn)。如圖6所示。在這些榫頭的部位，為了增加榫卯之間的摩擦力，在相互可以接觸的地方還添加了螺紋。這個(gè)設(shè)計(jì)極大的簡(jiǎn)化了榫卯結(jié)構(gòu)的裝配工序，節(jié)省的裝配時(shí)間，消費(fèi)者即使沒有裝配方面的經(jīng)驗(yàn)也可以徒手裝配成功。這種設(shè)計(jì)非常的牢固耐用，還不破壞家具整體的完整性，同時(shí)簡(jiǎn)化了榫卯結(jié)構(gòu)，也可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化的流水線生產(chǎn)要求。這個(gè)就是在生產(chǎn)工藝方面的創(chuàng)新同時(shí)，也實(shí)現(xiàn)了家具的可拆裝。

2.夾頭榫連接件改良模塊[9]：夾頭榫的歷史非常悠久，從晚唐時(shí)期就誕生了。夾頭榫的作用是連接桌椅腿和案面，使四條腿可以均勻地承受重量。傳統(tǒng)的夾頭榫是全部使用木材質(zhì)。而新型改良的夾頭榫連接模塊則在傳統(tǒng)的夾頭榫的基礎(chǔ)上進(jìn)行改良，如圖7所示。在材質(zhì)上采用黃銅以及鋁鎂合金兩種相結(jié)合，給與連接模塊優(yōu)秀的耐磨性和硬度。同時(shí)改良過的結(jié)構(gòu)是可拆卸，方便不同的桌椅腿和案面進(jìn)行結(jié)合，給予家具更多的造型可能，并且家具可以實(shí)現(xiàn)批量化、流水化的生產(chǎn)，提高家具的生產(chǎn)效率，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)上門安裝，大大降低運(yùn)輸?shù)某杀尽＿@個(gè)就是材料和功能兩方面的優(yōu)化，既將木質(zhì)改變成了金屬材質(zhì)，同時(shí)也將固定模式改為了可拆裝模式，在增加榫卯結(jié)構(gòu)的力學(xué)性質(zhì)的同時(shí)，更加靈活便捷。

以上所介紹的榫卯優(yōu)化設(shè)計(jì)的案例，從材料創(chuàng)新、造型設(shè)計(jì)、加工工藝等多角度多方面對(duì)榫卯結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化與創(chuàng)新。使其更加符合現(xiàn)代家具的審美和制造需求，簡(jiǎn)化了加工工序，降低了生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。同時(shí)這些可拆裝結(jié)構(gòu)的榫卯優(yōu)化設(shè)計(jì)也更加符合網(wǎng)購(gòu)興盛情形下遠(yuǎn)距離運(yùn)輸?shù)那闆r，可以大大節(jié)省運(yùn)輸成本。

探究其本質(zhì)，順應(yīng)時(shí)代發(fā)展，把最新的家具裝配需求和審美標(biāo)準(zhǔn)放在榫卯結(jié)構(gòu)上作出修改。將榫卯結(jié)構(gòu)看作一個(gè)載體，承載更多新時(shí)代的材料工藝發(fā)展成果，讓榫卯展現(xiàn)出其他結(jié)構(gòu)所沒有的獨(dú)特閃光點(diǎn)。

總結(jié)

榫卯結(jié)構(gòu)的運(yùn)用使中國(guó)古代的建筑物和家具擁有卓越的質(zhì)量以及獨(dú)特的線條和結(jié)構(gòu)美感。如何運(yùn)用所學(xué)所知，使其更加符合現(xiàn)代家具的生產(chǎn)和使用標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)保留原本傳統(tǒng)榫卯的魅力，就是我們所需要關(guān)注的重點(diǎn)。本文從優(yōu)化改良需遵守的原則、方向以及優(yōu)秀案例三個(gè)方面進(jìn)行介紹，希望可以對(duì)榫優(yōu)化設(shè)計(jì)提供一些參考和新的思路。