淺析家具設計中的材質應用

應宇，袁新林*，袁暕曄

（1. 常州大學美術與設計學院，江蘇 常州 213159；2. 大連理工大學國際信息與軟件學院，遼寧 大連 116620）

1 概述

家具設計領域隨工藝、科技、市場等多種因素的發展愈加多元化，除了實用功能外，形態元素也受到重視，由此推動了家具設計風格的多姿多彩。以材質為出發點，將家具材質主要分為這些類別：實木材質、竹編材質、金屬材質、軟體材質、板式材質、巖石材質、玻璃材質。尤其是時下，人們經濟基礎的提高，豐富了上層建筑，對家具的需求點也不斷拓展，因而不同的材質特性發掘也是家具的功能需求與空間應用深入的回應，同時家具材質對于審美、使用、娛樂、安全等生活各個方面的聯系也越來密集。

2 相關家具材質應用分析

2.1 實木材質

實木材料多應用于桌、椅、柜、臺等家具應用上，其成分多為紫檀、檀香、柚木櫸木、楓木、橡木、紅椿、水曲柳、榆木、楊木、松木等。實木材料天然無污染，對室內空氣質量無負面影響，造就了其環保的特點。同時，在原材加工過程中，實木家具很大程度上保留天然的美感與質樸的觸感，相對其他材質減少了膠水、漆料的應用，大大降低了甲醛、苯、苯乙烯、四氯乙烯等有害氣體含量，也符合了綠色的市場發展趨向，有了一定的經濟競爭力。

功能上講，實木也有恒溫、保濕、降噪的效果。實木導熱系數約0.11，較低，尤其夏季，實木空間溫度約比陶瓷空間溫度低2.5℃左右，保證室內溫度平衡，不受外部環境影響。當空氣干燥，實木釋放內部水分，環境潮濕，又吸收水分，自主調節干濕度至合理。同時實木材質堅硬，如：紫檀木材堅韌，干燥緩慢，少有裂紋，極其堅硬，對菌蝕與蟲蛀有很強的免疫性，耐久性強；檀香生物結構細密，堅硬且厚重，空氣含水量12%時，密度為0.92 g/m3，不易干燥開裂，質量優越；柚木密度約0.65 g/m3。木材抗燥性強，抗濕性強，防腐性強，性能穩定，物理特性穩定，難以變形；槭木密度高，堅硬又沉重，密度為0.71 g/m3，木材抗燥，耐腐性一般，抗壓特性出眾，彈性指數高，不易磨損[1]。

實木家具質量也是比較出眾的，其使用壽命的平均指數在20～50 年的區間內，相比較而言，經濟與使用層面的性價比較高。且實木家具膠漆利用少，僅是表面一層清漆以防止蟲蛀、腐蝕、摩擦、壓撞等現象，多拼接結構，漆色不易掉落，膠水不易揮發，維持了質量的穩定性。

2.2 竹編材質

竹編家具自然清新，由竹條編制而成，觸感光滑，質感細膩，造型多樣，以不同的編織工藝呈現多種變化的彎曲形態，優美清雅、結實耐用，給室內空間締造了淡雅、樸素、恬靜的田園自然風格。其天然紋理優美，呈現出韻律感與動態感。竹編家具在避暑御寒上也具備一定功效，得益于竹木的自動調節溫度的特性，保證室內溫度的恒定，也可讓竹制空間達到冬暖夏涼的效果。

竹編家具的功能特性上不可小覷。竹木中纖維素含量：40%～60%，半纖維素含量：14%～25%，兩者的含量隨年齡增長的增加，也使得其彈性系數高達0.1～0.3 kg/m3，彎曲強度高達0.00007～0.003 kg/m3再通過編制之后竹條又相互交疊，更加大彈性。竹木的硬度也是極為優越的，竹子的硬度可達32 HB，密度可達0.79～0.95 g/cm3，抗壓系數為1271 kg/cm2，防拉指數可達1000～4000 kg/cm2，抗壓指數可達250～1000 kg/cm2，物理性能穩定且優越，遇水不易膨脹，空氣干燥不易干裂，不因物理與化學原因變形。不僅如此，竹編家具因材質還可以吸收紫外線與輻射，尤其對視力起到了一定的保護作用。而且在竹條切割與制作的過程中，通過高溫消殺、蒸煮、漂白、碳化等一系列操作，破壞內部纖維結構，杜絕了蟲蛀與菌腐，不會產生霉變，減少甚至避免過敏性氣喘的癥狀[2]。

竹編家具擁有悠久的發展歷史，散發傳統文化的光輝，通過膠粘、壓合、拼接等手法完成各種家具外形的塑造，利用不同的工藝、外形、裝飾等元素訴說地域特色與民族文化的贊歌，尤其在如今可持續理念的深化，竹材因其生長周期短，質量優越，能代替一些匱乏的木材、石材等材料，愈加受到市場推崇。

2.3 金屬材質

金屬材質在家具應用上較為廣泛，無論是臥室的床榻，還是客廳的幾案，或者餐廳的桌椅，都可以應用金屬元素。當前的金屬家具采用的材料大多是壁厚1～1.2 mm 的碳素鋼管、不銹鋼管、鋁合金管等，這些金屬管因材質原因具備良好的彈性，伸展指數大，推助了金屬家具造型的多樣性，尤其是多形態的曲線相互結合，姿態優美，體現了材質優勢，突出了現代氣息。

以碳素鋼、不銹鋼、鋁合金為例，碳素鋼密度為7.85 g/cm3，屬甲類鋼，硬度為600 HB，成本低廉，性能好，用量多，含碳量為0.0218%～2.11%，按含碳量分，小于0.25%為低碳鋼，0.25%～0.6%為中碳鋼，大于0.6%為高碳鋼，含碳量越高其硬度指數越大，但彈性指數下降。不銹鋼密度指數根據材料差異在7.70～8.00 g/cm3區間內，硬度指數為560～600 HB，普通不銹鋼具有耐高溫、抗高壓等特點，將鉬元素加入鋼材又可以提升耐腐蝕性，市場上較多應用的是鐵素體鋼、奧氏體鋼、馬氏體鋼，鐵素體鋼含鉻量大，因此耐酸堿與抗氧化方面優越；奧氏體鋼柔韌指數高，可塑性強，呈弱磁態狀；馬氏體鋼的硬度較為優越，還具備良好的耐摩擦性能。鋁合金密度在2.63～2.85 g/cm3區間內，硬度指數為60～150 HB，同時還具備優越的可鑄性與可塑性，導電與導熱較為方便，在抗酸堿與耐腐蝕方面也極為優秀[3]。

金屬材質在市場得到廣泛認可還在于這一材質的環保性能，從鑄造到廢棄，金屬不會對環境造成多少影響，還可以對廢棄金屬進行二次利用，實現資源循環，促進可持續發展。當然也符合了特定人群與特定環境的需求，尤其是潮濕環境下，細菌、害蟲滋生，經過鍍層處理金屬材質完全可以做到防潮防蛀，尤其用作家具材料對室內環境有一定的優化作用。

2.4 軟體材質

家具設計中軟體材質多為布、皮、仿皮、海綿等，多應用于沙發、床榻、座椅等方面，軟體家具多與手工藝聯系，尤其是布、皮的加工，通過縫紉、切割、打磨、延展等手工技術，是家具呈現各式各樣的造型。軟質材料在家具應用上還需要其他材料的輔助，以木材、金屬、藤網等作家具的結構，然后將海綿、泡沫、綿絲等軟體材料與彈簧、捆繩、拉伸帶等配合達到重力緩沖與物質托架的作用，最后以皮革、麻布、絲綢等軟材覆蓋外形。

軟質家具通常以內外結合的方式迎合受眾的需求，內部利用彈簧、海綿、絲綿、記憶棉等材質填充家具，外部結合皮革、麻布、絲綢等，內部材料是家具質感柔軟，外部材料因選材差異呈現不同的觸感。當人體與軟質家具接觸時，并不會受到太多家具對壓力的反彈力，所以這種家具在使用時格外舒適，也有利于放松身體，緩解疲勞所帶來的酸痛感，故而多用于制作沙發、床榻、座椅等這一類的躺臥家具。同時，得益于軟材的易塑性，無論家具內部填充還是外形設計都比較方便，受既有結構的影響不大，這就方便賦予家具外形多樣的風格色彩。從人與產品的交互層面老看，軟體材質的棱角與邊緣也具備柔軟、彈伸的特性，尤其對于幼齡兒童與老齡人群提供了高安全性，防范了風險[4]。

不僅如此，大部分軟質材料具備較為優越的透氣性，較少灰塵的積累，緩解細菌的滋生，對人體健康有一定的保護作用。其次，對軟質材料的形變特性加以開發提高了空間利用率，比如軟體沙發、臥床類家具，增加儲物柜、拉伸調節等功能，使得產品的性價比得到提高，增加經濟與使用價值。

2.5 板式材質

板式家具以人造板材為主要材料，其中多用膠合板、纖維板、蜂窩板、木工板、阻燃板、鋁塑板、裝飾板等，板材價格合理，安裝便捷，主要采用貼合于拼裝的結構塑造方式，而且可以多次拆卸，有利于造型的設計與改造，還可以循環利用，同時質地堅硬，維持表面形態的穩定。人造板材也可提高資源利用率，多用木材與纖維的碎料制作，體現綠色環保。

膠合板常用規格是1220 mm×2440 mm，厚度保持在3～20 mm，密度為0.5～0.7 g/cm3，通常選用樟木、柳木、楊木、桉木等木材制作，通過橫豎交錯，加熱層壓制，層數多奇數，通過膠合強度差距分為四類：耐冷熱類、耐水類、耐潮類、不耐潮類。纖維板分三類，軟質纖維板密度為0.4 g/cm3，質量較小，內部空隙大，隔熱御寒，降噪吸塵；中密度纖維板密度為0.4～0.8 g/cm3，硬度適中，可塑性良好，在家具設計中廣泛使用；硬質纖維板密度為0.8 g/cm3，硬度較好，抗壓性能好。蜂窩板由蜂窩狀內芯于左右兩側黏合木板制成，蜂窩結構賦予這一板材優越的抗壓性能，相關指數達8.5 kgf／cm2，尤其紙質蜂窩板廣受歡迎，綠色環保，無毒無污染，利于環境，而且便于加工，減少家具生產步驟，提高效率。

不同的板材因為工藝的不同具備了不同的觸感，搭配不同的漆色或者貼面，營造多樣的視覺效果，這使得板式家具在設計方面具備充分的發揮空間。同時，得益于蜂窩結構，板材具備良好的透氣性，即使潮濕環境也不容易形變，具備物理上的穩定性。

2.6 巖石材質

家具設計中巖石材質的應用可以很大程度的增強家具的硬度，巖石材質可以免疫力度一般的碰撞與摩擦，降低形變的可能性，延長家具的壽命。巖石主要分為三類巖漿巖、沉積巖、變質巖，由于溫度、壓力、環境等因素的差距，導致硬度差距，還形成了多樣性的紋理，這種紋理具備自然的美感，有豐富的藝術特色。

應用于家具中的巖石材質以花崗巖、大理石最為普遍。花崗巖由巖漿在地表下凝結形成，顆粒明顯，觸感質樸，密度為2.79～3.07 g/cm3，抗壓強度為1000～3000 kg/cm2，硬度指數與耐磨損性能優越，還具備良好的抗腐蝕與抗酸堿性能，即使在外部環境也不易風化，不僅美觀，而且功能出眾。大理石由地殼運動的內力改變原有巖石結構、成分、密度等元素形成的，密度為2.6～2.8 g/cm3，抗壓強度為2500～2600 kg/cm2，且內部結構均勻，不容易膨脹變形，抗壓力性與耐摩擦性好，同時大理石在打磨應用后，表面光滑，不易沾塵，方便清潔，移動較少阻塞感，運動留下的摩擦痕跡不甚明顯。

大多數巖石材質結構良好，韌性高，應用于家具防刻抗壓，減少摩擦損傷，防火功能卓越，還可以實現抗輻射功能，而且相比一般家具，不易生霉滋菌，即使寒暑變化也不會影響材質，導熱系數與保溫性能較優越，巖石材質家具老化過程也比較緩慢。在加工時，步驟少，周期短，加工成本低，觸感與質感的設計方便實現，具備良好的經濟性能。

2.7 玻璃材質

玻璃家具應用在室內空間可以有效擴展空間感，增加層次感，豐富空間效果。玻璃材質對于家具設計來說還豐富了產品的造型，在冷凝前，玻璃材質具備良好的形變特點，而在固化之后，其硬度得到了質變，玻璃材質具備了優越的造型穩定特色，一般其質量受空間、時間的影響較小，應用廣泛，除了桌柜之類，小型案臺也多有應用。

除了常用的普通玻璃，還用磨砂玻璃、乳化玻璃、金屬玻璃、夾膠玻璃等。磨砂玻璃經噴砂、打磨、溶蝕等工藝塑造凹凸的表面，使得直射的光源在玻璃上產生漫反射，弱化了透光性，在特定家具上使用便于隱私性的保護。乳化玻璃借助絲網、砂膏等一系列材料以酸溶的方式進行表層印刷，在表面形成白霧，觸感光滑，可以阻擋射線，多用于屏風、推拉門、櫥柜隔板等，造型清新，價格合適。金屬玻璃屬于非晶態合金，熔融合金在急速冷卻中形成了原子隨機排列的非晶狀態，原子隨機排列的結構讓金屬玻璃的硬度超過金屬，同時它還具備了較好的柔韌性，方便打磨、切割、塑形，而優越的電阻性、耐高溫性、抗高壓性又加強了材料的安全系數，吊頂、餐桌、防火門等多有應用。夾膠玻璃在兩玻璃間設置有機聚合物膜，經真空、高溫、高壓等方式使得兩種元素融合，材料本身硬度極高，具備良好的防震抗高壓能力，即使玻璃碎裂，碎片也會黏合在中間的膜上，不會分散，具備高安全性[5]。

如今，玻璃廣泛應用于家具設計中，在經過噴漆工藝后，還具備了多種顏色，結合材料原本的通透性，美感十足。不僅如此，得益于玻璃表面光滑，摩擦系數小，材質絕塵性能好，容易清潔，方便生活。

3 結語

在社會飛速發展的今天，人們需求的多樣性也激發了家具設計領域的多元發展，在這樣的發展時勢下，材質應用愈加爍目，無論是質樸的實木，或是精致的竹編，抑或堅實的金屬等等，在不同受眾群體都頗受青睞。當然，隨著社會經濟的發展，家具設計還需與時俱進，更加重視材料的創造與創新，牢牢抱緊科學與技術，扎根工業發展的土壤，以材質應用的深入研究開發，推動家具設計領域的持續性優化。