传统家具榫卯结构系统与现代转化的研究

2009-08-15 作者：薛坤 黄永健 来源：中国大涌红木家具信息网 

摘要：本文从应用的角度对传统榫卯结构进行重新归类，并以新的视角探索传统红木家具榫卯结构进行现代的转化的途径。最后结合笔者的创作实践，就传统工艺与现代理念的综合运用作些探讨，以期抛砖引玉，为传统榫卯工艺注入创新的活力。

榫为凸出的构件，通“笋”；卯为凹入的构件，也称为榫孔、榫眼或卯口，合称为榫卯。在建筑及家具或其它器物的构造中，中外都有运用榫卯组合的例子。古埃及发明了许多连接方法，从榫眼、榫到楔形榫，在第一王朝时期亦出现了有暗榫接合的木床（图1）。我国榫卯结构的制作技术早在距今约七千年的浙江余姚河姆渡村新石器时代遗址中的干栏式建筑结构中就已发现（图2），并且通过中国历代大木构建筑系统的不断演进而发展成熟。至明代和早清时期，随着硬木家具的生产，榫卯的技术更是达到顶峰。

在家具或建筑结构体系中，榫卯的主要功能是将若干个结构部件，如横材、竖材、框角、平面等，有效地结合为一体，通过各种形式的榫卯结构传递力的均衡，以求达到结体整个系统的稳定、坚固和平衡。与现代家具或建筑结构技术中的木材胶合、螺纹连接、金属焊接等相比，榫卯接合具备一定的材质弹性，使家具或建筑结体部件之间存在适度的余量，这是榫卯结构的一个显著优点。从建筑结构学角度分析，中国的传统建筑正是依靠其弹性的连接，使得连接部位具有相当的弹性和一定程度的自我恢复能力；从家具结构学角度分析，家具结构中线面接合的部分，大部分采用活动的榫梢接合而避免胶粘的刚性连接，以防止木材伸缩变形后产生的开裂。通过上述结构性质的比较，传统榫卯结构在以现代工业生产为基础的家具制作方面，具有重要的研究价值。

一、传统家具榫卯结构的类型

家具中的榫卯结构最初来源于中国传统建筑中的结构体系，宋代李诫所著《营造法式》书首“营造法式看样”及卷五“大木作制度举折”中，均有“卯眼”一词出现。中国古代建筑大木结构的梁柱形式，在传统家具的侧面构图形式中经常使用，具体表现为：以立木为支柱、四周牙条作连结材围合的座下空间，即是吸取大木结构建筑中壸门台座的式样和手法（图3）；而腿足与牙子、面板的接合则与木建筑的雀替、梁柱体系直接相关。（图4）当然，古代工匠们通过在家具设计和制作实践中总结的经验，补充和丰富了榫卯结构的类型，并且创造出更多实用美观的家具榫卯结构样式。

传统家具榫卯结构的种类繁多，又因地理位置、匠师的不同而使榫接的变化极大，不同的榫接形式更可说数以百计。杨耀（1948）根据解剖明式家具的实际验证，绘制出格角榫、粽角榫、明榫、门榫等17种榫卯结构，可谓最早对明式家具结构的经验性认识。王世襄（19）依据构件的位置对明式家具的结构进行归纳，共分为四类：基本接合、腿足与上部构件的接合、腿足与下部构件的接合、另加的榫梢。这种分类法对于我们全面了解明式家具的结构具有基础的作用。从对传统榫卯结构进行应用研究的角度方面，近几年学者进行了一些探索，如阎亚宁（1992）根据接合方式将榫卯归为直榫、楔、凹槽三大系统，如下表所示：

萧永立（2002）从中国图纹应用于家具结构设计的角度出发，将家具构件接合的种类简化为平板接合、直角相接与直柱与平板接合三个基本模型。除了以上介绍的榫卯结构形式与分类法之外，还有许多不同的榫卯技术运用在不同类型的家具上，又因各人研究方法的不同归类方法亦有不同。分析传统家具结构中的榫卯类型，必须结合家具自身的功能和形式研究来进行，任何榫卯样式的类型归纳亦必须符合家具结构和力学上的合理性。若单纯依照榫卯样式本身进行类型归纳，势必会走上本末倒置的歧路。有鉴于此，我们根据传统家具的结构力学特点，针对宋代至时期的传统家具造型方式进行了分类：

（1）椅凳、桌案、橱柜类家具中的丁字形结构方式经常利用的榫卯类型，即这类家具中横材与竖材在实现连接、结合、支撑功能的过程中施用的榫卯类型：格肩榫（大格肩和小格肩）、飘肩榫（即虚肩）、双头榫（透榫与闷榫）等。

（2）桌案、椅凳、橱柜等家具中的直材角结合方式经常使用的榫卯类型，即板面框角的结合、椅背搭脑与扶手转角的结合处等施用的家具面宽棱角处理与直材的转着处理。这类结构方式为了达到棱角分明、转折标准和施材坚固等功能目的，常采用格角榫或直接在横材下端与竖材上端做闷榫的方式。

（3）大型家具，如画案、立柜面板、两山用板等在面板下料时，时常出现材料尺度不够的情况，为了解决问题，使用拼板的方法。拼板结构常使用“龙凤榫”、“穿带榫”、“银锭榫”等。

（4）桌形家具或椅凳家具的支撑腿同桌面、案面、椅面、凳面等进行结合时，为了保障连接牢固，相互之间力量的辅助，以及解决使用压力在保持长久的情况下家具的耐用性，常常使用粽角榫、柱顶榫、夹头榫、插肩榫、抱肩榫、盖头榫、挂榫、勾挂榫（常用于霸王枨）、托泥或座墩中综合使用的榫卯等类型。

（5）为实现圆材连接施用的榫卯类型：套榫、嵌夹式牙条榫接，还包括圈椅半圆形造型的扶手使用的楔钉榫等。

（6）为使家具实现灵活拆装结构而设计的走马销等。

总之，传统家具结构中的榫卯类型是以功能服务为核心，科学的合理的规定着尺度关系、连接关系和荷载关系。对于上述榫卯结构的功能研究将为其结构的现代转化奠定坚实的实践与理论基础。

二、传统榫卯结构的现代转化

中国传统建筑主要发展木结构，成为于西方砖石承重墙结构之外的体系。英国建筑学家安德鲁.博伊德在《插图本世界建筑史》一书中提到，“中国建筑就是如此方式的中国文化的一个典型的组成部分，很早便发展成为它自己独有的性格，这个程度不寻常的体系相继相承地绵延着，到20世纪还或多或少地保持着一定的传统。”遗憾的是，中国现代建筑基本遵循了西方现代建筑的体系。在现代建筑结构广泛使用钢筋混凝土等材料的背景下，中国木结构的传统正在消失。无独有偶，传统家具也在承受着现代工业化带来的巨大冲击，主要体现在以下四个方面：

（1）大部分仿古家具生产企业为追逐效益，大量简化榫卯结构，随之胶的用量大大增多，甚至有些部位使用钉，其后果是破坏了优秀传统文化的继承，亦打破了传统家具所具有的科学性、审美性、文化性和社会性。

（2）传统榫卯工艺因明代中期以后硬木家具的广泛使用而达到顶峰。在现代，森林资源日渐枯竭，倘若一再强调使用实木材料，其市场接受面必定有限。再加上目前市场上仿古家具鱼龙混杂，大部分榫卯结构在比例、尺度的把握上存在很大的问题，又是对珍贵木材的一大浪费。

（3）传统家具大部分是整装框架式结构，家具由于结构的形式使然，榫接接合常需搭配胶合剂胶合组成，榫接形式繁复，产品相对不利于机械化、自动化生产与搬运装配、储存，这也正是造成传统家具（框架式结构家具）被系统家具（板式家具）逐渐取代的原因。

（4）家具不同于金石书画、诗词歌赋那样受到各朝代重视，中国建筑或家具的样式、制度、技艺等，数千年来的延续完全在匠师的口传相授，其艺术表现形式多数是不自觉的师承及演变。随着“师徒制”的逐步消失，后继者逐渐减少，传统榫卯结构的制作技艺正慢慢地衰退。

在国内，说起“传统工艺”，人们提到最多的是“保护”甚至“抢救”。其实，传统工艺衰退的最主要原因乃是无法适应生活需求的改变及时代的变迁。我们对传统榫卯工艺进行保护的同时，应该对其进行改造和发展，使之适应现代社会的生活方式和生产方式。

由此，榫卯结构现代化转化的探索可以从以下三个途径入手：

（1）文化意象

在文化意象应用方面，随着人们对中国文化的热爱与追求逐渐升温，榫卯结构作为中国文化的一个隐性符号而被广泛应用。图5为设计师洪达仁的守柔系列，通过使用传统的裹腿做法，使作品呈现了一种中国文化意在言外的神韵。图6为永兴祥木业的作品《春天》，夸张的应用了传统建筑木构件的语言，给人以蓬勃有力的印象。

在学界系统论述这一方法的则是庄宗勋在《以传统建筑之构造形式探讨文化因素在产品设计上的运用-以榫卯接合为例》（2007）文中，将传统木构建筑构架的榫卯接合形式作为探讨文化因素的目标，通过材料搜集确立基本的构件样本和意象形容词汇（图7），通过问卷调研与统计归纳分析获知榫卯接合样本的意向认知，再以此成份因素进而分析受测者与样本的意向属性区隔，并进行文化设计的准则归纳与元素萃取，最后经实际设计案例（图8）将文化因素导入家居用品的设计，将设计的结果加以验证，以评估设计转化与运用的达成效果。

除了上述榫卯的文化性之外，榫卯结构在使用、制作、技艺之中自然存在的文化本原内涵更值得现代学者进行研究。比如我们在第一部分内容中提到的“龙凤榫”（即凹凸榫）、“落堂”、“不落堂”（攒边结构面板嵌入的样式）、“挖烟袋锅”（横材直接压在竖材上面）等传统民间木匠术语，都会成为传统技艺传承、教育、推广研究，亦会成为社会学、民俗学、民艺学研究的内容。

（2）现代结构设计

中国传统造物史观是一部人类实践经验史。尽管在《营造法式》上详细列出的以“材”为祖的“模数制”产生了很大的作用，但总体上说，在传统建筑与家具制作方面，中国没有注意建立正确的科学理论工作，用以总结经验和作方向性的指导建筑的实践。研究中国传统家具榫卯的学者，从艾克到杨耀、王世襄虽收集并列出种种榫卯结构的图例，但终归受制于当时的技术条件，并没有对传统榫卯结构进行三维数据化的仿真模拟、力学分析。

有鉴于此，中国传统家具结构的研究必须建立在相应定性与定量分析的基础上。首先应通过测绘获得的各种数据为基础，并使用三维CAD技术进行传统家具结构的仿真模拟。在获得第一手资料的基础上，我们将继续探讨是否可以利用现代材料，如生态纤维板、合金、玻璃、塑料等替代传统接合部件的可能，或者利用相关传统的榫卯造型，改造家具或家居饰品的样式与风格，从而探索传统技术与现代技术的融合性（图9）。

（3）现代加工工艺与传统榫卯

中国传统家具榫卯结构部件一般以手工或半手工方式生产，这使得传统家具行业的发展受到明显的制约，似乎现代工业生产方式与传统家具生产无缘。现在，随着计算机数字控制技术在生产领域的应用（如数控铣削或激光切割），传统家具的生产方式迎来了向大规模定制生产方式转变的机遇。传统家具实现定制化生产需要经过三个步骤。第一步是设计适合数控技术生产的造型，旨在从一开始就能适当的及符合成本效益地利用新的数控技术-几乎所有的产品都需要重新设计。第二步，需要大量的研究和实验设计，以便纳入新的可能性，例如，创新的榫卯结构（图10，11，12，13）。最后，在所有产品及其部件完全可以通过数字技术生产时，设计成为“虚拟生产”。此时，大规模定制具有更广阔的前景，实现分散生产或产品打印。

三、结语

传统榫卯结构是一种集文化特征、科学理性于一体的传统工艺，它隐藏在外表造型之内，蕴含着不为我们所知的寓意与技术内涵。在提倡地域传统工艺振兴的背景下，我们有必要在对其进行搜集、数字化留存的同时，重新审视传统的榫卯结构及以新的视角进行现代的转化，为传统榫卯工艺注入创新的活力。