廢棄瓦楞紙箱在家具設(shè)計中的應(yīng)用研究

田也++陳萍++陳敏玲++官方龍++金德光

摘要：隨著生態(tài)問題的凸顯，廢物利用逐漸成為環(huán)保主義生活的理念，也成為設(shè)計師綠色設(shè)計研究的課題。文章以廢棄瓦楞紙箱為研究對象，介紹了瓦楞紙箱的結(jié)構(gòu)特點，廢棄瓦楞紙箱家具制作的流程，分析研究廢棄瓦楞紙箱在家具設(shè)計中的結(jié)構(gòu)形式及其優(yōu)點，從而揭示廢棄瓦楞紙箱在家具設(shè)計中的價值和意義。

關(guān)鍵詞：瓦楞紙箱；家具設(shè)計；應(yīng)用研究

瓦楞紙箱是全世界公認(rèn)的綠色環(huán)保型包裝產(chǎn)品。目前，全球瓦楞紙箱的年需求量已達一億噸，其中美國約占31%，歐洲約占25%，中國約占10%，日本約占9%。據(jù)瓦楞紙箱行業(yè)報告相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2012年我國瓦楞紙箱的產(chǎn)量為2809萬噸，2013年為3057萬噸，2014年為3807萬噸，2013年至2014年同比增長24.5%。隨著近幾年電商的快速發(fā)展，瓦楞紙箱需求量大量增加。據(jù)阿里巴巴數(shù)據(jù)，快遞產(chǎn)品外包裝運用瓦楞紙箱占到六成，僅“雙十一”當(dāng)天就會產(chǎn)生了1.52億個包裹，也就是說“雙十一”當(dāng)天消耗的瓦楞紙箱就達到了9120萬個。意味著，瓦楞紙箱一旦失去了包裝功能，將產(chǎn)生大量的廢棄瓦楞紙箱，對環(huán)境造成很大污染。目前，政府和企業(yè)對于廢棄的瓦楞紙箱通用的回收處理方式有兩種，一種是回收后，焚燒掩埋；第二種是回收后打碎成漿，重新用來制作瓦楞紙箱。前者回收處理方式浪費較大，對環(huán)境造成的污染較大，后者回收處理方式成本較高，對環(huán)境污染也很大。盡管瓦楞紙箱本身的經(jīng)濟性、材質(zhì)的生態(tài)性，以及較強的回收性，理論上廢舊瓦楞紙箱可實現(xiàn)100%的回收，但實際上，其循環(huán)利用的成本較高，利用率并不高。近年來，隨著環(huán)境問題的突顯和綠色設(shè)計理念的興起，設(shè)計師嘗試把廢棄的瓦楞紙箱用來設(shè)計制作家具，隨著家具設(shè)計的發(fā)展，廢棄瓦楞紙箱在家具設(shè)計中的研究和試驗越來越多，設(shè)計師、企業(yè)對瓦楞紙箱家具的研究以及市場的需求，使瓦楞紙箱在家具設(shè)計中的使用從概念設(shè)計走向了產(chǎn)品生產(chǎn)，逐漸進入了人們的日常生活。

一、瓦楞紙箱的結(jié)構(gòu)特點

瓦楞紙箱是由瓦楞紙板經(jīng)過模切、壓痕、根據(jù)箱體設(shè)計釘合或粘合制成。瓦楞紙板（見圖1）是用箱板紙和加工成波形瓦楞的瓦楞紙層層粘合而成。瓦楞紙按厚度分類：A、B、C、E型及其組合，比如：AB型、BC型、BBC型等。按層數(shù)分類：二層紙板、三層紙板、四層紙板、五層紙板、七層紙板等；按波紋形狀分類：U形、V形、UV形。不同的波紋形狀影響著紙板的表面抗沖擊性能、平面抗壓力強度及粘合強度。如：V型瓦楞平面抗壓力值高，緩沖性差；U型緩沖性好，平面抗壓性差；而UV型可以結(jié)合兩者的優(yōu)點。瓦楞紙具有良好的抗壓強度和防震性能，能承受一定的壓力、沖擊和振動，再加上材質(zhì)綠色環(huán)保，容易成型，材料來源廣泛等特點，是家具設(shè)計中較為理想的材料。

二、廢棄瓦楞紙箱制作家具的流程

運用廢棄瓦楞紙箱制作家具的設(shè)計思路和運用其他材質(zhì)制作家具的設(shè)計思路大體相同，首先應(yīng)考慮目標(biāo)產(chǎn)品功能和造型特點。運用廢棄瓦楞紙箱制作家具的一般流程如下：1、根據(jù)客戶需求、產(chǎn)品功能設(shè)計圖紙；2、選料：回收廢棄瓦楞紙箱，挑選平整、干凈、大規(guī)格的瓦楞紙箱進行分類整理；3、根據(jù)設(shè)計圖紙在瓦楞紙板上畫出設(shè)計圖。4、運用裁切、模切、粘合等技術(shù)對家具構(gòu)件進行造型。5、根據(jù)設(shè)計圖紙組合拼裝成家具的基本型。6、精細打磨：根據(jù)造型的需要和人體感受，運用打磨機在局部不齊整或不圓潤處進行打磨；7、美化裝飾：運用噴繪、印刷、手繪等手段進行圖案裝飾。8、貼標(biāo)、清廢完成。

三、廢棄瓦楞紙箱在家具設(shè)計中的結(jié)構(gòu)形式

廢棄瓦楞紙箱在家具設(shè)計中的結(jié)構(gòu)形式主要取決于設(shè)計師對客戶需求要求、目標(biāo)產(chǎn)品功能和造型特點的理解和把握。一般來說，主要有以下幾種結(jié)構(gòu)形式：層面排列式、斷面插接式、折疊式、空間組合式。

（一）、層面排列式

層面排列式是瓦楞紙家具最為常用的結(jié)構(gòu)形式之一，是根據(jù)設(shè)計方案，確定出二維的單元基本形，然后進行模切，最后將模切出的單元基本形逐一排列并粘合而獲得立體形態(tài)的紙質(zhì)家具（見圖2）。此類結(jié)構(gòu)優(yōu)勢在于穩(wěn)定牢固，承重方面優(yōu)于其它的結(jié)構(gòu)類型，可以實現(xiàn)優(yōu)美的曲線造型；不足之處是家具造型輕巧不足厚實有余，家具成型后不能拆裝變化，材料消耗較大。

（二）、斷面插接式

斷面插接式是根據(jù)設(shè)計圖紙將單元形和單元形相接處裁出縫隙，然后將各類單元形相互插接在一起，通過相互鉗制構(gòu)成立體形態(tài)（見圖3）。斷面插接式使得家具結(jié)構(gòu)簡單、拆裝方便、運輸便利，在瓦楞紙家具設(shè)計中而經(jīng)常使用。斷面插接式瓦楞紙家具充分利用了瓦楞紙板的縱向承載強度高和多維度瓦楞紙板組合后整體強度增強的特性，使這類家具具有較強的承重能力和較為穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)特點。通過斷面形狀的改變和插接結(jié)構(gòu)間的靈活組合，可以獲得多種具有幾何形態(tài)的曲線造型和豐富的視覺韻律感。

（三）、折疊式

折疊式是按照設(shè)計圖紙在瓦楞紙板上畫出結(jié)構(gòu)線，然后按照結(jié)構(gòu)線將瓦楞紙板模切壓痕，并在插接處裁出縫隙，通過折疊的形式獲得立體形態(tài)的瓦楞紙家具（見圖4）。這種形式需要通過巧妙設(shè)計，合理利用力學(xué)原理，才能達到較穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)造型。折疊式結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定牢固，承重能力強，拆裝簡單方便等優(yōu)點，尤其是其結(jié)構(gòu)形式用材較少，是生態(tài)設(shè)計較為提倡的一種結(jié)構(gòu)形式。不足之處是受瓦楞紙板大小的限制，只能做造型較小的單體家居設(shè)計，造型特點是以直線和平面為主，很難做出曲線造型，外觀簡潔大方，但不夠輕巧通透，只能通過后期的裝飾美化加以彌補

（四）、空間組合式

空間組合式（見圖5）是結(jié)合多種結(jié)構(gòu)形式于一體的家具立體形態(tài)。在制作瓦楞紙家具之前應(yīng)有立體的設(shè)計方案，要求按照一定的空間框架秩序，搭建組合而成。此類結(jié)構(gòu)形式具有靈活多變，形態(tài)豐富，有很好的視覺效果，能實現(xiàn)大尺寸家具造型設(shè)計的特點。還具備能承載一定的重量，便于拆裝，運輸方便等優(yōu)點。從家具設(shè)計創(chuàng)新性方面來看，此結(jié)構(gòu)形式是最具有結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的設(shè)計空間。

以上是運用廢棄瓦楞紙箱制作家具常用的結(jié)構(gòu)形式。隨著應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，運用瓦楞紙箱設(shè)計制作家具的結(jié)構(gòu)形式會越來越豐富。如：3D打印技術(shù)的應(yīng)用，只需設(shè)計好家具圖紙，把廢棄瓦楞紙箱回收制作成紙漿，就可以通過電腦程序一次成型，這樣不僅家具款式、結(jié)構(gòu)形式可以更豐富，而且工作效率更高，家具價位可以更低廉，從而更好的滿足市場的需求。但不管怎樣，結(jié)構(gòu)形式的選擇應(yīng)以產(chǎn)品需求要求以及功能要求特點進行優(yōu)化設(shè)計，既要注重結(jié)構(gòu)與功能的結(jié)合，還要注重形式感、趣味性、美觀性、創(chuàng)新性。endprint

三、廢棄瓦楞紙箱用來設(shè)計制作家具的優(yōu)點

瓦楞紙箱的主要材質(zhì)是由木纖維構(gòu)成，是一種生態(tài)環(huán)保的材質(zhì)。瓦楞紙箱由于瓦楞結(jié)構(gòu)特點具有表面抗沖擊、平面抗壓的性能，同時具有容易切割、易分解、資源廣泛、可以循環(huán)利用的特點，得到家具設(shè)計師的青睞。用來代替木材、金屬等材質(zhì)用來制作的家具，具有以下優(yōu)點：

（一）、材質(zhì)生態(tài)環(huán)保、安全舒適的特點

廢棄的瓦楞紙箱具有可自然降解、可重復(fù)利用、可再生和資源廣泛等特點，用其制作的家具，綠色環(huán)保、低碳節(jié)能。同時瓦楞紙箱透氣性能良好，兼具木材質(zhì)感，給人體的感覺是冬暖夏涼，非常舒適。因而很適合用來設(shè)計制作兒童類家具。

（二）、質(zhì)量輕便，運輸方便經(jīng)濟

用瓦楞紙箱制作的家具，在使用功能具備的同等條件下，其重量是金屬類家具的五分之一，是木質(zhì)類家具的三分之一，便于搬運、移動，制作成本也遠遠低于金屬類、木質(zhì)類家具。用瓦楞紙箱制作的家具因價格低廉，移動方便而得到工薪階層的歡迎。

（三）、容易切割，造型多變

瓦楞紙箱的密度、強度、硬度遠遠低于金屬、木材，容易分離、切割、造型，運用各種家具結(jié)構(gòu)形式可以設(shè)計出各種款式新穎的家具，而且可以在紙質(zhì)家具的表面進行各種顏色和圖案的裝飾，因而可以設(shè)計制作出造型新穎、顏色豐富、圖案裝飾精美家具款式，從而得到年輕人的喜歡。

（四）、保養(yǎng)方便，打理簡單

運用廢棄瓦楞紙箱制作的家具相比金屬、木材類家具保養(yǎng)更方便，打理更簡單，如：金屬、木材類家具要做防銹、防蛀處理，而瓦楞紙箱家具只需用干毛巾掃除灰塵即可。

四、結(jié)語

隨著生態(tài)問題的突顯，廢物利用已成為設(shè)計領(lǐng)域思考和探索課題。廢棄瓦楞紙箱因材料結(jié)構(gòu)具有一定的抗壓，防震的特性，材質(zhì)綠色環(huán)保，易成型，材料來源廣泛等特點，受到設(shè)計師的青睞，為家具設(shè)計在材料上的選擇提供了新的方向，成為家具設(shè)計領(lǐng)域研究的重要課題。把廢棄瓦楞紙箱用于家具設(shè)計，不但減輕了環(huán)境污染，還提倡一種生態(tài)環(huán)保的生活理念，因而具有積極的現(xiàn)實意義。瓦楞紙箱家具在歐美、日本等國發(fā)展較快，已經(jīng)成為消費者喜歡的家具類型之一，并且在家具市場占據(jù)了一定的空間。但是，在我國利用廢棄瓦楞紙箱設(shè)計制作家具還處在探索階段，從瓦楞紙箱家具的設(shè)計制作到形成產(chǎn)品進入市場，被大眾所接受還需要相當(dāng)長的一段時間，還需要社會、企業(yè)、設(shè)計師之間協(xié)同合作，共同研發(fā)，才能更好的發(fā)展瓦楞紙箱家具行業(yè)。我們堅信，隨著設(shè)計研究工作不斷深入，應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，瓦楞紙箱家具行業(yè)具有廣闊的發(fā)展空間和潛力。

作者簡歷：田也、陳萍、陳敏玲、官方龍，學(xué)歷本科在讀，環(huán)境設(shè)計專業(yè)。

本項目指導(dǎo)老師簡歷：金德光，碩士，基礎(chǔ)教研室主任，研究方向：藝術(shù)設(shè)計教育。

本文是國家級大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實驗計劃項目《廢棄瓦楞紙箱在家具設(shè)計中的應(yīng)用及創(chuàng)新研究》研究成果。項目編號：教高司函【2017】40號。endprint