淺析家具設(shè)計(jì)中的材質(zhì)應(yīng)用

應(yīng)宇，袁新林*，袁暕曄

（1. 常州大學(xué)美術(shù)與設(shè)計(jì)學(xué)院，江蘇 常州 213159；2. 大連理工大學(xué)國(guó)際信息與軟件學(xué)院，遼寧 大連 116620）

1 概述

家具設(shè)計(jì)領(lǐng)域隨工藝、科技、市場(chǎng)等多種因素的發(fā)展愈加多元化，除了實(shí)用功能外，形態(tài)元素也受到重視，由此推動(dòng)了家具設(shè)計(jì)風(fēng)格的多姿多彩。以材質(zhì)為出發(fā)點(diǎn)，將家具材質(zhì)主要分為這些類(lèi)別：實(shí)木材質(zhì)、竹編材質(zhì)、金屬材質(zhì)、軟體材質(zhì)、板式材質(zhì)、巖石材質(zhì)、玻璃材質(zhì)。尤其是時(shí)下，人們經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)的提高，豐富了上層建筑，對(duì)家具的需求點(diǎn)也不斷拓展，因而不同的材質(zhì)特性發(fā)掘也是家具的功能需求與空間應(yīng)用深入的回應(yīng)，同時(shí)家具材質(zhì)對(duì)于審美、使用、娛樂(lè)、安全等生活各個(gè)方面的聯(lián)系也越來(lái)密集。

2 相關(guān)家具材質(zhì)應(yīng)用分析

2.1 實(shí)木材質(zhì)

實(shí)木材料多應(yīng)用于桌、椅、柜、臺(tái)等家具應(yīng)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(shí)木材料天然無(wú)污染，對(duì)室內(nèi)空氣質(zhì)量無(wú)負(fù)面影響，造就了其環(huán)保的特點(diǎn)。同時(shí)，在原材加工過(guò)程中，實(shí)木家具很大程度上保留天然的美感與質(zhì)樸的觸感，相對(duì)其他材質(zhì)減少了膠水、漆料的應(yīng)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(chǎng)發(fā)展趨向，有了一定的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力。

功能上講，實(shí)木也有恒溫、保濕、降噪的效果。實(shí)木導(dǎo)熱系數(shù)約0.11，較低，尤其夏季，實(shí)木空間溫度約比陶瓷空間溫度低2.5℃左右，保證室內(nèi)溫度平衡，不受外部環(huán)境影響。當(dāng)空氣干燥，實(shí)木釋放內(nèi)部水分，環(huán)境潮濕，又吸收水分，自主調(diào)節(jié)干濕度至合理。同時(shí)實(shí)木材質(zhì)堅(jiān)硬，如：紫檀木材堅(jiān)韌，干燥緩慢，少有裂紋，極其堅(jiān)硬，對(duì)菌蝕與蟲(chóng)蛀有很強(qiáng)的免疫性，耐久性強(qiáng)；檀香生物結(jié)構(gòu)細(xì)密，堅(jiān)硬且厚重，空氣含水量12%時(shí)，密度為0.92 g/m3，不易干燥開(kāi)裂，質(zhì)量?jī)?yōu)越；柚木密度約0.65 g/m3。木材抗燥性強(qiáng)，抗?jié)裥詮?qiáng)，防腐性強(qiáng)，性能穩(wěn)定，物理特性穩(wěn)定，難以變形；槭木密度高，堅(jiān)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(shù)高，不易磨損[1]。

實(shí)木家具質(zhì)量也是比較出眾的，其使用壽命的平均指數(shù)在20～50 年的區(qū)間內(nèi)，相比較而言，經(jīng)濟(jì)與使用層面的性?xún)r(jià)比較高。且實(shí)木家具膠漆利用少，僅是表面一層清漆以防止蟲(chóng)蛀、腐蝕、摩擦、壓撞等現(xiàn)象，多拼接結(jié)構(gòu)，漆色不易掉落，膠水不易揮發(fā)，維持了質(zhì)量的穩(wěn)定性。

2.2 竹編材質(zhì)

竹編家具自然清新，由竹條編制而成，觸感光滑，質(zhì)感細(xì)膩，造型多樣，以不同的編織工藝呈現(xiàn)多種變化的彎曲形態(tài)，優(yōu)美清雅、結(jié)實(shí)耐用，給室內(nèi)空間締造了淡雅、樸素、恬靜的田園自然風(fēng)格。其天然紋理優(yōu)美，呈現(xiàn)出韻律感與動(dòng)態(tài)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(dòng)調(diào)節(jié)溫度的特性，保證室內(nèi)溫度的恒定，也可讓竹制空間達(dá)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(zhǎng)的增加，也使得其彈性系數(shù)高達(dá)0.1～0.3 kg/m3，彎曲強(qiáng)度高達(dá)0.00007～0.003 kg/m3再通過(guò)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(yōu)越的，竹子的硬度可達(dá)32 HB，密度可達(dá)0.79～0.95 g/cm3，抗壓系數(shù)為1271 kg/cm2，防拉指數(shù)可達(dá)1000～4000 kg/cm2，抗壓指數(shù)可達(dá)250～1000 kg/cm2，物理性能穩(wěn)定且優(yōu)越，遇水不易膨脹，空氣干燥不易干裂，不因物理與化學(xué)原因變形。不僅如此，竹編家具因材質(zhì)還可以吸收紫外線與輻射，尤其對(duì)視力起到了一定的保護(hù)作用。而且在竹條切割與制作的過(guò)程中，通過(guò)高溫消殺、蒸煮、漂白、碳化等一系列操作，破壞內(nèi)部纖維結(jié)構(gòu)，杜絕了蟲(chóng)蛀與菌腐，不會(huì)產(chǎn)生霉變，減少甚至避免過(guò)敏性氣喘的癥狀[2]。

竹編家具擁有悠久的發(fā)展歷史，散發(fā)傳統(tǒng)文化的光輝，通過(guò)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(shuō)地域特色與民族文化的贊歌，尤其在如今可持續(xù)理念的深化，竹材因其生長(zhǎng)周期短，質(zhì)量?jī)?yōu)越，能代替一些匱乏的木材、石材等材料，愈加受到市場(chǎng)推崇。

2.3 金屬材質(zhì)

金屬材質(zhì)在家具應(yīng)用上較為廣泛，無(wú)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(yīng)用金屬元素。當(dāng)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(zhì)原因具備良好的彈性，伸展指數(shù)大，推助了金屬家具造型的多樣性，尤其是多形態(tài)的曲線相互結(jié)合，姿態(tài)優(yōu)美，體現(xiàn)了材質(zhì)優(yōu)勢(shì)，突出了現(xiàn)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(lèi)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(shù)越大，但彈性指數(shù)下降。不銹鋼密度指數(shù)根據(jù)材料差異在7.70～8.00 g/cm3區(qū)間內(nèi)，硬度指數(shù)為560～600 HB，普通不銹鋼具有耐高溫、抗高壓等特點(diǎn)，將鉬元素加入鋼材又可以提升耐腐蝕性，市場(chǎng)上較多應(yīng)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(yōu)越；奧氏體鋼柔韌指數(shù)高，可塑性強(qiáng)，呈弱磁態(tài)狀；馬氏體鋼的硬度較為優(yōu)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(qū)間內(nèi)，硬度指數(shù)為60～150 HB，同時(shí)還具備優(yōu)越的可鑄性與可塑性，導(dǎo)電與導(dǎo)熱較為方便，在抗酸堿與耐腐蝕方面也極為優(yōu)秀[3]。

金屬材質(zhì)在市場(chǎng)得到廣泛認(rèn)可還在于這一材質(zhì)的環(huán)保性能，從鑄造到廢棄，金屬不會(huì)對(duì)環(huán)境造成多少影響，還可以對(duì)廢棄金屬進(jìn)行二次利用，實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)然也符合了特定人群與特定環(huán)境的需求，尤其是潮濕環(huán)境下，細(xì)菌、害蟲(chóng)滋生，經(jīng)過(guò)鍍層處理金屬材質(zhì)完全可以做到防潮防蛀，尤其用作家具材料對(duì)室內(nèi)環(huán)境有一定的優(yōu)化作用。

2.4 軟體材質(zhì)

家具設(shè)計(jì)中軟體材質(zhì)多為布、皮、仿皮、海綿等，多應(yīng)用于沙發(fā)、床榻、座椅等方面，軟體家具多與手工藝聯(lián)系，尤其是布、皮的加工，通過(guò)縫紉、切割、打磨、延展等手工技術(shù)，是家具呈現(xiàn)各式各樣的造型。軟質(zhì)材料在家具應(yīng)用上還需要其他材料的輔助，以木材、金屬、藤網(wǎng)等作家具的結(jié)構(gòu)，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(dá)到重力緩沖與物質(zhì)托架的作用，最后以皮革、麻布、絲綢等軟材覆蓋外形。

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

不僅如此，大部分軟質(zhì)材料具備較為優(yōu)越的透氣性，較少灰塵的積累，緩解細(xì)菌的滋生，對(duì)人體健康有一定的保護(hù)作用。其次，對(duì)軟質(zhì)材料的形變特性加以開(kāi)發(fā)提高了空間利用率，比如軟體沙發(fā)、臥床類(lèi)家具，增加儲(chǔ)物柜、拉伸調(diào)節(jié)等功能，使得產(chǎn)品的性?xún)r(jià)比得到提高，增加經(jīng)濟(jì)與使用價(jià)值。

2.5 板式材質(zhì)

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(jià)格合理，安裝便捷，主要采用貼合于拼裝的結(jié)構(gòu)塑造方式，而且可以多次拆卸，有利于造型的設(shè)計(jì)與改造，還可以循環(huán)利用，同時(shí)質(zhì)地堅(jiān)硬，維持表面形態(tài)的穩(wěn)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(xiàn)綠色環(huán)保。

膠合板常用規(guī)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(guò)橫豎交錯(cuò)，加熱層壓制，層數(shù)多奇數(shù)，通過(guò)膠合強(qiáng)度差距分為四類(lèi)：耐冷熱類(lèi)、耐水類(lèi)、耐潮類(lèi)、不耐潮類(lèi)。纖維板分三類(lèi)，軟質(zhì)纖維板密度為0.4 g/cm3，質(zhì)量較小，內(nèi)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(shè)計(jì)中廣泛使用；硬質(zhì)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(nèi)芯于左右兩側(cè)黏合木板制成，蜂窩結(jié)構(gòu)賦予這一板材優(yōu)越的抗壓性能，相關(guān)指數(shù)達(dá)8.5 kgf／cm2，尤其紙質(zhì)蜂窩板廣受歡迎，綠色環(huán)保，無(wú)毒無(wú)污染，利于環(huán)境，而且便于加工，減少家具生產(chǎn)步驟，提高效率。

不同的板材因?yàn)楣に嚨牟煌邆淞瞬煌挠|感，搭配不同的漆色或者貼面，營(yíng)造多樣的視覺(jué)效果，這使得板式家具在設(shè)計(jì)方面具備充分的發(fā)揮空間。同時(shí)，得益于蜂窩結(jié)構(gòu)，板材具備良好的透氣性，即使潮濕環(huán)境也不容易形變，具備物理上的穩(wěn)定性。

2.6 巖石材質(zhì)

家具設(shè)計(jì)中巖石材質(zhì)的應(yīng)用可以很大程度的增強(qiáng)家具的硬度，巖石材質(zhì)可以免疫力度一般的碰撞與摩擦，降低形變的可能性，延長(zhǎng)家具的壽命。巖石主要分為三類(lèi)巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖，由于溫度、壓力、環(huán)境等因素的差距，導(dǎo)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(shù)特色。

應(yīng)用于家具中的巖石材質(zhì)以花崗巖、大理石最為普遍?；◢弾r由巖漿在地表下凝結(jié)形成，顆粒明顯，觸感質(zhì)樸，密度為2.79～3.07 g/cm3，抗壓強(qiáng)度為1000～3000 kg/cm2，硬度指數(shù)與耐磨損性能優(yōu)越，還具備良好的抗腐蝕與抗酸堿性能，即使在外部環(huán)境也不易風(fēng)化，不僅美觀，而且功能出眾。大理石由地殼運(yùn)動(dòng)的內(nèi)力改變?cè)袔r石結(jié)構(gòu)、成分、密度等元素形成的，密度為2.6～2.8 g/cm3，抗壓強(qiáng)度為2500～2600 kg/cm2，且內(nèi)部結(jié)構(gòu)均勻，不容易膨脹變形，抗壓力性與耐摩擦性好，同時(shí)大理石在打磨應(yīng)用后，表面光滑，不易沾塵，方便清潔，移動(dòng)較少阻塞感，運(yùn)動(dòng)留下的摩擦痕跡不甚明顯。

大多數(shù)巖石材質(zhì)結(jié)構(gòu)良好，韌性高，應(yīng)用于家具防刻抗壓，減少摩擦損傷，防火功能卓越，還可以實(shí)現(xiàn)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(huì)影響材質(zhì)，導(dǎo)熱系數(shù)與保溫性能較優(yōu)越，巖石材質(zhì)家具老化過(guò)程也比較緩慢。在加工時(shí)，步驟少，周期短，加工成本低，觸感與質(zhì)感的設(shè)計(jì)方便實(shí)現(xiàn)，具備良好的經(jīng)濟(jì)性能。

2.7 玻璃材質(zhì)

玻璃家具應(yīng)用在室內(nèi)空間可以有效擴(kuò)展空間感，增加層次感，豐富空間效果。玻璃材質(zhì)對(duì)于家具設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)還豐富了產(chǎn)品的造型，在冷凝前，玻璃材質(zhì)具備良好的形變特點(diǎn)，而在固化之后，其硬度得到了質(zhì)變，玻璃材質(zhì)具備了優(yōu)越的造型穩(wěn)定特色，一般其質(zhì)量受空間、時(shí)間的影響較小，應(yīng)用廣泛，除了桌柜之類(lèi)，小型案臺(tái)也多有應(yīng)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(jīng)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(chǎn)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(hù)。乳化玻璃借助絲網(wǎng)、砂膏等一系列材料以酸溶的方式進(jìn)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(fēng)、推拉門(mén)、櫥柜隔板等，造型清新，價(jià)格合適。金屬玻璃屬于非晶態(tài)合金，熔融合金在急速冷卻中形成了原子隨機(jī)排列的非晶狀態(tài)，原子隨機(jī)排列的結(jié)構(gòu)讓金屬玻璃的硬度超過(guò)金屬，同時(shí)它還具備了較好的柔韌性，方便打磨、切割、塑形，而優(yōu)越的電阻性、耐高溫性、抗高壓性又加強(qiáng)了材料的安全系數(shù)，吊頂、餐桌、防火門(mén)等多有應(yīng)用。夾膠玻璃在兩玻璃間設(shè)置有機(jī)聚合物膜，經(jīng)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(huì)黏合在中間的膜上，不會(huì)分散，具備高安全性[5]。

如今，玻璃廣泛應(yīng)用于家具設(shè)計(jì)中，在經(jīng)過(guò)噴漆工藝后，還具備了多種顏色，結(jié)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(shù)小，材質(zhì)絕塵性能好，容易清潔，方便生活。

3 結(jié)語(yǔ)

在社會(huì)飛速發(fā)展的今天，人們需求的多樣性也激發(fā)了家具設(shè)計(jì)領(lǐng)域的多元發(fā)展，在這樣的發(fā)展時(shí)勢(shì)下，材質(zhì)應(yīng)用愈加爍目，無(wú)論是質(zhì)樸的實(shí)木，或是精致的竹編，抑或堅(jiān)實(shí)的金屬等等，在不同受眾群體都頗受青睞。當(dāng)然，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，家具設(shè)計(jì)還需與時(shí)俱進(jìn)，更加重視材料的創(chuàng)造與創(chuàng)新，牢牢抱緊科學(xué)與技術(shù)，扎根工業(yè)發(fā)展的土壤，以材質(zhì)應(yīng)用的深入研究開(kāi)發(fā)，推動(dòng)家具設(shè)計(jì)領(lǐng)域的持續(xù)性?xún)?yōu)化。