大工业时代下榫卯结构艺术的发展与传承

王薇

摘要：榫卯结构是中国古代传统工匠的智慧结晶，凝结着中国几千年传统文化的精髓。但是在当今大工业的时代背景下，榫卯结构因材料、成本等问题在继承与发展上遇到了阻碍，基于实木的传统榫卯结构在不断消失。因此，打破使用传统固定思维和传统结构的概念，改良和创新材料和结构，并利用计算机辅助设计来扩大展其更多的可能性，这将对榫卯结构的传承与发展有重要意义。

关键词：榫卯结构;创新;计算机辅助设计;传承;发展

中图分类号：TB472文献标识码：A

一、榫卯结构概述

榫卯，是两个木制构件上使用的凸起和凹入的一种连接方式。凸起的部分叫榫（或榫头）;凹入的部分叫卯（或榫眼、榫槽），将榫插入卯中，简单咬合，即使不需要添加钉子或胶合物等其他材料，木质构件也可以紧密固定的连结在一起。

据《中国古代家具鉴定实例》考证，榫卯结构作为中国建筑中迄今为止发现最早的科学设计语言，可追溯到六、七年前的河姆渡文化，这些结构主要应用在河姆渡干栏式房屋的建造上。后来随着明清家具的发展，榫卯结构无论是从风格还是工艺上都是达到了艺术巅峰……几千年来，榫卯结构随着当时的社会发展而不断发展丰富，是符合时代的发展与文化需求的产物。

榫卯结构是凹凸形式的完美互补。它由最初的、最基本的一凸一凹，经过千百年来的演变，衍生出千百种结构样式，但都各有妙处，在传统家具、建筑中展现出各种各样的空间构成形态及丰富的造型变化，以满足各种不同的需求。

二、大工业时代下榫卯结构发展的阻碍

二十世纪以来，板材的发明保护了大量的森林资源;随着钢筋混凝土的出现，木材在大型建筑中作支撑的时代已经终结;榫卯结构的连接功能也被市场上令人眼花缭乱的五金连接件所取代……随着新材料新技术的不断发展，基于实木的传统榫卯结构因工艺复杂，成本高，选材受限等问题正在逐渐消失，传统榫卯艺术正承受着现代大工业所带来的的强大冲击。

（一）成本高

①材料成本。传统的榫卯结构在选材上通常选用材质紧实，纹理细腻生动，品质更为优良，较为珍贵的硬木。但是由于森林资源的缺乏，尤其硬木，砍伐量大而又成材慢，因此材料成本较为昂贵。

②加工成本。

由于传统榫卯结构形式繁多，结构复杂，不利于机械化，自动化生产，一般都是通过匠人的纯手工制作，且制作工艺复杂且细节讲究，需要经验丰富的手工艺人花费一定的时间加工制作，耗工耗时耗力，效率低，且存在一定的耗材率及报废率，使加工成本大大增加。

③运输成本。

传统的榫卯结构虽然可以拆装，但拆装过程复杂，需要相关的专业技术人员进行操作，因此都是装配好之后再整套打箱运输，不能使用平板化包装运输，增加了运输成本。

（二）新材料的不断出现与应用

随着现代大工业的不断发展，新技术、新材料不断涌现与变化。钢筋混凝土的出现使得木材在大型建筑中作支撑的时代终结;各种五金连接件也取代了榫卯结构的连接功能;由人造板材、金属、塑料等新型材料制造的家具也凭借易加工成型、造型色彩丰富多样、价格适中等优势逐渐取代了基于榫卯结构的实木家具在市场中的地位。

生产开发商在利益的驱使下，或大量简化了榫卯结构只求形式的表达，破坏了其艺术性、科学性、文化性的内涵;或使用新材料新工艺代替榫卯结构在产品中的支撑和稳定作用。因此，总的来说，在现代大工业的强大冲击下，榫卯结构作为中国传统文化与艺术的象征，其传承与发展受到了前所未有的阻碍。

三、大工业时代下榫卯结构发展的可能性与必然性

榫卯结构凹凸艺术的完美结合，是中国传统构造中的典范，表达着中国传统独特的美学思想，其精致巧妙的工艺结构是一种难以超越的经典。所以在大工业时代下，榫卯结构艺术依旧存在着发展的可能性与必然性。

（一）结构美

榫卯连接、咬合、交错等结构的立体构成形式无不体现着结构美感。就结构而言，榫卯结构无需使用胶合剂或者钉子等其他材料来连结构件，自然连结的构造方式充分利用了材料本身的物理特性，各构件的组和符合力学的原理，并且结构精简，功能性和艺术性达到了高度统一。传统榫卯结构一直广泛应用于木建筑和家具中，但是，两者在结构技术方面的侧重点不同，建筑更重视的是横梁立柱结构构成的稳定性。如我国古代宫廷建筑之精华——故宫，在经历经历600年、222次地震之后依然屹立不倒，就是得益于精妙的榫卯结构，是力学和平衡之美的完美表达。不同方向的榫卯开口通过力的闭合形成一个完整的整体，同时各个构件的相互挤压、灵活错动使榫卯之间的有效配合也消减了外力带来的破坏，并通过木材自身的物理属性使外作用力分散开来。因此榫卯结构具有强度高，具有抗冲击和耐久性等优点，同时也体现了我国自古以来“以柔克刚”、“刚柔并济”的传统哲学思想，而家具中的榫卯结构更侧重体现了中国美学思想中含蓄美。榫卯节点形式连接处形成灵活松动的空间，从结构力学的角度看，它是一个柔性节点而不是刚性节点（如焊接），当许多个榫卯构件连结在一起时，会产生极其复杂而微妙的平衡。事实上，榫卯结构的发明已经不仅仅是一个结构工艺的创造和创新的过程，它还是一种工艺思想的反映，是一种艺术的表达，一种刚柔并济的结构美。

（二）人文美

“中国的传统榫卯结构并不是一种家具结构，也是一种中式符号和文化，一种阴阳结合的哲学思想，一种深刻又含蓄的文化情怀。” 榫卯结构被广泛用作中国文化艺术的隐性象征。

2010年，上海世博会中国馆的设计方案首次亮相就足以让世界惊艷，主体形态不仅彰显了当代工程技术的力量美和结构美，更是表达了一种中式的人文美。设计师采用了传统建筑中斗拱形式的表达，“榫卯穿插，层层出挑”的构造方式，是对中国馆建筑形式的文化表达。中国馆的设计将榫卯结构中蕴含的中国韵味发挥得淋漓尽致，设计师将榫卯结构作为一种文化元素代表符号提炼出来，形成了独特的艺术设计语言，将鲜明中国特色和时代特征完美地结合起来，是传统建筑的当代表达。

四、计算机辅助设计下的新榫卯结构应用

为了能使榫卯结构艺术能够在大工业的背景下传承与发展，我们要打破传统思维中关于结构的使用概念。榫卯本身即为可拆卸性设计，其拆装过程巧妙无穷。然而在现代设计中，随着线上购物的不断发展，人们消费观念的改变，消费者对产品多趣味性、可拆装性的要求越来越高，因此可以增多“简快拆装”的结构设计，简化结构或形成传统榫卯结构的变式设计，优化生产方法，促成大批量生产，从而最大限度地降低产品生产成本。因此我们可尝试在材料和结构上进行改良创新，并利用计算机辅助设计拓展其更多的可能性。

以下项目采用参数化设计，智能化加工，体现了模块化设计方法。但是由于传统榫卯结构形式繁多，结构复杂，很难通过机械化加工的方式一次性大规模成型，因此简化了传统榫卯结构，采用片榫片卯的方式。这样的结构方式不仅能表现出传统的二维形态，同时也能表现出多变的有机三维形态，艺术形态更为灵活多变。同时这样的结构形式也更加有利于在板式材料上的应用，如金属板材，人工合成板材等，丰富了榫卯结构构件在材料上的使用，从而传统榫卯结构构件的材料也在一定程度上得到了改善，大大降低了材料成本。而智能化加工用机器代替了传统的专业技术工人，并转化为普工安装施工，使加工更加省时快捷，大大降低了人工成本;同时智能化加工的精确度也更高，大大减少了材料报废率。片榫片卯的结构方式也确定了平板化包装的形式，方便运输，节省了运输空间和运输成本。

利用参数化设计，智能化加工具有安全、操作简单、成本低、精度高等优点。如图二所示，该改良的新榫卯结构在家具设计、建筑装饰、展示系统等各设计领域中大放异彩。尤其在建筑装饰上的应用，不仅可以像传统榫卯结构一样在建筑上起到结构稳定性的作用，但又有别与传统榫卯结构的应用，其主要利用无梁楼板的力学结构及金属的薄壳结构，形成建筑的柱体、楼面承载体系，同时也可实现建筑外立面的表皮（金属幕墙）工程，实现建筑的工厂化预制及现场的精准施工以及快速搭建。除了在家具、建筑等传统领域的创新应用，经过改良的新榫卯结构在展示系统中的应用以其丰富多变的艺术形态更是为榫卯结构艺术的传承与发展创造了更多的可能性。新榫卯结构能够在展示系统的应用上与传统展示系统相比具有安装、拆卸快速便捷、运输便利、可多次循环利用，绿色环保并且组合可变等优势，几个人在短时间内便可完成大面积的展台搭建。同时可结合灯光设计给人以一种独特的视觉艺术效果，成为展会上的焦点。以上应用所示的方案首先通过三维曲面建模、再通过投线提取轮廓并生成卡榫、激光切割、快卡安装的方式对各类板材进行参数化切割加工，结构即装饰，无需进行二次内部装饰，向我们展现了结构外露的设计之美，在装饰性和功能性上达到了高度的统一。

以上设计方法通过对传统榫卯结构的材料和结构的改良，使其更适应工业化生产模式和现代社会生活模式，既保留了其功能上的精髓，也展现了自身精巧细致的构成美、人文美、艺术美，不仅简单地作为结构，同时也成为造型中的一部分。

结语

榫卯不仅是一种连接方式的选择，同时它也是一种文化象征，是一种将文化艺术特征与科学理性特征高度统一的传统工艺，它已经被赋予了新的时代标签。我们需要做的是在传统榫卯结构艺术的基础上重视它，并以新的视角进行现代化改造，在传承的基础上进行创新，不断推进，将这种文化艺术延续下去。而计算机辅助设计能为榫卯结构提供新的设计及应用的可能性，为传统的榫卯结构艺术在大工业时代下的继承和发展提供了新的助力。

（责任编辑  牧鑫）

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