從產(chǎn)——銷結(jié)合起來(lái)的觀點(diǎn)來(lái)看,家具設(shè)計(jì)必需是造型——功能——結(jié)構(gòu)三者的平衡。
然而這三者之間經(jīng)常會(huì)起沖突,有時(shí)為了遷就造型而犧牲了功能或結(jié)構(gòu)。
當(dāng)然,有經(jīng)驗(yàn)的家具設(shè)計(jì)師還必需考慮:
——節(jié)約材料:零件的大小恰到好處,既符合造型的要求,又達(dá)到結(jié)構(gòu)的要求,同時(shí)又在適當(dāng)?shù)牡胤接蒙线m當(dāng)?shù)牟牧稀?/p>
——保修:綠色經(jīng)濟(jì)要求家具要經(jīng)久耐用,設(shè)計(jì)時(shí)要考慮“脆弱“部分將來(lái)容易保修或更改零件。
——技術(shù)、設(shè)備條件:設(shè)計(jì)師要清楚地了解工廠的技術(shù)條件,也要考慮工廠的設(shè)備條件,不要為了某個(gè)設(shè)計(jì)而去買新設(shè)備,但這也得看產(chǎn)量,計(jì)算值不值得,也可以考慮外包,但設(shè)計(jì)師必需心里有數(shù)。
載荷
回來(lái)談結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)首先必需先討論載荷,什么叫載荷,就是對(duì)外力的承受力,一件家具的載荷到底要多大多小呢?非常難確定,設(shè)計(jì)師不但要知道家具將如何被使用,還必需判斷它將如何被不合理地使用,同時(shí)也必需考慮它被使用的頻繁程度,以及所施以的外力是靜態(tài)還是動(dòng)態(tài)的。
載荷設(shè)計(jì)還必須考慮家具在搬遷,運(yùn)輸過(guò)程中所受到的外力。
綜合上述,我們有了一個(gè)初步的載荷數(shù)據(jù),下來(lái)就先設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)性的結(jié)構(gòu)。
但載荷的數(shù)據(jù)一般是很難準(zhǔn)確地獲得的,因此還需要直覺(jué)、經(jīng)驗(yàn)和判斷。
同時(shí),由于所使用的材料不一樣,強(qiáng)度也不一樣,因此必須了解所使用的木材的抗彎強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度等等材性。
將實(shí)驗(yàn)性的結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)試,并且進(jìn)行力學(xué)分析,測(cè)出在外部載荷的作用下,家具結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的內(nèi)力的大小與分布,用這個(gè)方法來(lái)確定零件尺寸的大小,當(dāng)然這只是理想的數(shù)學(xué)模型,實(shí)際上現(xiàn)實(shí)的情況可能更為復(fù)雜,因此經(jīng)常需要依靠經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷,并且進(jìn)行反復(fù)的測(cè)試,甚至重新設(shè)計(jì)“實(shí)驗(yàn)性”的結(jié)構(gòu),一直到零部件沒(méi)有超負(fù)荷為止。
當(dāng)然零部件大小的設(shè)計(jì),也必需考慮審美及成本等因素。
接合
在確定了零件的尺寸之后,才能進(jìn)行連接設(shè)計(jì),當(dāng)然連接不單單是卯榫,也有各種各樣的連接,比如指接等,一般而言,這些接合點(diǎn)經(jīng)常是家具最薄弱的部分。
過(guò)去 也有人對(duì)“接合”做過(guò)研究,但大都停留在定性的研究的層面上,只能以“更好”或“強(qiáng)度更大”等形容詞,定量的參數(shù)不多,因此可供應(yīng)用的參數(shù)不多。
近年來(lái),對(duì)家具的框架和箱體的分析,已經(jīng)取得了很大的成就,在“接合”方面的研究也頗有成果。
這些定量的成果,對(duì)我們進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了很好的基礎(chǔ),已經(jīng)可以讓我們以性能測(cè)試來(lái)檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了。
雖然,這些理想化的數(shù)字模型,未必符合現(xiàn)實(shí)的情況,但卻與現(xiàn)實(shí)相差不遠(yuǎn),一般的情況下是足以適用的。
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造
然而,大多數(shù)的論文、教科書(shū),在討論結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),都只討論:
——載荷;
——接合的力學(xué)分析;
——零件的尺寸與材質(zhì)。
很少延伸到:結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工業(yè)生產(chǎn)制造之間的關(guān)系的。
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其實(shí)對(duì)后續(xù)的工業(yè)生產(chǎn)制造的影響非常大,它直接影響:
——生產(chǎn)速度(生產(chǎn)效率);
——生產(chǎn)過(guò)程的難易與對(duì)設(shè)備的需求;
——對(duì)制造工藝、技術(shù)及工人手工技藝水平的要求;
——對(duì)產(chǎn)品最終質(zhì)量的影響。
說(shuō)的過(guò)分一點(diǎn),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以牽動(dòng)整個(gè)生產(chǎn)線。
因此,我們上面對(duì)家具設(shè)計(jì)的那個(gè)三角關(guān)系,應(yīng)該改為四角關(guān)系。
家具設(shè)計(jì)不僅是一門藝術(shù),而且是一門科學(xué),今天我們的家具設(shè)計(jì)師,嚴(yán)格說(shuō)只是“半個(gè)設(shè)計(jì)師”,四角中只能勝任一兩個(gè)角。
案例:
我舉一個(gè)案例,來(lái)說(shuō)明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)制造的影響。
下面的這個(gè)櫥柜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),是50-60年代英國(guó)人設(shè)計(jì)的,充分體現(xiàn)了當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐墓I(yè)水平、勞動(dòng)成本以及手工技藝等方面。