1 榫卯结构概述
榫，剡木入窍也[1]。木构件之间通过榫卯加以连接，其结构类似于汉字“凹”“凸”，凸出的部分即为榫，凹进的部分即为卯，“凹”与“凸”相互咬合，将榫头插入卯眼，甚至无需加钉或胶，木构件间即可紧密连接[2]。关于榫卯的记载由来已久，它的运用也一直延续至今。榫卯的奥秘在于，仅凭此结构就可以做到上下、左右、粗细、斜直连接合理，面面俱到[1]。
作为我国古代手工业技术的一项重要发明，榫卯结构是古代劳动人民及手工匠人们的智慧结晶，有其突出的结构科学性和耐久性。榫卯结构与中国传统手工艺品有着明显的区别，它不同于漆器及雕刻纯粹追求形式上的美感，满足使用者感官上的愉悦。榫卯结构严格遵循了传统整体框架式结构所要求的科学合理的实用意义，协调木工器物之间结合所产生的复杂力学作用，通过力的传递和构件间的相互约束使其变成浑然天成、经久耐用的木制家具。结构上的可拆装特性也完美地解决了家具的修葺问题，使家具不至于坏掉一个零部件就直接报废。另外，中国传统木建筑和家具的使用寿命长达几百年甚至几千年，这不仅仅是古代木建筑与家具选材讲究的原因，也有传统榫卯结构在其中所起到的作用。使用榫卯结构的木器即使反复拆装也不会影响其寿命和牢固性，更不会像金属连接件一样生锈，污损器物表面[3]。比如在元亨利的库房里有一件从民间收来的黄花梨盆架，已有一些磨损，透过包浆一看就是有些年头，充满沧桑感，而这件家具仅仅用简单的几根连接棍组合在一起却还是那么结实，榫卯结构的厉害可见一斑[4]。
2 榫卯结构在现代设计中运用的难度
传统榫卯结构主要应用于建筑与家具领域，随着现代建筑与家具的定位、结构及材料等方面的发展与变化，传统榫卯工艺面临着诸多困境。在工业化的强烈冲击下，传统榫卯的优势逐渐消失。目前使用度较高的榫卯是被极度简化过的，有的甚至直接用枪钉加固。传统榫卯结构在建筑和家具方面的应用具有不同的表现，因此也就需要不同的应对措施。
2.1 榫卯结构在家具设计中运用的难度
传统的手工工艺不适应现在机器大批量计件生产的规模化要求，很多独具特色的部件和结构在现代流派的家具中不便制造更是不争的事实。就以粽角榫为例，其外观具有很高的审美价值，三角齐尖，三面成45°，从外观几乎看不出其内部结构。此类榫卯在中国传统家具中并不稀奇，但在现代机械条件下，很难一两次出型。我们看到的大部分实木家具明榫的做法，是侧面使用燕尾榫，再与背板相拼接，这正是因为燕尾榫是能够通过机械一次出型的。整体上说，现代家具行业对待榫卯应当秉承一种传统的“兼容并包”态度，但是在强调效率至上的市场经济下这又谈何容易。
由于机械条件的限制，复杂榫卯的制作只能停留在手工或半手工的状态，且其精度要求以及制作难度都使制作工时大大增加，这也就不可避免地提高了家具制作成本。同时技艺高超的木匠比较少，青黄不接，大都是老师傅们在操持着，制作速度也就很难提上来。家具相对诗词歌赋来说，在各朝代受重视程度均不高，榫卯工艺的传承也大都依靠匠师的代代相传，现代社会师徒制的消失也导致了传统榫卯工艺的没落。
2.2 榫卯结构在建筑设计中运用的难度
就建筑技术层面看，榫卯结构节点的刚度低，框架抗侧压能力较弱，同时滞回曲线捏拢现象比较明显，抗震吸能能力偏弱，在现今设计中一般仅作为铰接点处理。随着人口大量涌向城市，居住面积紧缺，高楼大厦成为解决城市居住问题的主要方式。在都市大型建筑方面，现代摩天大楼的实现离不开钢筋混凝土，而木质的榫卯则不能适应钢筋混凝土的新要求。榫卯对于现代建筑而言，更多的是一种搭配上的选择，就其结构强度而言，现代人有着更优的选择，所以它的传承需要对固有性能进行开发和发扬。
3 榫卯结构的传承与创新
3.1 家具设计
虽然榫卯的现代传承存在着很大的难度，但是榫卯不仅作为一种连接形式存在，更承载着中国传统文化和工匠精神，传统榫卯需要我们在继承的基础上做出更多的突破和革新。一方面，建造者应当有着发扬这门古老技艺的历史使命感，要坚信在现代技术条件下，能够探索出一种将榫卯结构的精髓与现代技术相结合的方法。在新的时期下，传统榫卯工艺只有适应了新条件、新材料，才能被鲜活地运用到现代家具中。克服传统榫卯在现代社会中运用的难题，让榫卯能够被鲜活地运用到当代家具及木艺制品中，并让榫卯回归大众生活是现代家具设计师所迫切需要考虑的。可喜的是，现如今也不难发现家具结构中榫卯元素的存在，尽管是机械出型，但也能看出设计师对古老技艺致敬的诚意。另一方面，榫卯作为功用性产品，不应只是陈列于博物馆被展示和作为物质文化遗产被保护，而应让其为更多的现代人所熟知，因此关于榫卯结构的系统化整理、参数化记录、形象化呈现变得格外重要。
设计公司Tag Design出品了一款有情怀的应用——“榫卯”（图1）。“榫卯”这款应用运用现代电脑科技，以三维建模的形式来直观地呈现经典的榫卯形式，让用户可以从各个角度对榫卯结构进行观察和研究，上拉榫卯三维模型的界面则可以看到其相应的手绘图和一些应用场景。另外，巧妙的交互方式便于使用者了解常用传统木工工具以及榫卯结构的历史传承和变革。尽管题材小众，但“榫卯”在上线20日时，就取得了16万的下载量，并连续一周停留在App Store教育类排名第二的位置。毫无疑问，这款应用本身是很难挣钱的。然而在设计师的努力下，普通人通过手机、平板就能像玩游戏一样了解中国传统榫卯技艺，从而掀起全民重视榫卯技艺运用以及购买采用精美榫卯结构家具的热潮。因此，在目前家具设计界以市场为导向、以用户需求为中心的大势下，这款应用对榫卯技艺重新发挥光彩具有重大意义。
3.2 建筑设计
由于现代计算机解析技术的发展，复杂的力学计算得以实现，加上木材易于加工和拼接的特性，现代木建筑从平面到空间都发展成了一种格外自由的形态，打破了传统的几何构造，这也对节点的刚度和自由度提出了新的要求。世界上最大的现代木质建筑位于苏黎世市中心，是媒体集团Tamedia出资兴建的一座7层的木质建筑（图2）。日本建筑师坂茂在不依靠金属部件的情况下，完全用木栓来衔接固定木梁和其他木结构（图3），通过木头能屈伸的特性，从而实现大梁的别致造型。坂茂本人也表示，这座房屋能得以实现，除了脱胎于中国传统的榫卯工艺以外，也离不开瑞士现代的高超木质建筑技术。在敲定设计方案的基础上，他用近2 000 m3循环再生的云杉木，打造出每一个部件和榫卯结构，然后像搭积木、拼装玩具般，用榫卯结构将各个独立的部件连接在一起。如此既融合环保的理念，契合复古的风尚，也反映了开拓创新的时代要求。
图1“榫卯”App
Fig.1“Tenon”App
图2办公大楼
Fig.2Office block
图3结构工程
Fig.3Structure engineering
这座7层的木质建筑不仅让我们见识到了瑞士木质机械加工技术的高超，也让我们开始重新审视传统观念上榫卯结构对材料选择的局限性。在现代榫卯的创新上，有很多榫卯结构顺应机械加工的工艺改变了一些传统的式样。在材料的选择上，非常多的木材基本能适应榫卯的强度要求，并不一定局限于红木，中国古代家具也采用楠木、榆木、樟木及其它硬杂木。企业完全可以像温莎椅那样考虑环境友好型、人工速生性木材，通过一些先进的木材改性技术，用科学的手段增加其附加值，从而解决榫卯的应用难题。不得不说，科技创新确实是榫卯在现代焕发新光彩的一项重要推动力。
在庆幸榫卯在现代木结构建筑中有如此广阔的应用前景的同时，我们也要认识到木头的材料特性。解决榫卯运用于高层建筑难题的关键点就是要解决其在新材料上运用的可行性。榫卯技艺使得只要是具有一定强度的材料，都可以用这种方式进行结构的组装，这就使得榫卯走出单纯木工器物范畴，更具有时代性，适用于更多领域。榫卯和当代建筑架构都是充分利用力学对于材料的作用以产生稳定效应的结合体。为了探索榫卯在新材料方面运用的可行性，中国传统榫卯结构的研究必须建立在定性和定量的基础上，首先通过测绘获得最佳的结构尺度数据，然后通过三维CAD技术对榫卯结构进行仿真模拟[5]。在做好数据准备的基础上，在实践中验证现代材料（如塑料、合金等）替代传统结合部位的可能性，从而探讨传统榫卯技艺与现代材料的可融性。
4 结语
榫卯工艺是一项兼备文化属性和科学理性的工艺[6]。在它质朴的外表下，有着不为现代人所了解的寓意和复杂构造。现代生产技术条件为榫卯工艺生产模式的变革创造了条件，系统化的数据准备以及新材料的开发是榫卯工艺创新的前提[7]。除了在技术和设计上的创新以外，挖掘现代人的市场消费潜力和扩大其市场份额也至关重要。重新唤起民众对榫卯工艺的认识需要结合三维虚拟演示技术，从而普及大众对中华优秀传统榫卯工艺的认识。
榫卯结构是传统木作的灵魂，现代人从这些精妙结构中可以感受到中华民族传统技艺的高超。传统榫卯结构的现代化传承[7]，需要设计师结合现代设计，挖掘传统榫卯结构在家具设计中的独特理念，更好地推动榫卯结构在现代设计中的使用[8]。
作者简介：苏剑萍（1995-），女，本科生，主要从事家具设计方面的研究。
参考文献：
［1］杨波.浅析榫卯结构在当代家具设计中的传承[J].人间，2016，196（1）：295.
［2］李晴.浅析榫卯之美[J].美术教育研究，2015（1）：66-67.
［3］罗艺晴.浅谈中国传统的榫卯结构[J].山西建筑，2009，35（24）：25-27.
［4］张洵.传统家具结构在现代材料和工艺中的探索[D].无锡：江南大学，2007.
［5］刘婷婷，昂杨.榫卯结构的传承与设计转化应用[J].科教导刊：电子版，2015（14）：114.
［6］薛坤.榫卯结构现代化转化的探索[J].家具，2009（6）：60-63.
［7］刘秋云.探析榫卯结构在现代家具设计中的传承与创新[J].美与时代（城市版），2015（8）：63-64.
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