Application of Fast-growing Fir on Offi ce Furniture

■劉明輝1孫德林2張倩3劉德友4Liu Minghui1& Sun Delin2& Zhang Qian3& Liu Deyou4

(1.2.3.4.中南林業(yè)科技大學(xué)家具與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院,湖南長(zhǎng)沙 410004）

速生杉木在辦公家具中的應(yīng)用探析

Application of Fast-growing Fir on Offi ce Furniture

■劉明輝1孫德林2張倩3劉德友4Liu Minghui1& Sun Delin2& Zhang Qian3& Liu Deyou4

(1.2.3.4.中南林業(yè)科技大學(xué)家具與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院,湖南長(zhǎng)沙 410004）

摘 要：為了提高速生杉木的利用率，擴(kuò)大速生杉木的使用范圍。文章通過(guò)分析速生杉木的力學(xué)特性、材色特征以及肌理特點(diǎn)等材料特性，并總結(jié)和歸納基于材料特性的速生杉木辦公家具設(shè)計(jì)方法，為速生木材在辦公家具中的應(yīng)用提供相應(yīng)參考。

關(guān)鍵詞：速生杉木；材料特性；辦公家具；設(shè)計(jì)方法

中圖分類(lèi)號(hào)：TS664.02

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：?A

文章編號(hào)::1006-8260(2015)05-0024-02

基金項(xiàng)目:中南林業(yè)科技大學(xué)研究生科技創(chuàng)新基金（編號(hào)：CX2014B15）

Abstrraacctt::To improve the utilization rate and enlarge the using range of fast-growing fi r, the material characteristics of fast-growing fi r such as mechanics, color and texture characteristics were analyzed in the article.In order to provide a relevant reference for the application of fast-growing fi r on offi ce furniture, the design methods of the fast-growing fi r offi ce furniture that based on the material properties were summarized.

KeyWoorrddss::Fast-growing Fir; Material Characteristics; Offi ce Furniture; Design Method

辦公家具是指在人們的日常生活和社會(huì)活動(dòng)中為承擔(dān)人類(lèi)的辦公活動(dòng)而配備的必須用具[1]。中國(guó)擁有龐大的辦公機(jī)構(gòu)和人員，對(duì)于辦公家具需求量非常大[2]，辦公家具的市場(chǎng)銷(xiāo)售額約占整個(gè)家具行業(yè)的1/3以上[3]，因此每年需要消耗十分龐大的資源。而隨著資源尤其木材資源的日益缺乏，尋求新型辦公家具材料已迫在眉睫。

速生杉木（Cunninghamia lanceolata）是我國(guó)南方主要的速生材種類(lèi)之一，其面積占全國(guó)商品林面積的1/4、南方人工林面積的1/2[4]。但由于速生杉木存在結(jié)構(gòu)疏松、強(qiáng)度和硬度低、不耐磨、易吸濕、尺寸不穩(wěn)定等缺陷而在辦公家具上使用較少。如何將其有效的應(yīng)用于辦公家具的設(shè)計(jì)之中是眾多辦公家具生產(chǎn)企業(yè)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)者經(jīng)常思考的問(wèn)題。本文擬對(duì)速生杉木的材料特性進(jìn)行分析，并針對(duì)其材性簡(jiǎn)要?dú)w納速生杉木辦公家具的設(shè)計(jì)方法，為速生杉木的高效利用提供一定的參考。

1 速生杉木的材料特性

設(shè)計(jì)與材料是密不可分的[5]，因此在利用速生杉木進(jìn)行辦公家具設(shè)計(jì)之前，需要對(duì)速生杉木的材料特性進(jìn)行了解，從而使速生杉木能更好的應(yīng)用于辦公家具中。

1.1 力學(xué)特性

材料的物理力學(xué)性能是指材料抵抗外力與形變所呈現(xiàn)的性能，受到材料密度、硬度、干縮性等因素的影響。杉木屬于低密度木材（0.286-0.408g/cm3），是我國(guó)最輕的木材之一，其強(qiáng)度和耐磨性均不高，速生杉木的靜曲強(qiáng)度為41.9-46.0 MPa，彈性模量一般為6801-6909 MPa，順紋抗壓強(qiáng)度一般為24.4-31.0 MPa[6]，但易吸濕減濕、干縮性小、不易發(fā)生變形、翹裂。

1.2 材色特征

1.2.1 清新的自然色彩

木材顏色是木材表面視覺(jué)物理量的一個(gè)重要特征，是產(chǎn)品設(shè)計(jì)與生產(chǎn)中重要影響因素之一。杉木種類(lèi)繁多，但在材色上差別不大。杉木材色清新自然，顏色一般為淺黃、黃白或淺黃褐色；早晚材的材色略有差別，一般早材顏色淺而晚材顏色較深；心材與邊材也有區(qū)別，心材一般為淡黃褐色，偶爾略帶微紅，邊材一般為黃白色。若對(duì)杉木的色彩按照色相、明度以及純度三種基本性質(zhì)進(jìn)行更加準(zhǔn)確的判定和分析，其色相屬于黃色系和橙色系之間，明度趨于中明度、純度較低。圖1中的杉木板材顏色清晰、溫暖輕快、親切宜人。

1.2.2 多樣的人造色彩

杉木雖然色彩清新，但單一素雅的顏色同時(shí)也給杉木在家具中的設(shè)計(jì)和利用造成很大局限性。而使用染料、顏料或化學(xué)藥劑等給杉木進(jìn)行染色或通過(guò)高溫碳化對(duì)杉木進(jìn)行處理，能夠獲得更多色彩的杉木材料。圖2為通過(guò)控制碳化的條件而獲得不同顏色的碳化杉木，能夠帶給人不同的視覺(jué)感受，尤其深色的給人深沉穩(wěn)重之感而適合用于大型辦公空間等較莊重的場(chǎng)所。

1.3 肌理特點(diǎn)

木材的自然肌理是指木材本身所有的天然肌理，是由木材的細(xì)胞組織結(jié)構(gòu)所決定的，是木材的成分、物理化學(xué)特性和表面肌理等所顯示的特征。木材的肌理特征主要是通過(guò)木材的紋理表現(xiàn)出來(lái)的。杉木的肌理特征非常豐富，主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是杉木紋理通直，年輪明顯，木紋清晰，表面較光華整潔，給人清新、干凈、細(xì)膩的感覺(jué)；二是杉木本身多節(jié)疤，且節(jié)疤多為“活節(jié)”，這對(duì)家具使用性能、結(jié)構(gòu)性能均無(wú)大的不良影響，同時(shí)又能體現(xiàn)出杉木家具的“實(shí)木感”。如圖3所示，節(jié)疤給人一種真實(shí)的質(zhì)感，若經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)和處理會(huì)有更好的效果；圖4為經(jīng)過(guò)拉絲后的杉木材，凹凸不平的紋理能夠帶給人更加明顯觸感。

2 速生杉木辦公家具設(shè)計(jì)

2.1 針對(duì)力學(xué)特性的杉木辦公家具設(shè)計(jì)

杉木由于其密度低、材質(zhì)較軟、硬度較低，導(dǎo)致杉木力學(xué)強(qiáng)度不高，因此在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)杉木家具時(shí)，應(yīng)更加注意其力學(xué)性能。而與一般的民用家具相比，辦公家具因其使用環(huán)境對(duì)材料有不同的要求，所以在將速生杉木用于辦公家具時(shí)，需要針對(duì)速生杉木的力學(xué)特征進(jìn)行設(shè)計(jì)。

首先，辦公家具由于其使用要求而需要具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，而結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與其家具所使用的材料有很大的關(guān)系，因此在設(shè)計(jì)速生杉木辦公家具時(shí)要注意避免速生杉木作為支撐、承重等家具受力部位的主要用材而在多人辦公空間的出現(xiàn)。因?yàn)槎嗳宿k公空間由于其使用人數(shù)較多、人員流動(dòng)較大，所以家具用材一般強(qiáng)度高質(zhì)量輕，家具實(shí)體占用空間少。因此將杉木用于辦公家具時(shí)：第一可以與其他材料結(jié)合，承重部位使用其他高強(qiáng)度材料；第二可以增加家具構(gòu)件尺寸，在承重部位使用大尺寸的杉木構(gòu)件。如圖5所示，圖中的辦公桌運(yùn)用杉木和鐵藝結(jié)合的方式，用鐵構(gòu)件替代杉木構(gòu)件來(lái)做支撐即增加了家具的穩(wěn)重感又不會(huì)使人感覺(jué)底部過(guò)于龐大。

其次，辦公家具中如辦公桌、會(huì)議桌等由于長(zhǎng)時(shí)間被人們使用，經(jīng)常與外物發(fā)生接觸和摩擦，所以要求其使用的材料具有良好的強(qiáng)度和耐磨性能。由于速生杉木的硬度低、耐磨性差，因此將杉木用于會(huì)議桌或個(gè)人辦公桌的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)時(shí)：第一，可以在桌面使用頻繁的區(qū)域使用經(jīng)過(guò)改良處理后提高了硬度和耐磨性等性能的處理材；第二，可以將玻璃、亞克力等耐磨材料直接安放在杉木的表面以避免物體與杉木的接觸。如圖6所示，將玻璃直接安放于會(huì)議桌的桌面上，避免了人們工作時(shí)與杉木的直接接觸，從而減少對(duì)家具的損傷，延長(zhǎng)其使用壽命。

再次，可以將速生杉木進(jìn)行改性處理，如表面強(qiáng)化等。通過(guò)相關(guān)研究[7]發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)低分子量酚醛（PF）樹(shù)脂浸漬和表面熱壓密實(shí)后杉木的性能有較大改善，其彈性模量可達(dá)到11023.92MPa、靜曲強(qiáng)度可達(dá)到80.33MPa、順紋抗壓強(qiáng)度為42.16MPa，且前期試驗(yàn)的結(jié)果表明改性后杉木的表面耐磨性也較未改性的材料提高

了近3倍。因此，改性杉木材能彌補(bǔ)杉木的自然缺陷，滿(mǎn)足辦公家具設(shè)計(jì)及生產(chǎn)的要求，達(dá)到劣材優(yōu)用的效果。

■圖1　杉木本色

■圖2　經(jīng)過(guò)處理后的杉木色彩

■圖3　杉木節(jié)疤

■圖4　杉木拉絲效果

■圖5　杉木辦公桌

■圖6　杉木會(huì)議桌

■圖7　多人辦公桌

2.2 針對(duì)材色特征的杉木辦公家具設(shè)計(jì)

2.2.1 自然色彩的運(yùn)用

杉木自然特色具有溫暖、輕巧、柔軟、親近等視覺(jué)特征，會(huì)使人產(chǎn)生明快、樸實(shí)、清新、純潔的心理感受。因此在運(yùn)用杉木本身材色進(jìn)行家具設(shè)計(jì)時(shí)，必須把家具的使用范圍和使用環(huán)境作為影響因素進(jìn)行考慮。

辦公家具的色彩運(yùn)用應(yīng)服從空間功能的需求，如用棕、黑色來(lái)裝點(diǎn)會(huì)議室，給人凝重感，促使人集中思考；職員工作區(qū)的家具多以淺白色為主，有助于保持心情平靜從而提高職員工作狀態(tài)和工作效率。根據(jù)有關(guān)醫(yī)學(xué)研究，淺黃或綠色具有鎮(zhèn)靜神經(jīng)、降低眼壓、舒緩眼睛疲勞、改善肌肉運(yùn)動(dòng)能力等作用[6]，所以將杉木根據(jù)材料本色應(yīng)用于辦公家具主要有以下幾個(gè)方面：一是作為裝飾應(yīng)用于辦公區(qū)域的家具中，能一定程度上減輕員工的壓力、舒緩神經(jīng)、消除疲勞，從而提高工作質(zhì)量；二是作為主材用于休閑區(qū)域的家具中，在休息區(qū)域使用本色的杉木制作家具，能使員工在休息區(qū)得到較好的放松，壓力得到更好的疏解，從而為之后的工作提供良好的狀態(tài)。如圖7所示，將杉木用作工作臺(tái)面及裝飾，杉木清新的自然色彩一定程度上能調(diào)節(jié)員工心情，舒緩員工的壓力。

2.2.2 人造色彩的運(yùn)用

不同的色彩給人帶來(lái)的視覺(jué)感受和心理作用也是不同的，杉木的自然色彩雖然能給人溫暖，但若用在一些比較莊重、沉穩(wěn)的環(huán)境中時(shí)難免會(huì)有種不協(xié)調(diào)的感覺(jué)，而人造色彩的使用一定程度上能夠彌補(bǔ)這些缺憾。圖8是用碳化杉木制作成的書(shū)柜，顏色上擺脫了杉木本色的清新明快而顯得更沉穩(wěn)大氣。

2.3 針對(duì)材料肌理特點(diǎn)的杉木辦公家具設(shè)計(jì)

2.3.1 突出杉木的自然紋理

杉木紋理通直、組織較為致密，將其應(yīng)用于辦公家具設(shè)計(jì)中，能夠使生產(chǎn)出來(lái)的家具一方面能給使用人員帶來(lái)親近自然的感覺(jué)，一定程度上舒緩壓力，另一方面能夠增加企業(yè)本身的形象。而在家具生產(chǎn)過(guò)程中，都會(huì)對(duì)實(shí)木家具采用涂飾工藝用來(lái)對(duì)木材表面起保護(hù)和裝飾，且通過(guò)表面涂飾的方法，木材表面可以呈現(xiàn)不同的肌理效果。因此，在設(shè)計(jì)和制作具有材料肌理特征的速生杉木辦公家具時(shí)：一方面，在設(shè)計(jì)中保留杉木特有的紋理，在制作時(shí)采用透明涂飾進(jìn)行處理，通過(guò)使用無(wú)色透明的油漆進(jìn)行涂飾，能過(guò)充分展現(xiàn)杉木的自然紋理和自然彩色，使人們從感官上有一種身臨自然的清新之感，同時(shí)也能在潛移默化中提高人們的環(huán)保意識(shí)。另一方面，可以采用碳化、拉絲、做舊等方法對(duì)杉木進(jìn)行處理，以改變杉木本身的肌理獲得不同的效果，從而擴(kuò)大杉木的使用。圖9中所示的杉木抽屜柜，表面通過(guò)做舊后增添了一種滄桑感，使家具變得穩(wěn)重。

2.3.2 針對(duì)節(jié)疤的設(shè)計(jì)

節(jié)疤是杉木的一大特色，能很好的表現(xiàn)出杉木家具的實(shí)木質(zhì)感，但由于人們對(duì)于杉木節(jié)疤的心理感受和接受程度的不同，因此對(duì)于節(jié)疤的處理是杉木家具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。對(duì)于杉木節(jié)疤的處理大致有三種方式：第一是進(jìn)行刻意的保留，即在設(shè)計(jì)和制作時(shí)有意識(shí)的對(duì)杉木材料進(jìn)行選擇，避免由于節(jié)疤太多而引起的視覺(jué)混亂；第二是進(jìn)行強(qiáng)化處理，將節(jié)疤作為視覺(jué)中心，以突出其特有的自然美感和實(shí)木質(zhì)感，同時(shí)避免節(jié)疤太多引起的干擾，第三是對(duì)節(jié)疤進(jìn)行弱化處理，即將其隱藏起來(lái)，通過(guò)設(shè)計(jì)和制作將節(jié)疤顯著的材料應(yīng)用與家具內(nèi)部或者外部隱蔽的部位。圖10中的杉木書(shū)柜在旁板上通過(guò)對(duì)節(jié)疤的分布進(jìn)行設(shè)計(jì)和處理，即增加了家具的實(shí)木質(zhì)感又避免了節(jié)疤帶來(lái)的視覺(jué)混亂。

辦公空間是辦公人員之間工作、交流、協(xié)作的主要場(chǎng)所，人們工作中的大部分時(shí)間都在這里度過(guò)[8]，家具的使用要考慮到大多數(shù)員工的審美需求和功能需求，因此對(duì)節(jié)疤的處理上就需更加注意。當(dāng)杉木作為非主體材料被用于辦公家具中時(shí)，可以對(duì)材料進(jìn)行加強(qiáng)處理，刻意突出材料中的節(jié)疤，與周?chē)纬蓪?duì)比，打破辦公家具設(shè)計(jì)的單調(diào)性，增加視覺(jué)沖擊點(diǎn)，對(duì)員工的神經(jīng)產(chǎn)生刺激，從而提高工作積極性；當(dāng)杉木作為辦公家具的主要用材時(shí)，在設(shè)計(jì)和制作中就需要杉木的取材和使用進(jìn)行處理，對(duì)材料上的節(jié)疤采取有目的的保留或者隱藏，如用杉木制作書(shū)柜或者文件柜時(shí)，對(duì)門(mén)板的杉木材料進(jìn)行選擇，刻意保留節(jié)疤出現(xiàn)的位置或者直接避免節(jié)疤的出現(xiàn)，而將有節(jié)疤的材料用于旁板、層板、背板等較為隱蔽的部位，以避免由于節(jié)疤對(duì)員工內(nèi)心照成的影響而導(dǎo)致的工作效率下降。

■圖8　碳化杉木書(shū)柜及細(xì)節(jié)

■圖9　做舊杉木抽屜柜

■圖10　針對(duì)節(jié)疤處理的杉木書(shū)柜

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，對(duì)材料進(jìn)行的設(shè)計(jì)是基于對(duì)材料特性的了解之上的。因此，在進(jìn)行速生杉木辦公家具設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)速生杉木的材料特性進(jìn)行充分認(rèn)識(shí)，了解杉木自身材性的優(yōu)缺點(diǎn)以及特別之處，將速生杉木的材料特點(diǎn)與辦公家具設(shè)計(jì)的要求想結(jié)合，是將速生杉木更好的應(yīng)用于辦公家具中的關(guān)鍵之一，也是更好地設(shè)計(jì)速生杉木辦公家具的關(guān)鍵所在。

（責(zé)任編輯：北 方）

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