中国榫卯结构与家具中的应用创新

榫卯结构是中国古典建筑和家具的传统连接方式，是中国家具对世界家具文化的独有贡献。本文介绍了榫卯的起源、分类和加工方式，引申出古典家具到现代家具结构的演变和连接方式的改变，以及整木定制的连接方式和问题。在对比了欧美橱柜行业的连接方式之后，从榫卯工艺传承角度对美国木得易隐形连接件做了比对分析，并介绍了中国整木定制行业对它的创新应用。

1. 榫卯与中国家具

榫卯结构起源于中国。目前考古发现最早的榫卯结构来自于宁波的河姆渡文化遗址，距今已经有7000年历史。当时的木结构建筑使用干栏式，使用最基本的榫卯来连接木质构件，是后来各种复杂榫卯的起源。

随着中国木质建筑工艺水平的发展，榫卯结构也演变得越来越复杂和精巧。目前看到的古建筑基本都是用木梁柱作为框架，梁柱之间使用复杂的斗拱结构结合。榫卯结构在中国发展到了巅峰，这在木结构历史上是独一无二的，世界上没有任何一个民族发展出如此复杂的建筑构架方式。

历史上，家具的发展一直深受建筑的影响，无论是在材料、风格、结构，还是在工艺上都是如此。因此中国古典家具也是梁柱构架，并使用榫卯连接，经历多年的发展，榫卯结构在明清时代达到风格和工艺的巅峰，成为中国古典家具的代表。

明清家具简约、内敛、优美的风格，和榫卯结构是分不开的。榫卯结构的连接完全隐藏在家具部件内部，家具部件本身就是连接件，不需要额外使用连接件，家具的造型流畅简洁。榫卯可以在较小的部件上实现最大的结构强度，所以家具用料才可以精简到极致，达到减之一分则少的设计境界。

在中国家具达到巅峰的明清时期，欧洲也正处于文艺复兴阶段的高峰，巴洛克风格（1600-1750）和洛可可风格（1700-1800）正在欧洲风行，并对欧洲随后的艺术、建筑、家具、装饰风格产生了深远的影响。

欧洲建筑材料以石材为主，受其风格影响，欧洲家具以块面结构为主，曲线多变，雕刻华美，描金涂漆。

巴洛克风格家具

在家具的结构上，欧洲家具的连接方式比较简单，大多使用木钉和木棒隼，并使用胶粘加固，虽有简单的榫卯应用，但仍处于非常初级的水平，也并非是家具的主要结构连接方式。

综上所述，榫卯起源于中国，虽然并非中国独有，但只在中国才从结构、形制、加工工艺、艺术价值方面发展到了前所未有的高度，并成为中国建筑和家具文化中核心的部分之一。

2. 榫卯的分类

随着家具制造工艺的发展，家具榫卯发展和衍生出了许多不同的种类，用于实现家具部件的制造和部件之间的连接。因为尺寸和强度所限，总体来说家具榫卯要比建筑榫卯简单得多，但是根据应用需要发展出了很多特有的结构，很多结构除了具有实用性之外，还有很高的工艺美术价值，是家具设计风格中非常重要的组成部分。

按照用途，家具中的榫卯可以分为以下几个大类：

2.1 拼板

拼板工艺用于将较窄的板材拼成宽板，比如桌面、椅面、门芯板等。拼板至今仍是木业备料的基本工序，拼板的质量和稳定性对成品品质有着重要影响。除了最简单的侧面拼接之外，对品质要求更高的工厂往往会采用人字槽拼、搭口拼和穿条拼等工艺来增加胶合面积，提高产品稳定性。

2.2 拼板嵌端

拼板嵌端用于在直拼板的端头加装横板，如桌面板端头、门板的边框等。除了遮盖木材端头使其更美观之外，也有固定拼板宽度方向防止变形、增加稳定性的作用。

2.3 直料纵向接长

将短料纵接成长料也是一种榫卯工艺，现代家具基本都会使用指接工艺，适合用设备进行批量高效生产。在手工业阶段，则完全要通过榫卯结构来实现。

2.4 弯曲件的制作

在中国古典家具上，普遍使用弯曲和弧形部件，加工时用榫卯将短料接长，或将弯曲部件连接。

2.5 框架的连接——平面嵌入

在家具部件连接时，平面嵌入或者开口嵌入是最简单的连接方式，对工艺精度要求最低，可以节约人工，但强度和耐用性也是最低的。

2.6 框架的连接——开口插入

开口插入是开口嵌入的升级，比嵌入增加了结构接触面积。通过过盈配合，在榫头和卯眼之间产生摩擦力，使家具的结构更加稳固。

2.7 框架的连接——夹角连接

夹角连接是在制作“L”型或者边框型部件时，发展出来的特有连接方式。

2.8 箱框结构

代表性的箱框结构有抽屉盒、柜子柜体等平板连接而成的箱式结构，称为箱框结构。需要用榫卯将平板连接在一起。其中应用最广泛的就是各种各样的燕尾榫，坚固、美观、耐用。

2.9 方材三方向连接

将长、宽、高三个方向的方材部件连接在一起，这是工艺难度最高，也是最具美感的榫卯结构。尤其是其中的综角榫，代表着中国家具榫卯的工艺巅峰。在综角榫连接完成后，整个家具浑然一体，结构流畅自然，完全看不到连接点，是明清家具的重要特征。

3. 榫卯的加工

传统工艺完全是由工匠手工加工，榫卯的复杂程度和精度也是家具价值的重要组成部分。加工榫卯的工具仍然是木匠的传统工具：刨、凿、锯、钻、锉等，只是根据榫卯的特点，发展出专业形制和尺寸的工具。工匠手工作业的速度很慢，每个榫卯都要从计算、划线开始，先初步下料，再一步步精修、试装和微调，直到达到完美效果才可以。一旦任何一步加工失误整个部件就报废了，又要从头开始。

对熟练工匠的依赖一直是制约榫卯结构大范围应用的瓶颈，复杂手工劳动带来的效率低下也大大增加家具制造的人工成本。近几年，国内已经开发出专用的榫卯加工中心，可以加工出包括综角榫在内的复杂榫卯。常用榫卯的参数已经预存在设备里面，只要根据部件规格输入尺寸参数即可自动完成加工，普通工人经过培训即可操作，生产效率比手工大大提高，是红木家具企业实现工业化和批量化的加工利器。

4. 现代家具的连接方式

4.1 板式和框式结构

当家具的原材料从木材变成了刨花板、中纤板、胶合板等人造板之后，家具的外形和结构也发生了根本性的变化，我们称之为现代家具。现代家具和古典家具最大的不同是结构的变化。古典家具是框式结构，使用木材方材作为原材料，通过榫卯结构组成框架支撑全部荷重，再围合板件于框架之上，用于分隔和封闭空间，板材是不承重的。现代家具使用标准尺寸的人造板加工成板式部件，再以专门的连接件将部件结合装配成箱式结构，板件既是承重构件，又起分隔及封闭空间的作用。因为人造板的强度和厚度所限，榫卯结构无法使用于板式家具。

4.2 板式结构的连接方式

板式结构使用专业的金属连接件来连接，目前应用最广泛的为偏心式连接件，市场一般称之为三合一连接件。它在两个部件上分别预埋螺杆和偏心螺母，组装时通过旋转偏心螺母锁紧螺杆，完成部件的连接。三合一连接件基本已经成为行业标准，各种设备、软件、工艺和标准的设计都以它为基础，它的应用成熟、资源丰富、价格低廉、配套完善，是板式结构的重要组成部分。从业人员对其认知度也很高，对企业来说完全没有学习和培训成本。

5. 整木定制的连接方式

三合一连接件最初是为刨花板、中纤板等材质的板式家具设计的，在板式成品家具上的应用成熟广泛，已经被市场广泛认可。但板式家具因为成本较低，在市场中一直处于中低端定位。最近几年以来，随着中国中产阶级消费能力的提升，实木家具成为中端市场的主流，只要经济条件允许，一般消费者都会首选实木产品。跟随市场的需要，原来板式定制的橱柜、衣柜、书柜、室内门等也发展为实木定制，统称为整木定制。最近五年，整木定制在中国进入了黄金发展期。

整木定制虽然使用了实木制作门板、装饰线条等，但柜体仍然是板式结构，即使是使用实木拼板，其规格和人造板是一样的，生产工艺和连接方式仍然习惯性沿用板式家具模式。然而，直接将三合一连接工艺应用到整木定制产品，会带来以下的问题：

（1）外观无法满足消费者对实木家具的期望。三合一连接件会在家具表面留下很多螺丝孔，而一般消费者心目中的实木家具都应该是榫卯结构的浑然一体。外观问题会大大影响产品的价值感。为了达到传统家具的外观效果，少数高端实木定制企业坚持使用榫卯和木棒榫工艺，整装出厂，但生产和运输成本都大大增加。

（2）实木的湿涨干缩远大于刨花板，传统家具都会留有伸缩缝来吸收变形。而板式结构是不需要有这方面的考虑的，三合一是完全的刚性连接，没有涨缩的余地。因此在实木定制产品上木材的轻微变形就会造成三合一连接结构的破坏。

既然三合一并不是整木定制的理想连接方案，那么整木行业到底需要什么样的连接件呢？根据行业的特点，简单来说最好能够满足以下要求：

（1）加工简单，不像榫卯加工那么费时费力；

（2）坚固耐用，至少要达到三合一的强度；

（3）弹性结构，可以适当吸收实木变形；

（4）无孔外观，提升产品的外观价值；

（5）快速安装，部件出厂后可以进行现场快速安装，节约安装人工费；

（6）多次拆卸，考虑到实木产品较高的售后几率，任何一个部件最好都可拆卸，方便有问题出现时单独返厂 。

那么，究竟有没有满足上述要求的产品呢？

6. 欧美橱柜行业的连接方式

在发展多年的欧美家居行业，家具制造中已经很少使用三合一来连接。一方面三合一工艺有上述提到的弱点，另一方面也是差异化竞争的需要。以美国橱柜市场为例，前三大橱柜品牌占据了市场份额的80%，企业的规模足以支撑开发自己专有的工艺结构和连接件，形成自己独有的产品特点和竞争力。下图是美国两家橱柜企业的产品，其结构连接方式是完全不一样的，都是自己的专有结构。

下图是一家意大利橱柜企业的柜体结构，仍然使用木棒榫打胶的方式现场连接，完成之后的结构一样坚固耐用，只是不能拆卸。

7. 榫卯结构的替代连接件

美国木得易公司（Modular System Inc）位于美国的汽车城底特律，前身是创立于1928年的一家机车修造厂，在机械加工和金属热处理方面积累了丰富的经验。1965年后转型为家具连接件制造商，一直根据行业的发展研发新型产品。上世纪70年代，美国家具行业从传统结构发展到板式结构，也面临与今天中国整木定制企业一样的连接问题。木得易将原来的实木家具连接件经过改造开发，使之也可以用于板式结构，不仅解决了三合一的缺陷，并且具有和框式结构同样的强度。之后的几十年里，木得易成为北美板式实木家具企业的主流产品，并行销欧洲和全球市场。

即使是第一眼，我们也很容易发现木得易隐形连接件和榫卯结构的传承关系。

下面这枚“小钢炮”，是不是和木棒榫道理一样呢？木棒榫通过吸胶膨胀产生摩擦力紧固连接，小钢炮本身就是弹性材质，被压缩时即产生巨大的膨胀力，无需打胶也无需等待，可马上完成连接。

传统榫卯结构产品部件就是连接件，木得易则是专用连接件；传统榫卯连接材质是木材，木得易则是高强度的金属材料；正是因为材料强度更高，与传统榫卯相比，木得易的尺寸大大缩小了。

木得易在实木板式产品，也就是实木定制行业中能够得到广泛应用，是因为它解决了以下问题：

（1）加工简单。工厂的工作量和使用三合一时相当。尤其对于没有数控设备开孔的工厂，计算孔位的工作非常简单，开孔出错率很低；

（2）坚固耐用。高强度金属材质强度是三合一的三倍，是目前强度最高的连接件，基本可以实现榫卯的强度和稳定性；

（3）弹性结构。金属榫卯均为内凹的弹性造型，榫卯之间连接是有伸缩余量的，可以在一定范围内吸收实木的膨胀收缩；

（4）无孔外观。和榫卯一样，安装完成后连接件不可见，外观流畅整洁；

（5）快速安装。部件预埋出厂后，现场安装只需要插入锁定即可，节约50%左右的工作量；

（6）多次拆卸。任何一个部件都可单独抽出。

8. 钢榫卯在中国整木定制行业的特别应用

中国的整木定制行业在全球都是一种独一无二的现象，欧美绝大部分的实木家居，如橱柜、衣柜、木门、楼梯、木饰面等都是标准规格，批量生产，仓储销售。中国则不同，因为现在还缺乏统一的建筑标准，家居产品也无法按标准批量生产，只能根据每家每户的尺寸单独设计定制生产。所以中国整木定制行业的工艺需求和欧美有明显的差异。正是因为产品和工艺不同，木得易在中国被用于很多创新领域。

比如，实木墙板的内部连接。以前墙板只能是整片出厂，尺寸很大，运输安装都不方便，遇到售后问题拆卸返厂更是麻烦。做成拆装结构之后，运输更加方便。部件之间可以互换，便于快速补货。如遇售后问题更换部件即可，再也不需要整件返厂 。

拼框门的连接。以前使用木棒榫打胶连接，在胶固化时需要用夹具固定。耗时长，占用场地大。用木得易小钢炮之后不需要再打胶，安装完成即可出厂。

楼梯踏步，使用钢钉扣做成可拆卸结构。一方面方便维修更换，另一方面客户可以根据家居风格定期更换不同风格的踏步，一套楼梯，百变效果。

框式结构的书架是无法使用三合一的，要通过小钢炮连接实现拆装结构。

开放式展示柜，浑然一体的外观，正是榫卯结构所无法替代的工艺美感。

结 语

榫卯是中国传统家具工艺的精华所在，也是支撑当代红木家具价值的重要部分。如果要让榫卯对世界家具行业贡献出更大的价值，为更多的家庭所使用和欣赏，我们不仅要恪守传统，更要在加工方式、产品方式上不断创新，才能让榫卯在当代焕发出越来越旺的生命力，让我们的传统文化不仅得到传承，更能得到发展。

文章来源：网络

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