從產(chǎn)——銷結(jié)合起來的觀點來看,家具設(shè)計必需是造型——功能——結(jié)構(gòu)三者的平衡。
然而這三者之間經(jīng)常會起沖突,有時為了遷就造型而犧牲了功能或結(jié)構(gòu)。
當然,有經(jīng)驗的家具設(shè)計師還必需考慮:
——節(jié)約材料:零件的大小恰到好處,既符合造型的要求,又達到結(jié)構(gòu)的要求,同時又在適當?shù)牡胤接蒙线m當?shù)牟牧稀?/p>
——保修:綠色經(jīng)濟要求家具要經(jīng)久耐用,設(shè)計時要考慮“脆弱“部分將來容易保修或更改零件。
——技術(shù)、設(shè)備條件:設(shè)計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,不要為了某個設(shè)計而去買新設(shè)備,但這也得看產(chǎn)量,計算值不值得,也可以考慮外包,但設(shè)計師必需心里有數(shù)。
載荷
回來談結(jié)構(gòu)設(shè)計,結(jié)構(gòu)設(shè)計首先必需先討論載荷,什么叫載荷,就是對外力的承受力,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)還是動態(tài)的。
載荷設(shè)計還必須考慮家具在搬遷,運輸過程中所受到的外力。
綜合上述,我們有了一個初步的載荷數(shù)據(jù),下來就先設(shè)計一個實驗性的結(jié)構(gòu)。
但載荷的數(shù)據(jù)一般是很難準確地獲得的,因此還需要直覺、經(jīng)驗和判斷。
同時,由于所使用的材料不一樣,強度也不一樣,因此必須了解所使用的木材的抗彎強度、抗壓強度等等材性。
將實驗性的結(jié)構(gòu)進行測試,并且進行力學(xué)分析,測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,用這個方法來確定零件尺寸的大小,當然這只是理想的數(shù)學(xué)模型,實際上現(xiàn)實的情況可能更為復(fù)雜,因此經(jīng)常需要依靠經(jīng)驗來判斷,并且進行反復(fù)的測試,甚至重新設(shè)計“實驗性”的結(jié)構(gòu),一直到零部件沒有超負荷為止。
當然零部件大小的設(shè)計,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,才能進行連接設(shè)計,當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,這些接合點經(jīng)常是家具最薄弱的部分。
過去 也有人對“接合”做過研究,但大都停留在定性的研究的層面上,只能以“更好”或“強度更大”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,對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,對我們進行結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了很好的基礎(chǔ),已經(jīng)可以讓我們以性能測試來檢驗結(jié)構(gòu)設(shè)計了。
雖然,這些理想化的數(shù)字模型,未必符合現(xiàn)實的情況,但卻與現(xiàn)實相差不遠,一般的情況下是足以適用的。
結(jié)構(gòu)設(shè)計與制造
然而,大多數(shù)的論文、教科書,在討論結(jié)構(gòu)設(shè)計時,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)計與工業(yè)生產(chǎn)制造之間的關(guān)系的。
結(jié)構(gòu)設(shè)計其實對后續(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)過程的難易與對設(shè)備的需求;
——對制造工藝、技術(shù)及工人手工技藝水平的要求;
——對產(chǎn)品最終質(zhì)量的影響。
說的過分一點,結(jié)構(gòu)設(shè)計可以牽動整個生產(chǎn)線。
因此,我們上面對家具設(shè)計的那個三角關(guān)系,應(yīng)該改為四角關(guān)系。
家具設(shè)計不僅是一門藝術(shù),而且是一門科學(xué),今天我們的家具設(shè)計師,嚴格說只是“半個設(shè)計師”,四角中只能勝任一兩個角。
案例:
我舉一個案例,來說明結(jié)構(gòu)設(shè)計對制造的影響。
下面的這個櫥柜的結(jié)構(gòu)設(shè)計,是50-60年代英國人設(shè)計的,充分體現(xiàn)了當時當?shù)氐墓I(yè)水平、勞動成本以及手工技藝等方面。