家具营造实验报告

营造实验的目的：

通过家具的建造，

对建筑的结构和构造连接有更加深入的认识。

对材料的性能和建造方式及过程有一定认识和理解，理解建筑的功能特征及建筑的物理特征。

了解建筑的使用功能人体尺度空间形态的基本要求。

把设计和实践结合起来，将“研究、设计、实践”结合起来，设计前先进行调查研究，从实践的角度进行学习，并学以致用。

研究过程：

现代家具分类：

现代实木家具研究：

实木家具是指主要承重构件采用具有与实木有相近加工和连接特征的材料构成的家具。现代实木家具不同于传统意义上的实木家具它表现出如下几个方面的特征。

传统实木家具的原材料是实木.而现代实木家具的原材料是实木或是与实木有相近加工和连接特征的材料。如实木拼板、集成材、胶合木、竹集成材等材料都可以用与实木相同(或是极为相近)的连接方法和加工方法制造家具。

传统实木家具又称框架式家具，它是以樟接合的框架构件或是框架嵌板结构构件所组成框架为承重构件，嵌板镶嵌于框架之上只起围合空间或分隔空间的作用，结构为整体式，不

可拆装。现代实木家具有框架式结构.又有板式结构。结构既有整体式，又有拆装式，但拆装式结构的比例越来越高。整体式实木家具以樟接合为主拆装式实木家具则采用连接件接合.或是桦接合和连接件接合并用。

传统实木家具采用手工或机械加手工的加工方式。现代实木家具强调要采用工业化加工方式、并要符合绿色产品要求即在材料、结构、加工工艺、产品流通等方面必须与现代社会需求、先进生产装备、先进技术保持基本一致。为此，现代实木家具的构成方式和接合方法完全不同于传统实木家具，必须从现代实木家具特征角度对传统实木家具构成方式和接合方法进行改良，或是创造新的构成方式和接合方法。在本文中介绍的是目前为止现代实木家具中常用的接合方法。

现代实木家具的接合方法主要有榫接合、连接件接合、胶接合、钉与木螺钉接合等。

1、榫接合

榫头又有整体式榫与分体式榫之分。整体式榫是指榫头与零件成一整体，而分体式榫是指榫头与零件不成一整体。现代家具生产中榫接合一般借助胶粘剂提高接合强度，因此常应用于无须拆卸部位的接合。

现代家具榫卯结构类型：

图2整体式榫接合

图13分体式榫的种类

图13复合式榫的种类

2、钉与木螺钉接合

钉接合一般用于强度要求不太高、接合部位较隐

密的场合.在现代实木家具上极少用。常用的钉有平头

元钉、扁头汽枪钉和U型汽枪钉等。手工打入元钉时，

可用定位导向夹作辅助.防止钉打歪。如果是遇易劈裂

的材料，需要预先钻一个导向孔导向孔的直径约为钉

直径的0.7一08倍。木螺钉接合一般用于强度要求一

般、不便用樟接合或用榫接合太繁琐、接合部位较隐密的场合。如桌面、椅凳面与框架的连接。连接的两个零件，沿螺钉拧入方向上面一个零件上应钻一个直径略大于木螺钉直径的孔.下面一个零件上应钻一个导向孔，导向孔的直径约为木螺钉直径的0.7一0.9倍。

3、连接件接合

连接件接合用于需要拆装部位的连接。连接件的种类很多，在实

木家具上比较多见的是螺纹紧固式连接件。这类连接件的特点是

接合强度高、拆装方便、可拆装次数多、能再次锁紧使用中产生

的松动。连接时需要用1一2个圆榫配合使用.圆榫起定位和强度

辅助作用，连接件起主要强度作用。

传统实木家具都是框架结构，现代实木家具分为两种：框架式结

构和板式结构。

家具设计与人体工程学：

人体工程学(Human Engineering)，也称人类工程学、人体工学、人间工学或工效学(Ergonomics)。人体工程学联系到室内设计，其含义为：以人为主体，运用人体计测、生理、心理计测等手段和方法，研究人体结构功能、心理、力学等方面与室内环境之间的合理协调关系，以适合人的身心活动要求，取得最佳的使用效能，其目标应是安全、健康、高效能和舒适。

自工业革命以来，西方国家在手工制作和机械制造，以及设计理念和设计品质，审美态度等发面经过了一系列的跃进和发展，经过工艺美术运动、新艺术运动、装饰艺术运动以及现代主义、波普艺术、后现代主义、解构主义等等多风格多形式的变迁与实践，造就了一大批不同时期的经典之作。什么才是永恒，什么才是经典，在经过几百年的探索实践后，终于发现，只有以人为本的设计，才是真正流行不衰的。于是，符合人体工程学的设计孕育而生，并且逐步发展壮大，得到了人们越来越多的关注。回顾西方的家具设计史，我们不难发现，真正的国际大师在设计产品的时候，每一件精美作品的外表下都包含着人体工程学的原理。中国的家具发展史并没有像西方一样经历过那么多的风格和流派。而是随着社会的变迁，从夏商周秦汉，到唐宋元明清，逐步继承和演变而来。中国古代的明清家具可以说是创造了世界家具史上的辉煌。直到现在依然广受赞誉，也给了许多国际设计大师创作上的灵感。

然而，中国的家具设计也好像突然在此中断。直到现在，随着与世界交流的增多，以及技术的进步，中国的家具设计一下从明清风格跳跃到多样的国际主义路线，来了个180度的大转变。可是我们也不得不承认，此时，国外的设计已经到达了一个相当成熟的地步，远远超过我国。意识到这一点，我国的家具设计也开始突破束缚求发展，从最开始的抄袭模仿，到现在有主见有意识地选择批判继承，中国的家具也开始慢慢走向本土化设计、创新设计、绿色设计和人性化设计的轨道，虽然路途任道而重远，但是中国的家具设计大有前途。在吸取学习国际上先进技术和优秀的设计理论后，中国也开始推行以人为本的设计理念，这是一个必然的趋势，这也是国内外经过数百年理论实践后，证明值得研究和发展并保持的设计。虽然现在我国也开始注意家具设计中的尺寸结构，但是就如人们所知道的，人体工程学不是一门简单的学问，不是几个简单的数据就可以解决的，所以，中国现代真正意义上的人体工程学家具很少。

总之，随着社会的发展，生活水平的提高，人类对健康对舒适要求的注重，必将为设计制造符合人体工程学的家具开拓出一片崭新，而又广阔的空间。学习前辈的经验，从理论研究中学习人体工程学家具设计的研究和方法，从国外著名的人体工程学家具中寻找人体工程学家具设计的手段和技巧，对中国发展人体工程学家具具有深刻的意义。同时，到底是家具符合人类的生活方式，还是用家具来改变人类某些不良的生活习惯也是我们值得思考的问题。这些问题也为课题研究带来了重要的现实意义。

设计过程：

设计目的：

为工作室设计适合于建筑学学生工作使用的书桌。

设计要求：

设计符合人体工程学的家具。

设计中加入自己的思考和生活感悟，设计出有个性、有特点的家具。

设计的家具室内环境相适宜，尺度和谐，体型匀称。

设计的家具应符合建筑的基本原则“美观、实用、坚固”。

设计解析：

本次设计选择工作室的东南面作为放置家具的空间，在此基础上设计书桌。由于本次设计是为建筑学学生设计的书桌，因此应满足以下几点要求：1、有放电脑的位置，通常屏幕放在桌面上，主机放在右下方，有放置键盘的地方。由于经组员一致认定键盘架使用的频率不大，因此选择将键盘放在桌面上，取消键盘架。2、由于有时需要手绘或制作简单的模型，桌面需要的面积较大，在桌子宽度不变的基础上可以加长进深。3、有放置书本和学习资料的地方，最好位置高一些，充分利用上部空间。4、考虑到材料的磨损、替换，还有利于装配等问题，应设计可拆装的书桌。

材料选择：

连接构造选择：

平面连接构造

空间连接构造

设计方案：

前期方案

优化方案

最终定稿

实践过程：

一、前期准备：

统计所需的工具和材料并进行购买。

购买地点：百安居、长沙路建材市场

购买工具：尺子（包括钢尺、卷尺、拐尺）、电锯、手锯、工具箱（包括G字夹、锤子、水平仪、矬子、螺丝刀套装等等）、橡皮锤、砂纸、手套、口罩、护镜、海绵、加长插排、扳手

其他工具：圆锯、打磨机、工作台、铅笔、橡皮、电钻

购买材料：木板5块、木方62根、螺栓（分为8cm和12cm）若干、垫片若干、钢钉若干

二、制作过程：

1、下料

根据计算将所有部件排在木板和木方上，排列以尽量节约材料为益。排好后将所有部件的轮廓用铅笔画在木板和木方上，并标上序号，以利于未来拼装。

注意事项：要观察木板和木方的材料纹路，尽量避免木材结点和裂纹。根据木头的纹理方向来设计排版，使材料的受力性能达到最好。

2、切割

将画好的木板和木方进行切割。大的部件使用圆锯切割，小部件使用电锯切割，部分较小且不作为承重构件使用的可以使用手锯切割。

注意事项：切割的过程中要“心细、手稳、有耐心”。如果心不细、手不稳、急躁冒进，切出的材料就会边缘粗糙、边缘线不直。如果每个部件都或多或少出现误差，放大到桌子整体，那么后续的拼装工作将遇到极大困难。

3、打磨

已经切割好的部件进行进一步加工，打磨掉材料的毛边和切割不均匀的地方，以保证材料可以顺利拼接，并且使材料表面更加圆润。

注意事项：书桌的台面，书架等与使用者接触较多的地方应着重打磨，材料拐角的地方也应适当打磨。

4、打孔

将打磨好的部件用铅笔标记上打孔的位置，并用电钻打孔处理。

注意事项：如果连接点太多就会破坏材料的结构，降低材料的力学性能。如果连接点太少，书桌整体稳定性下降。打孔的位置也要经过计算，x、y、z方向的螺栓不能互相影响。

5、拼装

将所有部件按照标号组装起来，用螺栓连接，部分使用钢钉加固，装配成型前先不要拧紧螺栓。

注意事项：组装的顺序要注意，争取达到组装效率最高，重装部分减少。螺栓方向要注意，尽量减少裸露在外部分对人活动的妨碍，必要时候把过长的螺栓锯掉。

6、校准

用水平仪对桌面进行测量，调整使桌面处于水平状态。用拐尺对桌腿进行测量，调整使其符合要求。对部件尺寸不合格的进行替换。最终调整至一切部件均符合设计要求，拧紧螺栓。注意事项：如果部件误差过大，就应当立即替换掉，否则会对整体产生深刻影响。进行一次校准并调整后要再次进行校准，直到完全符合设计标准。

7、测试并改进

进行承重测试，将桌面和书架上放上重物进行测试。将受力薄弱的地方进行加固。

注意事项：加固的过程不能破坏原来书桌的整体性和材料的受力性能。在适当的地方选择加固的点。

三、问题反思

1、材料问题

木材由于选择不当和存储问题变形较为严重，出现了弯曲、开裂、变脆等问题，有的时候反复寻找一块形变小的材料而不得。钢钉滑丝现象屡发、木板内部胶开裂，使用金属连接、防腐木潮湿变弯等等问题的出现说明材料的选择非常重要，同时也应当将材料存储在干燥的环境中，并尽快进行加工。

2、设计问题

设计出现的偏差在于a、书桌体量较大，与工作室环境不协调。

由于参考了工作室几位男生的身高，因此桌面设计的较高，不能适用于批量化生产。

设计时没有考虑到门口的长宽，导致联排桌子完成后无法进入工作室，这是本次设计最大的遗憾。

3、施工问题

由于经验不足以及开始时对工具的不熟悉，造成施工时间较长，施工不精确等问题。

拼装的顺序考虑不周到，造成有的地方需要返工。最后的完成应在工作室内进行，这样可以解决联排桌子没有进入工作室的问题。

四、费用明细

材料单价数量总价

插接木板150 5 300

20*40木方18 62 210

80螺栓0.4 159 63.6

120螺栓0.4 56 22.4

钢钉0.4 56 22.4

营造实验总结：