沙發框架結構的可拆卸性探討

■王麒宇，鐘世祿 Wang Qiyu & Zhong Shilu

(南京林業大學家居與工業設計學院，江蘇南京 210037）

1 我國沙發發展的概述

在中國歷史上最早出現沙發雛形的是漢代。在《西經雜記》中，描寫漢代王公人的生活狀況時，冬季有“韓天子玉”和“土提”。在此基礎上，這種厚層織物的座椅，“玉數”，可視為沙發的“祖先”。唐代宮廷中出現了帶靠墊的皇家用椅。雖然外型結構和生產技術非常講究，但根據椅子的功能要素要求來看，它仍然屬于簡單的沙發[1]。19世紀80年代初期，那時中國的上海，有一位名叫毛茂林的中國人，靠維修倒賣舊木器為生，一次偶然的機會他得到一款舊沙發并拆開研究結構，做出了第一個沙發，取名“安言斯”。20世紀初期，西方的流行家具款式流入中國，海派家具開始流行，沙發逐漸被中國人民接納和熟知。在新中國成立后，在統一生活標準和配給的時代下，我國的沙發制造業逐漸形成了自己的生產模式，在中國內陸沿海誕生了一部分沙發作坊，但在新中國之前沙發作為一種新型海派家具，還是屬于名貴家具并沒有走進平民百姓的家，由于在使用率和市場占有率上不高，沙發行業沒有得到快速發展。新中國改革開放以后我國的經濟飛速發展，沙發在今天已成為一種流行的家居用品。巨大的利潤使得設計師和廠家的對于沙發改進設計有了足夠的動力。現在，沙發作為一種人的精神訴求，是一種不可或缺家庭文化元素[2]。

2 可拆卸家具概述

可拆卸性設計是一種綠色設計，其起源可以追溯到1900年。當時一家德國家具公司為了滿足顧客的實際需求，利用幾種不同尺寸規格的板木設計了一款書架[3]。這種可拆卸的書架在某種意義上成為了第一款利用模塊化思想設計的家具產品，成為時代的先導。可拆卸性產品設計在設計初期首先需要考慮其被拆卸后是否還能夠被多次利用，其次是要使拆卸后的產品合格，即具備完整的使用功能和安全質檢的達標，最后再以設計為主導對結構進行細微調整，使得產品易于拆卸、易于維護、利用率高，在產品成為廢棄物時還能夠回收，保護環境。這種設計不僅降低了綜合成本，而且有助于延長家具和部件的壽命周期[4-6]。

3 可拆卸沙發的結構

3.1 傳統沙發的主要內部框架結構

木材制成的沙發內框架在當前的消費市場上占主流，內部的結構為框架結構，大部分由扶手面板、插頭檔、靠背側板、底座前后橫檔、塞角等若干小部件固定結合而成。在傳統沙發的內部框架材料的使用方面來看，大多是制作師傅憑個人經驗制作，形成了大量使用不同尺寸與不同規格和材料的局面。其使用材料包括板材、以及不同規格的木方（圖1、圖2）[7]。沙發內部的結構用生物膠、金屬螺釘和榫卯固定結合，形成不可拆卸的沙發結構，部件之間相互作用，使得沙發框架極具穩定性。但是在出現沙發三個子結構系統中的某一結構系統發生損壞，更換修補時就變得極其麻煩。

3.2 可拆卸沙發的功能系統

沙發框架整體功能系統可分為三個子結構系統：座框架子系統，后支撐框架子系統、扶手框架子系統。在這個三個子系統中，座框架子系統和后支撐框架子系統可能是最具挑戰性的設計領域[8]。三個子結構系統的功能在達到普通沙發所具備的基礎使用功能的條件下，最為重要的是要滿足拆卸和組裝的需求。在沙發行業柔單生產的主流商業模式下，產品的造型固定無法做大的改變阻礙了沙發的多樣性。其最主要的原因是可拆卸部件較少，初期設計采用整體化設計思路，使后續的結構組裝變得單一。在上述功能均滿足的條件下，可拆卸沙發的零部件數目、形態、使用方法和安裝順序以及拆卸加工的方式便成為了首要考慮的問題。

3.2 可拆卸沙發的內部框架結構

可拆卸沙發的設計解決傳統沙發的痛點，即連接方式的簡潔、材料種類少和規格的統一。調研沙發行業，沙發的內部框架相比實木椅類家具和板式家具結構更為繁瑣。倘若將沙發整體拆卸到單一零部件水平進行運輸售賣，是不妥的。這樣組裝進程并不能夠縮短，則是愈加繁瑣，成本不降反升。如果將相似性較高的功能部件變得統一，將部分變得不可拆卸并做到連接方式相同，這樣不僅簡化了部件與部件之間的裝配步驟，同時也便于拆卸，更滿足大多數人的需要。沙發主體結構中的三個子結構系統通常是固定的，不需要分離。例如：沙發座的框架和沙發扶手的框架可以作為相對獨立的結構單元不做分割，但它們之間是可以再用螺釘結合，木榫接合或膠接合。確保客戶根據自己的喜好進行選擇或定制，這使得沙發企業應該投入精力去研究沙發部件的可更換性和可拆卸性。通過前文所述，一方面可更將部分模塊變得不可拆卸如座框架、靠背框架、扶手框架，三者可以統一使用螺栓連接或通過特定家具的接口連接來保證連接牢固度。另一方面想要避免拆卸復雜、裝配復雜的問題，就得從原材料入手統一材料的規格，最大程度的減少材料種類。

4 可拆卸沙發框架結構設計方法

近年來得益于實木家具和版式家具迅速發展，兩類家具的工廠逐步走向自動化的機械無人工廠。軟件家具內部框架的標準化是一股不可抗拒的趨勢。拆卸工作的第一步要考慮到的因素即是提高效率、降低成本，也是設計可拆卸構造的根本。零部件、連接件和接口一直是家具行業將產品可拆卸化的突破口，從沙發三部件接合部位來看，如何在設計中優化三者的匹配關系，使其更具合理性成為了可拆卸沙發框架的第一道難題。

■圖1-圖2 傳統沙發的內部框架結構

■圖3 沙發木架結構標準化設計路徑圖

■圖4-圖5 接口方式

■圖6-圖8 可拆卸沙發

4.1 減量化與通用化

減量化是大幅度減少零件、連接件和接口的數量與類型。可以試著從以下三個方面入手：①形狀整合：如將框架形狀規則的小部件直接簡化為較大的平面部件。②零件整合：對零件進行分組和預裝配，把功能近似的零件提前裝配成一個整體備用，以此來縮短裝配時間。③生產資料整合：統一材料種類和部件之間只在必要處設計接口以減少接口的數量。通過以前的預裝配來降低沙發整體裝配的復雜程度。通用化參考于板式家具的制作模式，在減量化的基礎上將接口和連接器進行統一，在批量生產下，由于多數零件的尺寸是一致的即可通用便于更換。

4.2 標準化

有了減量化和通用化的基礎便能實現標準化設計，標準化是可拆卸性的核心,是面向生產前的規范性更深層次的設計。沙發是一款通用且制造技術上相對成熟與市場容量充裕的產品，各個沙發企業都擁有統一的標準和與之對應的生產模式，滿足標準化的必要條件。標準化進程可嘗試從以下四個方面研究：組成技術、互換性設計、數字化、標準化，（圖3）[9]。對現有產品進行全方位的翻新必然伴同風險，風險來自于產品內部是否同樣兼具了創新前的基本功能要素和整個市場對于新產品的接納程度。標準化在一定程度上能夠限制上述風險，零部件的統一限制了產品的選擇空間，提高創新設計效率的同時并不限制產品的創新性。

4.3 模塊化

有了標準化設計作為根底便能實現系類模塊化，這是一種從相互獨立延伸到豐富多變的設計思維[10]。可拆卸家具設計與模塊化設計之間的關系是相輔相成的，模塊化是指產品中各部件的性能、規格和結構都是相互獨立的，拆卸后的各部件之間不僅能獨立進行基本的工作，同時也能夠成為互換的單元。利用模塊法設計沙發框架時，首先必須對模塊進行定型、歸類和分檔[11]，可拆卸沙發模塊之間的接口方式可分為直接式和間接式[12]。直接式一分釘結合、榫結合、鉸鏈結合以及其他連接件結合等等，通常表現為功能模塊直接通過自帶接口連接。例如：扶手子系統（左）+座框架子系統+靠背子系統+扶手子系統（右）組合成為一個完整可拆卸沙發，各模塊系統相對獨立，通過接口組合形成另一個更為強大的功能系統。間接式為家具模塊通過專門接口模塊連接通常表現為單獨的模塊需要另外一個特定的外界接口連接。例如：扶手子系統（左）+座框架子系統+靠背子系統+接口模塊+座框架子系統+靠背子系統+扶手子系統（右）組合成為一個雙人或三人座的可拆卸沙發（圖4、圖5）。采用標準化處理過后的接口符合現代批量生產模式的基本訴求，對沙發框架設計來說是一種新潮的探索。

5 可拆卸家具設計實例

（圖6）的可拆卸沙發是瑪吉家居（Manacan）的一款產品。這是以布藝為主可拆卸式沙發系列，在拆裝上簡略便捷，不需要其他特殊工具。在框架結構上，沙發各子系統可以獨立、多樣的裝配，發生損壞時也可以單獨更換獨立的子系統，接口處的設計可以實現輕松拆裝。瑪吉家具為了解決接口處強度不足的問題，從大量的古建筑結構研究中獲得靈感，研發了交叉扣技術，此技術不僅解決了接口強度問題，還改進了拆卸和裝配工藝，瑪吉家具的模塊化定制模式也由此而生。這款產品與傳統沙發相比最大的成功是解決了家用布藝沙發在長時間使用后需要清洗的痛點。可拆卸沙發是顧家家據（KUKA）的一款產品（圖7、圖8）。圖中可以看到靠背子系統可以單獨拆卸，與扶手和座框之間通過螺桿連接，將螺桿擰下即可將扶手拆卸。通常在電梯口或大門口，由于電梯門標準寬1.1米，高2.1米，傳統三人不可拆卸沙發很難進入，這款可拆卸沙發巧妙優化了運輸不便的問題[13-15]。

6 結語

隨著時代的發展，人們對沙發的運用訴求也悄然發生著改變。從近現代對沙發高不可攀的傳統觀念，到居家生活的必需品。本文從傳統的沙發框架不利于拆卸與維修和更新這一問題為出發點，總結了沙發在生產加工過程中存在的問題及影響沙發拆卸的結構因素，剖析了現代生活對可拆卸沙發的需求，得出可拆卸式沙發的設計能起到一定降低生產成本的效果，在大規模定制的社會環境下，本文探究了如何將傳統沙發結構進行簡化加工這一問題，陳述了推行可拆卸沙發的重要性。大量的定制需求也使得模塊組裝的通用化，零件的標準化，產品和材料的減量化成為了可能。不僅增大了沙發的生產和運輸的利益，也證明了可拆卸沙發的推行再諸多方面存在著價值。為后續沙發框架的標準化設計研究提供了理論意義。