陈梅春苏艳炜欧 彬

(1.西南林业大学材料工程学院，云南昆明 650224；2.昆明好百年家具有限公司，云南昆明 650000）

木塑复合材料在公共家具设计中的应用探析

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(1.西南林业大学材料工程学院，云南昆明 650224；2.昆明好百年家具有限公司，云南昆明 650000）

木塑复合材料是一种新型的环保材料，通过分析其外观性能、加工属性、功能型性能等设计属性，借鉴产品设计的流程与方法，将其运用于公共家具设计，最终设计出三款家具产品，拓宽木塑复合材料在家具设计领域的应用范围。

木塑复合材料；公共家具；设计；创新

随着资源短缺加剧和人类环保意识增强，环保材料在各个领域正逐渐盛行。目前，木塑复合材料（Wood-plastic composites,WPC )作为一种新型的环保材料，已经受到全球广泛的关注。它是由聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯与木粉、稻壳、秸秆等植物纤维混合成的新材料，再经注射成型、模压、挤压等塑料加工工艺，从而生产出的板材或型材[1]。现有的由木塑复合材料为原料制成的木塑产品包括木塑地板（图1）、木塑托盘（图2）、木塑器具（图3）等。因其同时具有木材和塑料的特性，越来越广泛地应用在建筑、装潢、包装等行业上，但其在家具领域的应用还有待突破。

公共家具在生活中服务于人们的活动，是城市空间的重要组成部分。对长期用于户外的公共家具，要求其材料具有很好的耐候性和较强的耐老化性。木塑复合材料同时具有耐磨、耐腐蚀、防水、尺寸稳定性好等特点，欲拓宽木塑复合材料的市场，现将其试运用于公共家具中。

1 家具的设计要素分析

家具作为一种必需品存在于人们的生活、学习、工作和社会活动中，不是纯粹是艺术品，更是工业产品。因此，家具设计应遵循一定的设计原则，即全面考虑家具的使用功能、造型艺术和物质技术条件这三大要素[2]。

1.1 家具的使用功能

所有的家具都有其特定的使用功能[3]。使用功能是家具造型设计的前提，没有使用功能的家具就没有存在的价值。家具的使用功能需要全面考虑人体的形态特征和生理条件等人体机能。总之，围绕“以人为本”的基本准则进行设计，将有助于家具使用功能的提升。

1.2 家具的造型艺术

家具产品一般都具有一定的造型艺术，其外观设计要符合形式美的规律。点、线、面、体、色彩、质感是构成艺术形态的基本造型要素，设计者可以巧妙地运用这些要素，通过不同的线面组合，设计出符合几何规律的形体、合理的材料质感、与环境相适宜的色彩，使家具产品的在造型上符合美学规律和形式美法则，构成完美的家具形象。

1.3 家具的物质技术条件

设计不能脱离实际，家具设计应在物质技术条件的基础上，与材料、结构、工艺密切结合，尽量做到材料多样化，产品标准化，零部件通用化，使所设计的产品与现有的技术装备及工艺水平相适应，避免设计与生产实际脱节。同时，物质技术条件是实现使用功能要求和造型艺术的重要保证。

2 木塑复合材料的设计属性

2.1 外观属性

材料的外观属性通常包括形态、色彩、肌理等方面。木塑复合材料大部分是挤出成型的，因此可以制造出凹凸的肌理，使其富有特殊的装饰效果（图4），但大多数情况下只能呈现直线状态[4]。木塑型材的通孔设计（图5）一方面可以丰富木塑复合材料的形态特征，使其呈现多变的断面形态，同时可以减轻重量，从而节约成本。在木塑复合材料中加入着色剂[5]，不仅能使木塑制品显示出各种各样的色彩外观（图6），而且也可以改善其耐候性。随着对木塑复合材料的深入探究以及技术的突破，木塑产品表面还可以制成类似木材的纹理和色泽，营造温暖亲近的感觉。此外，木塑复合材料还可以覆盖塑料表层[6]，增加材料颜色的多样性和耐潮湿性。

2.2 加工性能

目前，木塑复合材料的成型工艺主要有三种：挤出、热压和模压。挤出成型凭着工艺简单，而且加工周期短、效率高，与其他加工方法相比，更广泛地应用于工业化生产中。

木塑复合材料采用的主要连接方式有以下三种：胶接、焊接和机械连接。机械连接有连接件连接、钢钉连接和复合材料专用螺钉连接，相关实验表明，螺钉连接的木塑构件可以进行多达十次的拆装[7]。

2.3 其它性能

木塑复合材料同时具有耐磨、耐腐蚀、防水和尺寸稳定性好等优点。在制造过程中加入阻燃剂，可使木塑复合材料具有一定的阻燃性，因此，可将其应用在具防火要求的公共家具设计中。此外，木塑制品本身同时具有可回收性、良好的经济性和环保性。比如在北京奥运会的工程建设中[8]，就大量利用了这种环保的木塑复合材料（图7）。

3 木塑公共家具设计实践

通过对家具设计要素的了解以及对木塑复合材料设计属性的分析，现尝试将木塑复合材料运用于公共家具设计中，进行创新运用的探究。

3.1 木塑露天桌椅

在加工过程中添加了阻燃剂的木塑复合材料具有优良的阻燃性能，适用于公共场所。这里把木塑复合材料设计成长短不一的条状板，以点、线、面的概念，构成木塑露天桌椅（图8）。整套桌椅统一采用金属作为底架，条状木塑板作为面板材料，营造出空间环境的整体感。在材料上，木塑复合材料的凹凸肌理与金属的精致肌理形成对比，木塑复合材料的温暖感与金属的冷峻感形成视觉感受上的对比。同时，不同色彩的金属与木塑复合材料的组合也可呈现出不同的视觉效果（图9），为人们的公共场所营造出温暖、清新、自然的现代感。在结构上，零件之间采用可拆装的螺钉连接，既方便安装，又可以降低运输成本。另外，玻璃下层可置菜单或广告单（图10），便于现代商业化宣传。

图1 木塑地板

图2 木塑托盘

图3 木塑运动器具

图4 具凹凸肌理的木塑复合材料

图5 具丰富断面形态的木塑型材

图6 具多种色彩的木塑复合材料

图7 北京奥运会户外木塑栈道

图8 木塑露天桌椅

图9 与不同色彩的金属搭配

图10 玻璃广告层

图11 六层双柱双面木塑书架

图12 书架搭接局部图

图13 木塑休息椅

图14 休息椅的加长

图15 木塑花坛

图16 休息椅、花坛组合

3.2 木塑书架

这款供图书馆使用的六层双柱双面木塑书架（图1 1），在外观造型上，立柱部分处理成深色，旁板和层板处理成浅色，进行深浅色彩搭配，以塑造书架的平衡感。立柱设计成四面均带凹槽的结构，用于旁板的嵌入，既方便使用时的安装，同时使凹凸肌理成为一种装饰。立柱顶部的装饰件采用模压技术制成，可标准化批量生产。在加工工艺上，书架的立柱、旁板和层板均采用挤出成型工艺进行生产，利用木塑复合材料的凹凸肌理完成立柱与旁板、旁板与搁板的搭接（图12），减少了五金连接件的使用。在功能上，结合人体工效学原理，考虑到旁板横向凹凸肌理的需要和挤出成型工艺中幅面的限制，将旁板设计成多段拼搭结构，根据书籍的尺寸大小，其凹凸肌理按照比例进行合理设计，利于层板的高度调节，方便图书馆中不同尺寸大小的图书摆放。此外，旁板的双面凹凸肌理设计，使相邻两书柜柜体共用同一块旁板，一方面可根据室内空间的大小对书架数量进行调整，满足其在功能上的延伸，同时可充分利用空间资源，有效降低生产成本。

3.3 等候椅与花坛

据调查，生活中等候场所（如火车站候车厅）的候车椅大部分为金属材质，这种材质虽强度较高，但因候车场所一般人流量比较大，对家具的耐久性自然要求比较高，金属表面掉漆以及生锈等后期维护工作并不易进行。并且金属制等候椅常给人冰冷的视觉感受，其舒适性也有待提高。相比较而言，木塑复合材料继承了木材和塑料的双重性质，具有温和自然的视觉和触觉感受，且它的强度并不逊于金属。因此可将其运用于人流量比较大的公共场所，进行如下设计。

这款木塑休息椅（图13）删繁就简，没有多余的装饰，造型简洁。等候椅底部为金属支架，椅面为木塑材料组成的等腰梯形。等腰梯形的座面设计是为了便于使用者根据空间大小来调节休息椅的长度（图14），利用等腰梯形的特性，休息椅的长度延伸可以更显自然。在色彩上，木塑复合材料在生产过程中通过增加着色剂可以造出各种色彩的产品，这款公共场所的休息椅正是运用这一特性，设计出彩虹般色彩的椅子，为等候场所增添几分色彩和乐趣。结构上采用螺钉连接。此外，设计的配套花坛（图15），既可以给等候场所带来几分自然的气息，还保护了座椅的端面。花坛的数量可根据场所需要自由调整（图16）。

4 结语

通过对木塑复合材料的形态、色彩、肌理等属性的设计与处理，将其与金属等材质搭配，运用于公共家具设计，打破以往木塑家具设计的单一性，扩大木塑家具设计内容，为设计师提供一定的设计思路。随着木塑复合材料的巨大市场需求和技术突破，其市场必将不断拓宽。木塑复合材料在家具领域的创新应用，还需我们继续探究。

（责任编辑：北 方）

[1]刘毅,陈绍禹,郭洪武,高建民.木塑复合材料在现代斗拱中的应用初探[J].家具与室内装饰,2014,2：18-19.

[2]张仲凤,张继娟.家具结构设计[M].北京：机械工业出版社,2014.

[3]金晶,关惠元.整体衣柜设计的要素研究[J].家具与室内装饰,2013,5：70-71.

[4]王一工.木塑材料在家具行业的应用前景分析[J].家具与室内装饰,2005,11：12.

[5]雷彩红,雷芳,陈福林.户外木塑复合材料的研究进展[J].塑料.2007,1：25.

[6]胡艳玲.基于木塑复合材料特性的抗震住宅设计研究[D].武汉理工大学,2013.

[7]郭勇,李大纲,陈玉霞等.拆装次数对螺钉连接的木塑构件机械性能的影响[J].林产工业,2009,36(2)：37.

[8]龙海风.木塑产品进入北京“奥运”场馆[J].环境.2007,4：23.

Wood Plastic Composite Application in Public Furniture Design Analysis

Chen Meichun1& Su Yanwei1& Ou Bin2

Wood plastic composite is a new type of environmentally friendly materials, through the analysis of its design properties such as appearance of performance, processing properties, functional properties, referring to the product design’s process and methods, applied it in public furniture design, fi nally design out three new furniture products, broaden the wood plastic composite application in the fi eld of furniture design.

Wood Plastic Composite; Public Furniture; Design; Innovation

TS664.01

A

1006-8260(2015)04-0054-02

西南林业大学科技创新基金“新型环保材料在公共家具设计中的应用”（编号：C1422）