1.中南林业科技大学材料科学与工程学院，湖南长沙 410004； 2.廊坊华日家具股份有限公司，河北廊坊 065001
1.School of Materials Science and Engineering, Central South University of Forestry & Technology, Changsha 410014, Hunan, China; 2.Langfang Huari Furniture Co., LTD, Langfang 065001, Hebei, China
furniture design; cabinet furniture; standard side panel design; demountable structure
结合当前家具设计实际，通过对拆装式柜类家具设计特征、家具板件结构孔、系统孔、参考基准及孔位确定的分析，明确了拆装式柜类家具设计的关键在于标准旁板的设计，并着重研究和总结了柜类家具标准旁板的设计方法，在此基础上，为实现拆装式柜类家具的设计理论与家具企业设计实践的无缝对接，通过实际设计案例，即以系列化书柜和多功能可调节衣柜为例对拆装式柜类家具设计在实践层面上进行了具体阐释。
With the current furniture design practice, the paper analyses the design features of demountable cabinet furniture, the furniture panels construct hole, system hole, reference datum and hole’s position determined, confirms demountable cabinet furniture design is the key to the design of the standard side panels, at the same time, it researches and summarizes the design method of cabinet furniture’s standard side panels. In the front on the basis of the discussion, in order to realize seamless docking for the demountable cabinet furniture’s design theory and furniture design enterprise practice, through the actual design case, it takes the serialized bookcase and multi-adjustable wardrobe to carry on the concrete explanation as the example to the demountable cabinet furniture design on the practical level.
在全社会树立用以人为本，全面、协调、可持续的科学发展观统领经济社会发展全局[1] 的今天；在国家加快转变经济增长方式,以信息化带动工业化[2]，用先进技术、适用技术提升和改造传统家具产业的大背景下；在当前后金融危机时代，买方主导，供大于求的市场条件下，家具产业的创新和科学发展的方向在于提升销售终端产品设计水平与生产系统快速应变能力。在这样一个大的社会、产业和市场背景下，应积极探索基于拆装式柜类家具设计新方法以适应家具市场的需要。
拆装式柜类家具设计以32 mm 系统标准化的板式部件为基本单元，以五金件连接为基本接合方式，通过模数为32 mm 的标准“接口”的板式家具结构设计方法。拆装式柜类家具设计是在结构装配上能实现快装、拆装或待装，在结构形式上能自由组合，在功能上能作适度调节或扩展，
在资源消耗上能节省材料或少用优质木材，在物流上能降低运输成本，在制造上能运用简捷与高效的家具结构设计体系。这个体系是在社会对家具的量与质的需求、木质新材料的出现、生产工艺与方式变革、制造设备的更新等诸多条件的相互作用下逐步发展起来的。
拆装式柜类家具设计，实际上是钻孔位置的定位设计，当板件的规格和钻孔位置确定之后，板件的设计也就完成了。拆装式柜类家具设计的关键是旁板的设计，在设计过程中，在旁板上出现 2种不同类型的孔 :分别是结构孔 (Construct Hole)与系统孔 (System Hole)，结构孔就是形成柜类框架体所必不可少的结合孔；系统孔就是用于装配搁板、抽屉、柜门等所必须的孔。两类孔的布局合理与否，是拆装式柜类家具设计成败的关键。如图1所示为旁板孔位基本布局形式。
图1 旁板孔位基本布局形式
Fig.1 Side board hole position basic layout form
由于旁板是柜类板式家具的核心部件，是设计的关键所在。顶板、面板、底板、搁板、隔板、门、抽屉等均通过可拆装式的五金件连接到柜体旁板上，这样方能形成柜体。旁板上系统孔、结构孔间的距离为 32 mm或是 32 mm的整数倍；系统孔的直径为 5 mm，孔深约为 10 mm，结构孔的孔径根据五金连接件的要求而定，一般常用的孔径为 5、8、10、15、25 mm等；旁板上第一列竖排系统孔中心到旁板前边缘之间的距离，盖门式结构时为 37 mm，嵌门式结构时为门的嵌入量加上 37 mm[3]。
旁板上沿的第一排结构孔与板端的距离及孔径根据板件的结构形式和选用的连接件而定，若结构形式为旁板盖顶板 (面板 )，如图2(a)所示，采用偏心连接件连接，则结构孔到旁板端的距离 A=S+d1/2，孔径根据所选用的偏心连接件的大小而定；若结构形式为顶板 (面板 )盖旁板，如图2(b)所示，则 A应根据选用偏心件连接件吊杆的长度而定，一般 A=24 mm，孔径为 15 mm；下沿结构孔到旁板底端的距离 B则和望板高度 (h)、底板厚度 (d2)及连接形式有关，如图2(c)所示，B=d2/2+h。
系统孔一般设在垂直方向坐标上，分别位于旁板前沿和后沿，若采用盖门，前轴线到旁板前沿的距离为 37 mm；若采用嵌门或嵌抽屉，则应为 37 mm加上门板的厚度。同时，前后轴线之间及其辅助线之间均应保持 32 mm的整数倍距离。通用系统孔孔径为 5 mm，孔深一般为 10 mm，用于安放抽屉滑道、搁板支撑、门铰链、挂衣棍等五金连接件。当系统孔用作结构孔时，其孔径根据选用的连接件要求而定，一般常为 5、8、10、15、25 mm等 [4]。
图2 柜类家具设计中结构孔的定位示意
Fig.2 Cabinet furniture design construct hole localization schematic drawing
系统孔仅仅出现在旁板上，在顶板和底板上只有为了与旁板接合相应的结构孔。这样，在进行拆装式柜类家具设计时，应把局部的要点放在旁板上，就需要考虑布局的参考基准。在实际设计中常以底柜为参考基准，这是因为底柜上经常带有抽屉，可以直接根据抽屉的数量和所需的垂直空间高度来决定相应的旁板高度和抽屉滑道的孔位，最大限度地利用底柜的内部空间。
(1)结构孔
旁板上第一个结构孔位于顶板或底板厚度的中间部位，例如 :顶 (或底 )板厚度为 19 mm时，结构孔的中心将位于距旁板端沿的 9.5 mm处；如果厚度为 20 mm时，结构孔的中心将位于距旁板端沿的 10 mm处。
(2)系统孔
旁板上第一个系统孔距离结构孔之间的距离为 32 mm，如果顶 (或底 )板厚度按 20 mm计算，第一个系统孔距旁板端边沿的距离为 42 mm。那么用来安装抽屉滑道和其它连件的空间大小就是 42 mm减去 20 mm的板厚，等于 22 mm，一般来讲其空间越大，五金件的安装越方便，在大多数情况下， 22 mm的空间够用了。
当然在设计过程中，设计者必须根据顶、底板厚度和抽屉滑道及其它五金件所需的空间来决定第一个系统孔的位置。从安装普通托底式滑道抽屉的角度来看，第一个系统孔的位置应不小于 42 mm。
(1)结构孔 如果采用偏心连接件，则旁板上结构孔的中心距板端沿的距离 A值可按下式计算：
A=S-X+8。 (1)
式中 A为结构孔中心到板端边沿的距离； X为是变量，根据各种偏心件具体规格确定，最大值为 9 mm；S为顶或底板厚度。例如，如果设板厚 S取最常见的 20 mm，代入公式可计算出 A=19 mm。
(2)系统孔
上面螺纹、螺杆连接件确定的 42 mm的值，也适用于偏心连接件。
如果仅利用前面介绍旁板两端结构孔的位置和规格，能装配出图3(a)所示的柜类框架，要满足图3(b)所示的框架要求，例如柜体的底板一般不与地面接触，这样在柜体底板与地面之间的正立面方向可能要设计一块望板 (或称为踢脚板、防尘板 )。这样就必须要在旁板中间设计出其它的结构孔形式。这些结构孔与两端结构孔位于同一垂直线上，且距离取决于框架体中两水平板之间的距离。同时，水平板上相应的结构孔位置应与旁板上的结构孔位置相匹配。
图3 正立面柜体框架示意
Fig.3 Facade of the cabinet frame diagram
拆装式柜类家具设计的关键在于旁板上的孔位设计，同时为尽可能确保板件具备标准化、通用性和互换性的优势，因此需进一步讨论标准板的尺寸与系统孔设计等问题。
标准板是指在一系列产品的板件中可以互换使用的板件，一般以旁板为主。对拆装式柜类家具中标准板的要求是自身要做到“左右协调”。这里所说的协调是指需要达到两方面的要求 :一是在加工制造过程中，在打孔时，操作者把待加工的旁板放在工作台上，不用调整设备打完一边，将板件水平旋转 180°就可以加工另一边；二是在装配过程中，顺手拿来同一系列的旁板，不分左右均能正确装配。
标准旁板的高度尺寸可按下列公式计算：
H=N×32+S。 (2)
式中 H为旁板高，单位 mm；N为旁板上结构孔和系统孔之间的总间隔数 (总数－1)；32为两孔之间中心距离为 32 mm；S为顶、底板厚度。
下面举例说明这个公式的应用：假定在标准旁板高度方向上打 20个孔，包括系统孔和板两端的结构孔，顶或底板的厚度为 20 mm，根据上述公式计算，则旁板高度为： H＝ (20－1)×32＋ 20＝ 628。在设计实践中还应该考虑到柜体的底板一般不会直接落地 (如图2(b)所示 )，因此要考虑到柜体的脚高，通常在这种情况下，脚高设置为 72 mm，那么经过宽度协调，该标准旁板的总高为 700 mm。
标准旁板的宽度尺寸可按下列公式计算：
W=N×32+74。 (3)
式中 W为旁板宽，单位 mm；N为标准旁板前后两排系统孔之间 32 mm的间隔数； 74为系统孔距板的前沿或后沿各为 37 mm，加起来就是 74 mm。
例如：取 N=13可计算出标准旁板的协调宽度为： W=13×32+74=490 mm。另外在旁板的后沿还要开柜背板槽，这也属于宽度协调的范围。
下面举例说明这个公式的应用：假定在标准旁板宽度方向上前后两排系统孔之间 32 mm的间隔数为 13，根据上述公式计算，则旁板宽度 (W)为： W＝ 13×32+74＝ 490 mm。在设计实践中还应该考虑到柜体旁板的后沿可能要开背板槽，一般采用裁口或槽榫嵌板形式，通常在这种情况下，设置背板开槽空间为 10 mm，那么经过宽度协调，该标准旁板的总宽为 500 mm。
在拆装式柜类家具系统设计中，要运用整体性思维，整体和部分不能协调时，部分服从于整体的需要 [5]。在设计过程中，有时要考虑标准板的整体协调性时，会失掉本身的一些协调性。这种协调性主要反映在柜体的整体设计上有三点必须注意。第一，相邻柜体的脚高要一致；第二，相邻柜体的门和抽屉应成一条直线；第三，相邻柜体的高度要协调。如图4所示为组合柜体的协调性变化，图中 (a)相邻两柜不匹配，图中 (b)是相邻两柜体经过协调性变化后的组合形式与效果。因此，为了满足这些整体的协调性，有时不得不打破标准板已建立的协调性。
图4 组合柜体协调性变化
Fig.4 Combination cabinet coordination change
为了将拆装式柜类家具的设计理论与企业设计实践实现无缝对接，下面引入两个实际设计案例以丰富和加深读者对拆装式柜类家具设计在实际操作层面上的理解。
根据个性化定制的市场新需求，按照拆装式柜类家具设计的要求，设计两组并排摆放的书柜。设计要求： (1)每组柜体高 2 200 mm，宽 1 000 mm，深 350～ 400 mm，板厚为 20 mm；(2)每组书柜的功能分区不能相同，书柜应配备有抽屉、柜门、搁板等功能件； (3)设计步骤，首先画出三视图，接着画出标准旁板板的孔位图，并标注上抽屉滑道、铰链等的安装位置； (4)设计时应考虑标准板的协调性变化，特别是标准板长度和宽度方向的协调。设计方案见图5、图6、7。
图5 组合书柜效果
Fig.5 Combination bookcase effect picture
图6 组合书柜三视
Fig.6 Combination bookcase three views
图7 组合书柜标准板示意
Fig.7 Standards board of combination bookcase diagram
拆装式柜类家具设计，除了要实现可拆卸这一困扰生产与销售的关键问题外，还必须满足买方市场需求，也就是必须解决人们家居生活中出现的家具功能性与差异化较弱的问题 [6]。因此，在家具设计实践中，要力求通过可拆装实现板式家具的多功能组合；同时在现代家居生活中，人们对产品个性化的要求越来越高，还要力求通过多样化设计最大程度上满足家具使用者亲手拆装、自我体验的产品个性化构建模式。如图8所示为同一尺寸衣柜柜体的多种组合形式，如图9所示为同一尺寸衣柜柜体的多种组合效果图。
图8 衣柜多种组合形式立面
Fig.8 Various combinations of wardrobe elevation drawing
图9 衣柜多种组合效果
Fig.9 Various combinations of wardrobe effect picture
随着家具产业转型升级向纵深的持续推进与买方市场环境的不断深入发展，为了使家具企业能够在激烈的竞争中得到可持续发展，拆装式柜类家具设计应在立足标准化、通用化、系列化生产要求基础上，充分体现多样化、人性化、人文化和个性化的设计特征，努力以最合理、最完美、最贴近消费者的设计来提升家具企业的核心竞争实力。
中南林业科技大学学报
《中南林业科技大学学报》原名《中南林学院学报》，是中南林业科技大学主办的以林为特色的自然科学学术期刊。该刊1981年创刊，2010变更为月刊，月底出版，国内外公开发行。国际刊号为ISSN 1673-923X，国内刊号为CN43-1470/S。该刊是教育部优秀科技期刊，全国优秀高校学报，湖南省一级期刊。是全国中文核心期刊，中国科学引文数据库来源期刊，中国精品科技期刊，中国科技核心期刊。该刊入编了国内所有的期刊数据库。
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