薛坤(南京林业大学)

摘 要：本文以非木质材料在现代椅子设计中的应用为启示，论述了非木质材料的革新使椅子的结构与造型发生了革命性的变化；进而分析了非木质材料的意像性和可持续性。在此基础上，提出产品研发的关键是建立在对新材料的属性及其可能性的认识的基础上，通过设计充分发挥材料的性能。

关键词：非木质；材料意象；家具；可持续设计

中图分类号：TS664.01 文献标识码：A 文章编号:1006-8260(2011)03-0022-02

木材作为传统的材料，一直为人类所利用。随着科学技术的进步，木质材料不局限于传统意义上的木材，还包括刨花板、纤维板等木质重组材料，以及木塑复合材料等木基复合材料。非木质材料是相对木质材料而言，指除以上木质材料以外的，在产品制造中广泛应用的金属、玻璃、塑料、工业陶瓷及各类复合材料。

在家具发展史中，材料反映出当时的生产力发展水平。在传统家具中，木材一直占有着重要的地位；工业革命后，新材料、新工艺的推陈出新激发了现代家具设计流行趋势的形成，每个时期都有代表新材料应用的经典作品问世，丰富了新时代的产品美学。

1 非木质材料与椅子设计

椅子需要满足各种功能和力学性能的要求，但其造型并非全部由功能所决定，椅子造型因其所选用的材料而丰富。在某种程度上，材料对椅子的造型产生了决定性的作用。随着新材料的应用，椅子的结构发生了革命性的变化，其造型限制亦不断被突破。

传统木椅因为受到木材力学性能的限制，造型相对固定，一般分为椅腿和椅座两个基本的部分。1924-1925年间，布鲁耶尔用一种无弹性的镀铬钢管创作了瓦西里椅。如图1所示，这张钢管椅的结构由纯粹几何形式的不锈钢圆管构成，合乎标准化、简单化大量生产的要求。1928年布鲁耶尔又按照这种设计思路创作了更实际的悬臂靠椅。他写道；“我有意识地选择金属来制作这种家具，以创造出现代空间要素的特点……先前椅子中沉重的压缩填料被绷紧的织物和某种轻而富于弹性的管式托架所取代，所用的钢，尤其是铝，都很轻巧。尽管它们经受了巨大的静态应力，但其轻巧的形状增加了弹性。各种型号的钢管都是以同样的标准制造的，基本零件均可方便地拆下互换。”钢管椅的出现突破了木质家具的造型范围，充分表现了机械美学的时代精神，成为现代家具的典型代表。金属质轻而坚韧，富有延展性，形成了较木家具框架更加简洁的悬臂式结构，打破了木家具四腿构成的框架形式。

1948年，伊姆斯夫妇的系列模塑玻璃钢椅方案在纽约现代艺术博物馆举办的家具设计国际大赛中获奖，如图2所示，这是第一把量产的非直线型的塑料坐具。伊姆斯一直专注于胶合板、铝合金、玻璃纤维增强塑料等材料的研究，对材料及加工工艺不断进行实验。他认为发现新材料的可能性，才能将概念通过结构表现出来。他认为“优雅”的设计是新材料、新技术与结构上的结合而产生出来的一种“自然之美”。

伊姆斯之后的60-70年代，有很多大师对玻璃纤维增强材料的应用进行了深入的探索，他们挑战传统的设计观念，以新技术和观念满足现代的生活需求，开创了以现代材料和技术为基础的有机主义家具设计风格。如图3所示潘顿椅，这是世界上第一把一次模压成型的椅子。玻璃纤维增强材料的应用使框架与座面成为一体：椅腿消失了，椅面延伸同时作为支撑。

20世纪70-80年代，石油危机使人们停止了对合成材料的使用探索，玻璃因其透明、变幻流动的特点引起设计师的注意。如图4所示，1987年Cini Boeri Mariani为意大利FIAM公司设计的Ghost扶手椅。该椅的制作过程是首先在一块玻璃板上用每秒钟1000米的混合磨料的高压水柱（喷水切割）切割一道缝隙，然后用玻璃弯曲技术加以弯曲，由此获得连续的造型。Ghost扶手椅是现代技术和简单造型方法的完美结合。

从钢管到玻璃纤维、塑料、玻璃，20世纪每个时期都有一种材料成为椅子设计的主题。21世纪以来，材料日益丰富、材料技术不断发展，家具设计在材料应用上呈现多元化趋势，“材料设计”成为设计创新的重要手段。设计师发掘材料在造型中的潜力，探索各种新材料在设计中的应用价值。其中，碳纤维是一种非常具有代表性的材料。碳纤维力学性能优异，它的比重不到钢的1/4，碳纤维树脂复合材料抗拉强度在3500Mpa以上，是钢的7-9倍，抗拉弹性模量为23000-43000Mpa。一般来说材料的比强度越高，则构件自重越小，比模量愈高，则构件的刚度愈大，从这个意义上已预示了碳纤维的广阔应用前景。如图5所示为Nurus公司推出的hexadesk办公桌，碳纤维材料使其结构非常牢固，且重量非常轻。该方案造型灵感来源于碳纳米管的形态—理想模型由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管。碳纳米管作为一维纳米材料，重量轻，六边形结构连接完美，这种令人惊奇的碳纳米管的性能，使其成为目前发现的最强和最硬的材料。

新材料层出不穷，传统材料的加工方法亦不断更新，新技术实现了新的造型。如图6所示为德国的设计师Daniel Lorch设计的“Split椅”，展示了他对1920年至1940年之间经典钢管家具再设计的成果。他通过使用三维激光切割技术扩展了经典钢管弯曲家具的造型元素，这是通过新技术实现新造型的设计方法论。

2 非木质材料的意象性

材料是设计的物质基础，材料在设计中往往具有两种角色，物质(功能)的和非物质(意象)的。人们通过材料感知产品被赋予的意义，尤其在视觉时代，消费者希望产品能有独特的个性，使人得到愉悦，非木质材料的材料意象为产品提供新颖的视觉、触觉解决方案。

Ron Arad将非木质材料的意象发挥到极致，他利用不锈钢材料结合高科技运用在设计上，使其作品呈现很强的视觉张力。如图7所示为Ron Alad2008的作品“bodyguard”，这些中空的超级模压铝雕塑作品支撑点仅仅是一个单一的切点。看上去像是失重似的，而这样反常的失重原因是极度沉重。金属的反射效果是整个系列作品的关键，通过切割、抛光和着色，无缝抛光表面的反射性创造出奇妙的效果。

如图8所示，Patricia Urquiola在2007年为 B&B设计的户外家具“Canasta”将材料的非物质性与日常事物紧密关联，成为生活体验的一部分。西班牙有传统藤编的工艺，Canasta在西班牙文中是“篓筐”的意思，这组作品以富有现代感的聚酯纤维材料替换藤材，通过使用传统的编织工艺，让这组户外家具有记忆中的藤编视觉语言。在这组作品中，Urquiola巧妙地调和了传统与现代，运用创新材料发挥传统工艺的极致美感。

材料意象还体现在它是一种无声而又有效传递产品身份的方式。制造业的新趋势是通过技术创新创造新的用途或者新的生活方式，而不仅定格在单件产品的制造上；将新技术作为企业变革和成长的策略，而不是简单的研发手段。这种创新舍弃了以往造型为先的做法，回归到材料与制造技术的研究上。从Gore-Tex公司的发展历程我们可以看到一种材料如何成为一个著名的消费品牌：高科技材料膨体聚四氟乙烯（ePTFE）的发明为GORE-TEX公司的发展奠定了重要基础。利用这项技术，Gore-Tex成功地为不同领域、不同市场开发出许多独一无二的产品来。他们所生产的纺织品，不是一种单纯的面料，也不是某一种服装，而是关于生产纺织品的技术。换句话说，在这中间材料起到多方面的重要作用，为人们创造产品，体现品牌价值。

3 非木质材料与可持续设计

工业革命以来，人类对自然资源的利用是直线式的“从摇篮到坟墓”的方式，即加工-制造-使用-抛弃-污染。如今，人们获得更多有关环保的生活方式的知识。他们认识到相比合成材料和能源密集型材料，环保材料更加安全可靠，追求无毒、无害与无污染的生存环境，成为当今人们生活的主流趋势。

摇篮到摇篮的设计（C2C design）观点从生态设计、环保设计发展而来，要求设计师在设计过程中考虑其对经济、社会、环境的影响。塑料垃圾对环境造成的污染是垃圾物中极大的一种，怎样将其循环再利用一直是可持续设计探讨的话题。如图9所示，Rodrigo Alonso Schramm为智利Fahneu公司设计的系列坐具是对塑料垃圾回收利用的一次尝试。他将废弃的电子设备、玩具、饮料托盘或体育场座椅重新碾碎和成型，以制造新的产品。这种创新的方法能够生产出的产品具有流动的形态和引人注目的五彩缤纷的颜色。如图10所示为全球设计领先的办公家具制造商Herman Miller制造的几乎可以百分百再循环利用的椅子——Mirra椅，其在制造过程中使用100%绿色能源（50%风电，50%垃圾填埋场气体燃烧）；96%组分可回收或可重复使用，42%材料可循环使用；椅子的模压塑料靠背可循环利用25次，背部曲线支撑材料为Nylon6，可回收利用或作为地毯纤维使用；整张椅子可在15分钟内完全拆开，便于循环利用。除了塑料材料，近年来瓦楞纸板因拥有的承载包装容器和环保的特性受到设计师和制造业者的青睐，在家具中投入设计和生产。如图11所示，为Molo工作室设计的系列纸家具，显示出在资源保护绿色环保观念下，瓦楞纸板材料逐渐受到重视和应用。

今天的材料和结构在产品的生命周期中需要满足日益严格的要求，产品从制造、包装、运输、使用、售后服务及废弃的全过程对于新材料和工艺的研发提出了新的挑战。产品研发的关键要素是选择最合适的材料与工艺、使用最节省的人力成本——这些都建立在对新材料的属性及其可能性的充分认识的基础上，通过设计充分发挥材料的性能。