梓人说构造：木竹家具结构设计理论、工艺与创新

我国是林木资源消耗和木竹制品加工制造大国，以家具制造、人造板加工为代表的木竹加工产业每年产值已突破3万亿元。近年来，伴随城市化进程的进一步推进以及房地产市场的规范化、稳定化发展，人们对家居建材与环境的需求已经逐渐由“量”向“质”的方向发展。尤其是近年来，在绿色发展和“双碳”目标的引领下，利用木材、竹材等可再生材料加工制备的可再生、高固碳的建筑装饰材料、日用家具等家居产品既迎来了新的市场机遇，又面临着生产技术革新、加工制造转型升级的时代需求。
本书在前人研究和实践的基础上，结合我国木竹加工产业的发展现状与趋势，从理论、工艺和创新三个方面全面介绍了木竹家具产品零部件结合方式、装配要求、加工方法、工艺流程等技术知识，同时提供了新型竹灯具设计方法及案例，以有限元分析为代表的家具设计新技术以及工业4.0背景下家具产品柔性化定制设计的新技术、新标准、新方法，以期拓展广大读者的创新思维，助推传统木竹产业转型升级发展。
本书共分3篇8章，其中第1～3章由刘学莘编写，第4～6章由牛敏编写，第7～8章由赵鹤编写，杜光耀和邹艾琪参加了少量编写工作。在本书编写过程中，得到福建农林大学材料工程学院林金国教授的指导，研究生田威威，本科生石梦瑶、李若茜等参与了文字校对、素材收集和图片处理工作，同时本书的编写与出版还得到福建省林业科技推广项目（项目编号K1519110A）、福建农林大学出版基金的支持，在此一并表示感谢。
本书是福建农林大学“家具结构设计”国家级一流本科课程指定教材，既可供木材科学与工程、家具设计与工程、工业设计、产品设计等相关专业学生选读，也可作为相关企业职工培训教程以及服务乡村振兴的广大木竹加工行业从业者的职业参考书。
由于本书编者水平有限，如有疏漏请不吝赐教，在此表示深深的感谢。

编者
2023年9月10日 于福建福州

刘学莘，福建农林大学副教授、博士，硕士研究生导师，福建省优秀教师、福建农林大学教学名师，中国林学会木材科学分会委员。近年来，主持及参与国家自然科学基金、国家林业和草原局科技项目等科研项目10余项，累计发表学术论文30余篇，其中被sci、ei收录10余篇，获得国家级教学成果二等奖、福建省科技进步奖三等奖、梁希科普奖等荣誉。

家具和人们的生活密不可分，而木质材料和竹质材料是各式家具的传统材料，也是不可替代的材料。本书详细分析了常见木质和竹质材料的构成、结构、性能以及材质特性，系统介绍了传统实木家具和板式家具的结构、连接、制作工艺以及传统造型设计和现代设计思路，并简要介绍了家具结构的有限元分析等现代分析方法和技巧。
本书适合从事家具设计与制造的技术人员参考。

第1篇理论篇
第1章绪论2
1.1家具的概念与分类2
1.1.1家具的概念2
1.1.2家具的分类3
1.2家具设计概述6
1.2.1设计的基本要素6
1.2.2设计的基本要求7
1.2.3设计的基本原则8
1.3家具结构设计概述9
1.3.1结构设计概念9
1.3.2结构设计的内涵与外延10

第2章家具结构设计技术基础12
2.1 家具的常用材料12
2.1.1木材12
2.1.2竹材24
2.1.3藤材51
2.1.4实木拼板与人造板66
2.1.5涂料76
2.1.6胶黏剂83
2.1.7五金配件90
2.2家具结构设计的表达101
2.2.1家具结构装配图102
2.2.2家具零部件图107
2.2.3家具结构爆炸图110
2.3常用家具的功能尺寸110
2.3.1人体生理机能与家具尺寸的关系110
2.3.2坐具类家具功能尺寸111
2.3.3床榻类家具功能尺寸117
2.3.4桌类家具功能尺寸123
2.3.5收纳类家具功能尺寸128

第3章家具的接合方式140
3.1家具基本结构140
3.1.1板式结构140
3.1.2框式结构144
3.1.3零件与部件148
3.1.4竹藤家具154
3.2家具的榫接合154
3.2.1直角榫接合的技术要求156
3.2.2燕尾榫接合的技术要求157
3.2.3圆榫接合的技术要求158
3.2.4影响榫接合质量的因素160
3.3家具的五金接合161
3.3.1紧固类五金件162
3.3.2活动类五金件166
3.3.3其他五金件168
3.4家具的胶接合169
3.4.1胶接合概述169
3.4.2传统家具用胶170
3.4.3现代家具节点用胶170
3.4.4现代家具结构材料用胶171


第2篇工艺篇
第4章典型家具的结构形式173
4.1传统框式家具结构形式173
4.1.1中国传统家具174
4.1.2明代时期家具174
4.2现代实木拆装家具结构形式178
4.2.1实木家具的接合方式178
4.2.2实木家具基本零部件179
4.3现代板式家具结构形式194
4.3.1椅类家具结构194
4.3.2柜类家具结构196
4.3.3现代板式家具中32mm系统及应用197
4.4竹藤家具常见结构形式200
4.4.1竹家具及其结构200
4.4.2藤家具及其结构209
4.4.3竹、藤编织图案构成与结构216
4.4.4竹家具新型结构226

第5章木家具制造工艺技术230
5.1传统古家具制作技艺230
5.1.1传统古家具类型特点230
5.1.2传统古家具的材质特点233
5.1.3传统古家具结构特点235
5.1.4传统古家具的制作工艺技巧236
5.2现代实木家具制造工艺252
5.2.1木材干燥252
5.2.2配料252
5.2.3毛料加工260
5.2.4方材胶合（集成材加工）261
5.2.5净料加工262
5.3板式家具制造工艺272
5.3.1板式部件的类型273
5.3.2配料275
5.3.3贴面287
5.3.4板边切削加工290
5.3.5边部处理290
5.3.6钻孔加工290
5.3.7表面镂铣与雕刻290
5.3.8表面修整与砂光291
5.3.9典型板式家具生产工艺292
5.4弯曲成型家具制造工艺293
5.4.1弯曲部件的类型293
5.4.2实木方材弯曲工艺294
5.4.3薄板弯曲胶合工艺298
5.4.4锯口弯曲工艺301
5.4.5V形槽折叠工艺301
5.4.6人造板弯曲工艺301
5.4.7碎料模压成型工艺302

第6章竹藤家具制造技艺304
6.1圆竹家具制造工艺304
6.1.1传统圆竹家具的生产工艺304
6.1.2全拆装式圆竹家具生产工艺307
6.1.3编织竹器生产工艺308
6.2竹集成材家具制造工艺309
6.2.1竹质立芯板的制作工艺流程310
6.2.2竹质竖拼板的制作工艺流程310
6.2.3竹质横拼板的制作工艺流程310
6.2.4竹质胶拼方材的制作工艺流程310
6.2.5刨切薄竹和旋切薄竹生产工艺311
6.2.6竹集成材家具的制作工艺312
6.2.7竹集成材家具质量的主要影响因素313
6.3竹重组材家具制造工艺316
6.3.1竹重组材的基本生产工艺流程316
6.3.2竹重组材家具的制作工艺318
6.3.3竹重组材家具质量的主要影响因素321
6.4竹材弯曲胶合家具制造工艺325
6.4.1竹材弯曲胶合工艺的特点325
6.4.2竹片弯曲胶合件生产工艺325
6.4.3竹片弯曲胶合质量的影响因素331


第3篇创新篇
第7章以竹代木——新型竹灯具结构设计334
7.1竹灯具的分类334
7.1.1按形态分334
7.1.2按光通量分配比率分335
7.1.3基于空间功能的灯具分类337
7.1.4按竹子的形态特征分340
7.2竹灯具设计案例341
7.2.1浙江乌镇的竹编灯具341
7.2.2小郁竹艺灯具342
7.2.3客家竹灯343
7.2.4走马灯345
7.3竹灯具的制作技术347
7.3.1制作流程347
7.3.2竹材常见加工工艺348
7.3.3竹编工艺的结构特点350
7.3.4竹灯具的表面处理351

第8章家具结构设计的研究及新技术353
8.1家具力学性能检验353
8.1.1家具及其零部件的结构强度检验354
8.1.2耐久性检验359
8.1.3稳定性检验363
8.2无损检测365
8.2.1无损检测应用366
8.2.2无损检测技术方法367
8.3有限元技术在家具制品结构设计中的运用368
8.3.1基于有限元技术的板式家具开发设计368
8.3.2基于有限元技术的实木家具开发设计371
8.3.3基于有限元技术的竹家具开发设计373
8.4家具结构设计研究前沿案例384
8.4.1大数据技术与家具结构开发设计384
8.4.2柔性化生产背景下家具产品结构开发392
8.5传统材料应用的瓶颈期394


参考文献395