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加强拆装设计 促进家具回收利用
上一篇：明式家具的含蓄性
-- 徐秋鹏* 张福昌** 宫崎清*** (*江南大学 硕士研究生 **江南大学 教授 ***日本千叶大学 教授)
Qiu-peng Xu, Master, Fu-chang Zhang, Professor, and Kiyoshi Miyazaki, Professor
Southern Yangtze University, and Chiba University of Japan
摘 要
21世纪是生态设计的世纪，废旧家具的回收利用已经成为一个亟待解决的环境问题。本文根据对工业产品生态设计的分析，提出了通过提高产品的拆卸性能来增加废旧家具回收利用率的建议。并简要介绍了拆卸设计的概念、特点和拆装家具的发展状况，
分析了家具拆卸性能设计的现状以及人们对拆装设计和生态设计存在的一些误解。
Abstract
Ecological design(ED) is flourish trade in the 21th century. The recycle and reclaim of scrap furniture has become an urgent environmental problem. According to the analysis of ED, this article suggests that we increase the rate of scrap furniture's recycle and reclaim through improving products capability of disassembly in industrial design. In addition, the paper introduces briefly the concept, characteristics of DFD(design for disassembly) and the evolution of disassembly furniture. The present situation of disassembly furniture and some misunderstanding in DFD and ED are also referred.
关 键 词：家具；拆装；设计；回收
Key Words: Furniture; Disassembly; Design; Reclaim
随着科学技术的进步和生活水平的提高，新产品开发的速度逐步加快，产品的生命周期越来越短。家具产品也随着建筑业的迅猛发展和人们住宅条件的不断改善，加快了更新换代的步伐，淘汰率大幅增长。目前西方国家的富裕阶层每年要扔掉数百万张写字台、椅子、餐桌、橱柜、床垫等家具，在环境保护已经成为人类迫在眉睫的任务的时代，这些被仍掉的东西不能再被看成是个人的私有财产，而应该看成是人类共有的珍贵的自然资源。产品报废后，并不意味着所有的零部件都已成为废品，其中一部分稍加修整后即可再次利用，还有一些零件的材料回收后可用于生产同种零件；另一些零件的材料回收后，如其性能或成分达不到原零件的要求，则可降级用在别的产品中。
但是目前废旧家具的回收利用率很低，以至于造成大量材料的浪费和环境的污染，且不利于可持续发展战略的实施。回收率低的原因是多方面的，其中主要原因之一是缺少再生技术，虽然可进行部分回收，但仅处于对材料进行回收的初级阶段；另一个更主要的原因，则是设计产品时没有考虑其拆卸回收性能，零部件和材料缺乏必要的标识，结果使有用的和无用的材料及零部件难以拆卸分离，使很多可重复利用的零部件无法有效的再利用，即使有些产品能够拆卸回收，但花费的代价已使其失去了回收利用的价值。在这种情况下，通过拆卸设计来改善家具的维修性能，科学的回收废弃产品的零部件和材料，对于节约资源，减少污染、增强家具的循环利用就显得尤为重要了。
一、拆卸设计--生态设计的主要途径
产业革命200多年以来，由于科学技术的迅猛发展，人类利用大自然，向大自然索取的模式也从消极依靠转向积极的索取，而且索取量成几何级数的增长。迄今为止，经济不断发展的历史，也是自然资源不断减少、环境不断受到破坏的历史。面临地球日益恶化的环境，人类已经意识到：要改善自身生存的环境，必须通过生态的、可持续发展的设计观念和设计方法来实现。这种全新的设计方法就是生态设计。目前，生态设计已经成为全社会倡导的设计准则，其基本思想就是在产品整个生命周期的设计中，不仅要保证产品应有的功能、使用寿命、质量等因素，还要将产品的环境属性作为主要的设计目标。
生态设计中研究较早的一种系统的设计方法就是拆卸设计，通过这个方法设计的产品，大部分零部件都能重新使用或回收利用，另外，拆卸设计还有利于产品的重组和产品在生命周期中的服务和维修。
（一）、拆卸设计的基本概念
拆卸设计就是从产品或部件上有规律的拆下可用的构件，并同时保证不因拆卸过程造成该零部件损伤的设计方法。拆卸设计已经在汽车、计算机、复印机等产品的设计中得到了广泛的应用并取得了较好的效果。德国宝马（BMW）公司设计了一个拆卸设计（DFD，DESIGN FOR DISASSEMBLE）车间，他们根据拆卸原理设计的新车型Z1赛车，从根本上改变了传统的连接方式，减少了所用材料的种类，取得了明显的效果，这些生态产品在市场上畅销后的利润又进一步促进了生态设计的发展。
（二）、拆卸性能评价
对于一件产品拆卸性的评价主要是从两方面进行的，一方面是评价与产品连接结构有关的指标，如可达性、标准化程度、产品结构的复杂程度等；另一方面是评价与拆卸过程有关的指标，如拆卸时间、拆卸费用、拆卸能耗和环境影响等。其中，产品连接结构拆卸性能的好坏是评价指标的主要组成部分。
（三）、模块化设计
拆装产品结构设计的一种有效方式是进行模块化设计。所谓模块化设计就是在对一定范围内的不同功能或相同功能而不同性能、不同规格的产品进行功能分析的基础上，划分并设计出一系列功能模块，并通过对模块的选择和组合构成不同产品的设计方法。模块化的思想已广为人们所接受，并应用于家电、家具等行业的设计生产中。
图1
二、拆装家具-现代家具设计和制造的主流
家具制造业早在1900年就出现了拆装设计的雏形，当时德国的一家家具公司利用几种基本的板块设计书架，并方便的组装顾客所需的书架，开辟了家具模块化设计的先河。二战以后，重建欧洲迫在眉睫，各个工业领域都在寻求快速和创新的方式来满足需求，同样，家具业为能在短时间内给重建家园的人们提供充足的家居设施，也十分需要生产效率高、标准化、系列化、便于装配且具有良好结合性能的家具结构，在这种情况下，32mm系统应运而生。20世纪70年代，欧洲又开发出了32mm系统的专用设备，从生产工艺方面保证了32mm系统的有效实施。32mm系统的逐步成熟与生产设备、五金件及原材料生产的模数化、系统化使拆卸设计在板式家具生产中获得了前所未有的发展。随着技术的发展，拆装设计已不仅仅限于在板式家具中的应用，实木，金属等材料的家具也开始采用这种设计方法。
（一）、拆装家具的基本概念
人们一般将用各种连接件或插接结构将零部件组装而成的、可以反复拆卸和安装的家具称为拆装家具。"拆装",顾名思义，包括"拆卸"和"装配"两层含义，科学的组装是便捷拆卸的前提，能够拆卸的产品必然是经过有效合理的装配而构成的，拆装家具的设计事实上已经包括了拆卸设计在内。
拆装家具在设计上，应用工业设计的原理，把部件的标准化、通用化、系列化放在首位，简化产品零部件的规格、数量，从而也相应的简化了设计工作；在生产上，由于简化了零部件的规格数，便于质量控制，提高了加工精度和生产率，相应的延长了设备的使用寿命，降低了产品的成本；在包装贮运上，可采用标准规格的包装，以便堆放，这样不仅有效的利用了空间，还减少了搬运工作的麻烦和可能对产品造成的损坏；在销售上，通过产品说明书使消费者参与到设计中来，真正的实现了以人文本的设计理念。
（二）、拆装家具的设计要素
拆装家具设计的三个主要内容就是部件的设计、接口的设计和连接件的选用，要获得良好的拆装结构，必须对部件的材料、连接件及接口的加工工具等因素进行综合的分析，根据不同的情况采取不同的对策。
1、部 件 这里的"部件"相当于拆卸设计中的模块。部件的设计和生产要求标准化、系列化、通用化，并达到较高的精度。
2、接 口 拆装家具的主要结合方式是连接件结合，为了使用连接件将部件之间结合起来，就必须在部件上设置接口。
美国设计师大卫.奎克(Davod Kawecki)设计的"迷 题"扶手椅，将椅子分成7个部件，通过在部件上设置精确的接口进行连接，这些不连续的部件可以用激光切割工具从一块平板上切割下来，再由消费者亲自组装。（见图2）
图2 "迷题"扶手椅 设计师：美国大卫.奎克 (Davod Kawecki)
3、连接件 连接件是一种特制的、可多次拆装的构件，除了金属材料的以外，还有尼龙和塑料等材料的，连接件需要满足的基本要求是牢固、便捷、隐蔽，并能多次拆装。
家具五金件的应用已有千百年的历史，拆装家具的问世，使国际家具五金工业也在广度和深度上发生了质的飞跃，接口配件的技术进步，不仅表现在材料、加工和生产等方面，更重要的是它建立了一种全新的设计概念，既"以人为本"、"可持续发展"等理念。2001年瑞士拉米诺（Lamello）公司设计的专业隐形连接系统，（见图3）引起了全世界家具行业的关注，隐形连接件利用磁场正负极的作用而牢牢锁住，可抵抗的拉力达86千克。用这种连接件结合的板件，虽然在表面上没有任何外露的接口，却可以用专业的工具迅速的将其拆卸或装配，真正达到了牢固、隐蔽和快捷的优点。家具五金的发展，包括隐形连接系统的问世无疑又为拆装家具的发展提供了良好的机会。
图3 隐形连接系统
（三）、拆装家具的生态特征
拆装家具不仅在设计、生产、储存、运输、销售、安装等方面有许多适应现代化大工业生产的优点，而且从生态设计的角度讲，它对环境保护也具有重要的意义，具有传统框式家具难以相比的优点：
1、 产品结构模块化、统一化，使产品有较大的可预测性；
2、 减少了可回收零部件和材料再次使用所需的工作量；
3、拆卸分离简单快捷；
4、拆下的零部件易于手工或自动化处理；
5、回收材料及残余废弃物易于分类和处理；
拆装家具是家具工业进步的反映，它要求有高精度加工手段的支持，要求有成熟应用的新材料、新工艺和新方法的支持，还要有发达的零部件及接口所用配件工业的支持。拆装设计的目标就是用最简单的工具快速拆装符合质量要求的成品家具。意大利设计师马士莫.莫罗兹（Massimo Morozzi）设计的"干燥"椅，只用一个简单的翼形螺栓就将椅子的各个部分连成一体， 可以自由的拆装而不需胶粘。（见图4）
图4 "干燥"椅设计师：意大利马士莫.莫罗兹（Massimo Morozzi）
多年来一直行销世界的瑞典IKEA家具奉行的就是"模块化设计"的理念，它经营的产品大部分是可拆装的，这种方法不仅具有较多的生态设计特征，同时也使顾客在亲自创建属于自己的个性化空间的同时，获得了对生活的享受和心理的满足，目前，利用拆装家具的模块"DIY"自己的家(Do it Yourself)已经成为一种时尚。已有专家预言：无论从生态设计、技术加工，还是从消费观念来看，拆装家具都将成为世界家具发展的主流。
图5 "宣传画"椅 设计师：意大利摩瑞佐.菲威他 （Maurizio Favetta）
三、 家具拆卸性能分析
设计一种易于装配又易于拆卸的产品是一个复杂的过程，需要解决材料选择、易分离性、模块化设计以及连接件等诸多问题。目前无论从制造商、设计者还是消费者的角度来讲，都更强调对时尚和精神需求的追求，追求DIY的自由随意，而对其中蕴涵的环保理念很少虑及，也因此对有关装配性因素的考虑多于对拆卸性因素的考虑。但是从生态设计的角度来看，家具能够拆卸是其回收再生的前提，要想使废弃家具的零部件或材料经过维修或其它处理方法后被重新利用，就必须使其零部件能够方便的拆卸；否则，不仅会造成大量可重复利用材料的浪费，而且因废弃物不好处置，还会严重污染环境。可见，家具的拆卸性会直接影响到产品的回收性，进而影响到产品生命周期评估的效果，所以，在拆装家具的设计中，拆卸设计具有更重要的社会意义，要想使拆装家具真正的成为生态产品，就必须更多的关注其拆卸设计，既要面向拆卸而设计（DFD：Design for Disassembly）。只有将"装配"和"拆卸"都进行了系统设计的家具才是真正意义上的拆装家具，才具有了评定为生态家具的初步资格；也只有这样，才能使整个生态家具设计系统良好的运转起来，增大废旧家具回收利用的几率。
以明式家具为代表的中国传统家具，采用精确的榫卯结构连接，工艺精湛，可以不用一根钉子就组装成结构严谨的家具整体，具有非常好的装配性。近年来，随着复古风潮的兴起，人们纷纷回收古典家具进行维修再利用，我国的传统家具也获得了再次发展的机会。但是，传统家具榫卯结构种类极多、结构复杂，在拆卸维修时必须由深喑其道的匠师进行，否则很有可能会造成结构上的破坏。这种拆卸性较差的结构形式不利于家具的维修和回收利用，它不仅限制了传统家具的循环，而且已不能满足现代工业化生产的要求，不利于中国传统家具在现代的发展。如果能根据现代的技术条件、并按拆卸设计的原则对传统家具的结构进行简化设计，将其分解成若干零部件，并设置合适的接口，使其在拆卸性能方面进一步完善，则一定会为我国传统家具在现代的发展开拓更为广阔的空间。
四、拆卸性能辨证观
目前，人们对生态家具的认识还很模糊，有的企业甚至在广告中将拆装家具直呼为生态家具，但是拆装家具就一定是生态家具吗？认为拆装设计就是生态设计、拆装家具就是绿色家具的观点是狭隘的和片面的。生态设计是针对产品的整个生命周期的设计，他在产品的整个生命周期中都要将环境保护作为设计目标，所以必须从系统的高度对产品的原材料获取、生产制造、包装运输、销售管理、使用及回收处理等方面对环境的影响进行具体的分析，在有序的状态下，使产品达到整体的"生态化"。在产品的整个生命周期中，如果只有一个环节符合生态设计的要求，或者只有一个环节不属于生态设计的要求，这种产品都不是生态产品。所以说，拆装设计只是生态设计的一个环节，拆装家具也未必是生态产品，具体的评价要根据对产品整个生命周期的评估而定。
图6
在强调拆卸设计的同时，需要注意的是一种产品要做到100%的回收是不现实的，也是不经济的，生态设计只是在设计中寻求技术与艺术、功能与形式、环境与经济、环境与社会等联系中的最佳平衡状态，回收利用的目的是最大可能的利用这种回收资源，尽量减少产品的剩余量和污染。所以部分拆卸可能是最好的办法。宝马公司生产的Z1型和BMW3251型汽车，许多零部件都是由可回收利用的塑料制成的，在拆卸时，公司首先将注意力放在适合重新使用的、最有价值的零部件的拆卸上，从而以较低的成本获得了较好的拆卸效果。
在进行拆装结构设计的同时，我们也不能完全抛弃先人留下的精湛的结构设计技巧，毕竟，传统设计是生态设计的基础，生态设计是对传统设计的补充和完善，传统设计只有在原有设计目标的基础上将环境属性也作为设计目标之一，才能使所设计的产品满足生态性的要求，才能具有更强的市场竞争力。
小结
可持续发展已经成为各个国家、各种社会和各个产业发展的重要指导思想。家具产业是自然资源消耗的大户，也是环境污染的主要源头之一，要实现家具产业的可持续发展，就必须牢固树立可持续发展的战略思想，按生态设计的思路和评价标准，开发家具新产品。拆装设计作为生态设计的主要方法，是实现可持续发展的家具文化的必经途径。目前，家具行业在32mm系统设计、加工设备、五金配件等拆装设计配套技术方面日趋完善，有条件的家具企业要尽量利用这些条件，并按照生态设计的要求进行产品开发，加强不同生产企业间的交流与合作，将产品逐步过渡到拆装家具上，提高产品的回收利用率，争取实现经济、社会与环境保护同步发展。
参考文献
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