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摘  要：中国竹林资源丰富，竹文化底蕴深厚，竹材优异的柔韧性使竹弯曲家具别具特色，是一种理想的家具材料。竹弯曲家具是指以竹制弯曲件为主要构件的一类家具，具有造型独特、结构稳固等优点，其发展满足了人们对个性化家具的需求。不同的竹弯曲家具拥有各自的特点，按照竹制构件材料及弯曲工艺可以分为圆竹弯曲家具、竹材加压弯曲家具、竹材胶合弯曲家具和竹材锯制弯曲家具。通过对竹弯曲家具的类型、结构以及加工方式等进行调研，对竹弯曲家具的发展现状及问题进行分析，归纳总结竹弯曲家具材料利用率低、设计缺乏创新性、生产机械化程度低等问题，并提出相应的建议，以期助力竹弯曲家具更好发展。

关键词：竹家具；弯曲工艺；弯曲构件；发展建议

目前，我国木材资源日益紧缺，但竹材资源丰富，全国竹林面积641.16hm2，约占世界竹林面积三分之一。人们热爱天然纹理，而且竹材生长周期短，低碳环保，是速生型的可再生资源，使用竹材有助于减少高耗能产业的比重，调整产业结构，助力实现碳达峰和碳中和。竹材具有材质坚韧、易加工、强度高、装饰性好等很多优良性能，这些特点使竹子成为理想的材料，广泛应用于各种领域，包括建筑材料、纸浆和纸张、生物质能等。竹家具是指以竹材为主要材料加工制成的家具，在家具市场上也受到喜爱。与木材相比，竹材顺纹弯曲性有较大优势，这种重要的力学性能决定竹材更适合弯曲的造型。通过了解并研究竹弯曲家具中的不同类型、结构和工艺，利于其充分发挥竹材的优势，有助于竹弯曲家具的发展。

1、竹材结构与弯曲力学性能特点

竹材是竹子砍伐后除去枝条的主干，又称竹秆，是制作家具使用的主要材料。在竹秆内，维管束的形状大小和分布呈规律性变化。竹壁径向上，竹青部位维管束分布密集且尺寸较小，竹黄部位分布稀疏且尺寸较大，从竹黄到竹青维管束分布密度呈逐渐过渡的状态。竹秆纵向上，由竹秆的基部至梢部，维管束数量和尺寸均逐渐减小。竹子基本组织由2种薄壁细胞组成：垂直的长形细胞和分散在其中的短细胞。长细胞的胞壁较厚，在竹秆成熟过程中逐渐死亡并木质化；短细胞则长期保持生活状态，直至竹秆死亡。竹秆纵向上，基部的基本组织细胞较短，往上渐增，至梢部最长；竹壁径向上，竹青处最短，竹黄处次之，中部的最长。基本组织的细胞直径在基部较大，中、梢部的则较小；在竹青处较小，竹黄处较大。

竹材的弯曲性能与竹龄、密度、海拔、含水率等因素息息相关。随着竹龄的增加竹材的弯曲性能呈增大的趋势，尤其3年生竹材与2年生竹材相比差异显著，3年生后的竹材差异不大。竹材的弯曲性能随着密度、海拔高度的增加相应增加，随着含水率的增加而减小。如今，对竹材弯曲性能的研究逐渐向微观层次发展，竹材中维管束和薄壁基本组织几乎决定了竹材的力学性能。在竹材中，竹纤维拉伸性能好，明显优于其他木纤维；薄壁基本组织具有较好的压缩变形能力，二者相结合是竹材优异弯曲性能的根本原因。竹材因微观结构可被视为功能梯度材料，其节间弯曲性能也呈现梯度变化。在径向上，靠近竹青处弯曲性能远远高出靠近竹黄处，在中间部分逐渐过渡；沿纵向上，竹秆的弯曲均是随着高度的增加而逐渐增大。竹节处因为维管束弯曲、分叉形成复杂的相互缠绕结构，竹节处的弯曲性能大于节间处的竹材。

2、竹弯曲家具类型

竹弯曲家具是指以竹制弯曲件为主要构件的一类家具。按照竹制构件材料及弯曲工艺可以分为圆竹弯曲家具、竹材加压弯曲家具、竹材胶合弯曲家具和竹材锯制弯曲家具。

2.1 圆竹弯曲家具

圆竹弯曲家具主要是指将圆竹竹筒通过加热或开槽弯曲而制成的一类曲线形家具（图1）。圆竹家具是我国主要的传统竹制家具，如今市面上常见的圆竹家具基本上都有弯曲形式的出现。圆竹家具弯曲构件的接合方式常使用包接、榫接、并接等，采用此类接合方式的家具框架受力性能良好。Soba竹家具（图1c）重新诠释了传统圆竹家具，运用了开槽弯曲这种方式，而且在其中巧妙地加入了扭转构造，制作出质感独特、结构稳固的圆竹弯曲家具。

图1  圆竹弯曲家具

Fig. 1  Raw bamboo bending furniture

2.2 竹材加压弯曲家具

竹材加压弯曲家具是指通过加压的方法将竹条、竹展平板、竹单板、竹篾、竹丝等直线形的材料制备成曲线形构件，进而组装而成的一类家具。例如：采用竹条加压弯曲而成曲线形的构件组装成的椅子（图2）。

竹材加压弯曲家具可使用较小的加工单元，如竹片、竹条等，展现出竹材天然的纹理特征和物理特性，主要通过榫接合和各种五金连接件进行连接。由Jin设计制作的IndigoDyedChairn（图2b），竹条靠背及织物坐垫使椅子看起来与众不同，更加符合现代审美追求。台湾设计师设计的FLOW竹椅（图2c），它使用了形态各异的竹条，形成了独特的造型。

图2  竹材加压弯曲家具

Fig. 2  Bamboo pressed bending furniture

2.3 竹材胶合弯曲家具

竹材胶合弯曲家具是指利用竹条、竹单板、竹展平板、竹篾、竹丝等材料，通过多层胶合弯曲工艺制成的家具。如图3所示为采用竹条在蒸汽加热的条件下通过胶合弯曲工艺制备而成的书架和椅子。竹材胶合弯曲家具在结构设计上既可以使用传统的榫卯结构进行接合，也可以使用各类连接件，具有拆装方便、易于运输等优点，部分加工工艺与木质胶合弯曲家具类似。如图3c所示为椅巴适，石大宇设计的竹椅，可以看作是向柯布西耶躺椅（LC4）致敬，整体造型体现出结构美和功能美。如图3d所示为Sagano竹家具，设计师利用竹片卷出合适的造型，将其组合在一起，充分利用了竹材的弯曲性能，展现环境保护的设计理念。

图3  竹材胶合弯曲家具

Fig. 3  Bamboo glue-laminated bending furniture

2.4 竹材锯制弯曲家具

竹材锯制弯曲家具是将竹集成材、竹重组材或竹展平材通过细木工带锯或线锯锯切成曲线形的毛料，再经过铣削而成的一类曲线形家具。如图4所示是将竹集成材锯切和铣削成曲线形构件，再组装而成的竹弯曲家具。锯截弯曲方法虽然简单，但由于操作过程中竹材的大量纤维将被截断，所以只能用于曲率较小的零部件的制作。设计中较为复杂的弯曲构件，需分段锯制，然后再进行拼接。拼接方式有斜接、榫接等，如果采用平头对接，需要辅以圆棒榫，用以加强结构的稳定性。如图4b所示的茶几腿部分为8段分别锯制，再将弯曲件与其他零件拼接，腿部圆润的造型，支撑稳固，可以更好地承重。

图4  竹材锯制弯曲家具

Fig. 4  Bamboo saw bending furniture

3、竹制弯曲构件加工工艺

3.1 圆竹弯曲构件加工工艺

圆竹弯曲构件的加工具有十分悠久的历史，主要有2种形式：直接加热弯曲法和开槽弯曲法。近些年，也有学者提出工业化干燥弯曲定型一体化的方法。

3.1.1 直接加热弯曲

直接加热弯曲适合口径较小的竹弯曲件的加工，火烤加热是历史最悠久的加工方式之一。圆竹在进行弯曲前需校直，有时需打通竹隔，再灌入金刚砂，以防圆竹受热过程中腔体内热空气受热膨胀破坏圆竹，同时在弯曲时内弯竹壁不易被压溃。加热时，应使弯曲部位的凸面受热，待需要弯曲的部位用火烤出竹油时，再缓慢用力弯曲到位，并立即用冷水降温定型。

3.1.2 开槽弯曲

开槽弯曲主要有以下3种方式：并竹弯曲、方折弯曲和开三角槽弯曲，如表1所示。

表1  开槽弯曲

Table 1  Bamboo culm bending by making slot

3.1.3 干燥弯曲一体化

随着科学技术的发展，传统的圆竹家具弯曲构件的制作方法已经不适应现代家具行业发展的要求，对于圆竹家具组成的不同单元或构件的形状要求，采用工业处理罐进行干燥和改性处理，同时在处理罐内架设处理工作台等，对圆竹材进行直线、弯曲件预制处理、定型，加工预制构件，并将加工好的标准件仓储等，已经成为一种发展趋势，而且也是实现圆竹家具标准化、系列化生产的必要条件。

3.2 竹材弯曲构件加工工艺

3.2.1 加压弯曲

加压弯曲是指将竹条、竹展平板、竹单板、竹篾、竹丝等直线形材料通过软化处理之后用模具进行纵向弯曲，再将弯曲后的异型单元，利用螺栓、榫卯和胶等方式连接构成零部件。胶合弯曲是加压弯曲中十分特殊的一种，是将一叠涂过胶的竹条、竹单板、竹展平板、竹篾、竹丝等材料按要求配成一定厚度的板坯，然后放在特定的模具中加压弯曲、胶合成型而制成各种曲线形零部件的一系列加工过程。加压弯曲构件的加工分为软化处理、上模弯曲及干燥定型3个过程。胶合弯曲的加工增加了涂胶组坯这一过程，如图5所示。

图5  加压弯曲

Fig. 5  The process of pressed bending

3.2.2 锯制弯曲

锯制弯曲是将竹集成材、竹重组材和竹展平板等通过细木工带锯或线锯锯切成曲线形的毛料，再使用雕刻机铣削成零部件。锯制弯曲操作简单，但是因为锯制弯曲中大部分竹纤维被切割，所以锯制弯曲构件强度较小。

4、竹弯曲家具存在问题及建议

4.1 家具材料

（1）竹材资源丰富，但目前用来制备圆竹家具的竹种只有少数几种，如毛竹、红竹、水竹、筇竹等。随着加工技术的发展和家具造型的变化，需开发更多适宜圆竹弯曲家具的竹种，尤其是小径竹。

（2）竹材加压弯曲构件的原料主要是毛竹，加压弯曲对于竹材的材性要求较高，并非所有毛竹都适合通过加压弯曲制备弯曲构件。因此，需对毛竹结构及性能进行分级，并建立其与加压弯曲工艺的内在关系，实现原材料的精准选择，提高材料利用率及弯曲构件品质。

4.2 家具设计

（1）圆竹弯曲家具构件连接形式复杂，自行安装具有一定难度，安装后运输则增加了成本，在保留圆竹弯曲家具特色的同时，将复杂结构简化有很大的必要性。通过引进不同材料，借鉴其他家具连接方式，设计可拆装结构，实现绿色设计。

（2）竹弯曲家具材料单一，通常整件家具都有竹材，在设计过程中利用竹材优异的柔韧性制备弯曲构件的同时，也可以与其他材料如木材、金属、玻璃、纺织品、皮革等进行混搭，能够体现竹弯曲家具的魅力，增加其风格多样性。

（3）竹弯曲家具功能性单一，现代家具应满足多功能性，多种使用功能不仅满足消费者的使用需求，而且可以增加家具本身的价值。根据需求改变造型，利用基础构件进行不同的组合，拥有多样化功能的竹弯曲家具将得到更多消费者的喜爱。

（4）竹弯曲家具缺乏创新的造型设计，与木制家具的重复率较高，应结合市场和目标客户，在加工工艺的基础上结合竹材的优势对其结构和造型进行创新设计。创造具有中国文化标签的竹家具产品，从而让中国的竹家具设计能历久弥新，散发中国魅力。

4.3 制造工艺

（1）圆竹弯曲家具机械化程度低，多数是手工操作，需要耗费大量人力。专门生产圆竹弯曲家具的企业少，规模小，只有一些基础设备，专用的手工工具虽成本低却限制了生产效率的提高，产品质量也不够稳定。因此，需要开发适合的机械设备，向机械化、一体化的加工模式转变，最终实现弯曲构件标准化、系列化的生产。

（2）加压弯曲和锯制弯曲的加工技术需要继续发展，竹弯曲家具与木家具弯曲工艺过程相似又有不同，可结合竹材本身的结构与性能特点，借鉴学习弯曲木制品的工艺过程及优势，发展适合竹材弯曲构件的加工技术，进一步促进竹材弯曲家具产业规模，扩大市场，形成良性循环。

5、结  语

在现代家具市场环境下，消费者的需求个性化提升，竹家具不仅设计符合大众审美，满足消费者使用需求，同时竹材生态环保，做到了保护环境，节约资源。如今，我国竹材资源丰富，家具产业发展迅速，竹弯曲家具受各方面影响，其发展趋于成熟和完善，在不断解决材料、工艺问题的基础上，朝着更好的方向发展。竹弯曲家具发展越来越好，在保护和传承竹文化的同时，吸收现代设计艺术，巧妙地将传统与现代结合起来，创造独具特色的竹家具。对竹弯曲家具类型、结构和工艺进行梳理，并对其存在的问题着重探讨，对竹弯曲家具有全面的认识，以便更好地利用竹材，促进竹家具行业的进一步发展。