加強拆裝設計 促進傢俱回收利用,飾品圖片

-- 徐秋鵬*　張福昌**  宮崎清***  (*江南大學 碩士研究生  **江南大學 教授　***日本千葉大學 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世紀是生態設計的世紀，廢舊傢俱的回收利用已經成為一個亟待解決的環境問題。本文根據對工業產品生態設計的分析，提出了通過提高產品的拆卸性能來增加廢舊傢俱回收利用率的建議。並簡要介紹了拆卸設計的概念、特點和拆裝傢俱的發展狀況，
分析了傢俱拆卸性能設計的現狀以及人們對拆裝設計和生態設計存在的一些誤解。

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.

關 鍵 詞：傢俱；拆裝；設計；回收
Key Words:  Furniture;  Disassembly;  Design;  Reclaim
   
隨著科學技術的進步和生活水平的提高，新產品開發的速度逐步加快，產品的生命週期越來越短。傢俱產品也隨著建築業的迅猛發展和人們住宅條件的不斷改善，加快了更新換代的步伐，淘汰率大幅增長。目前西方國家的富裕階層每年要扔掉數百萬張寫字檯、椅子、餐桌、櫥櫃、床墊等傢俱，在環境保護已經成為人類迫在眉睫的任務的時代，這些被仍掉的東西不能再被看成是個人的私有財產，而應該看成是人類共有的珍貴的自然資源。產品報廢後，並不意味著所有的零部件都已成為廢品，其中一部分稍加修整後即可再次利用，還有一些零件的材料回收後可用於生產同種零件；另一些零件的材料回收後，如其性能或成分達不到原零件的要求，則可降級用在別的產品中。

但是目前廢舊傢俱的回收利用率很低，以至於造成大量材料的浪費和環境的污染，且不利於可持續發展戰略的實施。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術，雖然可進行部分回收，但僅處於對材料進行回收的初級階段；另一個更主要的原因，則是設計產品時沒有考慮其拆卸回收性能，零部件和材料缺乏必要的標識，結果使有用的和無用的材料及零部件難以拆卸分離，使很多可重複利用的零部件無法有效的再利用，即使有些產品能夠拆卸回收，但花費的代價已使其失去了回收利用的價值。在這種情況下，通過拆卸設計來改善傢俱的維修性能，科學的回收廢棄產品的零部件和材料，對於節約資源，減少污染、增強傢俱的循環利用就顯得尤為重要了。
 
一、拆卸設計--生態設計的主要途徑

產業革命200多年以來，由於科學技術的迅猛發展，人類利用大自然，向大自然索取的模式也從消極依靠轉向積極的索取，而且索取量成幾何級數的增長。迄今為止，經濟不斷發展的歷史，也是自然資源不斷減少、環境不斷受到破壞的歷史。面臨地球日益惡化的環境，人類已經意識到：要改善自身生存的環境，必須通過生態的、可持續發展的設計觀念和設計方法來實現。這種全新的設計方法就是生態設計。目前，生態設計已經成為全社會倡導的設計準則，其基本思想就是在產品整個生命週期的設計中，不僅要保證產品應有的功能、使用壽命、質量等因素，還要將產品的環境屬性作為主要的設計目標。

生態設計中研究較早的一種系統的設計方法就是拆卸設計，通過這個方法設計的產品，大部分零部件都能重新使用或回收利用，另外，拆卸設計還有利於產品的重組和產品在生命週期中的服務和維修。

（一）、拆卸設計的基本概念
拆卸設計就是從產品或部件上有規律的拆下可用的構件，並同時保證不因拆卸過程造成該零部件損傷的設計方法。拆卸設計已經在汽車、計算機、複印機等產品的設計中得到了廣泛的應用並取得了較好的效果。德國寶馬（BMW）公司設計了一個拆卸設計（DFD，DESIGN FOR DISASSEMBLE）車間，他們根據拆卸原理設計的新車型Z1賽車，從根本上改變了傳統的連接方式，減少了所用材料的種類，取得了明顯的效果，這些生態產品在市場上暢銷後的利潤又進一步促進了生態設計的發展。
（二）、拆卸性能評價
對於一件產品拆卸性的評價主要是從兩方面進行的，一方面是評價與產品連接結構有關的指標，如可達性、標準化程度、產品結構的複雜程度等；另一方面是評價與拆卸過程有關的指標，如拆卸時間、拆卸費用、拆卸能耗和環境影響等。其中，產品連接結構拆卸性能的好壞是評價指標的主要組成部分。
（三）、模塊化設計
拆裝產品結構設計的一種有效方式是進行模塊化設計。所謂模塊化設計就是在對一定範圍內的不同功能或相同功能而不同性能、不同規格的產品進行功能分析的基礎上，劃分並設計出一系列功能模塊，並通過對模塊的選擇和組合構成不同產品的設計方法。模塊化的思想已廣為人們所接受，並應用於家電、傢俱等行業的設計生產中。

圖1

二、拆裝傢俱-現代傢俱設計和製造的主流

傢俱製造業早在1900年就出現了拆裝設計的雛形，當時德國的一家傢俱公司利用幾種基本的板塊設計書架，並方便的組裝顧客所需的書架，開闢了傢俱模塊化設計的先河。二戰以後，重建歐洲迫在眉睫，各個工業領域都在尋求快速和創新的方式來滿足需求，同樣，傢俱業為能在短時間內給重建家園的人們提供充足的家居設施，也十分需要生產效率高、標準化、系列化、便於裝配且具有良好結合性能的傢俱結構，在這種情況下，32mm系統應運而生。20世紀70年代，歐洲又開發出了32mm系統的專用設備，從生產工藝方面保證了32mm系統的有效實施。32mm系統的逐步成熟與生產設備、五金件及原材料生產的模數化、系統化使拆卸設計在板式傢俱生產中獲得了前所未有的發展。隨著技術的發展，拆裝設計已不僅僅限於在板式傢俱中的應用，實木，金屬等材料的傢俱也開始採用這種設計方法。

（一）、拆裝傢俱的基本概念
人們一般將用各種連接件或插接結構將零部件組裝而成的、可以反覆拆卸和安裝的傢俱稱為拆裝傢俱。"拆裝",顧名思義，包括"拆卸"和"裝配"兩層含義，科學的組裝是便捷拆卸的前提，能夠拆卸的產品必然是經過有效合理的裝配而構成的，拆裝傢俱的設計事實上已經包括了拆卸設計在內。

拆裝傢俱在設計上，應用工業設計的原理，把部件的標準化、通用化、系列化放在首位，簡化產品零部件的規格、數量，從而也相應的簡化了設計工作；在生產上，由於簡化了零部件的規格數，便於質量控制，提高了加工精度和生產率，相應的延長了設備的使用壽命，降低了產品的成本；在包裝貯運上，可採用標準規格的包裝，以便堆放，這樣不僅有效的利用了空間，還減少了搬運工作的麻煩和可能對產品造成的損壞；在銷售上，通過產品說明書使消費者參與到設計中來，真正的實現了以人文本的設計理念。

（二）、拆裝傢俱的設計要素
拆裝傢俱設計的三個主要內容就是部件的設計、接口的設計和連接件的選用，要獲得良好的拆裝結構，必須對部件的材料、連接件及接口的加工工具等因素進行綜合的分析，根據不同的情況採取不同的對策。       

1、部  件  這裡的"部件"相當於拆卸設計中的模塊。部件的設計和生產要求標準化、系列化、通用化，並達到較高的精度。
2、接  口  拆裝傢俱的主要結合方式是連接件結合，為了使用連接件將部件之間結合起來，就必須在部件上設置接口。

美國設計師大衛.奎克(Davod Kawecki)設計的"迷 題"扶手椅，將椅子分成7個部件，通過在部件上設置精確的接口進行連接，這些不連續的部件可以用激光切割工具從一塊平板上切割下來，再由消費者親自組裝。（見圖2）

圖2  "迷題"扶手椅    設計師：美國大衛.奎克 (Davod Kawecki)

 3、連接件  連接件是一種特製的、可多次拆裝的構件，除了金屬材料的以外，還有尼龍和塑料等材料的，連接件需要滿足的基本要求是牢固、便捷、隱蔽，並能多次拆裝。

傢俱五金件的應用已有千百年的歷史，拆裝傢俱的問世，使國際傢俱五金工業也在廣度和深度上發生了質的飛躍，接口配件的技術進步，不僅表現在材料、加工和生產等方面，更重要的是它建立了一種全新的設計概念，既"以人為本"、"可持續發展"等理念。2001年瑞士拉米諾（Lamello）公司設計的專業隱形連接系統，（見圖3）引起了全世界傢俱行業的關注，隱形連接件利用磁場正負極的作用而牢牢鎖住，可抵抗的拉力達86千克。用這種連接件結合的板件，雖然在表面上沒有任何外露的接口，卻可以用專業的工具迅速的將其拆卸或裝配，真正達到了牢固、隱蔽和快捷的優點。傢俱五金的發展，包括隱形連接系統的問世無疑又為拆裝傢俱的發展提供了良好的機會。                    

圖3   隱形連接系統

（三）、拆裝傢俱的生態特徵 
拆裝傢俱不僅在設計、生產、儲存、運輸、銷售、安裝等方面有許多適應現代化大工業生產的優點，而且從生態設計的角度講，它對環境保護也具有重要的意義，具有傳統框式傢俱難以相比的優點：
1、 產品結構模塊化、統一化，使產品有較大的可預測性；
2、 減少了可回收零部件和材料再次使用所需的工作量；
3、拆卸分離簡單快捷；
4、拆下的零部件易於手工或自動化處理；
5、回收材料及殘餘廢棄物易於分類和處理；

拆裝傢俱是傢俱工業進步的反映，它要求有高精度加工手段的支持，要求有成熟應用的新材料、新工藝和新方法的支持，還要有發達的零部件及接口所用配件工業的支持。拆裝設計的目標就是用最簡單的工具快速拆裝符合質量要求的成品傢俱。意大利設計師馬士莫.莫羅茲（Massimo Morozzi）設計的"乾燥"椅，只用一個簡單的翼形螺栓就將椅子的各個部分連成一體， 可以自由的拆裝而不需膠粘。（見圖4） 

 圖4  "乾燥"椅設計師：意大利馬士莫.莫羅茲（Massimo Morozzi）

多年來一直行銷世界的瑞典IKEA傢俱奉行的就是"模塊化設計"的理念，它經營的產品大部分是可拆裝的，這種方法不僅具有較多的生態設計特徵，同時也使顧客在親自創建屬於自己的個性化空間的同時，獲得了對生活的享受和心理的滿足，目前，利用拆裝傢俱的模塊"DIY"自己的家(Do it Yourself)已經成為一種時尚。已有專家預言：無論從生態設計、技術加工，還是從消費觀念來看，拆裝傢俱都將成為世界傢俱發展的主流。

圖5 "宣傳畫"椅 設計師：意大利摩瑞佐.菲威他 （Maurizio Favetta）

三、 傢俱拆卸性能分析

設計一種易於裝配又易於拆卸的產品是一個複雜的過程，需要解決材料選擇、易分離性、模塊化設計以及連接件等諸多問題。目前無論從製造商、設計者還是消費者的角度來講，都更強調對時尚和精神需求的追求，追求DIY的自由隨意，而對其中蘊涵的環保理念很少慮及，也因此對有關裝配性因素的考慮多於對拆卸性因素的考慮。但是從生態設計的角度來看，傢俱能夠拆卸是其回收再生的前提，要想使廢棄傢俱的零部件或材料經過維修或其它處理方法後被重新利用，就必須使其零部件能夠方便的拆卸；否則，不僅會造成大量可重複利用材料的浪費，而且因廢棄物不好處置，還會嚴重污染環境。可見，傢俱的拆卸性會直接影響到產品的回收性，進而影響到產品生命週期評估的效果，所以，在拆裝傢俱的設計中，拆卸設計具有更重要的社會意義，要想使拆裝傢俱真正的成為生態產品，就必須更多的關注其拆卸設計，既要面向拆卸而設計（DFD：Design for Disassembly）。只有將"裝配"和"拆卸"都進行了系統設計的傢俱才是真正意義上的拆裝傢俱，才具有了評定為生態傢俱的初步資格；也只有這樣，才能使整個生態傢俱設計系統良好的運轉起來，增大廢舊傢俱回收利用的幾率。

以明式傢俱為代表的中國傳統傢俱，採用精確的榫卯結構連接，工藝精湛，可以不用一根釘子就組裝成結構嚴謹的傢俱整體，具有非常好的裝配性。近年來，隨著復古風潮的興起，人們紛紛回收古典傢俱進行維修再利用，我國的傳統傢俱也獲得了再次發展的機會。但是，傳統傢俱榫卯結構種類極多、結構複雜，在拆卸維修時必須由深喑其道的匠師進行，否則很有可能會造成結構上的破壞。這種拆卸性較差的結構形式不利於傢俱的維修和回收利用，它不僅限制了傳統傢俱的循環，而且已不能滿足現代工業化生產的要求，不利於中國傳統傢俱在現代的發展。如果能根據現代的技術條件、並按拆卸設計的原則對傳統傢俱的結構進行簡化設計，將其分解成若干零部件，並設置合適的接口，使其在拆卸性能方面進一步完善，則一定會為我國傳統傢俱在現代的發展開拓更為廣闊的空間。

四、拆卸性能辨證觀

目前，人們對生態傢俱的認識還很模糊，有的企業甚至在廣告中將拆裝傢俱直呼為生態傢俱，但是拆裝傢俱就一定是生態傢俱嗎？認為拆裝設計就是生態設計、拆裝傢俱就是綠色傢俱的觀點是狹隘的和片面的。生態設計是針對產品的整個生命週期的設計，他在產品的整個生命週期中都要將環境保護作為設計目標，所以必須從系統的高度對產品的原材料獲取、生產製造、包裝運輸、銷售管理、使用及回收處理等方面對環境的影響進行具體的分析，在有序的狀態下，使產品達到整體的"生態化"。在產品的整個生命週期中，如果只有一個環節符合生態設計的要求，或者只有一個環節不屬於生態設計的要求，這種產品都不是生態產品。所以說，拆裝設計只是生態設計的一個環節，拆裝傢俱也未必是生態產品，具體的評價要根據對產品整個生命週期的評估而定。

圖6

在強調拆卸設計的同時，需要注意的是一種產品要做到100%的回收是不現實的，也是不經濟的，生態設計只是在設計中尋求技術與藝術、功能與形式、環境與經濟、環境與社會等聯繫中的最佳平衡狀態，回收利用的目的是最大可能的利用這種回收資源，盡量減少產品的剩餘量和污染。所以部分拆卸可能是最好的辦法。寶馬公司生產的Z1型和BMW3251型汽車，許多零部件都是由可回收利用的塑料製成的，在拆卸時，公司首先將注意力放在適合重新使用的、最有價值的零部件的拆卸上，從而以較低的成本獲得了較好的拆卸效果。

在進行拆裝結構設計的同時，我們也不能完全拋棄先人留下的精湛的結構設計技巧，畢竟，傳統設計是生態設計的基礎，生態設計是對傳統設計的補充和完善，傳統設計只有在原有設計目標的基礎上將環境屬性也作為設計目標之一，才能使所設計的產品滿足生態性的要求，才能具有更強的市場競爭力。

小結
可持續發展已經成為各個國家、各種社會和各個產業發展的重要指導思想。傢俱產業是自然資源消耗的大戶，也是環境污染的主要源頭之一，要實現傢俱產業的可持續發展，就必須牢固樹立可持續發展的戰略思想，按生態設計的思路和評價標準，開發傢俱新產品。拆裝設計作為生態設計的主要方法，是實現可持續發展的傢俱文化的必經途徑。目前，傢俱行業在32mm系統設計、加工設備、五金配件等拆裝設計配套技術方面日趨完善，有條件的傢俱企業要盡量利用這些條件，並按照生態設計的要求進行產品開發，加強不同生產企業間的交流與合作，將產品逐步過渡到拆裝傢俱上，提高產品的回收利用率，爭取實現經濟、社會與環境保護同步發展。

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