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摘要：竹材作为性能优良的速生材，常被作为木材的替代品使用，但其自身特点无法被充分利用。通过对竹材基本特性的介绍和梳理，探索其在产品设计中的应用要点，同时通过对现代典型竹制产品案例进行分析，寻求竹材的特性与现代竹制产品设计之间的契合点，以期为相关设计人员提供新的设计思路和方法。
关键词：竹材特性；产品设计；应用要点；竹制产品
随着社会的快速发展，人类对自然资源的无度索取，已经影响到了环境的承载能力。2015年我国全面实行天然林禁伐政策，人工和可循环再生林木材成为相关产品的主要资源。竹材作为一种绿色环保材料，越来越受到设计师的青睐[1]。竹子的生长速度快，成材周期短，通过合理砍伐，即可源源不断地获取。目前，由于加工技术的限制，大多数时候，竹材仅仅被当作木材的替代品来使用，其自身的特点难以体现，设计过程中如何充分利用竹材的自身特性，提高竹制产品的附加值，从“以竹代木”转变为“以竹胜木”，值得设计人员去思考和探索[2]。
1竹材的自然特性
竹材的特性由自然特性和加工特性两个部分组成。竹材的自然特性包括竹材的物理特性、化学特性和力学特性，竹材的自然特性体现出竹子作为一种材料的优势和缺陷。密度除了随纤维含量的增加而增加外，还与竹龄有关，竹龄越大密度越大；新鲜竹材在干燥过程中，由于逐渐失去水分而出现收缩现象，常会引起竹壁的开裂；竹材吸水后，体积膨胀，强度降低[3]。竹材的化学性质是由其化学成分决定的，竹材中的木质素能够控制竹子中水分的含量，因此竹材具有较好的尺寸稳定性；竹子含有一定的糖类和水分，砍伐后易被虫蛀、被霉菌寄生而发生霉变，使竹细胞被摧毁，机械强度降低甚至完全失去使用价值。竹材的收缩量非常小，而弹性和韧性却很高；竹材的力学强度随着含水率和竹龄的变化发生改变。在现代工业生产过程中，更重要的是利用竹材的加工工艺对竹材的自然特性进行优化，而不是直接加以利用。在产品设计过程中，应充分考虑竹材的自然特性，以及相对应的注意事项。
2竹材的加工特性
竹材的加工特性包括传统手工艺、机械加工工艺以及特殊加工工艺。竹材通过进一步的加工处理，既能充分发挥其优势，也可以降低甚至避免其缺陷对产品造成的影响，起到扬长避短的作用。因此，了解竹材的特性对设计人员来说是至关重要的。竹材的传统手工艺有传统竹家具工艺、竹编工艺、竹雕刻工艺、烤制工艺等。常见的竹材机械加工工艺有竹拼工艺、竹制板材加工工艺以及刨切薄竹工艺等，其中，竹拼工艺主要用于制作各种各样的工艺品。我国目前常见的竹制板材有竹集成材、重组竹材等，应用领域涉及家具产品、建筑设计装饰、汽车内饰、玩具产品等[4]。薄竹材料广泛应用于家具、人造板等的贴面材料和装饰装修用材、产品设计等领域，充分体现竹材清新自然、真实淡雅的质感。竹材的特殊加工工艺是指在原竹加工的基础上，对竹材进行进一步特殊处理，起到优化材料特性和美化材料外观的作用。常见的方法有竹材碳化、竹片漂洗、竹炭加工等。
3竹材的加工特性在产品设计中的应用分析
据考古资料证明，旧石器时代晚期和新石器时代早期，古代先民们就已经开始用竹材制造竹器。随着科学文明的进步，竹材的加工技艺不断翻新，其应用范围也在不断扩大。对于今天的设计师来说，仅了解竹材的自然特性是远远不够的，想要设计出更适合现代人使用、更符合审美潮流的竹制产品，就必须熟知竹材的加工特性，善于运用竹材优化工艺进行设计。笔者通过对产品设计中典型应用案例的分析，探求竹材的特性与现代竹制产品之间的契合点，以期为竹制产品设计提供新的思路。
3.1竹制板材工艺在产品设计中的应用分析
竹制板材工艺的出现很大程度上拓宽了竹材在现代产品中的应用范围。原竹的大小、粗细、长短各不相同，这是竹制产品批量化生产的最大瓶颈。竹制板材具有幅面大、平整度高、变形小、尺寸稳定、强度大、耐磨损等特点，同时添加的助剂大大改善了竹材怕虫蛀、易腐烂等缺陷[5]。竹制板材提取了点的元素，实现了标准化加工，使得竹材与其他材料平等置换成为可能，且竹材特有的肌理以及竹承载的文化内涵是其他材料不可比拟的。图1为特拉维夫大学申卡学院设计的竹玩具车，是由不同的竹材零部件拼装而成。这些零部件可视为不同直径、不同大小、不同形态的点元素按照一定的规律排列，组合成一个完整的玩具车。儿童能够通过感官感受竹材的工艺之美，通过心灵体会竹的人文之美，起到寓教于乐的作用。
3.2竹编工艺在产品设计中的应用分析
竹编工艺提取了线的元素，利用竹材的弹性和韧性，根据产品不同的造型编织不同的纹样效果，创造出灵活多变的产品形态，统一与变化，对比与调和，节奏与韵律均可通过扁平化的设计得以呈现[6]。日本竹艺大师近藤昭作擅长将传统竹编工艺与工业设计相结合，使其焕发出新的活力，更符合现代人的审美需求（见图2）。竹丝篾片经过竹编工艺加工，提升了竹材的稳定性，带给使用者轻盈又可信赖的双重体验。
3.3刨切薄竹工艺在产品设计中的应用分析
薄竹工艺提取了面的元素，最大限度地压缩竹材的厚度，使其延展性得以体现，可做直面造型，也可做曲面造型，同时保留竹材特殊的肌理，充分体现竹材清新自然、真实淡雅的质感。图3为浙江农林大学录取通知书，这份特殊的录取通知书所用的材料正是薄竹，不仅承载了文字信息，更体现了大学的专业特色，给人以视觉、触觉和嗅觉的三重立体美感体验。图4百利威工作室的竹制花盆，竹子本身就是一种植物，如今却变成另一种植物的容器，如此出其不意的搭配，更增添了居家生活的情趣。
3.4竹炭加工工艺在产品设计中的应用分析
竹炭是竹材高温热解过后得到的新型竹材材料，通过干馏热解或者土窑烧制，将竹子制成竹炭。竹炭炭质致密、矿物质含量丰富，是无毒无味无副作用的天然制品，具有吸附异味、自动调湿、净化空气等作用，应用范围广泛，涵盖了建筑、日常用品、医疗、食品等诸多行业[7]。
4结语
（1）竹材的自然特性决定了竹材加工的优势与弊端；竹材的加工特性决定了竹材在现代产品中的应用范围，竹材的机械加工工艺是对竹材传统手工艺的继承和发扬，竹材的特种加工工艺起到优化材料特性和美化材料外观的作用。（2）了解和掌握竹材的特性，是相关设计人员灵活运用竹材进行产品设计的关键，也使“以竹代木”向“以竹胜木”的过渡成为可能。（3）竹材作为一种可持续资源，未来将有更广阔的市场前景。（4）竹材的加工工艺不是一成不变的，而是随着科技的发展不断革新，其应用范围也会变得越来越广泛。（5）将竹材特性应用于现代产品设计中，有助于提高产品的文化附加值，争取更多的市场份额，应受到我国竹产品企业和相关设计人员的重视。
参考文献：
［1］金东.竹制灯具的形态设计研究[D].南京：南京艺术学院，2011.
［2］任新宇，王倩.基于全生命周期理论的家具绿色设计策略[J].家具，2018，39（2）：63-67.
［3］王艳敏，滕水生.传统竹工艺在现代产品设计中的应用研究[J].设计，2015（7）：98-99.
［4］陈勇.重组竹在椅子设计中的应用研究[D].长沙：中南林业科技大学，2015.
［5］常霖，刘文金.竹集成材家具的设计要素探究[J].家具与室内装饰，2016（8）：48-49.
［6］谢冰洁.竹材特性在家居产品中的应用与创新[D].杭州：浙江理工大学，2014.
［7］汪亚，苗艳凤，吕九芳.竹纤维在软体家具面料中的生态设计研究[J].家具，2015，36（4）:43-46.
［8］尹晓惠，郁舒兰，黄琼涛.家具企业产品全生命周期管理调研与评价[J].家具，2017，38（2）：78-86.
作者:张凤乔 陈思宇 单位:浙江农林大学