張婷婷，朱詩(shī)留，朱珍珍，郭 勇，劉盛全，陳玉霞

（安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與園林學(xué)院，安徽 合肥230036）

隨著世界人口的迅速增長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，中國(guó)木材制品的需求量逐年遞增，這對(duì)中國(guó)森林資源的消耗造成一定的影響。為保護(hù)生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)森林資源的可持續(xù)經(jīng)營(yíng)，多國(guó)已經(jīng)制定國(guó)策保護(hù)森林資源，通過立法對(duì)木材砍伐與進(jìn)出口作了諸多禁令。而竹材具有生長(zhǎng)周期短，材質(zhì)佳等優(yōu)勢(shì)，可作為木材的替代品使用，現(xiàn)已得到國(guó)際社會(huì)的廣泛關(guān)注。在家具及建筑領(lǐng)域，為了減少木材的消耗，竹材已作為其替代品得到廣泛應(yīng)用。

中國(guó)竹材資源豐富，根據(jù)第八次全國(guó)森林資源清查結(jié)果表明中國(guó)現(xiàn)有竹林面積高達(dá)600多萬(wàn)hm2，且竹材具有生長(zhǎng)周期短、產(chǎn)量高，價(jià)格低廉，機(jī)械強(qiáng)度大，耐磨損等優(yōu)良特性。但當(dāng)前中國(guó)竹產(chǎn)業(yè)發(fā)展明顯存在不大不強(qiáng)，生產(chǎn)技術(shù)落后，資源利用率低等現(xiàn)實(shí)問題。因此，利用竹材加工過程中產(chǎn)生的廢料、邊角料制備刨花用以生產(chǎn)竹材OSB板（Bamboo Oriented Strand Board，BOSB）具有很大的發(fā)展與應(yīng)用空間。竹OSB板是將竹材刨切、干燥、施膠、縱橫交錯(cuò)定向鋪裝、熱壓成型得到的一種新型人造板［1］。與竹集成材、竹質(zhì)膠合板等相比，竹OSB板的出材率較高，且價(jià)格低廉［2-3］。但由于竹OSB板表面硬度較大，強(qiáng)度高，存在加工難度大、成本高等問題，導(dǎo)致竹OSB板在當(dāng)前家具設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用相對(duì)較少。為此，筆者設(shè)計(jì)了2種不同的連接組合形式，對(duì)竹OSB板應(yīng)用于展示陳列道具中的可行性進(jìn)行了論證分析，以期拓展竹OSB板在家具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用范圍。

1 竹OSB板的基本特性

1.1 竹OSB板的外觀形貌

由于竹OSB板通過竹刨花縱橫交錯(cuò)，經(jīng)施膠、定向鋪裝后熱壓而成，其保留了竹材獨(dú)特粗獷的肌理。由于竹材是一種各向異性的天然纖維材料，且竹刨花尺寸規(guī)格范圍較大。因此，熱壓成型后的竹OSB板表面具有較為豐富的紋樣和肌理。同時(shí)，其憑借獨(dú)特的外觀優(yōu)勢(shì)日益獲得國(guó)內(nèi)外設(shè)計(jì)師的青睞，在建筑、家具及工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中逐漸嶄露頭角。圖1給出了竹OSB板的外觀紋理圖，可見竹OSB板具有強(qiáng)烈的視覺沖擊性，其制品具有粗獷自然、生動(dòng)新穎的特征［4］。此外，還可通過油漆、裝飾來(lái)豐富竹OSB板的肌理與色彩，或與其它材料（如塑料、玻璃、金屬等）進(jìn)行混搭，獲得現(xiàn)代、時(shí)尚的表現(xiàn)效果（見圖2）。

圖1 竹OSB板天然紋理Fig.1 Natural texture of the BOSB

圖2 竹OSB板的應(yīng)用模式Fig.2 Application mode of BOSB

1.2 竹OSB板的物理性能

竹材的纖維長(zhǎng)度相較于一般的木材纖維要大，且其纖維素的含量較少，具有較好的韌性，基本滿足定向刨花板制備中的刨花特性要求，由其制作的竹OSB板材具有較好的韌性［4］。此外，在竹OSB板加工過程中，無(wú)需對(duì)竹材去青去黃，具有較高硬度和韌性的竹青有利于優(yōu)化竹OSB板的力學(xué)性能，且竹青表面的蠟質(zhì)物質(zhì)可以有效增強(qiáng)板材的防水性能［5］。

另有研究表明，竹子內(nèi)部的各項(xiàng)異性很強(qiáng)，其竹青、竹黃以及本身縱向與橫向、徑向與弦向的力學(xué)性能有很大差異，而竹OSB板是由隨機(jī)分布的細(xì)小竹質(zhì)刨片（一般長(zhǎng)60～120 mm，寬3～40 mm，厚0.5～0.8 mm）熱壓制得［6］，且為了避免竹節(jié)位置的紋理交錯(cuò)對(duì)板材外觀和材性造成影響，竹質(zhì)刨片一般采用縱向徑面取材形式，這大大降低了竹材各向異性帶來(lái)的性能差異，有利于優(yōu)化板材的強(qiáng)度及穩(wěn)定性能。此外，竹OSB板的鋪裝主要按照膠合板的組胚結(jié)構(gòu)方式進(jìn)行，在每層之間加入膠黏劑，用以優(yōu)化并提升其物理力學(xué)性能，達(dá)到更大的抗彎強(qiáng)度和更好的防水性能［5-8］。對(duì)竹OSB板和普通木OSB板（WOSB）進(jìn)行性能測(cè)試獲得其主要物理力學(xué)性能指標(biāo)如表1所示?？梢娭馩SB板與木OSB板的密度相近，但竹OSB板的彈性模量、靜曲強(qiáng)度約為木OSB板的5倍，內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度約為木OSB板的10倍。由此可見，竹OSB板的機(jī)械性能優(yōu)良，為拓展竹OSB板的應(yīng)用領(lǐng)域提供保障，完全滿足建筑、家具及結(jié)構(gòu)用材的需求。

表1 竹OSB板和木質(zhì)OSB板的物理力學(xué)性能Tab.1 Physical and mechanical properties of BOSB and WOSB

2 竹OSB板在展示陳列道具中的應(yīng)用

2.1 展示陳列道具的設(shè)計(jì)理念和應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1.1 設(shè)計(jì)理念 陳列道具作為展示商品的平臺(tái)，為了能和商品有機(jī)結(jié)合，且形成具有整體效果的商業(yè)空間，其外觀造型和顏色搭配在滿足自身需求的基礎(chǔ)上還要有統(tǒng)一規(guī)律性。一般情況下，商業(yè)空間的配色不超過3種［9］，主色調(diào)在色度（顏色的色調(diào)和飽和度）上不能過高，同時(shí)色相也不宜過多，因?yàn)轭伾^多會(huì)使得整體色彩復(fù)雜、混亂，且沒有主次之分而造成喧賓奪主，同時(shí)對(duì)顧客會(huì)產(chǎn)生過強(qiáng)的視覺沖擊而引起不適。

此外，為了突顯企業(yè)文化，很多商家的門店裝修及陳列道具選用都采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，沒有太多變化，使得商業(yè)空間環(huán)境一直處于同種狀態(tài)。但對(duì)于商場(chǎng)這種流動(dòng)性大、人群復(fù)雜、產(chǎn)品多樣化的場(chǎng)所，商業(yè)空間環(huán)境的變化對(duì)人們?cè)谏虉?chǎng)中的活動(dòng)具有極大的影響與作用。而門店內(nèi)的商業(yè)空間主要依靠陳列道具的不同圍合關(guān)系來(lái)創(chuàng)造，所以在陳列道具的設(shè)計(jì)中，將尺寸可調(diào)性以及造型多樣化因素加入其中，可實(shí)現(xiàn)門店內(nèi)商業(yè)空間環(huán)境的多樣性，滿足人們?cè)谏虡I(yè)環(huán)境中的多種需求。

從人體工程學(xué)角度出發(fā)，展示陳列道具在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)考慮人的視野范圍、視覺舒適性、觀察或觸摸物體時(shí)的形體特征以及活動(dòng)空間尺度等因素，只有這樣才能創(chuàng)造出滿足人們多種活動(dòng)需求的商業(yè)空間，讓商品更完美的呈現(xiàn)在顧客面前。

2.1.2 應(yīng)用現(xiàn)狀 商業(yè)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展推動(dòng)了展示陳列道具的廣泛應(yīng)用，為滿足不同類型的商業(yè)需求，越來(lái)越多的新材料涌現(xiàn)在陳列道具設(shè)計(jì)領(lǐng)域，如中密度纖維板、大芯板、夾板等人造板，金屬、玻璃、橡膠等化工材料。然而，物質(zhì)文明的快速發(fā)展也加快了展示陳列道具更新?lián)Q代的速度，使其實(shí)效周期不斷縮短，不但造成更多的人力及物質(zhì)資源消耗［10］，還引發(fā)了一系列的資源環(huán)境問題。因此，亟需開發(fā)可再生循環(huán)的綠色環(huán)保型材料應(yīng)用于展示陳列道具的制備。

2.2 竹OSB板在展示陳列道具中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

竹OSB板目前主要應(yīng)用于結(jié)構(gòu)材、室內(nèi)裝飾、包裝以及集裝箱地板等工業(yè)領(lǐng)域，而在家具行業(yè)應(yīng)用相對(duì)較少。這主要是因?yàn)橐话愕陌迨郊揖?、框式家具連接需要進(jìn)行打孔、開槽等加工，軟體家具內(nèi)框架則需要釘釘?shù)龋馩SB板的硬度和強(qiáng)度較大，加工過程中發(fā)現(xiàn)執(zhí)行打孔、開槽、釘釘?shù)裙に嚨碾y度較大，且對(duì)刀具的要求較高、磨損較大，造成較高的加工成本。

一般展示類家具，如商場(chǎng)陳列道具、展廳類家具等需要經(jīng)常拆裝和變換，因此，這類家具主要采用板式拆裝式結(jié)構(gòu)，原材料一般選用木質(zhì)刨花板。但由于木刨花板的強(qiáng)度較低，反復(fù)拆裝容易導(dǎo)致連接性能下降，且木刨花板通常需要經(jīng)飾面后才能使用，板材本身的裝飾性能較弱。而竹OSB板的強(qiáng)度是木質(zhì)刨花板的數(shù)倍，完全可以滿足拆裝式家具結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的需求，且裝飾性較強(qiáng)。此外，板式和框架式結(jié)構(gòu)的連接方式一般無(wú)法滿足展示類家具形式多變的需求。因此，可利用竹OSB板來(lái)開發(fā)可實(shí)現(xiàn)自由變換的展示類家具，既發(fā)揮了竹OSB板力學(xué)強(qiáng)度方面的優(yōu)勢(shì)，又簡(jiǎn)化了竹OSB板的加工環(huán)節(jié)，有助于降低成本，進(jìn)一步推動(dòng)展示類家具的發(fā)展。

由上述竹OSB板的物理力學(xué)特性可知，竹OSB板密度大，具有很強(qiáng)的機(jī)械穩(wěn)定性和很好的承重效果，且具有較好的防水性能，應(yīng)用在展示陳列道具中，不會(huì)發(fā)生嚴(yán)重變形，具有較長(zhǎng)的使用壽命。同時(shí)竹OSB板表面具有粗獷的刨花紋理，可作為新穎的亮點(diǎn)應(yīng)用在展示陳列道具當(dāng)中，可以為商品增添幾分獨(dú)特的色彩，增強(qiáng)對(duì)顧客的吸引力。

此外，與市面上很多其它板材相比，竹OSB板具有明顯的原材料優(yōu)勢(shì)，竹材不僅資源豐富，成本低廉，而且生長(zhǎng)周期快，屬于天然可再生環(huán)保型材料，對(duì)其利用不僅實(shí)現(xiàn)了竹材的高附加值利用，并且符合生態(tài)經(jīng)濟(jì)建設(shè)需求，具有良好的社會(huì)效益。

3 竹OSB板應(yīng)用在展示陳列道具中的設(shè)計(jì)原則

3.1 可重復(fù)拆卸組裝與使用原則

為了實(shí)現(xiàn)陳列道具的多功能組合形式、可組裝拆卸重復(fù)使用的功能，需要考慮竹OSB板的不同連接方式，如連接件無(wú)損組裝形式、插接式結(jié)合方式。連接件的無(wú)損組裝是指利用連接件的緊固作用將多塊竹OSB板結(jié)合在一起，組裝形成一套完整的陳列道具。這種連接形式可以實(shí)現(xiàn)竹OSB板的多角度調(diào)節(jié)，進(jìn)而滿足展示陳列道具的結(jié)構(gòu)多樣性和尺寸可調(diào)節(jié)性的需求，安裝效果如圖3所示，本文提出無(wú)損組裝連接件2種設(shè)計(jì)方案，如圖4所示。

圖3 夾板式連接件與板件組裝方法（圖片源于作者自繪）Fig.3 Method to assembly the splint-style connector with the panel

圖4 夾板式連接件多角度轉(zhuǎn)動(dòng)概念設(shè)計(jì)與組合完成效果圖（圖片源于作者拍攝、自繪）Fig.4 Architectural rendering of the multi-angle rotation concept design of splint-style connector and assembly

插接式結(jié)合是指在竹OSB板的加工過程中，直接在板材上做出孔位和卡頭，利用卡槽進(jìn)行插嵌和互鎖，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)需任何連接件便組裝形成一套完整陳列道具的便攜式組裝模式，這種連接形式有利于簡(jiǎn)化程序，便于倉(cāng)儲(chǔ)、運(yùn)輸和安裝，提高效率。板件插接式分3種形式，如圖5所示，展示效果如圖6所示。

圖5 插接式接合的3種形式Fig.5 Three forms of plug-in connection

3.2 外觀與商業(yè)環(huán)境的相互協(xié)調(diào)原則

竹OSB板應(yīng)用在陳列道具中時(shí)，其外觀形式需要考慮諸多因素，例如商品性質(zhì)、企業(yè)文化、節(jié)日活動(dòng)等。結(jié)合不同商業(yè)環(huán)境需求來(lái)豐富竹OSB板的外觀形式，打造外觀多樣化的竹OSB板陳列道具以實(shí)現(xiàn)其與商業(yè)環(huán)境相結(jié)合、突出產(chǎn)品特色從而能滿足顧客的多種需求。

圖6 竹OSB板插接式組裝形式（圖片源于作者拍攝、自繪）Fig.6 Plug-in assembly form of BOSB

3.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)最大化原則

竹OSB板應(yīng)用于展示陳列道具的最大優(yōu)勢(shì)在于其成本低、支撐性能好，但面臨實(shí)際操作時(shí)，需要考慮竹OSB板在不同情況下的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與材料組合，做到優(yōu)勢(shì)最大化。例如，面對(duì)大型陳列道具，其一可以通過采用竹OSB板與輕質(zhì)材料相結(jié)合的方式來(lái)減小整體的重量，將竹OSB板作為結(jié)構(gòu)要素用于陳列道具的承重部位，輕質(zhì)材料可置于輔助部位。其二，利用不同厚度規(guī)格的竹OSB板組合形成一套完整的陳列道具，大規(guī)格的用于承重，小規(guī)格則用于裝飾。這樣不僅可以解決實(shí)際問題也實(shí)現(xiàn)了多種展示效果。面對(duì)小型陳列道具，則可通過簡(jiǎn)化整體竹OSB板陳列道具的結(jié)構(gòu)組成，利用其它材料豐富整個(gè)陳列道具的框架，從而達(dá)到多種材質(zhì)的有機(jī)結(jié)合。

4 結(jié)語(yǔ)

陳列道具作為商業(yè)用品，運(yùn)用低成本、高產(chǎn)量的環(huán)保型竹OSB板進(jìn)行設(shè)計(jì)制作，不僅有助于增進(jìn)中國(guó)竹材資源的高效利用，拓寬竹OSB板的應(yīng)用領(lǐng)域，用以應(yīng)對(duì)木材資源短缺狀況；也為展示陳列道具領(lǐng)域開辟了一條新穎的設(shè)計(jì)思路，拓寬了陳列道具的用材選擇范圍。竹OSB板憑借其優(yōu)異的物理力學(xué)性能在展示陳列道具的應(yīng)用開發(fā)中具有一定的優(yōu)勢(shì)，可通過插接式或連接件結(jié)合形式實(shí)現(xiàn)陳列道具的尺寸可調(diào)節(jié)性與重復(fù)使用性。根據(jù)商品特性與商業(yè)環(huán)境，將竹OSB板與多種其他材質(zhì)相結(jié)合，構(gòu)成多樣化的陳列道具，有助于豐富整體商業(yè)環(huán)境。同時(shí)，還可以通過控制竹OSB板在整體陳列道具中的結(jié)構(gòu)來(lái)更好的發(fā)揮陳列道具的功能。