由于众所周知的原因，这段时间不能随时进工房。正好我提前预见到这种情况，前段时间调整计划时，本章就是以理论为主，大家也不用大惊小怪。下周能否按照更新，这就无法预测了。

本篇内容：以一个工科生的视角，从材料力学和结构力学的角度，分析榫卯的设计思路，争取不仅知其然，还要知其所以然，以便更好的应用和改进榫卯。

这不是吹牛，下面会详细解释。

正文之前先吐一下槽：

提到传统文化的时候，国人都强调这是先人的智慧，只要照做总没有错。可是，有没有人会想到：先人前面还有先人，总会有第一个吃螃蟹的，那么这个首创者他的出发点是什么，又是以什么为依据的呢？

现在的问题是，先人智慧被过度神化，一味的崇拜，单纯的继承，这虽然不会出太大的纰漏——实际上多数时候效果还挺好，毕竟经过了千百年的验证——但是，你会被禁锢在一个被称为“传统”的笼子里，永远也走不出去。

但是，如果你理解了出发点和依据，那你就继承的就是先人的方法论，这才是需要认真学习领会的底层逻辑。从此在后，当你遇到先民们没遇到，甚至想都没想到的新情况新问题时，就可以依据类似的方法论，用先民们的思路来解决问题。

这种逻辑思维方式，恰恰是国人所缺乏的素质之一。三戒大师在小说《官居一品》中，也反复提到这个问题，我们不谋而合。

这种方法论，就是我们今天要研究的内容：各种榫卯设计的出发点是什么，以什么为依据。通过对榫卯结构的分析，你可能会惊奇的发现，到处是材料力学和结构力学的影子。从这个角度来说，木匠的祖师爷鲁班，其本来面目很可能是一个物理学家、力学宗师。

这是我，一个工科生，对榫卯架构解析的一次尝试。

一、中式榫卯

中式家具榫卯，其范围及样式，主要依据是王世襄先生的《明式家具研究》中列举的，由他夫人手绘的85种榫卯图样，本文也以此为例。

85种，虽然听起来样式很多，但如果加上由此延伸出来的变形及改进，实际种类远不止这些。

在我看来，所有中式榫卯样式的设计，当初都应该出于两个目的，或者说是两个依据：其一是解构木性，其二是传统美学。优先级是以解构木性为主，兼顾传统美学要求。

1、解构木性

木材是一种天然材料，它的微观结构可以用一句话来概括，就是：由木纤维构成的管状集合。

木材质地疏松，易吸水，吸水以后导管会膨胀，脱水后导管会收缩，由此引起木材横向变形剧烈，严重会导致开裂。同时，在纤维的长度方向上，木材的强度较大，只能产生弯曲，并不会因为干湿而产生较大的伸缩。

由微观图可以看出，木材横断面就是木纤维导管横断面，该处导管系统直接暴露在外。上面我们已经说过，导管是受水份影响最大的部位。所以木材横断面的变形开裂概率要远大于其它部位。正是这个原因，料场中存储的原木，其两端都要用油漆封闭。

我们可以将其想像为一捆粘在一起的，超长超细的吸管，想像其形体可能产生的变化。这就是决定榫卯结构的主要力学依据。

我们通过实例来详细解释，榫卯是如何应对木性变化的。第一个例子：厚板拍抹头。

厚板出半榫拍抹头

一般来讲，越厚的木板，不同深度的水份得失就越不均匀，由此产生的缩涨就越不容易均衡，因此就越容易开裂变形。

如上图所示，厚板拍抹头结构中，红色箭头为木纤维方向，蓝色箭头为涨缩受力方向，如不加处理，厚板很可能会开裂变形。

就像这样

我们通过透榫拍抹头结构可以看得更清楚一些。

由下图可以看到，厚板拍抹头榫卯的原理是：利用木材纤维长度方向上（红色箭头方向）变形弱的特点，用两个榫卯，将厚板宽度方向上（蓝色箭头方向）的变形，与纤维方向不同的抹头联系在一起，本质上实现了厚板端头纤维方向的逆转——用抹头锁定了厚板开裂的趋势，从而实现结构的总体稳固。

再举一个例子：龙凤榫薄板拼合加穿带。在下图中可以看到，通过龙凤榫拼板（蓝圈），让相邻木板之间在长度方向上的翘曲（蓝色箭头）得到抵消。又通过采用与拼板纤维方向截然不同的穿带，用燕尾槽的方式，将木板的在宽度方向上的整体弯曲变形限制住，最终达到总体稳定。

通过以上两个实例，我们可以很清楚的理解：榫卯是如何通过结构设计，来消除天然木性存在的弱点的。实际上，利用木质纤维纵横交错，从而相互牵制的结构很常见，其中最常见的就是胶合板。

2、传统美学

中式家具形制分为圆展方守，讲究的是贯气圆通。最大的特点是“木不露断截”，就是说除了腿足落地处以外，家具通体看不到木材的横断面。一些更讲究的案椅，会在腿足下端加托泥，那就彻底看不到木材断面。

上图为清式带托泥有束腰圈椅，箭头指向四脚处，本来是唯四的可以看到木材横截面的部位，但因为加了托泥结构后，连这些部位也看不见断面了。

这可以说是中西榫卯最大的区别，没有之一。

因为不可以露木材的横截面，大多数中式榫卯多少都会兼顾这个要求。比较典型的如：棕角榫、闷燕尾、托子和托泥。

3、大多数中式传统榫卯都兼顾了木性解构和美学要求

实际上，只为迁就木性，或只出于美观考虑的榫卯还是少数，大多数的传统榫卯都会二者兼顾。既满足了传统美学要求，又对木性进行了提前的预判和应对。

上图为座屏风的墩座结构。它位于垂直的屏风主体与水平的底座交接处，利用是三角形最稳定的原理，用四个三角形墩座，将屏风可靠支撑，这是它结构力学原理。同时，为了美观，在不影响结构强度的基础上，墩座还可进行雕饰，以保持屏风整体风格的一致性。

同样原理的，还有一腿三牙、角牙、霸王枨、插肩榫等，都是利用三角形最稳定的原理，对家具结构进行的装饰性加固。

二、西式榫卯

对于西式榫卯，国内研究的不多，因此也没有形成如中式榫卯一般的系统性理论，所以我们也无法如中式榫卯一般总结出脉络。

不过，如果非要概括的话，我尝试总结其为：力学理论指导下的木材连接方式。没错，与中式榫卯更多的是一种文化传承不同，西式榫卯充其量只是一种连接方式。

因为没有历史传承，理解容易。再加上西方庞大的业余爱好者群体，所以西式榫卯的网上资源丰富，简单易做，效果也不错，特别适合业余爱好者学习。毕竟，除了一些出于情怀目的，不惜工本的炫技行为以外，大多数的西式榫卯还是比较容易的。

但是，需要提醒的是，在学习西式榫卯，或者说是西式木工的时候，重点要放在设计和创意上，不要过于在意手法。因为但凡是对中式榫卯稍有了解的人，都会对西式木工的手法产生强烈的吐槽欲望——不论这些作品能值多少钱，就手法来说，不过是一群被工具和设备惯坏了的DIY级别的业余爱好者。

但是，正是对创意和设计的看重，形成了西式木工天马行空般的思维方式，也造就了大量的世界级家具设计师。比如山姆·马洛夫和他的摇椅、汉斯·瓦格纳与他的中国椅。

瓦格纳的中国椅，是少有的中国元素与北欧包豪斯设计的结合体。它在继承中国传统家具风格的基础上，优化了结构，使之更适应现代工业体系，便于工业化量产。

而马洛夫的摇椅，则是另一个思路：它兼顾了维多利亚时代传统造型、包豪斯设计风格、极致的人体工学设计等三方面内容。不要面子只要里子，螺丝钉可以用，圆木榫也可以用，属于典型的实用主义信徒 。

三、学习榫卯的方法

所有榫卯都是由两种榫卯变化而来的，一是直榫，二是燕尾榫。这个说法我忘了出自哪里，但是越想越有道理。

这两种榫卯都不算太难，所以，我们在下一课，就将燕尾榫和直榫作为实做内容。前提是局势好转，工房能进去。否则就只能更新免费章节，待以后修改更新了。

本课内容过于务虚，虽然写起来更难，但考虑到专栏务实的本质，所以设为免费章节。另外，关于直榫和燕尾榫，网上相关资料都很全，虽然原创内容，但仍然可能会产生大量的重复内容，所以可能仍会免费。

正像开篇说的那样，在目前的形势下，下周的情况委实难以判断，正在想办法如何克服。但如果下一课更新内容过于草率的话，那就说明工房无法工作，内容属于暂发，以后会进一步修改调整。

好了，今天关于榫卯的话题就聊到这里。我是逛世界聊装修，一个痴迷于木艺的家装从业者，订阅专栏《木艺入门20讲》，拥有一个与众不同的业余爱好。

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谢谢阅读。