清水混凝土家具的设计原理

清水混凝土是建筑领域的后起之秀，是真正意义上的绿色建材，它采用一次浇注成型，不做任何附加装饰，直接以现浇混凝土的自体表面效果作为制品的终饰，表面平整光滑、色泽均匀、棱角分明、无残损和污染，显得十分朴实、庄重。混凝土以固有的本体质感以及精心设计的工艺缝和螺栓孔为特有肌理，创造了混凝土材料中最高级的建筑表达形式。它显示的是一种最本质的美感，体现的是素面朝天的品味。

清水混凝土这种与生俱来的朴实无华、自然稳重的外观韵味，常温浇注、任意成型的工艺特性，取材广泛、价格低廉的材料来源等优良特性，除了在建筑领域得到淋漓尽致的发挥外，亦受到其他领域设计师的密切关注。

随着科技的进步，新型添加剂的不断研发，新工艺的不断引用，高强度、自密实等高性能混凝土不断相继研制成功，这一切都为拓展混凝土的应用范围起到了推波助澜的作用。

除了上述诸背景，还有一个更直接、更现实的因素就是环境保护运动的开展。为改变目前大量使用含甲醛的合成建材对室内环境的污染日益严重的局面，清水混凝土的绿色环保特性无疑是最理想的替代品。

既然材料改变了，原先采用传统材料制作家具的传统工艺亦应随之变革。沿习多年的设计理念亦应有所更新。我们不能走先在工厂用混凝土预制传统建房样式构件，再到现场组装成模拟传统建筑样式的房屋的老路。必须根据材料的特性和全新的制品形态来制作，就如伦敦的普利策奖获得者扎哈·哈迪德，2005年设计的欧洲最大的用清水混凝土建造的外型像宇宙飞船样的德国沃尔夫斯堡菲诺科学中心，我们还能找到传统建材建筑的形态痕迹么？

影响工业产品造型设计的相关因素很多，而且这些因素都是相互渗透、互为条件的整体。为了便于问题的讨论，姑且把形态因素游离出来，从形态学的视角来分别解析。
根据形态学对研究对象属性的分类，混凝土家具形态由现实形态和理念形态两要素构成。
现实形态：现实形态是指直接感知的清水混凝家具的外型其以具象的形态存在于一定的时空中，可以被人们直接感知。它们的外在表征相对固定，构成了家具的物质基础。
理念形态：理念形态是形态的深层内涵，是理念形态经过视觉感应并经验感知在大脑中形成的心理和情感反应，它是虚化的形态，需借助于现实形态表达自身的内容与理念特征。
（一）现实形态
现实形态是进行产品设计，产品加工的客观实体外形，既然是客观实体就不能脱离物质条件的制约。笔者将制约条件分为材料属性和加工属性两个要素。
1.材料属性：主要指无机清水混凝土的材料属性，至于已经广为使用的有机混凝土（如各种有机人造石），因其成本的不等值及环保受质疑不作讨论。清水混凝土材料除具有一般混凝土所具备的高强、耐久、防火、廉价与其他材料相容好、无固定形态等性能外，新研制的新型混凝土更是异彩纷呈，如高可塑性、半透明性、自密实性、玻纤、碳纤增强型等五花八门，应有尽有。新型混凝土材料的性能结构可设计性和无固定形态的超可塑性已将一般材料通常存在的制约转而成为促进设计师创意发挥的强力“促进剂”。设计师选用材料只要把注意力放在材料的容重和成本的推敲上，其他性状按需定制就是了。

2.加工属性：上文谈到了清水混凝土材料的制约性已几乎变成可任意造型的“促进剂”，那么这个任意是需要加工工艺特性来保障的。清水混凝土家具产业化有这么几种方式： bjlanbao.com
（1）浇铸成型；（2）碾式成型；（3）模压成型；（4）离心成型；（5）二次加工成型等

综合各种因素加以比较还是以浇注为首要工艺。虽然其他材料（如：塑料、金属等）家具的生产也有浇注工艺，但是混凝土材料的浇注工艺比其他材料的浇注工艺更有得天独厚的优势，金属的浇铸需在高温条件下完成，塑料的注塑需在加温高压条件下完成，而清水混凝土基本在不投入专用设备，常温常压施工现场的条件下即可完成产品的浇注。

相对不足之处是清水混凝土产业化的瓶颈，那就是在完成浇注后的清水混凝土凝固期长，占用模具量大，且终凝后仍需10天左右的养护期。故为克服这一不利因素在设计成型工艺时应考虑选用适时的初凝并能早强的配比，尽可能使用低值的一次性模具及在现场通过错开工期施工的方法来改善。

清水混凝土家具现实形态的造型特征：不同的材料结构、不同的成型工艺，自会赋予产品不同的形态特征，概括起来应引起设计者设计时充分关注的清水混凝土家具现实形态的主要特征是：（1）单体造型不宜大。清水混凝土单体造型家具的外形尺寸受其自重及入户门限，一般不宜超过0.8立方米的体积。

（2）造型棱角倒圆。清水混凝土家具多由模具一次加工成型且脱模后一般不做二次加工，模具成型的产品棱角倒圆较便利，产品倒角后无论是生产、储运，还是使用过程中都不易碰损。

（3）以有机形见长。混凝土无固定物态的特征，是其有望在室内环境中大显身手的重要理由。设计者可据此特性创造出任意曲面的有机形家具，与其他材料成型的简单几何形态对照形成强烈的对比效果。用玻纤或碳纤增强的清水混凝土可以做出其他材料难以企及的任意复杂形态。

清水混凝土家具的现实形态结构：清水混凝土家具的现实形态，有多种不同的存在形式结构，其主要分为独立造型、并置造型、嵌入造型三类。

（1）独立造型。独立造型是指在独副模具中一次成型不再与其他物件结合并已具备所有产品属性的造型，如桌、椅、几、凳、花盆等。

（2）并置造型。指以数件独立造型的物件并置或分别成型的不同物件组合形成的产品造型，如各种台、架、沙发等。

（3）嵌入造型。一是指独立造型的产品一种特殊的存在形式，即以独立造型的产品嵌入墙体、楼面或其他的建筑围合实体中的存在形式；二是指独立造型产品本身或其中的一部分即是建筑实体的有机构成。该结构形式是基于清水混凝土固有的强度特性，适宜制作悬挑形的桌、台、柜等较大型物件。