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“榫创生活”-基于传统榫卯智慧的模块化家具设计与开发

申报人:李军潮 申报日期:2026-04-19

基本情况

2026年批次
“榫创生活”-基于传统榫卯智慧的模块化家具设计与开发 学生申报
创新训练项目
艺术学
设计学类
学生来源于教师科研项目选题
一年期
为提倡国家发展战略、发展社会经济同时兼顾传统工艺发展。“榫创生活”项目致力于将中国传统榫卯工艺的智慧与现代模块化设计理念相融合。我们通过创新设计,开发出无需工具、可自由组合与拆卸的模块化家具系列。这不仅传承了千年木作文化,更以环保、灵活、个性化的特点,满足了现代都市青年对空间高效利用和审美表达的需求。项目旨在探索传统工艺的当代价值,为用户提供一种兼具文化底蕴与实用性的全新生活方式。
沈艳老师参与国家社会科学基金项目“西南民族地区传统手工编织工艺数字化采集、传承与创新应用研究”,项目编号(21BMZ035)
课题定位、中华优秀传统文化“两创”的发展路径分析、项目现状分析研究、家具设计指导等。
省级

项目成员

序号 学生 所属学院 专业 年级 项目中的分工 成员类型
李军潮 艺术学院 产品设计 2023 项目负责人
王俊 艺术学院 产品设计 2023 负责市场调研与用户需求分析
侯骁航 艺术学院 产品设计 2023 负责宣传物料设计与项目美化
张有辉 艺术学院 产品设计 2023 专注传统榫卯结构的挖掘与研究
李骏 艺术学院 产品设计 2023 负责产品的三维建模与结构优化

指导教师

序号 教师姓名 所属学院 是否企业导师 教师类型
沈艳 艺术学院
邹志娟 艺术学院

立项依据

本项目旨在以中国传统榫卯智慧为核心,结合现代模块化设计理念,进行“榫创生活”系列家具的设计与开发。
1.挖掘与转化传统榫卯智慧。项目首先对传统榫卯结构进行系统性规整与深度探寻,突破其仅为固定式衔接工艺的表层认知,重点研究 “一木连作”“散点排布” 等所蕴含的模块化、可重组、永续性设计理念;核心任务是探索这些抽象精粹与现代设计理论体系(如模块化理论、用户体验设计)的结合路径,实现 “传统工艺” 到 “现代设计语言” 的创新性转译,为后续设计实践奠定坚实理论基础,而非简单套用形式
2.开发一套创新的模块化家具系统。在理论转译的基础上,本项目核心是设计开发一套具体可实施的模块化家具产品体系,深度融合榫卯稳固、免胶粘的结构特性与模块化灵活组合、便捷拆装的功能特质,旨在满足现代小户型居住场景对家具多功能性、适配性与个性化的需求;设计成果将包含支撑件、连接件、面板件等核心功能组件及组合规则,确保产品既在文化意象上体现传统美感,又在实用层面具备工业化制造可行性与用户主动参与体验。
3.探索并倡导可持续的“榫创”生活方式。本项目更高层次的目的是超越单一产品研发,探索基于传统精粹的未来生活图景:通过项目向公众展示融合手工创作、情感注入与可持续消费的 “榫创生活”,鼓励用户从被动消费群体转变为共同创造者,借助简单的模块化组装加深与家具的情感联结,进而延长家具生命周期、减少资源损耗,为应对现代消费主义带来的环境问题提供具有中国文化内涵的应对方案。
1.传统榫卯智慧的系统性梳理与现代转译
系统调研明清经典榫卯结构(如燕尾榫、格角榫、攒边打槽装板等),分析其力学原理、拆装逻辑与文化内涵;筛选适配模块化家具的核心榫卯结构,通过参数化设计优化尺寸精度与拼接效率,解决传统榫卯加工复杂、适配性单一的问题,实现“传统工艺+现代设计”的有机融合。
2.模块化家具的功能与结构创新设计
以“用户需求”为核心,设计可自由组合的基础模块单元(如储物模块、坐卧模块、桌面模块),每个单元通过改良榫卯结构实现无工具快速拼接;针对不同场景(小户型居家、租房过渡、办公空间)开发定制化组合方案,满足收纳、休憩、工作等多元需求,同时确保模块拆分后便于运输与收纳。
3.环保材料与数字化生产工艺的适配研究
优选FSC认证实木板材、竹纤维复合材料等环保材料,测试其与改良榫卯结构的适配性,确保家具的承重性能与耐用性;引入CNC数控加工技术,制定榫卯结构标准化生产流程,实现模块部件的精准批量生产,平衡传统工艺的文化价值与现代制造业的效率需求。
4.产品用户体验优化与文化价值传递
通过用户测试收集模块组合的便捷性、功能实用性反馈,迭代优化榫卯拼接手感与模块兼容性;设计产品文化手册与组装指引,融入榫卯工艺的历史故事与匠心精神,让用户在组装使用中感知传统木工文化,实现“实用功能+文化体验”双重价值。
1.国内现状和发展动态
中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《关于实施中华优秀传统文化传承发展工程的意见》,将传统工艺保护与传承作为重要任务,强调推动优秀传统文化创造性转化、创新性发展。工业和信息化部等三部门联合发布的《关于推动工艺美术行业传承创新发展的指导意见》明确提出,以“保护、传承、创新、发展”为思路,鼓励挖掘传统工艺内涵,结合现代需求实现技艺与产品创新,支持传统工艺与现代设计、科技融合发展,为榫卯这一传统工艺的现代转化提供了顶层指引 。榫卯这项古老手艺正慢慢焕发新的活力,很多人开始思考怎么让它更符合我们现代人的生活。总的来说,大家主要在努力做三件事:把复杂的榫卯简化,让生产变得更方便,以及拓展它的使用范围。
(1)榫卯连接技术创新
在榫卯结构的技术创新方面,安徽上元家居材料股份有限公司近期开发了一种新型卯榫楔连接结构,有效解决了传统榫卯在长期使用情况下易松散的技术问题。该结构采用榫楔组件与特殊设计的卯接孔相结合的方式,榫主体端部外侧设多个凹槽,卯接孔则为底端直径大于开口端的盲孔,内侧面设相应凸起。当榫楔组件装入卯接孔时,榫楔楔入榫槽使榫主体端部向卯接孔底端的大孔径空间扩展,形成凹槽与凸起的空间互补结构,大大提升了连接稳定性和耐久性。此类专利技术体现了现代家具制造对传统榫卯结构的科学优化,为模块化家具的重复拆装使用提供了技术支撑。
(2)榫卯技术的建筑应用拓展
榫卯技术的应用范围正从家具领域向建筑空间拓展。东阳明堂红木公司将传统榫卯技艺与现代建筑理念相融合,开发出可移动文旅木屋,采用 "模块化设计+装配式建造" 理念,既保留东阳非遗木作的纹理与质感,又具备"即装即迁、灵活适配"的移动优势。这些木屋以宋代悬山顶建筑为设计蓝本,完整复刻了从"燕尾榫"到"穿斗式"结构等东阳非遗榫卯营造技艺,同时融合现代科技赋能,通过12轴数控设备精密加工,将构件误差控制在2‰以内。拓展”并非“从无到有”,而是让榫卯从传统建筑的“固定形态”,升级为适配现代动态需求的“灵活、标准化、高附加值形态”,这也正是“榫创生活”项目可借鉴的核心思路——让传统榫卯在家具领域实现“从单一产品到模块化系统”的类似升级。这一传统技艺与现代科技的有机结合,为榫卯在模块化家具设计中的应用提供了重要参考。
(3) 榫卯文创产品创新
在文创产品领域,榫卯结构的创新应用也取得了显著进展。金隅龙顺成带来的创新鲁班凳将千年鲁班锁的榫卯结构转化为实用家居,使消费者能够亲自动手参与组装,仅需七八分钟就能完成拼装,实现了非遗技艺 "可触摸、可参与" 的生动诠释。同时,为迎接马年推出的"榫卯小木马凳"更显巧思,将传统工艺与情感纽带相结合,让非遗以更亲切的方式融入日常生活。这类产品不仅保留了榫卯结构的核心技术特征,更在形式和体验上进行了现代化创新,为榫卯模块化家具的大众化普及提供了成功案例。
(4)产学研深度融合
中南林业科技大学的刘希星在其硕士论文《装饰性榫卯在家具设计中的应用》<2020年>中提出,装饰性榫卯在现代家具中的运用方式主要有三种:用新型材料表现传统结构形式、赋予传统榫卯新的造型,以及简化榫卯结构来实现模块化设计。这些研究成果直接为本项目的模块化家具设计提供了理论支撑和实践指导。
2.国外现状和发展动态
榫卯结构作为中国传统工艺的精髓,近年来正逐步走向国际舞台,并呈现出与本地化需求和现代设计理念相融合的发展趋势。
(1)文化在国外实践
国外对榫卯智慧的再创造方兴未艾。从汉斯·瓦格纳的经典座椅,到Sun at Six等当代工作室的实践,都证明了榫卯结构在现代设计中的生命力。同时,模块化家具已成全球趋势,以满足都市年轻群体的个性化与空间灵活性需求,市场潜力巨大。
(2)榫卯理念深入
将榫卯“无需钉固、阴阳咬合”的特性与模块化“易拆装、可重组”的理念结合,是国际前沿的探索方向。本项目正是抓住这一机遇,旨在将东方传统智慧融入全球现代生活方式,开发兼具文化底蕴与实用价值的创新产品,有望在激烈的市场竞争中形成独特的文化优势。
1.核心创新点
(1)简化榫卯工艺,做实用的模块家具
我们选择经典的榫卯结构,去掉传统工艺里复杂的步骤,专门设计适合宿舍和小租房用的家具模块,比如能拼的小书架、可折叠的凳子、分层收纳盒。就像林张毅《家具与室内装饰》<2023年>等学者说的,把榫卯简化再做成标准模块,这种思路特别适合我们学生团队,能快速把传统手艺变成能用的产品。
(2)按榫卯逻辑设计,让家具能“搭积木”
所有模块都围绕榫卯的拼接原理来做,不用螺丝就能拼合,用户可以自己随便组合、重组,既能满足不同的使用需求,还能体验动手拼搭的乐趣。之前吴为他们做过研究,说年轻人就喜欢这种能自己动手的个性化家具,我们还找了身边同学试装,根据大家的反馈调整模块大小和拼接手感,让操作更简单。
(3)跟着榫卯学环保,低成本做可持续产品
榫卯本身就能拆能装、反复用,我们顺着这个优势,选了本地容易买到的松木(便宜又环保),做出来的模块能多次拆装循环使用,不会像普通家具那样用坏了就只能扔。陈悦等学者也说过,小型家具要兼顾环保和低成本,我们正好靠手工打样、先做小批量的方式控制成本,特别适合学生创业起步。
2.项目特色
(1)做能日常用的“文化家具”,传承更接地气
我们不搞复杂的非遗复刻,而是把榫卯智慧藏在日常家具里,还在模块上印了简化的传统纹样,比如回纹、云纹。平时在校园义卖、文创市集上卖,同学买回去能用,还能慢慢了解榫卯文化。徐赣丽教授说非遗要“生活化传承”,我们就是这么做的,让传统文化不用刻意学,用的时候就能感受到。
(2)校地小合作,不用复杂设备也能落地
我们可以和本地一家小型木工坊合作,他们帮我们做基础的木材切割,我们团队主要负责设计模块、手工组装和推广。另外还联合了学校的设计社团,让更多同学一起出主意,测试样品好不好用。这种模式不用我们买大型机器,新手也能快速上手,很快就能做出成品。
(3)低门槛开发,适合试水创业
整个设计开发过程都考虑了我们的能力,榫卯加工步骤尽量简化,先手工打样测试稳不稳固,没问题就小批量生产,先做50套试试水,卖得好再增加数量。就像林张毅他们研究里提到的,简化工艺加小批量试产,风险低、成本少,完全符合我们学生的资源情况,能一步步把项目做起来。
1.技术路线
(1)基础研究阶段:通过文献归纳法梳理传统榫卯结构(如燕尾榫、格肩榫)的力学特性与文化内涵,筛选适配模块化生产的核心结构类型 ;结合用户调研数据,明确现代家居对家具灵活性、空间适配性及审美需求的核心指标。
(2)结构改良与数字化设计阶段:采用“榫卯结构模块化”“连接减量化”策略,简化复杂榫卯节点,制定标准化尺寸参数 ;利用计算机辅助设计软件(如 犀牛、3DMAX 、PS、C4D等)制作产品的设计图纸和三维模型,通过虚拟装配技术优化模块间咬合精度,建立包含3-5种核心榫卯类型的数字化参数库 。
(3)模块化开发阶段:遵循“模块造型—组合造型—整套产品”设计路径,拆分家具功能模块(如承重模块、储物模块),实现模块间通过标准化榫卯结构自由拼接组合 ;结合环保材料特性(如红木废料、复合木材),优化模块材质配比,平衡结构强度与成本控制 。
(4)原型制作与优化阶段:通过数控机床实现模块化部件精准加工,制作3套不同功能的家具原型(如桌椅、书架);开展力学测试与用户体验调研,基于反馈迭代优化榫卯连接稳定性与拆装便捷性 。
2.拟解决的问题
(1)传统榫卯量产难题:解决复杂榫卯结构依赖手工、无法适配机械化生产的痛点,通过结构简化与标准化设计,实现核心部件的批量加工 。
(2)拆装便捷性不足问题:改良传统榫卯“非专业人士难以操作”的缺陷,设计无需工具的快速拆装榫卯节点,降低运输与使用成本 。
(3)功能与审美适配性问题:打破传统榫卯家具造型厚重、功能单一的局限,结合现代简约审美与多功能需求,实现家具模块的灵活组合与空间适配 。
(4)成本与环保平衡问题:解决传统榫卯家具选材严苛、成本高昂的问题,融合环保再生材料与榫卯工艺,降低制作成本的同时践行绿色设计理念 。
3.预期成果
(1)量产级模块化家具产品线:完成3大系列可批量生产的终端产品,包括适配一二线城市小户型的“空间魔法”系列(桌椅、储物架组合)、面向年轻租房群体的“轻享组装”系列(折叠书架、模块化沙发)、契合新中式审美家庭的“文韵家居”系列(茶桌、边柜组合),所有产品均实现无工具5分钟内拆装,模块通用率达80%以上,满足个性化组合与空间适配需求 。
(2)环保材质产品落地:采用红木废料、FSC认证再生复合木材为核心材质,优化榫卯结构与材质配比,使产品成本较传统榫卯家具降低20%,同时通过环保认证,溢价能力提升15%-20%,契合全球绿色消费趋势 。
(3)品牌与文化传播:打造“榫创生活”IP,制作产品组装教学视频、文化科普内容,通过社媒传播,提升传统榫卯工艺的大众认知度,使产品成为兼具使用价值与文化属性的当代家居单品 。
(4)核心专利保护:申请2-3项实用新型专利(聚焦快速拆装榫卯节点、模块化通用接口),1项外观设计专利,构建产品市场竞争壁垒,避免技术模仿,参考榫卯专利全球布局经验强化知识产权保护。
1. 项目初期:调研与规划阶段
团队每周召开例会,明确进度节点与任务分工,确保责任到人。
设计针对传统榫卯工艺传承、模块化家具市场需求的调查问卷,并面向不同年龄层、消费群体及家具从业者开展调研与深度访谈。
确立采访对象、调研区域及社会阶层覆盖范围,确保数据代表性。
完成项目经费预算与规划,重点合理分配书籍购买、资料获取、调研差旅等费用,实现节约高效。
收集整理传统榫卯结构、现代模块化家具设计案例及材料技术等资料,在下一次例会中同步调研结果与资料整理进展。
2. 项目中期:设计与开发阶段
开展市场深度调查与商家走访,聚焦模块化家具的市场空白、消费者痛点及竞品优势,形成调研分析报告。
结合前期调研与导师意见,完成产品设计草图,重点融合传统榫卯的结构智慧与现代家具的拆装便捷性、空间适应性需求。
制作家具缩小比例模型,对榫卯连接的稳定性、模块组合的灵活性等核心性能进行初步测试与调整。
撰写项目阶段性报告,同步论文编撰工作,定期请教指导老师,根据导师反馈对设计方案、模型结构及报告内容进行审核修改,确保设计方向符合项目目标。
3. 项目后期:优化与完善阶段
针对中期制作的模型进行性能测试,广泛收集用户、木工师傅及设计师的反馈意见,定位结构稳定性、安装便捷性等方面的问题并制定解决方案。
根据反馈对产品设计、榫卯连接方式及材料选择进行迭代改进,确保产品实用性与工艺可行性。
再次审核整理项目材料(调研数据、设计图纸、测试报告等),结合导师意见修改完善最终报告,同步核对项目各项经费使用情况,确保账目清晰。
4. 项目结题阶段
依据项目实际进展与成果,如实填写结题报告,系统总结项目实施过程中的经验与不足,详细记录设计、开发环节的改进方向。
深化“榫创生活”产品的市场价值研究,分析其在文化传承与商业转化上的潜力,为后续市场推广与销售策略制定提供依据。
完成结题报告递交,同步整理项目全套资料,形成完整的项目成果档案。
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1.与本项目有关的研究积累和已取得的成绩
2025年5月 获得春季第五届icad国际当代青年美术设计大赛银奖
2025年9月 获得秋季第五届icad国际当代青年美术设计大赛银奖
2025年6月 获得“华夏奖”文化艺术设计大赛金奖
2025年6月 获得英国国际艺术设计大赛铜奖2次
2025年8月 新加坡金沙设计大赛铜奖
2025年第十届未来设计师(NCDA)全国高校数字艺术大赛广西区-三等奖
2025年9月 获得2025届广西工业设计大赛三等奖
2025年9月 获得2025东方设计奖全国高校创新设计大赛国赛二等奖
2025年6月获得 2025年“国青杯”高校艺术设计作品展评一等奖
2025年6月获得 桂林理工大学宿舍装饰海报设计人气奖
2025年6月 获得绚丽年华第十八届全国美育教学成果展三等奖
2025年1月 获得国际环保公益设计大赛三等奖
2025年5月 获得米兰设计周中国高校设计学科师生优秀作品展广西赛区-三等奖
2025年5月 获得米兰设计周中国高校设计学科师生优秀作品展全国决赛-三等奖
2025年3月 获得G-CROSS奖铜奖
2025年3月 获得ICCC国际学生设计大赛二等奖
2025年3月 获得香港当代设计铜奖
2025年1月 获得全国青年大学生数字国防教育设计大赛广西区-三等奖
2025年5月 获得日本概念设计奖铜奖
2025年3月 获得中国高校数字创意设计大赛-元宇宙设计周决赛优秀奖
2025年6月 获得第十六届蓝桥杯视觉传达设计赛省赛二等奖
2025年6月 获得第四届香港数字艺术设计大赛三等奖
2025年5月 获得春季第五届icad国际当代青年美术设计大赛金奖
(1)项目成员
项目成员具有较好的的产品设计理论和实践经验,同时收集了大量与本课题有关的文献资料,具备较好的理论基础,具有熟练地利用计算机、相关统计软件进行定性和定量分析的能力。
(2)尚缺少的条件及解决方法
缺少条件:团队掌握传统榫卯工艺理论,但缺乏将其与模块化设计结合的工程化技术,无法精准计算榫卯结构在可拆卸、重复组装场景下的力学强度与耐用性。
解决方法:与本校机械工程学院或家具设计研究工作室合作,借助专业软件进行榫卯结构力学模拟;邀请传统木工匠人参与技术指导,优化模块化榫卯的拆装便捷性与稳定性,填补理论与工程应用的差距。
缺少条件:对于设计类的基本软件还不够成熟,如犀牛建模、KeyShot渲染等等,都有待提高
解决方法:我们可以去各个网站上面进行学习,还可以与老师一起学习交流,也可以小组成员一起讨论。

经费预算

开支科目 预算经费(元) 主要用途 阶段下达经费计划(元)
前半阶段 后半阶段
预算经费总额 12100.00 项目运行 6500.00 5600.00
1. 业务费 6500.00 调研、文 献检索费 3500.00 3000.00
(1)计算、分析、测试费 0.00 0.00 0.00
(2)能源动力费 800.00 调研及走 访交通费 600.00 200.00
(3)会议、差旅费 1500.00 调研及走访所需的交通费 800.00 700.00
(4)文献检索费 1200.00 资料查找、打印、复印 500.00 700.00
(5)论文出版费 3000.00 成果论文及作品发表 1600.00 1400.00
2. 仪器设备购置费 3600.00 产品的生产和加工 2000.00 1600.00
3. 实验装置试制费 0.00 0.00 0.00
4. 材料费 2000.00 木材的消耗 1000.00 1000.00
结束