所謂“構造”，是指物體的各組成部分及其相互關系。比如自然界的生物，都有一套各不相同的構造來保持其生命狀態：一個雞蛋、一個蜂窩或者一個蜘蛛網，看上去很脆弱，在大自然的風風雨雨中，卻能保持其形態的完整性，這就得益于各自合理的生物構造。

一、構造設計概述

所謂“構造”，是指物體的各組成部分及其相互關系。比如自然界的生物，都有一套各不相同的構造來保持其生命狀態：一個雞蛋、一個蜂窩或者一個蜘蛛網，看上去很脆弱，在大自然的風風雨雨中，卻能保持其形態的完整性，這就得益于各自合理的生物構造。

生物構造的多樣性是自然界“物競天擇”的結果，當人類造物時，構造的問題就會立即呈現出來，沒有構造就沒有造型物的存在，構造與物的形態是不可分割的。當然，任何一種構造不是人憑空想出來的，而是為了達到一定的功能要求、受各種材料特性而決定的。例如，中國古代的鎖具構造就是隨著材料和功能的發展出現各種不同的形制：材料上的變化由栓制木鎖到金屬簧片鎖到文字組合鎖；功能用途上的變化由廣鎖、刑具鎖到花旗鎖、首飾鎖等等。

“構造”一詞最早用在建筑上，中國先秦典籍《考工記》就是對當時營造宮室的屋頂、墻、基礎和門宙的構造記述、唐代的《大唐六典》、宋代的《木經》和《營造法式》、明代成書的《魯班經》和清代的清工部的《工程做法》等，都是記載建筑構造的經典文獻。在國外，公元前一世紀羅馬維特魯威所著《建筑十書》、文藝復興時期的《建筑四論》和《五種柱式規范》等著作也是對當時建筑結構體系和構造的記述。所以在建筑學中，《建筑構造學》歷來是一門重要的基礎課程。

和建筑一樣，產品也是由材料按照一定的構造方式組合起來的，從而發揮出一定功能的人造物。不同的是產品中的材料比建筑物要復雜得多，但其構造原理是相通的，都要研究如何運用材料的相互聯結和作用方式來組成一個構造物。例如，木材可以做成桌子，也可以做成椅子，它們的材料雖然相同，但由于構造方式不同，便具有不同的功能。同樣，椅子可以用木材制作，也可以用塑料制作，或者用金屬材料制作。在這里，材料雖然不同，但只要構造相同，便具有類似的功能。這就是說，一方面產品構造是與材料密切相關的，任何結構的構筑都要依靠一定的材料，材料是構造的物質承擔者；另一方面，產品的功能則由構造決定的，構造是產品物質功能的載體，它是實現產品物質功能的手段集合。

一件好的產品應該是而且必須是技術與藝術的綜合體，而不是“技術”加上“藝術”。建筑師羅得列克·梅爾說得更為精辟：“構造技術是一門科學，實行起來卻是一門藝術。”

構造具有美感和視覺表現力。它就像雕塑作品一樣引人注目，甚至比雕塑更加精致耐看。首先，構造美是一種科學的理性美，它所遵從的基本原則就是力學原理，而力學原理是一種客觀的規律。在這一點上，我們無論對產品造形做何種處理，其基本的構造原理必須符合自然規律。只有符合力學原理，創造出來的形態才是合理的、可實現的；另一方面，科學需要理性，同樣也需要創造，不要認為構造設計僅僅需要理性的計算而忽視創造，事實上，許多設計大師往往是在構造上的突破才設計出引人注目的產品形態來。如丹麥設計師漢寧森設計的“PH燈具系列”，從植物中啟發而來的特殊構造，其形態開辟了燈具設計的新視野。

作為基礎課程，研究探討用木材構造的原理和可能性，排除其實用功能，目的是為創意提供思考空間。我們可以研究剖析孔明鎖的原理：巧妙的構件組成一個三向度連接的穩定結構。其中的“鎖”是關鍵。鎖住，意味著整體結構的穩定，不會散架；解鎖，意味著可以拆卸，還原構件的單體形態。這種形態變化所體現的設計思維正是本課程要討論的重要內容。本課程雖然不討論實用功能，但構造設計的原理和設計思維在當代產品設計中有著重要價值。譬如在網絡購物、小空間家居產品、旅游產品等產品設計中，扁平化、折疊式、易拆裝、便攜式等特點正體現了“孔明鎖思維原理”。

二、學習方法

在學習階段，研究能力比創造力更重要，一旦掌握了規律，就為以后創造力的發揮打下基礎,任何創造性活動都是在一定條件約束下進行的。在具體的產品設計實務中，為數不少的設計機構是以形態造形為先導，構造服從形態。但在校學習中，為了能夠系統掌握專業知識和培養創造能力，把構造學習研究作為基本功來訓練。否則有可能被各種復雜的構造類型所迷惑，概念不清晰，反而會影響創造力的發揮。所以，在學習上要把握以下幾點：

1，構造設計要把握好力與形態的關系。形態造形要與構造相聯系，構造上涉及到的拉力、壓力、扭力等力學元素應該反映到形態上。“形是力的圖解”這句名言很好地揭示了“形”與“力”的關系。這里的“力”既包括物理上的力，也包括心理上的“力”。形態構造就在這兩種“力”的作用下變化發展，構成一個美的造形物。

2，構造設計不能忽視形態本身的積極作用。許多造形藝術規律和法則都可以運用到構造設計中，工程上追求簡單純粹的表達，藝術設計通常也是這樣。但是人文科學相對自然科學更加微妙，復雜問題有時可以用簡單的方法歸納處理，而換一種場合復雜問題就不能那么簡單化的處理；有些藝術處理追求的就是復雜表現，如果簡化了就沒有味道了，這是藝術與技術相矛盾的地方，也是構造設計中的難點所在。

3，從自然中吸取設計靈感。無論從何種角度，自然都是值得我們研究和學習。對自然的探索中，我們會從千姿百態的形態構造中得到豐富的感受，然后將這些形式從表象之中抽象出來，找到合理的構成原理。設計師應該學會駕馭構造語言，在理性與感性之間完成設計。

三、設計實驗

學校新進了一套木工設備，一方面出于對木加工的好奇，另一方面是備課的需要。在學生動手之前，老師需要親自實踐一遍，摸摸機器設備的各項性能。老師成了師傅，學生上課時才少出問題。

我設計了“木作榫卯”的研究課題。要求設計一個400X400X400的木材框架，由線材或板材構成的框架必須有自鎖結構，結構穩定，便于拆裝。我試做了三個框架結構：線材構成、面材構成和線面結合的構成。

1，線面結合的構成。框架中間的面板具有鎖的功能，使得結構整體穩定牢固，不會散架。

拆卸后的原件

2，線材構成。構造中設計了一個缺口，使最后一根構件能插入，由于力的方向不同，即使是構件移動插入，在力的作用下不會出現散架的后果。

拆卸后的原件

3，面材構成。最里面的一對板材鎖住了整個結構。

拆卸后的原件