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[木工房建设] 已知设计 | 打造一间现代木工房

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    2019-12-20 09:41
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    [LV.2]偶尔看看I

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    发表于 2019-11-16 08:36:42 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
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    图1   从展厅看木工房


    现代木工,一般是指将电动工具作为主要工具的木工技术。当然,传统的手动工具也必不可少,它们能处理最微妙的细节(比如开榫的时候,最后的0.05mm还是需要依靠手动工具来完成)。



    壹:平面布置原则  

    我们的木工房主要有三个功能需求:给设计家具打样;承接部分家具定制委托(大量的委托项目要与家具厂合作);考虑以后进行小班(2-3人)木工教学。据此,我们搭建了一个使用面积约为45平米的小型木工房。



    图2   已知工作室轴测图:前为展厅,后为木工房



    图3   木工房一瞥

    布置木工房平面时,最重要的原则是:便利。木工机器的布置与人的活动流线,是设计的重点。合理的空间布局,可以提高工作效率,减少违规操作机器,同时助于保持愉悦的心情和良好的精神状态。



    图4  已知工作室木工房平面布置图



    图5  木工房轴侧图:空间布局及主要电动工具的位置示意


    我们的木工房有三大核心区域:
    • 1区——堆料/废料区
      主要用来堆放木料,包括新料和弃料;
    • 2区——开料/粗加工区
      此区的工作内容是把木材原料加工成制作家具所需型号的板材;

    • 3区——精加工/组装区  
      此区域主要进行开榫、打磨以及组装工作,包括三个工作台面以及两个“组装区”:
        台面A  ——开榫/打磨操作台,即对经过粗加工的木材进行开榫,以及后续的打磨工序;
        台面B   ——拼接/胶合操作台,即把加工好的实木构件镶嵌、粘接在一起;
        组装区 ——功能基本与“台面B”相同,用于组装和粘接体量较大的家具,上木蜡油也在此区域进行;
        台面C   ——备用工作台(辅材收纳)兼磨刀区。



    图6   三大核心功能分区图

    这三个区域按照家具制作工序依次排列,并且两两相关。在开料时,木匠会在 1区 2区 间频繁穿插;在开榫、对缝、试组装等环节,木匠便会在 2区 3区 之间走动。因此, 1区 2区 2区 3区 均为相互交叉融合;而1区 3区 基本没有交叉,可以完全分开布置。

    除了这些核心功能区,木工房还需考虑收纳区集尘设备

    •   收纳区  
    收纳区往往利用墙面以及工作台面。手动工具和小型电动工具,挂在墙面上的收纳架。辅助工具,诸如尺子和画线工具、工作服(围裙)、口罩、手套、护目镜、耳塞等,或挂于墙上,或者与制作家具的五金配件(螺丝钉等)同样,放入收纳盒/箱。

    注意:使用电动工具时,不能佩戴任何首饰!不能戴手套!但木工房仍然需要备一些手套,在搬运木材原料、打扫卫生等时候使用。



    图7    墙面工具收纳

    •   集尘设备  
    关于 集尘设备 ,可选用集尘系统,或使用工业集尘器。二者的差别,可以拿空调来类比,类似于中央空调系统与单体机的差别。集尘系统需在室内进行硬装装修时安装,而集尘器则可在安装电动木工机器的时候,按需配置。我们配置了两台集尘器,既可以与平刨等电动机器相连,又可以在室内自由推动使用。



    图8    木工房的两台集尘器

    此外,木工房的电路与照明设计也非常重要。我们选用了四盏“工矿灯”(厂房吊灯)作为主要照明,并沿西墙面设置了一排长约6m连通至展厅的白炽灯管作为辅助照明。其原则是,考虑照明亮度与角度(尽量避免工作时候产生阴影),而插座则需满足基本的电动工具需求,并尽可能设置更多的插座以备不时之需。



      贰:分区布置与详细解析  

    接下来,对木工房三大核心功能分区一一进行详细介绍,并对相应的木工工具进行简介。



    首先, 1区——堆料/废料区 ,其布置原则主要有四点:
    • 便于进料
    • 便于选料/取料
    • 便于弃料
    • 便于再利用弃料


    堆料区位于木工房入口,我们设计并制作了存放木材的简易堆料架,前后各留出足够的空间,便于进料和取料。它分上下两层,可将不同宽度、不同品种的木材分开摆放,便于选料。堆料架紧靠台锯带锯作业区,便于在开料取料。堆料架离地架空的设计,便于打扫卫生,以维持木工房的清洁。



    图9  堆料架

    “弃料区”分为9格,分别收纳不同种类的弃料。有些木料可以再利用,而那些确实无用的余料,则进入木屑炉。因大部分弃料都产生自台锯,故而弃料区紧邻台锯作业区布置,便于弃料



    图10   弃料区分类(俯视)

    木工房的角落里,有一个木屑炉。为了保证冬季室内温度(木工胶要在十几摄氏度方可起效),我们设计并找铁匠打造了这个木屑炉。它所烧的原料是从集尘器袋子中收集的木屑,以及部分完全无用的废料。点燃时,木屑炉能成功地将木工房温度维持在十余度。



    图11   木屑炉轴侧设计分解图(左)& 木屑炉实物





    接下来, 2区——开料/粗加工区 的设计需要保证几条工作流线的顺畅:
    • 台锯带锯进出料无阻挡
    • 带锯-台锯流线
    • 平刨-台锯带锯流线
    • 平刨-压刨流线



    首先简介电动木工工具。如前所述,此区的工作内容是对木材原料
    (一般为2400X200X30mm左右尺寸的不平整木板)
    进行加工,制成
    满足设计尺寸且六面平整、互相垂直的木板。
    主要使用的工具有
    电锯(包括台锯
    带锯
    )和刨机(包括平刨
    压刨
    )。






    图12   电锯
    台锯(左):切割木板,并可以粗剖出板材的宽度;也可用于开榫。放置于木工房中间位置,落地放置。
    带锯(右):可以纵剖形变量大的木材,能进行曲线切割。落地放置,位于木工房一角。





    图13   刨机
    平刨(左):负责刨平原木的第一个面,并且刨出与此面垂直的第二个面。落地放置,位于木工房靠东面墙一侧。
    压刨(右):能以平刨刨出的两个面为基准,刨出与此两面平行的第三、第四面。同时,使用压刨还能精确控制板材的厚度与宽度。放于工作台面之上,需要与平刨结合使用,故而放置在平刨旁边。


    电动台锯带锯平刨压刨,这四台机器是我们木工房最常用的电动工具,以台锯为中心进行布局。接下来一一解释各个设计要点



    • 台锯带锯进出料无阻挡:
    保证台锯前后至少拥有2.4m的空间,这样才能完全纵剖板材(2.44x1.22m)与木材(一般长2.4m);其次,台锯左右至少保证一侧拥有2.4m的空间(通常是惯用手的一侧),用以完全横断板材与木材。

    由于带锯在垂直进料方向只能从右侧喂料,故而不用来横断原木,左侧无需预留空间,右侧预留的空间也无需很多,只需保证前后留有2.4m的距离。如空间实在不够,前端距离可缩小至1.2m,纵剖至一半时再转从另一端纵剖即可。



    图14  台锯(左)- 带锯(右)布置原则


    • 带锯-台锯流线:
    带锯的锯条细而薄,能处理形变量大的木材,并且能切出曲线;而台锯锯片厚而硬,非常适合切出直线,因此带锯台锯需经常需要搭配使用,故而我们将这二者紧密布置,且接近堆料架。

    • 平刨-台锯带锯流线:
    平刨台锯带锯)的搭配主要发生在刨直侧边的情况下。有时我们会碰到原木的两条侧边都不是大体的直线,这样用平刨直接刨直就有一定的困难。此时便要用台锯带锯)将一个侧边大致切成直线,再过平刨



    图15  带锯-台锯-平刨位置关系
    带锯-台锯之间无遮挡(左);平刨与台锯(带锯)之间使用流畅。


    • 平刨-压刨流线:
    平刨是木工开料时最重要的机器,它为接下来的所有工序提供了一个基准面;而压刨则必须配合平刨使用,故而在木工房中,平刨压刨一定紧挨在一起。一般情况来说,这二者有三种最佳摆放方式——

    • 直线型:此摆法需保证整个流线至少有7.2m长。此时平刨的出料区和压刨的进料区重叠;若要保证出料进料完全不重叠,则需大于9.6m。此区域的总宽至少1.2m,以保证足够的操作空间。
    • 转角型:此摆法需放置在4.8m见方的正方形空间中,其中3.6m见方的正方形可以空置。此摆法平刨的出料区与压刨的进料区有轻微重叠。
    • 对折型:此摆法需要一块长至少4.8m,宽至少2m的长方形区域。很明显,这种摆法平刨和压刨的出料进料区完全不重叠,但是操作区域有部分重叠。我们的木工房即采用这种摆法。




    图16  平刨-压刨流线3种





    最后, 3区——精加工/组装区  包括三个工作台面以及两个“组装区”。
    台面A  ——开榫/打磨操作台:开榫需要使用的机器有台锯、钻孔机(如台钻方孔机等)、雕刻机等;还需用手工工具,比如凿刀,在电动工具开榫的基础上进行修饰和完善;开好的榫卯再使用木锉砂纸等进行手工打磨。固定在工作台面上的夹具,起到夹持作用。在进行打磨,用手工刨、雕刻机、手锯等工具时,都要用到夹具来固定木材。




    图17 台面A——开榫/打磨操作台



    图18   台钻(左)和雕刻机(右)



    图19   凿刀套装

    台面B  ——拼接/胶合操作台:即把经过加工、开好榫卯的实木构件镶嵌、粘贴在一起的工作台(当家具体量较大时则在  组装区 进行拼接)。定夹是粘贴定型的必需工具,橡胶锤则帮助榫卯咬合,而手刨(5号刨6号刨等)也是必不可少的工具(因为拼板无法拼出完美的平面,需要使用手刨做最后的调平)。



    图20   台面B——拼接/胶合操作台



    图21  固定夹(左,不同尺寸、型号的固定夹)& 橡胶锤(右)



    图22  手刨:5号欧刨(左)& 6号欧刨(右)
    5号欧刨:刨面较长,刨刀角度大,用以刨平平面。
    6号欧刨:刨面较短,刨刀角度小,用以刨平榫接面、断茬面(垂直木纹的截断面)。

    台面C  ——备用工作台(辅材收纳)兼磨刀区。





    图23   台面C——备用工作台(辅材收纳)兼磨刀区

    最后,所有家具外露的表面都需要首先用打磨机配合120目砂纸打磨一遍,开放木材的气孔,做好给家具上木蜡油的准备。在个别情况下,打磨工序会提前至组装前,这要根据组装后打磨的难易程度判断。打磨区在台面A,而上木蜡油在组装区进行。



    图24   圆形打磨机:打磨家具表面,机器体量较小,手持使用。

    这些工作台面,其支撑腿正是工作室墙体改造时所拆除的轻质混凝土砌块,顶部垫上两条木方,“找平”两个支撑腿,最后放上成品细木工板,用铁钉钉合即完工。工作台下的空余位置,用来放置收纳盒以及集尘袋。



       叁:小  结  

    从筹备到建起木工房,其实并不是很困难的事情。在找好场地,做好投资预算以后,只需进行一番合理的设计即可。将前文的详述,总结为以下几点:

    工作区布置合理——根据木匠的工作流程来设计功能分区;并无定式,可因地制宜、因人而异;

    工具各居其位——重点考虑大型电动工具的使用;

    做好收纳和整理——木料有专门存放区;手动工具和辅助工具、材料配件等有收纳架子、收纳盒,杜绝一切随意堆放材料和工具的行为。

    配套设施——集尘方式的选择,以及照明、保温、通风设计。

    最后,希望这些经验总结,对于木工爱好者可以有些帮助。也欢迎大家来参观已知工作室!



    图25  木工房一瞥



    图26  木工房从南向北望




    往期介绍:已知设计 | 造一间工作室

    工作室地址:浙江省杭州市西湖区转塘街道孵鸡湾38号2222室
    联系电话:13735530553


    已知Studio,是一家“设计+木作”工作室,
    亦举办展览、沙龙活动。
                   
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