几十年前，有一句广为流传的老话：学好数理化，走遍天下都不怕。最近，随着国家对基础科学的日益重视，这句话又被大家重新提起。家具自古有之，它作为一种日用品和工艺品，和数理化之间的距离似乎很远。我们认为，学好了数理化，对于家具的审美、设计和使用都大有帮助。卖家具时，你可以用科学的语言，向客人介绍产品；买家具时，你能够自己有专业的判断，避免被坑。
1、数学
家具中的数学知识，除了作图和识图之外，更多的还是体现在造型设计上。家具用点、线、面、体等几何语言来表现描绘造型，因此，良好的比例和正确的尺度是获得家具理性美的重要条件。家具的比例，包括家具外形宽、深、高之间的比例，家具表面分割的比例，家具部件之间的比例，家具和室内空间的比例等等。比例相称的形状，能给人以美的享受。
人们通过长期的观察、探索，在家具的造型设计中形成了一些数学的法则。比如，日常生活中的家具，就大量使用了长方形的外形。在满足家具使用功能的前提下，长方形的长宽可以有不同的比例，但只有长宽比为黄金比例（根号2、根号3、根号5等等）的长方形，才更耐看。
如果家具是若干几何形状的组合关系，它们之间应该具有某种内在联系，这种联系的方法，就是它们各自的比例基本接近或相等。对于若干相邻或相互包容的家具几何形状，则应使它们之间的对角线相互平行或垂直。这样的家具，才能有美的比例。
2、物理
家具中的物理知识，主要体现在木材本身的特性和家具的力学性能上。国标规定，红木的判定有3个条件，这3个条件分别是：密度，管孔大小，材色。由此可见，木材密度对于木材和家具的品质有重要影响。一般来说，密度越大，木材越发硬重，家具的强度也越高，这也是高档家具大多选用硬木的原因所在。
木材另外的一个重要物理特性是干缩湿胀性。吸水膨胀，解水收缩，就是木材的干缩湿胀性，也被称为“木性”，它是引起实木家具变形开裂的元凶。木性大的木材（比如红酸枝），干缩湿胀率大，家具上留的伸缩缝就要大一些；木性小的木材（比如黄花梨和紫檀），干缩湿胀率小，家具的尺寸稳定性也较好。
家具各个部件间的接合方式，是家具整体力学性能的重要影响因素。常见的家具接合方式，有榫接合、钉接合、胶接合和连接件接合。其中，榫接合的方式最为牢固可靠，而且美观耐用。榫接合是传统家具的接合方式，源于古代建筑，种类较多。以常见的直角榫为例，又分为开口、闭口、贯通、不贯通几种，闭口贯通的直角榫适用于受力较大及不透明涂饰的家具。
3、化学
家具中的化学知识，主要是指木材化学，以及和木工胶和家具漆相关的内容。木材化学最重要的部分，就是三个主要、一个少量，再加上酸碱性质。三个主要是是指纤维素、半纤维素和木质素，一个少量是指木材抽提物。木材的化学性质，对家具的加工和使用有明显影响，详细的内容，可参考我们的这篇文章《木材化学科普：红木家具卖得贵，是有原因的》。
现代的木工胶和家具漆，是家具制造时不可或缺的化工原料，也是室内空气污染的主要来源。为了适应现代家具生产的要求，以鱼鳔胶为代表的动物蛋白胶已经很少使用，高分子的化工胶成为了主流。家具上使用的胶水，除了要有超强的胶接强度之外，还需要有良好的耐候性（保证胶接强度不受环境影响）。为了提高耐候性同时降低成本，胶水中常常会加入甲醛。其结果就是：不含甲醛的白乳胶，虽然环保，但耐水耐候性差。
新买的家具搬回家，刚打开包装，扑鼻而来就是一股刺鼻的油漆味，好心情因此变成了皱眉头。家具漆中的甲醛、重金属和有机溶剂，都是让人“头痛”的问题。水性漆和净味漆是市场上较受关注的环保家具漆，但它们在耐用性上仍有一些无法解决的问题。总的来说，在成本受限的前提下，如果你要求木工胶和家具漆的环保性，就必须接受它们在耐用性上的某些缺失。
