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姓名:yclunwen     提问时间: 2010/4/22 7:41:29
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专家好,木材环境特性对人类居住环境有何影响?如何合理利用其特征性来改善人类的居住工作环境?
 

回复专家:吕玉奎,回复时间:2010/4/22 8:21:57

木质环境学研究由木材与木质材料及其制品构成的木质环境的理化特性以及它们与居住者感觉参数之间的关系。如何有效利用木材及木质材料为人类营建舒适、环保、健康、宜人的居住环境是木质环境学研究的最终目的。木质环境的视觉特性、肤觉特性、听觉特性、嗅觉特性及其生物生存环境调节特性,被总称为木质环境的感觉特性。

1 木质材料的视觉特性与家具及室内的视觉设计

  木材的视觉特性是指光的反射与吸收、颜色、花纹等对人的生理与心理舒适性的影响。

  1.1 颜色

  木材颜色主要由其内含物成分所决定,以橙色为中心,且有一定的分布范围。木材的色调主要分布在2.5 Y~9.0 R(浅橙黄~灰褐色),以5 YR~10YR(橙黄色)居多;明度主要集中在5~8之间;纯度主要位于3~6之间[1]。用木材的暖色基调营造室内环境,能融洽气氛,使人精神愉快,给人以温暖感。

  家具的色彩设计一直未与孟塞尔色立体联系起来,而木质环境学在研究各种木材的颜色方面做了许多工作,这将使家具的色彩设计趋向理性,而不仅是感性的。

  木材颜色的明度、色调、纯度及其纹理、树节等视觉物理量与自然、美丽、豪华、温暖、明亮、轻重等心理量之间均具有相关性。明度高的木材一般呈黄色,给人以明快、整洁、美丽的印象,而紫檀、花梨木之类的木材及染色加工的同种色调的木材,会有豪华、深沉感觉。纯度低的木材有素雅、厚重、沉静的感觉;纯度高则有华丽、刺激的感觉。此外,木材的视觉轻重感与其明度紧密相关,而局部区域的明度对比值是影响视觉粗滑感的重要因子。

  木材中的木素可以吸收紫外线,减轻它对人体皮肤和眼睛的危害。木材又能反射红外线,这与木材给人带来的温暖感有直接联系。木材对光线还具有漫反射的功能,从而减轻直射光线的剌激,使光线变得柔和。

  因此,木制桌面、壁面不但给人温馨的感觉,而且对于工作人员的视觉神经剌激最小,能为人类提供良好的视觉环境。

  1.2 光泽

  光泽是指光在物体表面正反射的程度;正反射光占入射光的百分率被称为光泽度。木材光泽的强弱与树种、木材构造特征、抽提物和沉积物、光线射到板面上的角度、木材的切面等因素有关。一般来说,具有侵填体的木材如檫木等常具有较强的光泽,木材径切面对光线的反射较弦切面为强。光泽比较强的树种如山枣、栎木、槭木、椴木、桦木、香椿等,其劈开面或刨光面的光泽强,材色显得更加艳丽。

  木材除正反射之外,尚具有较强且各向异性的内层反射,产生丝质般雅致的光泽,这是仿制品很难模拟的。研究表明,木材的光泽与木材的反射特性有直接联系,当入射光与木纤维方向平行时反射量大,而当相互垂直时反射量较小,因此从不同方向所呈现的材色也不一样。

  家具表面粘贴不同纹理方向的薄木后呈现不同的颜色,当用木纹纸贴面时表面就不存在这种方向性,这就是家具档次不同的原因之一。

  1.3 花纹
  木材的生长轮无论如何切削,在径切面和横切面上都是彼此不交叉的近于平行或成同心圆的图案,这样的图案与以任意角度交叉的图案相比,给人以整洁、稳重、流畅、轻松、雅致的印象。木射线和轴向带状薄壁组织也可以形成美丽的花纹如栎木、鸡翅木。此外,由于受立地条件、生态环境因子和培育措施等的影响,木材图案在木材的不同部位有不同的变化,给人以多变、起伏、运动、生命的感觉。常用花纹有鸟眼花纹(如槭木)、虎班花纹(如栎木、山毛榉)、瘿木花纹(如花梨木、核桃木、楠木、杉木、杨、柳)、条状花纹(如桃花心木、沙比利、香椿、柳安)、影木(如樱桃木)、斑纹木(如乌木、胡桃木、小鞋木豆)、根基花纹等。

  木材的早晚材管孔、生长轮之间的细胞以不太规则的蜂窝状构造分布而呈现一种波动现象,而人的心脏跳动与脑电波的涨落亦呈类似分布形式[2],这使得人们在看到木纹图案时就会得到一种亲切、祥和、安静的舒适感。这不仅仅是从木材纹理以及模拟木纹得到的结论,大多数的音乐频率的涨落也有类似规律。

  上述现象体现了人与自然的和谐、图案与音乐的相通,这是一种能给科技木的图案设计师以启示的共感现象,在其技术性的图案设计中也充满了仿生与模拟的创作。每个感官都有其最适宜的刺激,而所谓共感,这里是指由一种感官的适宜刺激而引起的另一感官的联想或反应,有时也指人与人之间的情感共鸣。借助于染色技术,白色的木材如白梧桐发挥了性能。科技木色泽丰富、纹理多样而富有立体感和活力,具有广阔的应用前景。

  2 木质材料的保温调湿功能、肤觉特性与家具及室内的肤觉设计

  2.1 保温
  人体感觉的舒适温度大约为22℃,过热与过冷的环境温度会使人情绪不安。

  木材和木质材料为热的不良导体,作为墙体或装饰材料,对居室的温度具有调节作用,进而可以减少供暖与制冷的能耗。木质材料墙体能明显减轻室外气温的影响,降低室温变动比(即室内温度日变化振幅与室外气温日变化振幅的比值)。木质住宅冬暖夏凉,夏季木质墙壁的室内气温比绝热壁室温低2.40C ,在冬季则高4.00C。

  由于木材的导热性能,加上其视觉(色彩)和触觉上的温暖感,综合形成了木材的温和特性。因此,木质家具和木质环境的温和感以及由此带来的心理效应是根深蒂固的。

  2.2 调湿
  环境的湿度与人体皮肤的湿热感觉、出汗量也有很大关系。研究表明,人体感觉舒适的最佳相对湿度(RH)为65%;死亡率最低为60%~70%;防止细菌感染为55%~60%[1];保存书籍、文物为40%~60%。

  木质装饰材料具有较好的调湿效果。当温度变化时,用木材围合的空间的相对湿度变动小。木造房屋的年平均湿度变化范围保持在60%~80%左右[1]。木材调湿性是这种生物材料所具备的独特性能之一,它是靠木材自身的吸湿及解吸作用,直接缓和室内空间的湿度变化。实验表明,软质纤维板的调湿效果最好,刨花板、木材、硬质纤维板、胶合板等性能良好,优于无机材料、树脂等材料。有些材料虽然基材的调湿性能好,但表面用吸湿性不好的材料贴面后,不能具有很好的调湿性能,如印刷木纹胶合板、PVC贴面胶合板、三聚氰胺贴面胶合板等。

  在家具与室内设计当中,需要考虑合理地分配使用各种木质材料,在尺寸稳定性要求不高的场合或部位如书柜的背板,则可以选用吸湿性能好的材料。


 

回复专家:张连翔,回复时间:2010/4/22 17:44:02

推荐给您一篇文献:

http://www.woodscience.cn/thread.cfm?Thread=1680(木质环境学的研究进展与趋势)。


 

回复专家:步兆东,回复时间:2010/4/22 19:20:23

质环境学的研究进展与趋势

 摘要:从木质材料的调温调湿功能、听觉特性、视觉特性、肤觉特性等6个方面系统介绍了木质环境学的研究进展情况,提出了木质环境学的今后研究趋势,并对木质环境学的概念作了新的定义。关键词:木质环境学,木材性质,心理和生理反应

 根据山田正的定义,木质环境学主要是研究木材及木质材料物理化学性质与人的感觉特性之间相互关系的科学[1]。具体包括木材及木质材料的光、色、热、声、空气挥发物等性质和人的视觉、肤觉、听觉、嗅觉等感觉特性。可见这里的木质环境学也即是研究木材及木质材料居住环境性能的科学。作为当今世界四大材料(钢材、水泥、木材和塑料)之一的木材,是建筑装饰和家具等方面最主要的原材料,与人们的居住环境紧密相关,直接关系到室内居住环境的质量,对居民的身心健康无疑会产生重大影响。因此木质环境科学的研究对于提高人类的居住舒适性、促进人们的身心健康具有极其重要的作用。 20世纪80年代初日本开始对木质环境科学进行较为系统的研究,随着当今室内居住环境的恶化,“病态建筑综合症”的不断出现,居住环境引起人类普遍关注,木质环境科学同时引起世界各国高度重视,正成为全球科学研究领域的一个热点。我国该方面的研究工作处于起步阶段,为全面了解该领域的研究进展情况,现将木质环境学研究的内容综述如下。 1 木质材料的保温调湿功能 1.1 保温功能   居室的温度是影响人体的主要因素之一,人体对环境温度的冷热调整与适应,其范围有限,过热过冷的环境温度会对人体造成伤害或对情绪造成不安。1972 年美国加热、冷冻、空气调节工程师协会发表了新有效温度(ET*),认为一定条件下,在13℃以下人会感到“不舒适的寒冷”,36℃以上会感到“不舒适的炎热”,41℃以上“难以忍受”。由于许多地区自然环境的温度存在较大的日变化和季节变化,为了能够减少外界自然环境的影响,建筑界的专家们非常重视研究各种保温材料,希望以此降低采暖制冷能耗,并能使室内形成一个人体感觉舒适的最佳温度条件。   木材是一种多孔材料,大量测定结果表明,木材和木质材料导热系数较小,为热的不良导体,木材或木质人造板作为墙体或装饰材料,对居室的温度具有调节作用。冈部等研究结果显示,杉木、扁柏等木材的导热系数远小于混凝土、土和砖,木质材料墙体能明显减轻室外气温的影响,降低室温变动比(即室内温度日变化振幅与室外气温日变化振幅的比值)[1]。信田聪对冬季有暖气的住宅研究得出,内外两表面均为木质材料的墙体,具有良好的隔热效果,可降低室内温度的变化幅度。王松永、卓志隆研究表明,冬季在室内地板以上10cm、90cm、270cm 3个测点,经过木材装修的室内均比没有木材装修的室内温度约高1℃[5]。 1.2 调湿功能   湿度,作为室内环境的因子之一,是影响人体通过皮肤新陈代谢的重要因素,与人体的湿热感觉也有很大关系,它不仅影响人身健康,同时也影响到物体的保存。研究表明最佳相对湿度:居室环境为40%~70%,防病、治病为40%~55%,保存书籍、文物为40%~60%,蔬菜、水果存放为60%~70%。   木材调湿性是木材具备的独特性能之一,也是其作为室内装修材料、家具材料的优点所在,其调湿特性是靠木材自身的吸湿及解吸作用,直接缓和室内空间的湿度变化。牧福美等研究认为,木质装饰材料比合成和无机材料具有较好的调湿效果,相对湿度的对数lgH(T)与温度T之间呈线性关系,其斜率B值可作为调湿性能的评定指标,B值越小,调湿性能越好[2]。平井信之等对木造住宅和钢筋混凝土住宅的室内气候状况进行比较研究得出,木造住宅相对湿度在一年四季中变化较小。1988年,大釜敏正等得出,调湿效果可用绝对湿度的对数值与温度关系曲线的斜率b值作为衡量指标,b值越大,调湿性能越好。1990年,则元京等采用在密闭钢制箱体内壁贴上装饰材料的方法进行试验,得出B值依赖于参数A/V和△T/△t值的变化,并认为住宅相对湿度的变化能够用这种钢制箱体试验加以估计[3]。1993 年,叶石猛夫认为木质房间的调湿性能是混凝土房间的1.9倍。1996年,近江正阳等对吸湿性木质复合材料的调湿性进行研究表明,木粉复合材料的湿度调节能力等于或大于木材单板,其吸湿性可用对数值表示,湿度平衡状态下,复合材料的湿度调节能力可用吸湿等温线加以预测。1994、1997年王松永等对31 种木质内装材料的调湿性能进行了研究,得出经树脂处理或贴面的木基材料调湿性能差于未处理的木基材料,根据b值建立了湿度设计诺谟图;b值随A/V值的增加呈非线性增大,单位面积的脱湿量和吸湿量随A/V值的增加而减小,在一个密封环境中要保持湿度不变,6种实木板的体积率(A/V即面积/体积)应为 2.2~2.73/m,中密度板(MDF)为1.51/m,刨花板为6.1/m,胶合板为4.71/m,并应用2个时间测得的相对湿度差值X将这些材料的调湿性能分成5类,实木素材的调湿性能最优。1999年,曹金珍等的研究同样得出木材及木质材料具有较好的环境湿度调节性能,能够缓和室内环境湿度的急骤变化[4]。   1996年,王松永等在有木材内装的混凝土建筑物A和无内装的混凝土建筑物B中,对温度与湿度两者的季节变化同时进行测定得出,建筑物A在试验期中有20%的天数中环境温湿度同时处于人的舒适范围,而建筑物B在试验期中则无此种情况[5]。 2 木质材料的声学性质与听觉特性   室内的声环境是构成室内环境的主要因素,室内声环境包括3个方面:一是噪声大小;二是室内音响特性;三是吸音性好坏。这三者之中,噪声问题对人的影响最大。为降低噪声危害,必须采取有效的隔声措施。   隔声分为空气隔声和固体隔声,对空气隔声来说,木材同其它材料一样,单层匀质板的隔声量取决于材料的面密度与声音频率,频率或密度增加1倍,隔声量提高6 dB,这就是质量定律。由于木材的密度较小,故单层板的空气隔声量较低。而双层或多层板因有空气层或中间填充玻璃棉、泡沫塑料等多孔材料,做成复合板,可明显提高隔声效果。   楼板撞击声为固体声,由于其声音能量大,在固体中传播衰减量小,因此传播得很远,干扰较大。楼板上人的脚步声和小孩的跑跳声属于此类,一直是室内最主要的噪声源,常引起邻里住户极大不满。1983年齐藤寿义等采用小型音箱和现场2种方法对数种遮音地板的隔声性能作了测定,认为小型音箱法作为不同地板的隔声性能比较是可行的。1987年,高桥彻等对木质地板的撞击声特性进行研究得出,标准打击器和女子穿高跟鞋行走产生的撞击声特性相似,轮胎下落和男女裸脚行走产生的撞击声相似;而打击器和轮胎下落产生的撞击声频谱完全不同,但辐射因子谱几乎相同[6]。1988年,长谷伸茂等,测定了由减振材料和木地板组成的复合地板的冲击声压级,并用小样品测定了损失因子、声速、声阻抗等,显示轻量冲击隔声与声阻对数呈线性关系[7]。1995 年,末吉修三、宫崎良文在木造住宅地板轻量撞击声情况下,测定了心律的变动系数、血压、脑波、作业效率,并用12级感觉强度和SD法(Semantic differential)进行了心理评价,结果表明,轻量撞击声压级低于60 dB,人体无明显生理反应,是居住环境舒适程度的恰当指标,心律的变动系数与其具有相关性,(EEG)脑波中的Q和α活性随其增加而减少[2,3]。在改善楼板撞击声隔声性能方面,许多学者做了大量研究,要点归纳如下:一是用弹性材料作面层,可使撞击地面的能量减弱,如在楼板上铺上地毯、地板革等,可较好地隔绝一般走动而产生的轻量撞击声。二是采用浮筑地板,在楼板和地面之间做一弹性垫层,并将上下两层完全隔开,可使上层地板发生的撞击力和振动的一小部分传至楼板结构,它的隔声效果取决于垫层材料的弹性和厚度,而且在构造细节上不允许地面层与任何基层结构(包括墙体)有刚性连接,否则将构成声桥,使隔声性能大大下降。三是吊挂平顶,在楼板下面吊一弹性吊顶,可隔绝楼板振动时的声发射,且能减少吊顶振动产生的声发射。为进一步提高隔声效果,有的甚至使用独立吊顶,独立内墙体的方法。四是提高楼板的刚性和质量,提高弹性系统对振动的衰减作用。如加大楼板厚度、减小板宽和梁的跨度等。五是提高楼板的阻尼性,如在地板和楼板之间安装吸振器,在地板下粘贴阻尼元件以消耗振动能量等[9]。   至于木质材料的吸音性和室内音响特性,有研究表明,木质材料为多孔结构具有良好的吸声效果,同时木材具有较佳的声反射特性,木造住宅的混响时间为0.2~0.4 s,而混凝土造的住宅室内混响时间为0.4~0.6 s,因而木造住宅具有较佳的室内音响效果。 3 木质材料的肤觉性能   人们用手接触材料某一部分会产生某种感觉,包括冷暖感、粗滑感、软硬感、干湿感、轻重感、快与不快感等。冷暖感是由皮肤与材料界面间的温度变化,以及垂直于该界面的热流量对人体感觉器官的刺激结果来决定的。1983年原田康裕等通过人手接触各种材料的试验得出,温暖感与材料导热系数的对数值以及人手与材料接触面的热流量呈负相关[10]。1985年荒川纯一等,测定了金属、石材、水泥、聚苯乙烯泡沫等材料被覆厚度为0.2~6 mm单板的温冷感表明:薄单板被覆时,温冷感受下面基材的热导率影响较大,单板厚为6 mm时,下面基材的热导率对温冷感几乎不再有影响。   木材的粗滑程度是由其导管直径大小、年轮宽度等因子决定的,针、阔叶材之间的粗糙感有所不同,针叶材粗糙感分布范围是1.4~3.8,阔叶材是 1.1~4.8,木材表面的光滑性与摩擦阻力有关,取决于木材表面的解剖构造。木材表面硬度,因树种而异。通常多数针叶材的硬度小于阔叶材,同一树种不同部位木材硬度也差异很大,端面∶径面∶弦面约为1∶0.8∶0.83[11]。   一般人用手接触物体产生感觉,是用上述3种感觉进行综合评定,用W、H、R分别代表冷暖感、软硬感、粗滑感的心理量,形成一个直角坐标空间,在WHR空间上,对各种材料空间距离进行聚类分析,木材及木质人造板等综合性能优良[1]。   对于人的脚部接触地板的感觉方面的研究,1987年未吉修三等用35℃的水管模拟人脚,将之与20℃~21℃的木地板、一些商业无机建材、羊毛地毯和泡沫分别接触,测定热流密度,显示:热流计最高读数不仅依赖于样品表面材料的热导率、热容量,而且依赖于水管与样品的接触情况,是人脚与地板接触温暖感的一个指标。水管与样品接触10 min后的读数,依赖于样品的热导率、热容量、厚度及结构,是考虑热功能时设计地板的指标。并应用q max/q max,s和q10/q10,s对各种地面材料的隔热性能进行了比较。   1987年户田清佐等,于秋、冬季节在铺装3种不同地板的室内,使用皮肤测温仪测定了试验者静坐看书60 min过程中,足背、膝盖、大腿3个部位温度的变化,木地板因其导热率低,隔热性能优良,故皮肤温度下降较小,温暖感良好。   1995年Song-Yung Wang等在几种不同装修的室内,测定了人裸脚接触地板时脚跟、小腿、膝盖部位温度的变化与人的温冷感。结果显示:温冷感与地板材料的热导率、比重的对数呈负相关。导热系数小的轻木等触觉特性呈温暖感;导热系数大的材料,如混凝土构件则显凉冷感觉;涂饰对木材冷暖感影响很小,但在金属板上进行木材单板贴面,可明显改变对基材的冷暖感。单板厚度越大,影响越显著。温度下降的幅度小腿最大,足背、膝部依次减小。男性与女性之间皮肤温度变化差别不明显。木质材料装修的住宅与无机材料装修的住宅相比,皮肤下降明显较小[12]。   关于地板步行感觉,小野英哲等设计并制造了步行硬度测定装置,研究得出步行硬度系数计算公式,Lg(UF-8D 2R/TR,以此衡量地板的步行感觉,其中UF为最大变形能,DR为动态撞击时的最大位移与冲击过后的静压力产生位移之差,TR为力或位移从0达到最大值经过的时间[13]。有研究表明,木质地板步行感觉较好,在木造校舍劳动时,比在混凝土中的肉体疲劳要轻[14]。   木质地板的振动令人产生不舒适感。1970年,Polensek将瞬态振动下人对地板的振动感觉划分为5个等级:察觉,察觉——干扰,干扰,干扰——厌烦,厌烦,人的感觉由峰值衰减和频率来加以定义[15]。1982 年Ohlsson研究得出,对于具有良好性能的木地板而言,其固有频率应在8 Hz以上,这与国际标准组织ISO提出的振动感觉曲线中得出的人对垂直振动的最敏感频率为4~8 Hz相吻合。其它许多研究是对振幅、阻尼、频率、速度、加速度、位移等振动特性参数的测定和理论推算,并进行感觉评估,得出这些参数与地板振动感觉的关系模型[16]。木地板减振可采取增加刚度、提高阻尼等措施[17]。 4 木质材料光、色、纹理等因子与视觉特性   木质材料光、色、纹理等因子直接影响着人的视觉特性,视觉中包含了多种感觉,与人的心理、生理之间存在着极为密切的关系。   增田稔等自1980年以来,对木材和木质材料的视觉特性进行了系统深入的研究。得出:木材具有较强且各向异性的内层反射,产生特殊的光泽;木材色相主要分布在2.5~9.0 R(浅橙黄—灰褐色),以5~10 YR(橙黄色)居多;木材具有吸收紫外线和反射红外线的特性,从而减轻紫外线对人体的伤害;木材颜色的三属性明度、色调、饱和度以及木材的纹理、树节、木材率等视觉物理量与自然、美丽、豪华、温暖、稳重、明亮、轻重等心理量之间均具有相关性,木材一般都具有自然、美丽、温暖的感觉[18]。1992 年,佐道健测量了7种针叶材树节的L*a*b*色空间参数,得出多数树种树节的颜色与周围木材的颜色不同,差异程度随树种而异。张翔等1990年对22种国产针、阔叶材按CIE(1931)和CIE(1976)(L*a*b*)做了材色的测定,得出树种间大于树种内的材色差异,分析了木材表面的反射率曲线,并采用主成分分析法,获得了综合材色参数实验式。木材颜色主要由内含物成分所决定,甲斐勇二在木材内含物中化学成分与颜色之间的关系作较为系统的研究。武者利光研究得出木材纹理图案的涨落符合1/f频谱分布,与人体心脏跳动的频谱分布一致,因而给人以自然、舒畅的感觉。1996年,仲村匡司等研究结果显示,木材的视觉轻重感与木材的明度紧密相关,而局部区域的明度对比值是影响视觉粗滑感的重要因子[4,8]。刘一星、李坚等对我国110种主要商品材树种的视觉物理量进行了全面测定,研究了世界森林地理分布与木材材色的关系和木材加工过程对材色的影响,并系统分析了视觉物理量之间、视觉心理量之间以及视觉物理量与视觉心理量之间的相关关系[19]。 5 木质材料的放射性、挥发物等与空气质量   室内空气质量的好坏对人的健康及工作效率有很大影响,室内空气污染已成为当今室内环境存在的最大问题[20]。有关研究结果表明,木材为有机生物材料,不像花岗岩、大理石、灰渣砖等无机材料会产生较强的γ辐射,因此木质建筑装饰材料和木制家具等不会对人体造成γ辐射的危害。同样,对于诱发肺癌的一个主要因素——氡的放射性而言,木材也远远低于混凝土等一些无机建材,木质住宅比钢筋混凝土结构住宅室内氡的浓度低得多。不仅如此,木材还具有阻止氡气扩散的作用。1997年,Hiromu Watanabe等研究得出,厚度0.1~1.3 cm的木材,可使氡的浓度下降达90%[21]。因此木材可以作为很好的氡密封剂,将木质材料用于建筑装饰方面,能够大大降低室内环境中的氡污染,维护人身健康。不过一些木质人造板由于使用甲醛系树脂胶,存在释放游离甲醛问题,这对室内空气质量有很大影响。为降低甲醛释放量,人们作了大量研究,诸如采用低摩尔比的脲醛树脂、MUF、PMUF等改性树脂和异氰酸酯树脂等,还有甲醛捕捉剂的使用,木素、单宁、豆蛋白胶等在人造板中的应用,以及氨水清洗或真空放置处理等措施,使木质人造板的甲醛释放量有了不同程度的减少,取得了一定的效果。木材中除其三大主要组成成分以外,还有一定的内含物。当木材在使用时,就会向环境中释放这些物质。而这些物质中,有些能够杀灭空气中的细菌,有些还具有怯病健身功效。如松木有消炎、镇静、止咳作用,椴松可使结核菌或白喉菌无法生存,杉木可刺激大脑使之更为活跃。木材内含物中精油的吸入可降低人的血压和心电图的R-R间隔变动系数以及提高工作效率等[22]。因此可以说,这类木材的使用改善了环境中的空气质量。 6 木质环境与居住性   1987年佐藤孝二等分别采用木制、铝制与混凝土制的3种箱体饲养小鼠,观察结果发现,木制饲养箱中小鼠能顺利进行3个世代的生产和哺育,而在其它2种箱体饲养条件下,哺育出现异常,世代交替很难正常进行[1]。1989年马孝礼等同样采用上述3种材料箱体进行小鼠生长繁殖比较试验,得出木制饲养箱的小鼠成活率、体重和卵巢等器官的重量都明显高于其它2种饲养箱,木制饲养箱有利于小鼠的生长繁殖[23]。中尾哲也等通过大量的调查研究发现,日本西部女性肺癌、食道癌、乳腺癌、肝癌的死亡率,随着木造住宅的减少和钢筋混凝土等非木造住宅的增多均呈上升趋势。钢筋混凝土住宅居民的新生儿出生率较木造住宅低,妊娠时的精神不安也较为严重。应用受益分析法进行综合分析得出,木造住宅的居住舒适性与心理压抑程度明显好于钢筋混凝土住宅[14]。另有研究也表明,木造校舍中学生的心理、情绪等方面,与混凝土等非木造校舍相比,表现较好[1]。 7 结束语   由上可以看出,木质环境科学涉及材料学、医学、心理学、环境科学以及光学、热学、声学等多门学科,该方面研究日本已经取得一定成果,但仍多处于相对单一的、实验室条件下对材料的测定和评价。今后木质环境科学的研究方向,应该是在大力加强多学科之间相互联系与合作的基础上,一是继续对木材和木质材料的基本特性和感觉属性进行测定和分析,这是基础,尤其是对于我国来说,该方面研究才起步不久,这一点必须加以重视;二是要注重进行综合评价;三是应突出研究木质环境对生理的影响,加大木质环境对生物体的生长发育与繁育作用的研究力度;四是加强在实际居住条件下木质环境学的研究;五是在木质环境学研究的基础上,研究如何有效利用木材及木质材料为人类营建舒适、健康的生存环境,这是木质环境学研究的最终目的;六是木质环境学的概念应是一个发展的概念,木质环境学的内涵应该不断拓宽,从环境材料的角度来看[24],其研究内容也应从今天的使用阶段的研究扩展到木材及木质材料生命周期的各个阶段。基于以上观点,本人认为木质环境学的概念是:研究整个生命周期过程中木材及木质材料的环境性能(包括对自然环境和人工环境的作用)及其对人的心理、生理和精神层面的影响,并在此基础上遵循可持续发展原则和宜人性原则,研究如何有效合理地利用木材及木质材料,为人类创造健康、舒适、安全的生存生活环境的一门科学。


 



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