《精编》木质材料对室内建筑物理环境的调节特性

《《精编》木质材料对室内建筑物理环境的调节特性》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《精编》木质材料对室内建筑物理环境的调节特性（83页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第五章木质材料对室内建筑物理环境的调节特性 5 1木质材料对室内温度的调节特性5 2木质材料对室内微环境的湿度调节特性5 3木质墙体的结露现象 近些年来 经济的高速发展带来了常规能源的大量消耗 破坏了人与自然的和谐平衡 也导致了全世界范围生存物理环境的恶化 对人类健康构成了威胁 而住宅作为人类的庇护所 能否为人们提供一个健康的环境也日益成为人们关注的焦点进入20世纪 随着各种电器和机械的出现 人们开始依赖这些设备来获得自己所需的舒适 而忽略对建筑本身性能的提高 导致出现各种问题 在这种情况下 人们对建筑的关注也回归到人类生活的基本问题 健康上了 健康住宅的主要基点在于 一切从居住者出发 满足居

2、住者生理和心理健康的需求 让他们生存在健康 安全 舒适和环保的居住环境中 2001年由国家住宅与居住环境工程中心制定并公布 健康住宅建设技术要点 阐述 世界卫生组织给定的 健康住宅 15条标准1 引起过敏症的化学物质的浓度很低2 尽可能不使用易散发化学物质的装修材料3 设有换气性能良好的的换气设备4 厨房灶具设局部排气设备5 室内温度全年保持17 276 室内湿度全年保持40 70 7 二氧化碳要低于1000ppm8 悬浮粉尘浓度要低于0 15mg m2 9 噪音小于50dB10 一天日照确保在3个小时以上11 设置足够亮度的照明设备12 有足够的人均建筑面积 并确保私密性13 住宅有足够的抗

3、自然灾害的能力14 住宅要便于护理老龄人和残疾人15 所有住宅竣工后要过一段时间入住 4 1木质材料对室内温度的调节特性木材提取物存在于边材薄壁细胞中 当木质化阶段一经结束 木纤维和管胞就死亡 而横向和轴向薄壁细胞却一直维持很多年仍活着 这些细胞作为水和无机盐类传导的通道 维持新陈代谢进程和贮存养料 经过一定时间后死亡 并逐渐形成心材 在此过程中 大量沉积在细胞壁或填充在细胞腔和一些细胞组织中的一些营养物质和杂分就形成了提取物 木材提取物一般约占绝干木材的2 5 但个别树种除外 不同科属木材中的提取物成分和含量显著不同 这种差异往往比组成细胞壁的共同成分纤维素 半纤维素 木质素的差异显著的多

4、木材心材和边材的提取物组成和含量的区别如表4 1所示 木材提取物包括的化学成分组成复杂 主要有单宁 树脂 树胶 精油 色素 生物碱 脂肪 腊 甾醇 糖 淀粉和硅化物等 经鉴定 已有近800种化合物存在于木材提取物中 主要是脂肪酸类 萜 烯 类 黄酮类 木酚素类 含氮化合物以及水溶性碳水化合物等 一般可将它们分为三大类 多元酚类化合物 包括黄酮 醌类等 萜和萜类化合物 包括单萜 倍半萜 色素苷 柠檬素等 脂肪族化合物 水溶性碳水化合物 在木材微细构造中 脂肪族类化合物多存在于薄壁组织 特别是射线薄壁组织细胞内 树脂则由树脂道周边的薄壁细胞分泌 充满树脂道内 某些阔叶材中的提取物 可能沉积在管孔内

5、 溶于树液的提取成分 也沉积在木材组织的毛细管内 木材提取物对木材的色 香 味有着密切的影响关系 木材的气味主要是由萜与萜类化合物的挥发而产生 另外 也包含因为木材中的糖类等营养物质被微生物侵袭后产生的产物所散发的气味 不同树种的木材中由于其所含的精油的成分不同 因此挥发出的气味也各不相同 如香樟 檀香 香椿 侧柏 楠木等都有明显的香味 新伐下的杨木有香草味 冬青木材有轻微的马铃薯气味等 树种不同 其木材中所含提取物的化学成分有差异 因而从某些木材中逸出的挥发物物质不同所具有的气味也不同 例如檀香扇的香气主要来源于提取物的化学成分白檀精 未挥发的成分则具有不同的滋味 如板栗 栎木具有涩味 因为

6、它们都含有单宁 苦木的滋味甚苦 系因木材中含有苦木素 檫木具辛辣滋味 八角树木材显咸略带辣味 糖槭有甜味等 木材的滋味是由于木材细胞里含有某种可溶性提取物 如将这些木材用水抽提 木材的滋味便可清淡或消失 威士忌的琥珀色和馥郁芬芳的香气 迷住了很多人 而无论颜色还是香气 都与作为瓶塞的橡木有关 在长年累月浸泡的过程中 橡木中的芳香油成分等 逐渐溶解到了酒精之中 威士忌用的橡木塞 是由橡木中的一种 白橡木制造而成的 无论是切开这种橡木 还是只削下一部分 威士忌特有的香气就会飘逸出来 4 2木材提取物的生物活性与药用价值木材除了给人一种自然感和美的享受外 还依树种不同 含有的挥发成分和抽提物质的含量

7、不同 具有不同的香气与各种药用功效 例如 紫檀心材含有具抗糖尿作用的芪类化合物紫檀芪 pterostilbene 谷甾醇可用来预防和治疗动脉粥状硬化 而且是制造生物激素的重要原料 叶槭 Acernegundo 分离出异槭皂角苷配基 acerotin 和槭皂角苷配基 acerocin 都具有抗癌性 由东非罗汉松 Podocarpusgracilior 分离的II型罗汉松内酯具有抗肿瘤性和抗菌性 胡桃科 柿科木材中的胡桃醌是一种极为独特的生理活性物质 虽然能引起皮炎 但是具有良好的抗菌 抗霉 抗蚁 抗癌及中枢神经镇静作用 松木和杨木中少量存有的高良姜黄素 5 7 二羟基黄酮醇 对溶血性链球菌 炭疽

8、杆菌 金黄色葡萄球菌 伤寒杆菌均有抑制作用 可用作食品 药品和化妆品中的抗氧化自由基 花柏中散发出来的松烯类化合物可以驱除蚊子 银杏可用于治疗高血压 白桦具有抗流行性感冒之功效 冷杉能杀灭黄色葡萄球菌 杉木会刺激大脑而使脑力活动更活跃等等 表3 5手指与材料接触时的热流量密度 表4 2能说明木材的提取物具有一定的生物活性与药用价值 4 2 1甾类化合物甾醇为甾类 sterold 化合物的一种 主要由 谷甾醇 少量的二氢谷甾醇和微量的 谷甾醇的混合物组成 谷甾醇 二氢谷甾醇在木材和树皮中分布很广 为松木 云杉 落叶松和杨木等树种的主要甾醇 为白色片状结晶 溶于乙醚和热醇 微溶于冷醇 谷甾醇是重要

9、的药物原料 有明显的抗炎性 可用于治疗皮肤溃疡和皮肤肿瘤 有抗氧性 与维生素类营养物质配伍用入护肤品中 有调理作用 松香酸广泛存在于松科植物的松脂中 松脂经水蒸气蒸馏分离松节油转变为松香 松香酸多呈黄色似玻璃状的透明块状结晶物 熔点约为85 松香酸和四氢松香酸及其盐类均有很强的抗菌性 能有效抑制链球属细菌的活性 对皮肤无刺激 本身有表面活性 在皮肤上黏着力强 脂肪酸中亚油酸 亚麻酸等不饱和脂肪酸具有降压作用 是很多中成药与西药的有效成分 桦皮脑 betulin 和桦皮酸 betulinicacid 是羽扇烷在木材中的代表性成分 桦皮脑及桦皮酸甲脂等分布于白桦木材中 桦皮酸分布于桦科 仙人掌科

10、柿科 杜鹃花科 金丝桃科 悬铃木科 玄参科等 高良姜黄素为5 7 二羟基黄酮醇 在红松木材中少量存在 体外试验表明 高良姜黄素对溶血性链球菌 炭疽杆菌 金黄色葡萄球菌 伤寒杆菌均有抑制作用 可用作食品 药品和化妆品中的抗氧化自由基 槲皮素也少量存在于红松木材中 它有一定的抗氧性 4 2 2生物类黄酮在木材中广泛存在着多种黄酮类化合物 尤其松科与柏科木材中 黄酮类化合物早期是指具有乙 苯基吡喃酮结构的一类黄色素 现指具有色酮环与苯环为基本结构的一类化合物的总称 可以分类为 黄酮类 黄酮醇类 异黄酮类 黄烷酮类等 广义的范围还包括查耳酮 嗅酮异黄烷酮 双黄酮及茶多酚 儿茶素的结构 性质及作用与类黄

11、酮相似 也可归于黄酮类化合物中 其中黄酮醇是重要的一类 1 黄酮的功能结构植物界中存在各种各样的生物类黄酮 目前发现的已达2000余种 黄酮类化合物一般能溶于水 稀乙醇 乙酸乙酯等极性溶剂中 难溶于乙醚 氯仿和苯中 黄酮类分子中甲氧基 甲基 不饱和烃基增多时 则降低其在极性溶剂中的溶解度 研究发现 在众多的生物类黄酮中却因其结构的不同 有的表现出生物活性 有的没有生物活性 而且生物活性因结构的差异而不同 生物类黄酮分子中心的 不饱和吡喃酮是其具有各种生物活性的关键 ABC三环的取代基决定其特定的生理功能 有效酚羟基理论认为 B环上的3 4邻二羟基对清除自由基和机体组织中的脂质过氧化物起决定作用

12、 而在抑制油脂自动氧化中3 OH 5 OH 4 羰基和2 3位的双键起主导作用 因此清除超氧阴离子自由基的能力芦丁 槲皮素 桑色素 橙皮苷 而抑制油质氧化的能力槲皮素 桑色素 芦丁 2 生物类黄酮的生物活性生物类黄酮 bio flavonoids 具有多种生物活性 可用于抗自由基 延缓衰老 治疗和预防癌症 心血管等退变性疾病 具有很大的应用价值 抗氧化及抗自由基作用自由基是引起癌症 衰老 心血管等退变性疾病的罪恶之源 生物体内常见的自由基有 超氧阴离子自由基 O2 羟基自由基 OH 烷氧基自由基 RO 等 其产生过程为 O2 形成最早 OH 作用最强 ROOH连锁反应循环最持久 一旦清除O2

13、和 OH的形成 就从根本上预防体内形成过多的 OH和其它活性氧自由基 达到防衰 抗癌 抗心血管病的目的 生物类黄酮能够清除自由基的作用机理在于它阻止了自由基在体内产生的三个阶段 即与O2 反应阻止自由基引发 与金属离子螯合阻止 OH 的形成 与脂质过氧基 ROO 反应阻止脂质过氧过程 黄酮类化合物具有C6 C3 C6双芳环联结形式 分子中心的 不饱和吡喃酮使其表现出抗氧化活性 是极好的天然抗氧剂 类黄酮的抗氧化能力与其所含羟基的数量和位置有关 一般羟基数目多抗氧化能力强 如淡黄木樨草甙比槲皮酮强 羟基若有3个以上的话 其位置也很重要 一般A环5和7位上的羟基作用大 用槲皮素 芦丁 桑色素 橙皮

14、甙等清除体内过多的 OH O2 等活性自由基的研究表明 类黄酮确实具有清除活性氧自由基的作用 特别是清除O2 效果更好 且清除能力依次为 芦丁 槲皮素 桑色素 橙皮甙 所以类黄酮可预防与活性氧有关的动脉硬化 癌 糖尿病 帕金森化病等疾病 有抗衰老作用 抗癌和防癌作用生物类黄酮还可保护细胞免受致癌因子的损害 许多生物类黄酮抑制肿瘤细胞糖醇解 生长 线粒体琥珀胺氧化酶活性和磷脂酰肌醇激酶 卵巢癌细胞中 活性的功能 起到抗癌 防癌的作用 尤其是槲皮素 洋芫荽黄 淡黄木樨草甙等类黄酮物质可极大地抑制这种癌细胞生长发育阶段所必须的酶系统 蛋白激酶的活性 也可以通过抑制钙调素 肿瘤细胞DNA合成的活化因子

15、 而有效地抑制肿瘤 即使毫摩尔浓度的极小量就能有效地阻滞癌细胞增殖 在人体和大白鼠的癌细胞培养时 若加入黄酮类化合物 就能很大程度地抑制其增殖 研究认为其作用机理是通过调节细胞生长周期 从而抑制其增长 癌的形成过程是 致癌物作用于正常细胞 经初期阶段形成突变细胞G1阶段 经促进阶段形成癌细胞 再经发展阶段形成癌组织 槲皮素 洋芜荽黄 染料木黄酮等具有把细胞从G1状态转变为正常状态的作用 异黄酮类的染料木黄酮具有特别强的效果 虽然黄酮类不是人体的组成物质 但认为具有癌预防的效果 对心血管系统的作用能够改善心血管平滑肌的收缩舒张功能 因此可用于治疗心律失常 心绞痛 心肌梗塞等症 生物类黄酮对血管活

16、性物质及影响活性物质的酶也有一定的作用 某些生物类黄酮具有低密度脂蛋白 LDL 氧化的作用 并对主动脉内皮细胞腺苷脱氨酶有抑制作用 因此可以用于防治心血管病 偏头痛 动脉粥样硬化等症 此外 生物类黄酮可以显著地延长缺氧性心律失常时间 提高颤阈值 减慢心律 减弱心肌收缩力 延长房室交界区的激动传导时间 适度延长左房功能不应期 从而防治心律失常 对内分泌系统的作用降血糖作用 生物类黄酮能够促进胰岛 细胞的恢复 降低血糖和血清胆固醇 改善糖耐量 对抗肾上腺素的升血糖作用 同时它还能够抑制醛糖还原酶 因此可以治疗糖尿病及其并发症 激素样作用 许多生物类黄酮因结构与己烯雌酚相似而具有雌性激素样作用 它与甾醇激素一样具有兴奋和抑制双重效应 兴奋机制在于生物类黄酮与雌激素受体的亲和性 雌激素样作用强度与亲和力强度相一致 抑制机制可能除了与雌激素受体有关外 还与子宫组织中的一种过氧化酶有关 它直接抑制了多种酶活性 此外 生物类黄酮与生长因子一样有促进生长的作用 它通过或控制促性腺激素的释放 或促性腺作用 或阻碍雌激素代谢 或提高雌激素活性的途径加快子宫的生长 对免疫系统的作用生物类黄酮能增强机体的非特