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1、1前言亘古至今，木材以它独有的色、质、纹等特性受到人们的珍爱，并广泛地应 用于建筑、家具、室内装修等生活，环境之中。有关木质材料的各种特性与人及 室内环境的关系的研究内容，归纳起来被称为木质环境学研究。总结迄今为止国内外对木质环境学的研究工作，主要包括3方面:一是研究 木质材料的感觉特性（如视觉、听觉、触觉、嗅觉和综合感觉特性;二是研究木质 材料对环境物理条件的影响及可居住性（包括调节环境温度、湿度、声、光、色、 空气质量等）;三是研究由木质材料构成的室内环境对生物体及人体的心理、生 理、生长、发育的影响作用。2木质材料的感觉特性2.1视觉特性人们喜爱木材自然柔和的色泽、纹理，习惯于用木材装点
2、室内环境、制作室 内用具，与木材的视觉特性有着密切的联系。木材的视觉特性可以由木材表面视 觉物理量与视觉心理量来描述，主要由木材的材色参数、光泽度参数、图案纹理 等与人类视觉相关并可定量测量表征的物理量、心理量组成。211视觉物理量2111材色材色是反映木材表面视觉和心理感觉的最为重要的特征，人们习惯于用颜色 的三属性即明度、色调和色饱和度来描述木材的表面材色。明度高的木材，如白 桦、鱼鳞云杉，让人感到明快、华丽、整洁、高雅和舒畅;明度低的木材，如红豆杉、 紫檀，使人有深沉、稳重、肃雅之感。色调在红、黄、橙黄系给人以温暖之感。 饱和度高则给人以华丽、刺激之感;饱和度低的木材则有素雅、质朴、沉静
3、的感 觉。2112表面光泽度当强烈的太阳光照射到贴有白色磁砖的建筑物上时，强烈的反射光线会让人 难以睁眼,这是因为白色磁砖片对光线形成定向反射，且反射率达80%120%，而 人眼感到舒服的反射率为40%60%。木材较其它材料具有较柔和的表面光泽 度。通过对木材表面光泽度的研究，发现木材具有较强且各向异性的内层反射现 象。木材是多孔性材料，木材表面是由无数个微小的细胞构成，细胞切断后就是无 数个微小的凹面镜，在光线的照射下,会呈漫反射或吸收部分光线,这样不但会使 令人眩晕的光线变得柔和,而且凹面镜内反射的光泽还有着丝绸表面的视觉效 果。因此，尽管人们正在不断研究代用木材的仿制品,但目前仿制品仍然
4、代替不了 真实木材的表面效果。木材的光泽与木材的反射特性有直接的联系,平行纹理方向正反射量较大，垂 直纹理方向正反射量较小，所以木材在不同方向的光泽度测量值以及光泽特性曲 线也各不相同。从图中的光泽特性曲线来看,通常光泽的最大峰值都出现在反射 角为60时,但不同材料的波峰大小有很大差别。大理石、不锈钢板、平板玻璃 的峰值较大,且分布范围很集中;木材及印刷木纹的表面光泽度的分布范围较广, 峰值也较低。未经涂饰的木材在不同方向的光泽曲线差别明显，垂直于纤维方向 入射条件下所测量得到的曲线相对于平行入射情况要平缓得多，经涂饰后这种差 别降低。其次，日常生活中，人们可以靠光泽的高低判别物体的光滑、软硬
5、、冷暖 及其相关性。光泽高且光滑的木材，硬、冷的感觉较强,冷暖感的相关性略差一些; 当光泽度曲线平滑时，温暖感就强一些，由此可知，温暖感不但与颜色有关,而且也 与光泽度有关。2.113表面纹理图案木纹是天然生成的图案，它是由生长轮、木射线、轴向薄壁组织等解剖分子 相互交织，且因其各向异性而当切削时在不同切面呈现不同图案，在木材切削面的 弦切面上呈现抛物线状花纹，径切面上呈平行的带状花纹。木纹给人以良好感觉 有多方面的原因,其中有2点是非常重要的:第一，木纹是由一些平行但不交叉的图 案构成的，给人以流畅、井然、轻松、自如的感觉;第二，木纹图案由于受生长量、 年代、气候、立地条件等因素的影响，在不
6、同部位有不同的变化，这种周期中蕴藏 变化的图案,充分体现了造型规律中变化与统一的规律。木纹图案用于装饰室内 环境，经久不衰,百看不厌的原因就在于此。2.1.2视觉心理量木材视觉心理量与视觉物理量有密切的关系。例如“明快”、“素雅”、“轻松”等心理感觉的数字表征随着明度指数的升高而增大,说明了材色明度值变化对心 理量有影响的特点；“温暖”心理量与米制色品指数、色饱和度均有一些正相关 趋势，说明材色中属温暖色调的红黄成分给人以温暖感;而“豪华”心理感量与红 绿色品指数呈正相关，并与明度指数和亮度指数呈负相关，说明材色中偏暗红成分 的增加给人以豪华、典雅、高贵的感觉，此结果为我国素以紫檀、红木作为高
7、档 家具材料提供了视觉心理量参数上的证明。感觉待征47890123 4567890 122333 3333333 44松十 耙 弓叶 矽 子柳據杨树树荆树桦 枇按桑楸树 香罗 木兰桃 柳落松 杉云柳 抿木桃檢桦马枝叶青青槁山心南桦叶叶叶秋纯椿皮植波擅阳玉核树叶安子木杏松松豆鳞木曲木 糠色山籽白暴粉谢大水潺毛米西香齿大光核火香厚紫黄黄重山野漆短兴樟柞银红臭红鱼乌水红9852165064283118480015 5 2 0487760442396807 5 3 o 1 2 lllllllool 2 2 1 0 0 1 2 2 2 93.10.0 1 1 12.1010111101XJ- 5 155
8、69979516148852188631695976570 ( allo.o.oo.eo.ao.o.1LL66LLLLL1 zLaoo.LLl.a2.舒适0, 70,20.8L 50*8CL 916L46 0-0.4 0+10,2-00.60. 7L 12. 52.32.42.12.02.626L 72.52.20.)L 2L 12. 12.3L50* 5LO1. 51. 52.2221. 12U1.20. 71, 6L26 6L 32.22. 5L 9231,92.31. 72. 06 12-40. 1豪华(10)lTLB2.20.71. 0L01-01.71.00.87 1L 1LI2-3
9、2.0L9OU1.0L82. 1292- 02.32.7L 1E 004L6L 11.2L90.9L 9LO6 6LO2. 00.41.42.0L2柔软(11)2,8L 7L52*8E82*73.11.22.72.40. 10,90.50.70. 66 5-0. 70.40,60.60.9L5-0*7L20. 02.10.60.71.01. 32.60.22.92.53.10.43. 0 1.2b0-0+ 9沉静(12)素雅（13）2I1111111:01111034675649511200111.15087 80.0101L12121167581721(：2.71-92,22, 62.52.
10、42.6L32.82.40.81.00.81.2L 31-10. 10.0L 3-a 4L51+2L3L71.30.81.9L2Or 31.30.92.61.22.61.72.9L 62.5L0210,4k方(14)ZT2. 52.8L 8232, 42, 31. 42. 5 2- 2 0. 4 1. 2 1, 6 1. 6 2- 2 L 7 0 2L 1L7L 2 61+7L6 2. 9 L9 0- 7 1.6 L 5 6 7 2. 4 2.5 2.5 2. 3 2.21. 92. 7 1. 8 2,4 0, 8 2. 83节子是木材表面自然存在的东西。仲村匡司等对木质壁板的节疤和凹槽与人
11、的心理量作了调查研究，得出适当的节疤会起到一定的装饰效果，给人纯朴、自然 的感觉。但节子的视觉心理感觉因东西方人生活环境而异。东方人一般对节子有 缺陷、廉价的感觉;西方人则对节子情有独钟,认为它有自然、亲切的感觉。因此 东方人要想尽一切办法去除材面的节子，而西方人则设法找寻有节子的表面。 2.2听觉特性木材具有良好的声共振性和音响性质，是优良的乐器用材尽管在材料科学日 新月异的今天，仍不能被其它材料取代。例如，我国民族乐器琵琶、扬琴、乐琴、 西洋乐器钢琴、小提琴等均采用木材制作共鸣板。优良乐器的音板的声学性能品质应具有如下要求：第一是对振动效率的要 求。音板应该能把从弦振动所获得的能量，尽可能
12、多地转变为声能辐射到空气中 去，使发出的声音具有较大的音量和足够的持久性。从提高振动效率的观点来看， 应选用声辐射阻尼较高(R21 200)、比动态弹性模量较大、声阻抗小、损耗角正 切值小以及tan 5 /E小的材料这样获得的振动能量最大程度地用于向空气中辐射 声能,提高了声能的转换效率和响应速度。木材与其它固体材料相比，具有较小的 声阻抗和非常高的声辐射阻尼，能够保持足够的音量和持久性。第二是对音色的 要求。乐器对共鸣板的音色要求是来自弦的各种频率的振动应很均匀地增强，而 不应有选择性，以保证音色在整个领域的均匀性。在这点上,木材的频谱特性明显 优于金属材料。另外，从人体生理学的观点来看，人
13、耳的等响度曲线特性对低、中 频段听觉比较迟钝，对高频段听觉非常敏锐而木材从基频开始向各高次谐频各峰 连线形成的“包络线”，其特性为随频率升高而连续下降的性质，符合1/ f的分布 规律，实现了对低、中音区的迟钝补偿和对高音区的抑制，补偿了人耳“等响度曲 线”造成的听觉不足，使人感觉到乐音在各个频率范围都是均匀响度，能获得较好 的音色，有亲切、自然的感觉。2.3嗅觉特性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 抽提物质的含量不同，具有不同的香气与各种功用。例如，花柏中散发出来的松烯 类化合物可以驱除蚊子;松木有消炎、镇静、止咳等作用;杉木会刺激大脑而使脑 力活动更活跃;银
14、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，等等。木造住宅中，可以闻到木材的香气，其挥发成分是精油，精油 具有除臭、防螨和杀虫、防腐抗菌的作用。木材香气除上述作用外，还可以使室内气氛温馨，抑制精神压力造成的紧张, 令人感到舒服，减轻疲劳。因此，在木质环境的居室中生活可以享受到回归自然的 感觉，体现“人+木=休”的意义。2.4触觉特性触觉特性包括冷暖感、粗滑感、软硬感、干湿感、轻重感、快感与不快感等。 一般常以冷暖感、软硬感、粗滑感综合评价某种物体的触觉特性。木材的这些感 觉特性与木材的组织构造密切相关。冷暖感环境温度对木材影响较小，一年四季木材都给人以适当的冷暖感。人接触地 板时，依地板材料（木质、混凝土、PVC塑胶地砖）不同，造成脚背皮肤温度随接触 时间引起变化，在室温18C条件下试验测定结果:皮肤温度降低以混凝土最大，其 次为塑胶地砖，木地板最轻微。软硬感木材在硬度上属于中间或稍硬的材料,针叶材的平均硬度为34.3M pa，阔叶材 的平均硬度为60.8 M
