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业设计和环境设计是富有理性与感性的创造，其中往往也需要借助于适宜的材料并用恰当的方式来表达设计师的情感。 % v3 j! _ z( r: G 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。$ ]; c1 ?) T- N( b0 C " A/ J9 [1 @* C( J5 k! N 家具的感性设计在视觉设计的基础上，将设计的内涵转向包括视觉、听觉、触觉、嗅觉等在内的更丰富的感觉系统，从而期望更深层次地引起消费者的共鸣。家具、地板、墙壁等都是室内设计的要素，室内环境设计也存在感性设计的内涵。& J1 n; h0 D; @# Q4 l( v 木质环境学除充分发掘木材的天然特性之外，还可借助于木材染色技术、科技木及人造板生产技术，为家具的感性设计与室内的环境设计以及生态设计、人性化设计提供丰富的理论基础。木质环境学研究人的感觉参数与木质环境理化特性之间的关系，进而找出材料的感觉特性；而家具感性设计、室内环境设计则研究如何合理地应用材料并体现在所设计的产品或环境当中，使人产生共鸣。两门学科又融合了许多文化的、心理的、医学、环境科学、人体工程学的内涵，可谓异曲同工。# L" l( N3 Y& ~1 r 1 木质材料的视觉特性与家具及室内的视觉设计5 V$ D* {4 R% H$ {& u 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 ; |( w2 E! K8 ]7 i. E( Z 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。 $ z4 H) K y1 H1 S2 \5 l! v! T* [ 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。- [) S/ _$ \5 ]7 ?/ j* p7 ?2 T 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。8 t* u) Q! X+ d, V9 T0 a' F 7 z5 l+ k7 A3 f0 v2 i6 J 1.2 光泽0 [0 A" G* m5 a . n2 d0 s, m6 I9 [+ T" J5 i0 I0 j1 X 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。; N( N0 }0 I7 c, W @ 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。% c1 \- `, c( Z: F0 V( p, Q 1.3 花纹 8 U# z N; I3 w6 j2 w& x( \+ k 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。9 w; R7 {$ ?$ Y+ @0 f/ z, a. V 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。 * I% b9 |+ N9 H" p5 o: e 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。5 S) G/ i9 h; ~) e; n- J : l6 Y. C- } g6 b j6 U6 W8 K 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/ E6 i% s4 }' L0 {: V " `! M9 p- R& l3 } 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。 1 g* m6 b, z) U9 J5 {8 Z 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。5 q' S( s# o$ K# r1 B2 X ! Q) ]1 O$ y3 Q3 h: I. J8 } 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* s4 K2 v4 ?, U2 | 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%。# x c* R! @0 V4 x 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。 ' ~: \ I8 E& w# l# F; \5 B2 \3 y: w 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。 2.3 触觉特性与触觉设计 4 H) o. m. E7 |" ^7 S' B/ q; K$ K! K 木材的触觉特性包括以下四个方面。（1）冷暖感，由材料热传导率、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。木材及木质人造板在各种材料中属于略有温暖感的材料。（2）软硬感，与材料的抗压弹性模量有关，木材属于中等或略硬的材料。（3）干湿感，与冷暖感、粗滑感有很高的相关性，暖和、光滑的材料有干燥感，而给人冷、粗感觉的材料有种潮湿感。玻璃、金属等给人潮湿感，而木材、纤维给人干燥感。（4）粗滑感，由其导管直径大小、年轮宽度以及表面的粗糙度等因子决定。影响木材表面粗糙度的主要因素有：树种、加工方法、切面和木材的表面组织构造。木材有适度的粗滑感：针叶材粗糙感分布范围是1.4～3.8，阔叶材是1.1～4.8[2]。此外，针叶材表面粗糙感的触觉心理量与视觉心理量的相关性比阔叶材的大。 短时间接触的拉手，可以用塑料以及金属材料，但长时间使用的桌面、椅面（与人体接触的座面、扶手以及靠背）应使用木质材料为好。用厚度为0.2～6 mm的单板覆盖其它材料，薄单板表面的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[2]。因此在设计非木质家具，并考虑人体接触面的贴面材料厚度时，木质材料的厚度大约为6mm。. {3 j' l1 {) U" d1 O7 Z; k 3 木质材料的隔声吸音功能、听觉特性与家具及室内环境的听觉设计 9 i4 u& ]7 Q1 q 对于室内环境，要求墙壁、天棚的隔声性能要好，室内各种材料的吸音性能要好。木材具有较佳的声反射特性，木造住宅具有较佳的室内音响效果。 3.1 隔声+ T+ C1 @7 ]- D; c9 w; l 材料的隔声性能是指声音穿过这种材料时的透过损失。隔声分为空气隔声和固体隔声。木材的密度较小，故单层板的空气隔声量较低。单独从隔声方面考虑不宜用单层木质材料作隔声墙，要采用双层复合结构。双层或多层板，面层材料通常采用密度较大的木质人造板，内有空气层或填充玻璃棉、泡沫塑料等多孔材料以提高隔声性能。如用木质材料作地板，可采用弹性材料作面层，减弱撞击地面的能量（面层法）；或木质地板下构筑龙骨，形成浮筑地板（浮筑法），以及楼板下设吊顶，形成空气层（吊顶法）等，以减轻因撞击引起的噪声[1]。3 W8 l3 ?2 @3 C5 v# s, x8 J2 c, Z) c 一般公寓式居室的隔声性能要求高于宾馆客房、办公场所和单人病房。有关材料的隔声性能为在设计隔断和屏风时选择材料、制作结构提供了参考。 2 [- c6 g0 j/ t) X0 j9 C1 B3 a 3.2 吸音 吸音机构一般有三种类型：多孔材料型、有孔共振吸收型、薄板吸收型。通常坚硬、光滑、结构紧密的材料吸音能力差，粗糙松软、具有相互贯穿内外微孔的多孔材料吸音能力好。木材及木质材料是多孔性材料，具有良好的吸音功能。用木质材料做天花板、隔断和器壁时，可以根据功能要求合理选择利用这三种类型的吸音机构。0 b* H! o# A4 J/ R2 e1 F + R, [" `% S- M/ u 室内听觉设计与房屋大小、形状，木质材料与其它材料的占有率有关。在室内利用具有适当吸音率的材料如木质隔墙、木质门、窗、天花板、地板及木制家具，给人以安静感，能提高交谈效果，对人类健康是十分有益的。 家具的听觉设计是一种综合效果，一方面来自家具用材的吸音性能，大部分似乎来自由于美妙的线条与纹理、富有韵律的造型以及色彩等所给人带来的联想。 4 木质材料的挥发物、嗅觉特性与家具及室内环境的嗅觉设计& Z" V1 {: S- h# ^9 Q & W0 Q9 T9 H& U- T1 L 使用木质装修材料可以减少室内的氡污染，而采用低摩尔比的脲醛树脂胶（UF）、三聚氰胺改性脲醛树脂胶（MUF）、豆蛋白胶、甲醛捕捉剂以及氨水清洗或真空放置处理，可有效减少木质人造板的甲醛释放量。6 _/ o1 G" }7 G' K2 N 木材及木制品释放出的内含物对人具有一定的保健特性，即挥发物与抽提物散发出的香气（有些具有杀菌功效）有益于人们休憩、娱乐和呼吸系统的健康，可降低血压和改善心电图；芬芳的气味能舒解人的紧张情绪、消除疲劳，从而提高工作效率和生活品质。例如由花柏所建造的房屋中没有蚊子出现；松木有消炎、镇静、止咳等作用,且给人以雄壮感；杉木会剌激大脑使之更为活跃。$ j2 v0 J. ^; r; e+ c, ` 类似用香樟木作衣柜构件，它能有效防止衣物被虫蛀，在考虑室内与家具用材时，不妨将上述材料及其构件用于浴室家具、书房家具等等，以使人在沐浴中感受芬芳或在书房中保持清爽。此外，在家具中，哪个部位的木材不需要涂饰，哪个部位的木质材料需要封闭处理，都可以体现设计师对涂饰、木材调湿性、甲醛释放的精心考虑。 : M' i0 G2 J6 l) i( e- v8 l 5 木质材料构成的室内环境对人类居住性的综合效应与家具及室内设计 随着木造住宅的减少，女性多种癌症的死亡率呈上升趋势。钢筋混凝土住宅居民的新生儿出生率和人的寿命较低，妊娠时的精神不安也较为严重。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。在木造校舍中，学生的心理情绪等方面表现较好。不管春夏秋冬，在木质教室中身体不适者较少，而在钢筋混凝土教室的学生有发生慢性精神压力的危险。 这些研究成果对于儿童房间、产房等室内及家具设计应当有所启示。在设计得当、用材与品质有保证的情况下，木质家具与室内装饰一般具有更多的安全性，并有益健康。7 c5 X4 L# }4 L/ @( L! A ( @2 ?/ M3 Z9 z7 i* p* z 目前在对室内木质环境的综合评价中，应用了多种学科，如光学、热学、声学、材料学、医学、心理学、环境科学等。对家具与室内的感性设计评价显得更为复杂。 |
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