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第六章木材的环境学特性作为室内与家具用木材，利用了木材的哪些特性？在木材作为这些用途时有哪些缺陷需要我们注意或者改进？薄木选材：鸟眼枫、树瘤、美国胡桃木，樱桃木、柚木、梨木、橡木、安尼格、桦木、沙比利等。作为户外木质园林或木质建筑用木材，利用了木材的哪些特性？在木材作为这些用途时有哪些缺陷需要我们注意或者改进？木质环境学：通过仪器测量和实验心理学测验结果分析，解决木材构造、物理、化学性质等基本特性与人体生理、心理感觉特性之间关系，为合理加工利用木材资源，开发具有木材优良特性的新型材料提供科学依据，以提高人类居住环境质量的一门新兴科学。主要内容：木材的视觉特性木材的触觉特性木材的湿度调节木材空间声学性质木材的生物体调节特性木材的视觉物理量与视觉心理量：木材的视觉特性:由木材表面视觉物理量与视觉心理量来描述，它们主要由木材的材色、光泽度、图案纹理等物理量参数以及与人类视觉相关并可定量表征的心理量组成。9.1木材的视觉特性（TheVisibleCharacteristicsofWood）一、木材颜色木材颜色是反映木材表面视觉特性最为重要的物理量，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材色。明度：心理感觉随着明度值的升高而增大，明度高的木材使人感到明快、华丽、整洁、高雅和舒畅；明度低的木材使人有深沉、稳重、肃雅之感，说明了材色明度值的改变对心理感觉产生影响。色调值：主要分布在2.5Y～9.0R(浅橙黄～灰褐色)，以5YR～10YR(橙黄色)居多。“温暖”心理量与木材的色调值之间具有较强的正相关。色饱和度值：木材色饱和度值高则给人以华丽、刺激之感；木材色饱和度值低则给人以素雅、质朴和沉静的感觉。二、木材纹理木材表面纹理（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。木纹给人以良好感觉的原因：(1)在色度学上，绝大多数树种的木材表面纹理颜色都在YR（橙）色系内，呈暖色，是产生“温暖”视觉感的重要原因。(2)图形学上，木纹是由一些平行但不等间距的线条构成的，给人以流畅、井然、轻松、自如的感觉；赋予了木材以“华丽”、“优美”、“自然”、“亲切”等视觉心理感觉。(3)在生理学上，木材纹理沿径向的变化节律暗合人体生物钟涨落节律。木材构造所呈现的功率谱符合的1/f分布方式。(4)木材可以吸收阳光中的紫外线，减轻紫外线对人体的危害；同时木材又能反射红外线，这一点与人对木材有温暖感有直接联系。目前学者们正在运用计算机视觉与数字图像处理的知识对木材表面纹理进行定量化描述和分析，探求与视觉心理量积极相关的木材表面纹理特征参数，尝试运用特征参数预测纹理的视觉心理效果，指导木材的应用，已取得一些积极的进展。三、木材表面光泽感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。人眼感到舒服的反射率为40%～60%。P174几种材料的光泽特性1.平行于纤维方向入射，涂饰；2.垂直入射，涂饰；3.平行入射，未涂饰；4.垂直入射，未涂饰木材具有独特的微观构造，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，木材具有各向异性的内层反射现象，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。木材具有较柔和的表面光泽特性的原因:9.2木材的触觉特性木材给人以冷暖感、粗滑感、软硬感、干湿感、轻重感等，一般常以冷暖感、粗滑感、软硬感综合评价某种物体的触觉特性。木材的触觉特性与木材的组织构造有关，不同树种的木材，其触觉特性也不相同。木材的触觉特性反映了木材表面的非常重要的物理性质。木材表面的冷暖感人对木材的冷暖感取决于皮肤-木材界面间的温度、温度的变化及热流速度，归根到底受到材料的导热系数影响。木材冷暖感与木材导热系数之间的关系导热系数小的材料,其触觉特性呈温暖感，导热系数大的材料,则呈凉冷感觉。所以木材的纵切面比横断面的温暖感略强一些。(由于木材顺纹方向的导热系数一般为横纹方向的2～2.5倍)木材表面的粗滑感粗糙感是指粗糙度和磨擦刺激人们的触觉。木材细胞组织的构造与排列赋予木材表面以粗糙度。木材表面的光滑性取决于木材表面的解剖构造，如早、晚材的交替变化、导管大小与分布类型、交错纹理、木射线等。木材表面的软硬感树种不同，木材表面的硬度也不同。多数针叶树材称为软材；多数阔叶树材称为硬材。国产材的端面硬度平均为53.5MPa：针叶树材平均为34.3MPa；阔叶树材平均为60.8MPa。针、阔叶树材——端面∶径面∶弦面约为1∶0.80∶0.83。针阔叶材均是端面硬度比侧面高，弦面硬度比径面高。不同树种、同一树种的不同部位、不同断面的木材硬度差异很大，因而有的触感轻软，有的触感硬重。木材触觉特性的生理反应人与木材接触时，人的生理指标是有一定的变化，如人体血压略有升高，但幅度不大，且很快恢复到原位；心跳间隔略微减小，交感神经活动略增强，但副交感神经的活动并未有多大的减弱，甚至有增强趋势；脑电的α波减少、β波增加，显示兴奋性增强。而与其他材料，如金属、石材、塑料、玻璃等接触时，以上生理指标变化幅度较大，有些指标的变化趋势甚至不利于人体健康。室内环境相对湿度的变化主要来源于两个方面：一是由于温度的变化使室内空气中水蒸汽的饱和蒸汽压（P0）发生变化；二是由于开门、窗等产生水分的流入或流出，使室内空间的实际水蒸汽量发生变化，从而引起实际水蒸汽压力（P）发生变化。%100(%)0PPH大气环境的温度和绝对湿度随着季节的变化不断变化。例子:冬季和夏季的一天内外界温度和相对湿度的变化：在用5mm厚的木质胶合板装饰的房间内（没有冷暖气），相对湿度的变化与外界的湿度变化相比，饰有木材的室内的相对湿度处于比较稳定的状态。饰有5mm木质胶合板的室内与外界一天内的温湿度变化比较9.3木材的室内环境湿度调节特性原因：木材的吸放湿特性9.3木材空间声学性质木材的空间声学特性，是指木材(或木质材料)作为建筑内装材料或特殊用途材料时，对室内空间声学效果(建筑声学、音乐声学)以及对房屋之间隔音效果的影响、调整作用。它与木材的吸音、反射、透射特性和声阻抗等物理参数有关。木材的声阻抗居于空气和其它固体材料之间，较空气高而比金属等其它建筑材料低。通常坚硬、光滑、结构紧密的材料吸声能力差；粗糙松软、具有相互贯穿内外微孔的多孔材料吸声能力好。木材为多孔性吸声材料，用木质材料做墙壁的屋子，回声小，混响时间适当，比混凝土、砖等结构的室内感到安静，主要归结于木材的吸声性能。应用音乐厅、体育馆、录音室、演播厅、会议厅、宾馆酒楼、办公室、歌舞厅、健身房、卡拉OK厅、保龄球馆、语音室、排球厅、医院、图书馆、车站候车室、学校美术馆、电子计算机房、还可应用于各种工业厂房消音，降噪的地方。木质吸音材料木质吸音材料9.4木材的生物体调节特性对动物体的生长、发育、繁殖的影响：不同饲育箱对小白鼠的生长、发育的影响不同木质饲养箱的小白鼠成活率高；木质饲养箱内的小白鼠的体重高于铝皮与混凝土箱的小白鼠；脏器数值，木质饲养箱脑重量高于其它饲养箱。不同饲育箱对小白鼠的生殖、繁殖能力影响不同木质饲养箱的小鼠繁育器官发育良好。不同饲育箱中小白鼠的行为学表现木质饲养箱中的小白鼠活泼好动、毛色均匀发亮、比较健康，而混凝土箱体中生长的小白鼠存活率低，铝皮饲养箱中大多数小白鼠生长状况一般。对人体的影响调节木材率与视觉心理量之间的关系：（1）木材率与温暖感之间的关系：随木材率增加，温暖感的下限值逐渐上升，而冷感逐渐减少；当木材率低于43%，温暖感的上限随木材率的上升而增加，但当木材率高于43%时反而会下降。（2）木材率与稳静感之间的关系：稳静感的下限值随木材率上升而提高，但其上限值与木材率无明显关系。（3）木材率与舒畅感之间的关系：随木材率上升，舒畅感下限逐渐升高。无论是在精神层面还是在生理层面上，木质环境均能营造对人有利的自然舒适感。木质环境对人的健康影响经调查：木造住宅的婴儿出生率较高，人的平均年龄也较高，长期居住在木造住宅中可以延长寿命，死亡年龄的平均值较钢筋混凝土造住宅高9~11岁。木造率较高时，肺癌、食道癌、乳癌、肝癌、子宫癌等引起的死亡率降低。木质环境的可居住性木造住宅比混凝土住宅具有较佳的居住性讨论题1.木材的环境学特性有哪些，它们在生活中有哪些应用？试从家具与室内设计专业角度举例说明如何利用木材的环境学特性对特定室内环境进行合理设计。2.试从国际形势、中国国情及木材特点等角度谈谈木质建筑在中国的发展前景，并从木材的物理、力学性质及木材缺陷等角度谈谈作为建筑用木材应该进行哪些方面的改进。讨论课讨论搜集资料整理资料制作PPTPPT汇报10%30%30%30%100分评分依据1.小组负责人负责评价各成员参与讨论的情况；鼓励大家提出自己的看法。2.各成员履行自己任务情况：包括讨论记录与整理、讨论结束后查找资料、整理资料、撰写文本材料、制作PPT、演讲等工作。3.PPT汇报评分依据：内容的全面性、准确性、创新性(或者个人对问题看法)；PPT制作质量；汇报的流畅性、条理性；回答问题的准确性、全面性。本章结束