李(ecc内存能用在普通主板上吗)凯夫专栏 | 论木材对室内居住环境的影响——木材室内居住的触觉特性

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人们通过在触摸、接触过程中所感受到的木材的冷暖、软硬、涩滑等触感,而形成对木材的知觉感受。人们与 木材的表面接触时,有特别亲切的感觉,包括冷暖感,粗滑感,软硬感、干湿感、轻重感,舒适感等。木材的这些触觉特性使木材成为人们非常喜爱的地面铺设材料。 木材的触觉特性与木材的组织构造,特别是与表面组织构造的表现方式密切相关;不同树种的木材,其触觉特性也不相同。

一般常以冷暖感、软硬感、粗糙感这三种感觉特性加以综合评定,可将材料的触觉特性分为7类(见表1)。如果以W、H、R分别代表这三种感觉特性的心理量,则可形成一个直角坐标空间(简称为WHR空间)。在WHR空间位置上越接近的材料,其触觉特性越相似。

表1  木材及各种材料触觉特性综合分析 

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冷暖感 

木材表面的冷暖感觉和木材导热系数的对数呈线性关系。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,所以木材的纵切面比横断面的温暖感略强一些。木材导热系数适中,正好符合人类活动的需要,给人的感觉是温暖的、和谐的,这也是人们喜爱用木材铺装地面能显著改善居住环境的重要原因之一。

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图20 木材冷暖感与木材导热系数之间的关系

从图20可见,木材表面的冷暖感与木材的导热系数成反比。木材的导热系数能够影响热量在木材中的热流量密度、热流量速度,影响皮肤-木材界面间的温度、温度的变化,归根到底影响木材的接触冷暖感。

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图21 皮肤-木材界面的温度随时间的变化

从图21可见,人的皮肤接触不同树种的木材与材料时,皮肤表面的温度感觉会有不同的变化。手接触试件后手指温度因所用的材料不同而异,温度以不同方式变化。对于聚苯乙烯泡沫和轻木,其温度极为缓慢地增加,对于混凝土和密度高的木材,如栎木其温度在缓慢地降低;对于中等密度的木材,如落叶松其温度保持相对稳定。

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图22 手指和材料接触时指尖温度的变化过程

从图22可见,手指与扁柏、PF、黄铜接触时,指尖温度是有变化的,其中手指接触扁柏木材时,指尖温度变化最小。

软硬感 

软硬感与材料压缩弹性系数有关。木材属于中间或稍硬的材料,可让人有舒服感。木材具有较好的冲击性能,所以铺设木地板, 使用木家具,使人感到有安全感。国产材的端面硬度平均为53.5MPa,变化范围为13.1-165MPa。其中针叶树材平均为34.3MPa,变化范围为19.2-63.8MPa;阔叶树材平均为60.8MPa。针叶树材端面最高与最低值相差约3倍,阔叶树材相差12倍左右。针、阔叶树材均是端面硬度比侧面高,弦面硬度略比侧面高。端面∶径面∶弦面约为1∶0.80∶0.83。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。

粗糙感

粗糙感是指粗糙度和磨擦刺激人们的触觉。粗糙感与材料的表面粗糙度关。木材尽管经过刨切式砂磨,但由于细胞裸露在切面上,使木材表面不能是完全光滑的,即木材给予适度的粗糙感。这性质决定了木材摩擦因数也是适度的,静摩擦因数与动摩擦因数之差几乎没有。所以,木材的步行感比塑胶地砖优良,特别当地板表面水分状态变化,木地板不会因此而变得容易滑动,仍能保持良好的步行感。

木材细胞组织的构造与排列赋予木材表面以粗糙度。从图23可见,木材表面粗糙度与粗糙感的关系在针、阔叶树材之间有差异。粗糙感的分布范围针叶树材比阔叶树材树材的窄。对于阔叶树材来说,主要是表面粗糙度对粗糙感起作用,木射线及交错纹理有附加作用。而针叶树材的粗糙感主要来源于木材的年轮宽度。影响表面粗糙度的主要因子是摩擦阻力的大小及其变化。  

图23 木材表面粗糙度的物理尺度和心理尺度.jpg

图23 木材表面粗糙度的物理尺度和心理尺度

日本学者研究各种材料得出结果表明,摩擦阻力小的材料其表面感觉光滑。在顺纹方向针叶树材的早材与晚材的光滑性不同,晚材的光滑性好于早材。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、交错纹理等。

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(见图24)。(李凯夫/文)

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图24 人的大脑电波与作用

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