木质环境学复习资料

一、填空：
*环境材料应具有的特点是：先进性、环境协调性、舒适性。

*木材作为建筑材料与其他材料相比的独特特点是：自然再生、能够有序利用的资源材料。

*木质环境学研究中关于感觉特性的研究包括：视觉环境学特性、触觉环境学特性、嗅觉环境学特性、温湿度调节环境学特性等。

*室内环境空气中的主要有机挥发物有：甲醛和苯。

*木材原材色的三要素是：明度、色调、色饱和度。

*通过对木材的加工可以改变木材的材色，这些方法主要包括有：热处理、化学处理、透明涂饰处理等。

*多孔材料吸声的必要条件是：有大量孔隙、空隙间相互贯穿、孔隙深入木材内部。

*在图像局部呈现不规则形，而在整体表现出某种规律性的特征称为纹理。

*评价木材的热学性质的物理参数主要包括：热比容、导热系数、导温系数、材料厚度等。

*影响木材吸声性能的主要因素是：声阻抗、空气的流阻、木材纹理角度、材料厚度、相对密度、开孔形式、构造形式、饰面等。

*适宜于人体生活的相对湿度范围是 40%--70% 。

*现代建筑的要求主要有：施工简单、保温隔热、寿命长久、防潮耐水、抗震防火等。

*建筑物理环境是人居环境质量的重要组成部分，从广义上包括与建筑相关的各种自然环境，有阳光、空气、水源、声音、辐射等；从狭义上包括与健康相关的建筑的温湿环境、有光环境、声音环境和空气环境等。

二、简述
*简述什么是环境材料，木质环境学研究内容包括那些方面。

环境材料是具有环境意识、考虑环境、考虑生态学的材料。

它在生产的过程中对资源和能源的消耗量比较少,废弃后能够回收再生利用的可能性比较大,其从生产使用到回收的全过程对周围的生态环境的影响也最小。

因而它可以称为“绿色材料”或者“生态材料”。

环境材料的主要特点就是在保证了它们具有良好的使用功能的前提下,在其生产、使用和回收处理过程中对资源的利用率很高并且在上面的三个过程中对生态环境无副作用。

木材的视觉、触觉、听觉、嗅觉、调湿特性方面的物理性质及人体心里、生理的影响，对室内建筑物理微环境的良性调节作用，对居住在其中的生物体生存质量的影响。

*和其他材料相比较，木材及木质材料有哪些显著特点，根据这些特点简述木材作为生态与环境材料的原因。

1．来源于生物，把气体CO2转变成固态物质，固定下来，对环境有重大意义，与环境息息相关。

2.强重比高，易加工，使用性能优越。

3.可自然再生，取之不尽用之不竭。

4.对于人类居住环境的
舒适性有重大意义。

其具有色彩和光泽等特点。

*简述木材的颜色是如何产生的。

是由木材对光谱反射决定的。

主要是与木材中的木质素和沉积在细胞腔中的抽提物有关。

另外木材中存在有大量的发色基团和助色基团。

这些存在于木质素结构以及少量组分黄酮、木酚素、芪类结构中的发色基团和助色基团的有机结合，是木材呈现出丰富多彩的颜色。

另外还有木材抽提物中所含的发色物质，如色素、单宁和树脂等。

色素本身可能为带色物质，另外可能是色素本身无色，但经过氧化后产生各种有色物质，从而使木材产生各种颜色。

*简述木材的光反射特性。

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。

*简述木质材料的导热机理。

热量传递给木材时热流通过其实体物质（细胞壁物质）中的传递能量的自由电子和孔隙（细胞腔、细胞间隙等）中的空气进行传导。

*从木质材料微观构造的角度，简述木材的触觉特性(可针对冷暖感、软硬感等的某一方面)。

粗糙感是指在粗糙度刺激作用下人们的触觉，它源于材料表面具有的各种细微形态以及在其表面上滑移时所产生摩檫力的变化。

一般说来，材料的粗滑程度是由其表面上微小的凹凸程度所决定的。

木材是由细胞组成的特别管状结构，其断面就赋予木材表面一定的粗糙度；经过刨切或砂磨的木材，其表面也不是完全光滑的，木材组织的类型也刺激人的视觉，因此触觉和视觉就使人感觉到木材表面具有一定的粗糙度。

木材表面粗糙度，一般用触针法测定。

触针针头曲率半径为2～10μm，用最大深度Rmax及均方根粗糙度Rrms来表示。

针叶材R rms和R max分别为2.3～5.7μm和21～50μm；阔叶材为1.2～17.8μm和31～262μm。

针、阔叶树材之间粗糙感有差异(图8-3)，针叶树材的Rmax比阔叶树材的分布范围窄，因而粗糙感的分布范围针叶树材比阔叶树材的窄，前者为 1.4～3.8(心理量)，后者为1.1～4.8(心理量)。

研究表明木材粗糙度与导管直径有关，含有大导管的木材显示了较高的粗糙度值。

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源于木材的年轮宽度。

*简述木材的室内环境温、湿度调节特性。

木材中含有大量亲水的羟基。

具有吸湿性，对水分非常敏感。

当环境中的水分高于木材内的含水率，木材会从环境中吸收水分，到达平衡，反之亦然。

木材由许多长管状细胞组成，在一定温度和湿度下，空气中的蒸汽压力大于木材表面水分的蒸汽压时，木材向内吸收水分（吸湿性）；相反，则木材中的水分向外蒸发（解吸）。

通过这种作用可以缓和以及平衡室内空气湿度的急剧变化，是湿度变化幅度慢慢减小到稳定。

温度调节：木材是一种多孔性材料，导热系数较小，是热的不良导体，因而在外界温度变化较大时，木材温度保持相对稳定
三、论述题
*试论述木材作为生态与环境材料的原因。

环境材料可以再生产或者制成同一产品的回收率高，资源的消耗少，其各制造程序或生命周期的全部制造程序所造成的环境负荷少，废材可再利用于其他用途，并且其废弃物所造成的环境负荷少。

第一木材作为可再生资源，可籍由吸收大气中的二氧化碳与环境中的水分，经光合作用产生器生长所需的碳水化合物。

第二木材的一些建筑废材或者其他废弃物都可以进行回收再利用，制成其他的可利用物。

木材相比其他材料在加工，制造过程中所投入的能源要少很多。

木材的一次制品，例如纸张或木粉等，尽管由于构成要素变小，以致其加工时能源需求较大，但比起其他材料仍然少了很多。

对于木材的废弃物，由于其回收再利用所制成的粒片板，消耗的能源与新规制品并无差异，由此可见其回收再利用对环境几乎不会造成负荷。

第三尽管当前木材的回收再利用率虽低，但也可当做材料能源回收再利用，因此不会引起垃圾问题。

在掩埋时因木材具有生物分解性，对环境影响也较少。

木材的解体材经燃烧可获得材料能源，最终会变成灰，不至于有垃圾堆积的问题。

第四木材是可回收再资源化的材料，可以使环境负荷降至最低。

*试论述木材纹理给人以良好心理感觉的原因。

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。

木材色调、纹理、年轮间隔的这种 1/f谱分布形式与人的生理指标1/f的谱分布形式均相吻合。

给人以“运动的”、“生命的”韵律感及“和谐的”、“流畅的”自然感。

*吸声材料与隔声材料各有什么特点，论述多孔性材料的吸声机制与吸声作用原理。

吸声材料：内部呈孔状，材质较松软。

多孔、疏松、透气。

弹性模量的虚部分量较大，同时，材料的密度较小，材料的内部存在很多高/低密度或模量突变的界面，如含有大量的微细孔。

隔声材料：材料密实无孔隙或缝隙;有较大的重量。

难于吸收和透过声能而反射能强,所以它的吸声性能差
多孔性材料：它具有良好的中高频吸声性能。

多孔性吸声材料具有大量的内外连通微孔，通气性良好。

吸声机理是当声波入射到多孔材料时，引起孔隙中的空气振动。

由于摩擦和空气的粘滞阻力,使一部分声能转变成热能;此外，孔隙中的空气与孔壁、纤维之间的热传导，也会引起热损失，使声能衰减。

，多孔吸声材料的吸声特性是随着频率的增高吸声系数逐渐增大，这意味着低频吸收没有高频吸收好。

*试论述木材的室内环境温、湿度调节特性
木材中含有大量亲水的羟基。

具有吸湿性，对水分非常敏感。

当环境中的水分高于木材内的含水率，木材会从环境中吸收水分，到达平衡，反之亦然。

木材由许多长管状细胞组成，在一定温度和湿度下，空气中的蒸汽压力大于木材表面水分的蒸汽压时，木材向内吸收水分（吸湿性）；相反，则木材中的水分向外蒸发（解吸）。

通过这种作用可以缓和以及平衡室内空气湿度的急剧变化，是湿度变化幅度慢慢减小到稳定。

温度调节：木材是一种多孔性材料，导热系数较小，是热的不良导体，因而在外界温度变化较大时，木材温度保持相对稳定
*研究表明：生物体生理发育指标为生活在红松、白桦等具有天然抽提成分的木材环境中较优，而生活在纤维板材和铝板箱环境中一般，生活在混凝土和胶合板箱体中的状况最差…请根据以上结论试论述木质材料对生物体的综合调节特性。

1．触觉性质气温较低时，混凝土箱热学性质不好，箱体温度随外界温度变化大，尤其是接触温冷
感差：木质箱体保温性能好，接触温冷感差异小，对小鼠的生理刺激小于混凝土箱体，因此，良好的触觉性质是木材具有良好的生物体调节性的原因之一。

2．抽提物成分木材中的抽提物成分含有促进生理发育和保健的功能，松木中含有的黄酮类成分高，因而小鼠生长发育较好。

另外，木材中的抽提物成分可以促进小鼠体内激素的分泌，提高小鼠的生长率和繁殖率，优于铝皮箱和混凝土箱体。

3．温湿度调节木质材料具有温湿度调节功能，能提供一个相对稳定舒适的居住环境
4．光学环境木质箱体明度和光泽度柔和，饱和度适中，从实验心理学角度来说是有利于人体健康的颜色。

5．空气质量木材及木质材料能营造出较佳的环境空气品质，而混凝土、人造板及金属箱体则存在射线污染、有机物发挥等问题。

导致胶合板综合排序在最后，说明含有挥发性物质的胶黏剂导致木质材料对生物体的其他优点丧失。

*论述木质材料对生物体影响的主要特点。

1．触觉性质气温较低时，混凝土箱热学性质不好，箱体温度随外界温度变化大，尤其是接触温冷感差：木质箱体保温性能好，接触温冷感差异小，对小鼠的生理刺激小于混凝土箱体，因此，良好的触觉性质是木材具有良好的生物体调节性的原因之一。

2．抽提物成分木材中的抽提物成分含有促进生理发育和保健的功能，松木中含有的黄酮类成分高，因而小鼠生长发育较好。

另外，木材中的抽提物成分可以促进小鼠体内激素的分泌，提高小鼠的生长率和繁殖率，优于铝皮箱和混凝土箱体。

3．温湿度调节木质材料具有温湿度调节功能，能提供一个相对稳定舒适的居住环境
4．光学环境木质箱体明度和光泽度柔和，饱和度适中，从实验心理学角度来说是有利于人体健康的颜色。

5．空气质量木材及木质材料能营造出较佳的环境空气品质，而混凝土、人造板及金属箱体则存在射线污染、有机物发挥等问题。

导致胶合板综合排序在最后，说明含有挥发性物质的胶黏剂导致木质材料对生物体的其他优点丧失。

四、思考题
*简述木质环境学在国内应用的实际，谈谈你对木质环境学在国内发展的看法(重点在有利和不利因素方面1200字以上)。

木质环境学主要研究木质材料的各种特性与人及室内环境的关系。

因此以下主要从木材的木材的个中特性分析木质环境学在国内的实际应用。

从视觉特性来说，由于木材具有美丽的颜色、花纹和光泽等，因此使用木材所制造出来个各种产品都会具有这些颜色、花纹和光泽等，因此在国内家具，地板等木制品制造中木质环境学使用广泛。

再者是木材的触觉特性，木材的触觉特性也主要集中在木材的家具制品等，由于木材相对于其他木材其具有粗糙感，冷暖感和软硬感，因此在家具上比较看重木材的这一特性。

第三是听觉特性，木材具有是良好的吸声和隔声材料，因此很多木材作为吸声或隔声材料被应用于歌剧院，电影院等地方，作为装饰性材料被贴在墙上以用来吸声。

另外，木材利用其吸声性和隔声性可被做成悬挂式装饰，用来吸声和隔声，不仅美观，还有吸声等作用，最后是木材的嗅觉特性，有些木材具有特殊香气，例如樟木具有樟脑的气味，其木材可以用来做柜子等家具，这样放在里面的东西不会出虫，再者像花柏，用这种木材所制的建筑物不会有蚊子出现。

木材具有很多特性，从有利点来说，人们利用木材不同的特性可以制造出合适的木质产品以适应市场需求，再者木材的一些特性可以被用来制造木质建筑，木材作为环境材料，其环保，制造过程污染小，可以再生，废弃物可以回收再利用。

因此木质材料相对于其他材料，其特性更符合人体对
环境的要求。

这样在国内很多制造业，建筑业往往可以考虑用木材代替其他材料或者用木材和其他材料混合制造房屋等。

除此之外，木材本身应用十分广泛，利用其特点做出的纸张相对于用草或者竹材制作的纸张性能要好很多，所以木材在纸张制造业还是占主要地位。

对于家具业，现在大多数的家具依旧采用木材或木质板材制造，相对于新型材料，木质家具的纹理，颜色给人更加温暖舒适的感觉，这样的家具放在家中给人们一个真正温馨的家的感觉。

对于其他材料制成的家具，则给人冷冰冰的感觉，从视觉、触摸等方面看都不如木质家具。

但是木质环境学依旧有其不利因素，尽管木材具有各种特殊香气，但是木材制品的甲醛释放量相对于其它材料要大很多。

由于木质材料不像混凝土等材料，其粘合的必须使用胶黏剂，而胶黏剂中含有大量的甲醛和苯等有毒挥发物质，对人体有很大的伤害。

虽然采取各种措施可以吸收降低甲醛含量，但这个方面却不可被忽略。

另外由于木材不像其他材料一样本身具有不可然性，所以在其制成各种制品前必须进行木材的改性，对于生产方面有很大影响。

加上木材在一定时间内会腐朽，除虫等，木材加工步骤相比其它材料要复杂很多，所以木质材料在某些方面不如其它材料。

在建筑方面，由于国内土地面积小，人口多，所以木质建筑不太符合国内目前的现状，它不能被建成适合大量人群居住的高层建筑等。

尽管现在很多建筑都用木材建成，但后期保养却需要大量的时间和金钱，不像混凝土等材料造成的建筑更能符合国内人口发展。

因此在我看来，木质环境学适合在家具、地板、纸张等木制品制造中，但是却不太适合在大城市、中小型城市作为房屋建造。

木材的视觉特性：木材具有颜色，光泽和纹理，因此相对于其他材料从本身来说更吸引人们将其做成生活中的家具制品或者地板等。

从颜色来看，不同的木材由于自身木质素和填充物的作用，导致不同的木材有着不同的色彩，而这些色彩在经过加工处理后有些仍会保持原有颜色，有些颜色则会加深或者改变。

但是总体来说，由于木材本身颜色都给仍一种柔和、温暖、清新自然的感觉，所以比起其他材质需要上色或本身颜色并不那么吸引人，木材作为家具制品，地板制品的地位更高一些。

同时人们更可以利用木材不同的颜色进行设计搭配，以符合人们对自身环境的要求，提高人们的审美情趣。

从纹理来看，现在多数的板式家具其表面多数使用木纹纸代替涂料来进行表面装饰，由此来看，木材纹理比起涂料等装饰材料更加受欢迎。

木材纹理美观，加上木材本身色彩更能给人以温暖的感觉。

其图案自然产生，有的由一些平行但不等间距的线条构成，这样的纹理给人以流畅、轻松自如的感觉。

有的则用圆形或不规则椭圆构成，例如缅甸有一种木材叫做黄金樟，其本身颜色氧化经为金黄色，极其漂亮，纹理图案为不规则圆形构成，圆形中间则有很多深黄色斑点。

这种材料由于色彩和纹理美观，作为雕刻材料和家具材料非常令人们喜欢，是缅甸三大重要木材之一。

并且由于木材受生长量、年代、气候、立地条件等因素的影响，纹理在不同部位则有着不同的变化，这种变化的规律很符合人们的生理学特性，由此来看木材作为家具或者室内装修材料更给人一种温暖和百看不厌的感觉。

最后则是木材的光泽，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。

因此木制办公家具或者木质壁画对人们的视觉刺激更小，能够提供给人良好的视觉环境。

除此之外，木材的光泽也可增加木材的温暖感，让人一看就有温暖舒适的感觉。

木材及木质材料作为家具制品和装饰材料被广泛应用于各个地方，人们喜欢木材的颜色，喜欢木材的纹理及其给人以温暖舒适之感。

尽管人们现在在不断研究代替品，像布艺沙发等，虽然也给人以温暖的感觉，但是却不能被应用于制作办公桌等人们视觉第一接触的家具制品，所以在我看来，木材从视觉特性上来看，依旧有着很高的地位。