第2章 木质材料的触觉环境学特性ppt课件

导热系数：表征物体以传导方式传递热 量的能力，是极为重要的热物理参数。 导热系数的基本定义为：以在物体两个 平行的相对面之间的距离为单位，温度 差恒定为1℃时，单位时间内通过单位面 积的热量。导热系数通常用符号 λ 表示， 单位为W/(m.K)。 由于木材仅含有极少量易于传递能量的 自由电子，并且是具有很多空气孔隙的 多孔性材料，所以其导热系数很小，属 于热的不良导体。这正是木材常在建筑 中用作保温、隔热材料，以及在民用品 中用于炊具把柄材的主要原因之一。
第2章 木质材料的触觉环境学特 性
2.1 2.2 2.3 2.4
木质材wk.baidu.com的接触冷暖感 木质材料的接触粗滑感 木质材料的接触软硬感 木质材料触觉特性的综合 分析 2.5 木质材料触觉特性对人体 生理的影响 2.6 木地板的步行特性
以木材作为建筑内装饰材料以及由 其制造的家具、器具和日常用具等，长 期置于人类居住和生活环境之中，人们 常用手接触它们的某些部位，给人以某 种感觉，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、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，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。因此， 木材的触觉特性反映了木材表面的非常 重要的物理性质。
比热：表示材料单位质量温度升高或 降低1℃所吸收或放出的热量。 在物理学中，某物质比热的基本定义 为：使该物质的温度提高 1℃所需的 热量与将同质量水的温度提高 1℃所 需要的热量之比，相当于该物质的热 容量系数与水的热容量系数之比。 因为木材是多孔性有机材料，其比热 远大于金属材料，但明显小于水。
表 表2-1 3-5
手 指 与 材 料 接 触 时 的 热 流 量 密 度 热 流 量 密 度 /( W /m 2 ) 2 3 8 .2 3 3 1 7 .7 8 2 0 4 .3 2 1 8 1 .7 1 2 0 4 .3 2 1 6 4 .5 4 1 4 7 .8 0 1 3 6 .1 0 1 7 0 .4 0 1 1 3 .4 6 1 2 4 .7 7 1 4 1 .9 3 1 3 0 .6 3 1 5 8 .6 8 1 9 3 .0 1 1 4 1 .9 3 1 3 6 .0 7 1 4 7 .8 0 1 1 3 .4 6 导 热 系 数 /[ W /( m · k ) ] 3 8 .4 2 1 6 .0 0 .8 1 6 1 .0 8 1 .9 2 0 .5 6 4 0 .3 1 0 .3 0 0 .3 0 0 .0 4 2 0 .0 8 4 0 .1 6 8 0 .1 6 4 0 .1 1 0 0 .3 0 0 .1 2 6 0 .1 2 0 .1 8 0 .0 4 5
2.1.2木材的接触冷暖感
用手触摸材料表面时，界面 间温度的变化会刺激人的感觉器官， 使人感到温暖或寒冷。冷暖感是由 皮肤与材料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 的刺激结果来决定的。
人体的内部温度平均约 37℃，体 表 皮 肤 温 度 约 32℃ ， 若 在 室 温 下 （18~20℃）与材料接触，必然会产生 热移动。人与材料的接触冷暖感，主 要来自接触部位温度差异及其所产生 温度变化的刺激量。若外在温度高于 皮肤温度 0.4℃时，即产生温感，外在 温度低于皮肤温度 0.15℃时，即产生 冷感。既不觉冷也不觉热的温度，称 为生理零度；生理零度即相当于皮肤 表面的温度，一般在 32℃左右，而人 体内部的温度一般在37℃左右。
当温度变化的刺激被人体 皮肤内的温、冷刺激感受器接 收并传递给中枢神经系统时， 人类便会认知“温暖”和“冰 冷”。这种接触冷暖感与被接 触材料的热学性质密切相关。
2.1.2.1 皮肤与木材界面间的热效应 与人的冷暖感 对于温冷感的评定，是以恒 温下热的移动量为基准确定的，愈 接近人体基础代谢量的热移动变化， 可被看成是愈舒适的温冷感。这是 因为材料和人体的温度、以及相应 的温冷感会受环境的影响而产生变 化，例如平素可能会感觉到寒冷的 物体，如钢铁等，在炎热的夏季亦 会会有使人感到舒服的时候。
2.1 木质材料的接触冷暖感 2.1.1 木材的热学性质 木材的热学性质即为木材的热物理 性质，它是由比热、导热系数、导温系 数等热物理参数来综合表征的。这些热 物理参数，在木材加工的热处理（如原 木的解冻、木段的蒸煮、木材干燥、人 造板板坯的加热预处理等）中，是重要 的工艺参数；在建筑部门进行隔热、保 温设计时，是不可缺少的数据指标。
热量在木材中的热流量密度、热流 量速度能够影响皮肤/木材界面间的温度 变化，归根到底影响木材的接触冷暖感。 铃木正治测定了手指与木材、木质人造 板等多种材料接触时的热流量密度(见表 2-1)。由表可见，金属类的热流量密度 为209.34～293.07W/m2；混凝土、玻璃、 陶瓷等为167.47W/m2；塑料、木质材料 等为125.6W/m2；羊毛、泡沫等为 83.74W/m2。在20℃环境下，成人的基本 代谢量为41.868W/m2；静坐为58.62W/m2； 步行为108.48W/m2；急走为251.1W/m2以 上。由此可见，木材及塑料适于人类活 动时使用；羊毛等柔软物质适于休息时 使用。
材 料 名 称 钢 铅 玻 板 板 璃
陶 瓷 器 混 凝 土 砖 硬 质 氯 乙 烯 脲 醛 树 脂 酚 醛 树 脂 聚 苯 乙 烯 扁 白 柏 桦
导温系数又称热扩散率。它的物理意义 是表征材料(如木材)在冷却或加热的非稳 定状态过程中，各点温度迅速趋于一致 的能力(即各点达到同一温度的速度)。导 温系数越大，则各点达到同一温度的速 度就越快。导温系数通常用符号 α 来表 示，其单位为m2/s。 导温系数是在非稳定传热过程中决定热 交换强度和传递热量快慢程度的重要指 标。木材在加工过程中所涉及的加热和 冷多属于非稳定传热过程。导温系数可 以由导热系数、比热和密度计算，亦可 由试验直接测定。