編者按：

　　對于紅木家具行業(yè)而言，木材是其存在和發(fā)展的基礎。木材對人們居住的環(huán)境又有著(zhù)怎樣的影響？為此，《品牌紅木》雜志特邀全聯(lián)藝術(shù)紅木家具專(zhuān)業(yè)委員會(huì )專(zhuān)家顧問(wèn)、華南農業(yè)大學(xué)博士生導師李凱夫結合40多年研究成果，于本刊刊登連載《論木材對室內居住環(huán)境的影響》，從木材室內居住的視覺(jué)特性、觸覺(jué)特性、聽(tīng)覺(jué)特性，以及木材室內調節特性、木材的生物體調節特性等幾個(gè)方面闡述木材對室內居住環(huán)境的影響。

全聯(lián)藝術(shù)紅木家具專(zhuān)業(yè)委員會(huì )專(zhuān)家顧問(wèn)、華南農業(yè)大學(xué)博士生導師李凱夫

　　木材，汲取天地靈氣，孕育天然材性；吸收日月精華，賦予美妙功能；積淀不竭精氣，彰顯保健神韻。圖1形象描繪了樹(shù)木生長(cháng)的機制，樹(shù)木全身是寶，木材具有優(yōu)良的室內環(huán)境調節功能。

圖1_ 樹(shù)木生長(cháng)機制

　　圖2形象描繪了木材細胞生長(cháng)的機制，木材實(shí)體是有眾多細胞構成，細胞種類(lèi)很多，形狀各異，擔負著(zhù)各自功能，細胞壁的構造十分完美，形成了理想結構與特性，制作室內地板時(shí)發(fā)揮的效能與作用，是其它材料無(wú)法比擬的。

圖2_ 木材細胞生長(cháng)機制

　　木材擁有親切、溫暖的材質(zhì)感，保留了木材天然樸素的本質(zhì)，這些正是人們對居室最為需要的情感表達。人們在室內活動(dòng)與休息時(shí)間約占一生的2/3，室內環(huán)境的居住特性直接影響著(zhù)人們的生活質(zhì)量與健康。實(shí)木構筑出親切、自然、舒適的室內空間。

　　木材具有大自然賦予它的獨特屬性，成為人們十分喜愛(ài)的室內裝飾與家具材料，人類(lèi)自古以來(lái)就喜歡用木材來(lái)裝飾室內，從而提高居住環(huán)境的舒適性。木材有豐富的種類(lèi)可供人們選擇（見(jiàn)圖3），木材營(yíng)造的優(yōu)良室內居住環(huán)境舒適性正是人們選擇木材緣由所在。

圖3

　　如果將木材的花紋對應于視覺(jué)，木材所散發(fā)氣味對應于嗅覺(jué)，木材表面肌理對應于觸覺(jué)，人體與木材接觸時(shí)所發(fā)出的聲音設定為聽(tīng)覺(jué)，那么人們在感知木材的時(shí)候就會(huì )相應的產(chǎn)生視覺(jué)感、觸覺(jué)感、嗅覺(jué)感、聽(tīng)覺(jué)感。主觀(guān)地加入來(lái)自于自身的記憶與經(jīng)驗，隨之產(chǎn)生心靈感應，進(jìn)而完成人們對木材的綜合性感知。長(cháng)久以來(lái)，木材因其獨特優(yōu)良的特性和舒適性，被廣泛應用于地面鋪設中，構成了室內空間的溫暖與親切的氛圍，給人以自然、親切、舒適、健康的感受（見(jiàn)圖4）。

圖4_ 木材構筑的室內溫馨環(huán)境

　　日本的喬治中島對樹(shù)木懷有一種敬仰甚至是崇拜的情感，他對木材的研究已經(jīng)到了出神入化的境界。在他的《樹(shù)的靈魂——一位碩士木匠的思考》一書(shū)里，把木材比喻成宇宙自然的生命象征，他使用的鋸子、刨子成了一種探索與修煉的學(xué)習工具，他的一生，成為一種無(wú)盡的木材禪修。

　　在居室中，人的眼睛、耳朵、皮膚、鼻子都可以感受空間的形式、色彩、聲音、觸感和氣味，這是在用身體的全部來(lái)感知居室空間。對室內空間的諸多現象進(jìn)行潛意識的分析，以視覺(jué)為中心，聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)、觸覺(jué)、冷暖感等記憶和經(jīng)驗都會(huì )參與到其中。

　　根據被使用材料的性質(zhì)差異，通過(guò)身體的知覺(jué)系統對材料質(zhì)地、表面、花紋所形成的感覺(jué)、感受被稱(chēng)之為材質(zhì)感。材質(zhì)感在相當程度上會(huì )左右所產(chǎn)生的空間心理效果。圖5展示出人們接觸木材所獲得的幸福場(chǎng)面，這種感受會(huì )影響人們的情緒，看到這張圖片會(huì )激起使用木材的欲望。

圖5_ 人們接觸木材的幸福感受

　　木材科學(xué)工作者為了進(jìn)一步量化評價(jià)室內裝飾材料的微環(huán)境學(xué)特性，采用層次分析法（analytic hierarchy process，AHP），從生理舒適、心理滿(mǎn)足和室內環(huán)境調節這3個(gè)方面構建了層次分析模型，計算了評價(jià)指標相應的權重值，對27種室內裝飾材料的微環(huán)境學(xué)特性進(jìn)行了評價(jià)與歸類(lèi)�？紤]到材料的微環(huán)境學(xué)特性對人和環(huán)境的相互影響，不僅需要從對人體的生理舒適與心理滿(mǎn)足兩個(gè)方面進(jìn)行評定，還需要從室內環(huán)境調節角度進(jìn)行評定。研究者將室內裝飾材料的視覺(jué)特性、聲學(xué)特性、觸覺(jué)特性和嗅覺(jué)特性作為受生理舒適與心理滿(mǎn)足支配的三級指標，將環(huán)境調節所支配的三級指標確定為對室內物理微環(huán)境和對生物體的調節。層次分析法研究結果表明，27種室內裝飾材料的微環(huán)境學(xué)特性綜合得分順序依次為：紫檀>紅松>水曲柳>樟子松>云杉>落葉松>胡桃木>冷杉>櫟木>白樺>薄木/單板>陶瓷>大理石>花崗石>竹木復合板>木塑復合材料>塑料>無(wú)機凝膠材料>金屬>玻璃>石膏刨花板>木材金屬復合材>膠合板>水泥刨花板>細木工板>中密度纖維板>刨花板。

　　總體看來(lái)，實(shí)木類(lèi)材料的微環(huán)境學(xué)特性整體上優(yōu)于其他室內裝飾材料。研究結果告訴人們，木材具有一些其他材料無(wú)法比擬的微環(huán)境學(xué)特性，使其在營(yíng)造溫馨舒適的人居環(huán)境及促進(jìn)人體心理、生理健康方面相比其他材料存在較大優(yōu)勢。

　　木材的視覺(jué)特性是多方面因素在人眼中的綜合反映，總體反映了木材的美感、質(zhì)感、價(jià)值感與實(shí)用感。視覺(jué)材質(zhì)感是指通過(guò)眼睛觀(guān)看與觀(guān)察材料的表面，可以得到對材料質(zhì)感的感知。木材具有自然美麗的紋理與柔和溫暖的視覺(jué)感受，在木材的視覺(jué)材質(zhì)感中，以色相、反射、吸收、木材紋理等最為重要。人們習慣于用顏色的三屬性即明度、色調、色飽和度來(lái)描述木材的材色。

　　明度

　　明度表示人眼對物體明暗度的感覺(jué)。木材的視覺(jué)心理量與木材材色物理量有著(zhù)密切的關(guān)系，隨著(zhù)木材明度值的升高，人們心中明快、素雅、輕松的感覺(jué)增強。明度高的木材，如白樺、云杉、櫸木、楓木等，使人感到明快、華麗、整潔、高雅和舒暢；明度低的木材，如紅豆杉、紫檀、黑胡桃等，使人有深沉、穩重、肅雅之感，說(shuō)明了木材明度值的改變對人心理感覺(jué)產(chǎn)生的影響。木材常用的木材表面明度值主要分布在5～8之間，符合人們視覺(jué)心理的“自然”、“舒暢”、“親切”要求。

　　色調

　　色調表示人們區分顏色類(lèi)別、品種的感覺(jué)（如紅、橙、黃、綠等）。色調有五個(gè)主色調：紅、黃、綠、藍、紫；有五個(gè)中間色調：黃紅、綠黃、藍綠、紫藍、紅紫。從圖6可見(jiàn)，木材色調值主要分布在2.5Y～9.0R（淺橙黃～灰褐色），以5YR～10YR（橙黃色）居多，針葉樹(shù)木材的材色偏重于明度較高的橙黃色和淺黃白色，闊葉樹(shù)木材的材色測量值則分布在一個(gè)較寬的空間范圍內。

圖6_ 木材孟塞爾色調標號（H）測量值的統計分布圖

從圖8可見(jiàn)，“溫暖”心理量與木材的色調值之間具有較強的正相關(guān)關(guān)系。木材色調與視覺(jué)心理量“溫暖感”之間有一定的關(guān)系。用主觀(guān)評價(jià)的方法測得木材色調與視覺(jué)心理量“溫暖感”之間的關(guān)系如圖7所示，圖7中縱坐標軸為“溫暖感”，隨著(zhù)木材色調值的增加，溫暖感增強，表明了材色中屬暖色調的紅、黃、橙黃系能給人以溫暖之感。

圖7_ 木材溫暖感與色調的關(guān)系

　　色飽和度

　　色飽和度是表示木材顏色的純潔程度和濃淡程度，其數值常與一些表示材料品質(zhì)特性的詞聯(lián)系在一起。色飽和度值高的木材，給人以華麗、刺激之感；色飽和度值低的木材，給人以素雅、質(zhì)樸和沉靜的感覺(jué)。木材常用的木材色飽和度值主要分布在3～6之間（見(jiàn)圖8）。

圖8_ 木材色飽和度（C）測量值的統計分布圖

木材紋理

　　木材表面紋理是木材天然形成的圖案。通常木材的橫切面上呈現同心圓狀花紋，徑切面上呈現平行的帶荊條形花紋，弦切面上呈現拋物線(xiàn)狀花紋。木材表面上這些互不交叉、平行條形花紋構成的圖案，給人以流暢、井然、輕松、自如的感覺(jué)。

　　木材表面紋理（木紋）是天然生成的圖案，它是由生長(cháng)輪、導管（或管胞）、木射線(xiàn)、軸向薄壁組織等相互交織，且因其各向異性而當切削時(shí)在不同切面呈現出的不同圖案。木紋給人以良好感覺(jué)的原因可以總結如下：

　�。�1）在色度學(xué)上，絕大多數樹(shù)種木材表面紋理的顏色都在YR（橙）色系內，呈暖色，是產(chǎn)生“溫暖”視覺(jué)感的重要原因（見(jiàn)圖7），給人以親切、舒適、自然之感。

　�。�2）在圖形學(xué)上，木紋是由一些平行但不等間距的線(xiàn)條構成的，給人以流暢、井然、輕松、自如的感覺(jué)；而且木紋圖案又受生長(cháng)量、年代、氣候、立地條件、樹(shù)種、木材部位等因素的影響，木材的生長(cháng)輪寬度和顏色深淺呈現出漲落起伏的變化形式，這種周期中蘊藏變化的圖案，充分體現了造型規律中變化與統一的規律，賦予了木材以華麗、優(yōu)美、自然、親切等視覺(jué)心理感覺(jué)。

　�。�3）在生理學(xué)上，木材紋理的變化節律暗合了人體生物鐘漲落節律。從圖9可見(jiàn)，木材橫切面所呈現的黑度功率譜密度符合1/f分布方式。關(guān)于木材紋理與人心理感覺(jué)的研究主要集中在材料學(xué)科領(lǐng)域，日本學(xué)者武者利光發(fā)現木材徑切面和弦切面紋理也屬于l/f型漲落譜，l/f型漲落譜是將漲落按時(shí)間的變化函數用諧波來(lái)進(jìn)行分解，即用各種頻率的諧波成分的強度來(lái)表現漲落現象的特性，得出頻譜密度，再按頻譜密度和頻率之間的關(guān)系進(jìn)行分類(lèi)得出的。木紋的漲落譜符合l/f型頻譜，與人體生物鐘漲落的節律分布方式相同。這種漲落譜型的結果是，當人們視覺(jué)感受到具有l/f型漲落的圖形時(shí)，便會(huì )有自然、親切之感，有某種美的享受（許多音樂(lè )就是采用這種節律，這也是人們在很多其他材料上仿制木紋的主要原因）。

圖9

圖9

　　目前，學(xué)者們正在運用計算機視覺(jué)與數字圖像處理的知識，對木材表面紋理進(jìn)行定量化描述和分析，探求與視覺(jué)心理量積極相關(guān)的木材表面紋理特征參數，嘗試運用特征參數預測紋理的視覺(jué)心理效果，指導木材的應用，取得了一些積極的進(jìn)展。從圖10可見(jiàn)，人類(lèi)心臟跳動(dòng)的譜密度符合1/f型漲落譜。

圖10_ 人類(lèi)心臟跳動(dòng)的譜密度符合1/f型漲落譜

　　圖11是人類(lèi)心臟跳動(dòng)間隔的平行線(xiàn)圖案，圖12是具有1/f型漲落譜的縱向條紋圖案的不同木材表面，對比圖11與圖12分析可知，人類(lèi)心臟跳動(dòng)間隔的平行線(xiàn)圖案與木材表面紋理構筑的圖案相近，當人們看到圖12中的圖案時(shí)，就會(huì )產(chǎn)生自然、親切之感。

圖11

圖12

　　從圖13可見(jiàn)，等間隔有序的條紋位于十分強的人工雕鑿感處；亂數條紋雖然位于自然感一側，但是舒適性差些；1/f型漲落譜條紋圖案自然感強，舒適性好。當人們看見(jiàn)具有1/f型漲落譜條紋的木材表面時(shí)，會(huì )產(chǎn)生自然、舒適之感，這正是其它人造材料無(wú)法仿制與模擬的天造圖案，這也是人們喜愛(ài)實(shí)木制品的緣由之一。

圖13_ 不同條紋圖案心理感應效果的評價(jià)

　　從圖14可見(jiàn)，人類(lèi)α腦電波頻率漲落的譜密度分布在精神穩定時(shí)符合1/f型漲落譜，對比圖13分析可知，木材色調、紋理、年輪間隔的這種1/f型漲落譜分布形式與人的生理指標1/f型漲落譜分布形式均相吻合，給人以“運動(dòng)的”、“生命的”韻律感及“和諧的”、“流暢的”自然感。

圖14

　　人眼感到舒服的反射率為40%-60%。木材對光的反射柔和，符合人眼對光反射率的生理舒服度要求。木材較柔和的光澤特性源于木材獨特的微觀(guān)構造。目前市場(chǎng)出現的木材的仿制品，代替不了木材真實(shí)的木材表面效果。為了增強木材裝飾效果和耐用性，涂飾是必要的。涂飾對木材具有一定的保護性和裝飾效果，透明涂飾可提高木材的光澤度，使光滑感增強；增強木材紋理的對比度，使紋理線(xiàn)條表現得更清晰、更具動(dòng)感和美感。從圖15、圖16、圖17對比分析可知，與紋理平行和垂直方向的反射特性差異很大，能夠清楚地觀(guān)察到散射的各向異性。層內反射成分的反射特性呈擴散狀，尤其在與紋理垂直方向呈均等近球面擴散狀。

圖15

圖16

圖17

　　木材是多孔性材料，木材表面是由無(wú)數個(gè)微小的細胞構成，細胞切斷后就是無(wú)數個(gè)微小的凹面鏡，在光線(xiàn)的照射下，木材具有各向異性的內層反射現象，會(huì )呈漫反射或吸收部分光線(xiàn)，這樣不但會(huì )使令人眩暈的光線(xiàn)變得柔和，而且凹面鏡內反射的光澤還有著(zhù)絲綢表面的視覺(jué)效果。光澤高且光滑的木材，硬、冷的感覺(jué)較強，冷暖感的相關(guān)性略差一些；當光澤度曲線(xiàn)平滑時(shí)，溫暖感就強一些，由此可知，溫暖感不但與顏色有關(guān)，而且也與光澤度有關(guān)。

　　從圖18可見(jiàn)，不同材料與光入射角度，產(chǎn)生的光澤值不同，木材具有獨特的微觀(guān)構造，木材是多孔性材料，木材表面是由無(wú)數個(gè)微小的細胞構成，細胞切斷后就是無(wú)數個(gè)微小的凹面鏡，在光線(xiàn)的照射下，木材具有各向異性的內層反射現象，會(huì )呈漫反射或吸收部分光線(xiàn)，這樣不但會(huì )使令人眩暈的光線(xiàn)變得柔和，而且凹面鏡內反射的光澤還有著(zhù)絲綢表面的視覺(jué)效果。光澤的最大峰值都出現在反射角為60°時(shí)，但不同材料的波峰大小有很大差別。人眼感到舒服的反射率為40%～60%。

圖18_ 幾種材料的光澤特性

木材給人視覺(jué)上的和諧感，不僅僅是其柔和的反射特性，更重要的是因為木材可以吸收陽(yáng)光中的紫外線(xiàn)（380nm以下），減輕紫外線(xiàn)對人體的危害；同時(shí)木材又能反射紅外線(xiàn)（780nm以上），這一點(diǎn)也是木材使人產(chǎn)生溫馨感的直接原因之一。紫外線(xiàn)（330nm以下）；紅外線(xiàn)（780nm以上）是肉眼看不見(jiàn)的。強紫外線(xiàn)刺激人眼會(huì )產(chǎn)生雪盲��；人體皮膚對紫外線(xiàn)的敏感程度高于眼睛。

　　從圖19可見(jiàn)，木材可以吸收陽(yáng)光中的紫外線(xiàn)，減輕紫外線(xiàn)對人體的危害；同時(shí)木材又能反射紅外線(xiàn)，這一點(diǎn)與人對木材有溫暖感有直接聯(lián)系。

　　從圖19可見(jiàn)透明涂飾對木材視覺(jué)特性的影響規律。涂飾對木材具有一定的保護和裝飾效果，不透明涂飾會(huì )掩蓋木材的視覺(jué)效果，而透明涂飾則可提高木材的光澤度，使光滑感增強；增強木材紋理的對比度，使紋理線(xiàn)條表現得更清晰、更具動(dòng)感和美感。但是，涂飾會(huì )減弱木材的溫暖感，減弱木材表面的柔和光感效果，從而降低了木材的質(zhì)感，并且由于清漆本身都不同程度地帶有顏色，涂在木材表面也會(huì )使木材顏色變深。（李凱夫/文）

圖19_ 不同裝修材料的分光反射曲線(xiàn)