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木质资源材料学 第07章 木材的环境学特性


7.2 木材的触觉特性
7.2.1 木材表面的冷暖感 7.2.2 木材表面的粗滑感
7.2.3 木材表面的软硬感 7.2.4 木材触觉特性的生理反应 7.2.1.1 木材表面的冷暖感
7.2.5 木材触觉特性的综合分析 7.2.1.1 木材表面的冷暖感
7.2.3 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。 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。
7.2 木材的触觉特性
7.2.1 木材表面的冷暖感 7.2.2 木材表面的粗滑感 7.2.1.1 木材表面的软硬感 7.2.3 木材表面的冷暖感 7.2.4 木材触觉特性的生理反应 7.2.5 木材触觉特性的综合分析
7.2.4 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。
相对湿度:
H (%) P 100 % P 0
H为相对湿度,P为实际水蒸汽压力,P0为饱和蒸汽压。 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。
7.3.1 室内环境的湿度变化
在一个密闭空间内, 假设所有材料都不产生 吸湿或解吸,结果在一 定的绝对湿度下,相对 湿度的对数log H (T)随 着温度T的升高呈线性下 降趋势。对于不同的绝 对湿度,直线的斜率十 分接近。
7.1.1.1 木材颜色
木材的视觉心理量与木材材 色物理量有着密切的关系。 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。 “温暖”心理量与木材的色调值 之间具有较强的正相关。
7.1.1.2 木材表面纹理
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。
7.1.1.3 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%。
7.2.5 木材触觉特性的综合分析
木材及各种材料触觉特性综合分析
类 Ⅰ Ⅱ 别 材 料 水磨石、大理石、不锈钢(0.2mm厚)、不锈钢(0.05mm 厚)、铝板(0.3mm厚)、铝板(0.5mm厚)、大理石 (粗磨)、透明玻璃
环氧树脂板、P瓷砖、三聚氰胺板、聚丙烯板、聚酯板 混凝土板、型面玻璃、石膏板、塑料水磨板、瓷砖水泥 刨花板、水泥石绵、压花瓷砖
7.1.1.2 木材表面纹理
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。
水泥木丝板 柏木、熟皮、泡桐、被褥、柳桉、软质纤维板、硬质纤 维板 草垫、席子、鹿皮 绒毯(羊毛)、绒毯(丙烯类)、毛皮

Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ
7.3 木材的室内环境湿度调节特性
7.3.1 室内环境的湿度变化
7.3.2 木材的湿度调节功能
7.3.3 木材的湿度调节能力的影响因素
7.3.1 室内环境的湿度变化
7.1.1.1 木材颜色
用主观评价的方法测得木纹颜色值与视觉心 理量“温暖感”之间的关系,表明了材色中属暖 色调的红、黄、橙黄系能给人以温暖之感。 色饱和度值则与一些表示材料品质特性的词 联系在一起,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。
7.1.1.2 木材表面纹理 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。
7.1.1.2 木材表面纹理
(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。
木材横切面显微图片水平扫描得到的黑度功率谱密度图 心脏率动涨落的功率谱密度图
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。
7.2.3 木材表面的软硬感
7.2.4 木材触觉特性的生理反应 7.2.5 木材触觉特性的综合分析
7.2.1 木材表面的冷暖感
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。
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)
7.1 木材的视觉特性
7.1.1 木材的视觉物理量与视觉心理量
7.1.2 木材对紫外线的吸收性与对红外线的反射性
7.1.3 节疤对木材视觉特性的影响 7.1.4 透明涂饰对木材视觉特性的影响
7.1.2 木材对紫外线的吸收性与对红外线的反射性
紫外线(330nm以下);红外线 (780nm以上)是肉眼看不见的。 强紫外线刺激人眼会产生雪肓病; 人体皮肤对紫外线的敏感程度高 于眼睛。 图中: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。 木材率的高低与人的温暖感、 稳静感和舒畅感有着密切的关系。
7.2.1 木材表面的冷暖感
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。
皮肤-木材界面的温度随时间的变化
手指和材料接触时指尖温度的变化过程
7.2.2 木材表面的粗滑感
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。
木材表面粗糙度的物理尺度 和心理尺度
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
7.1.1.3 木材表面光泽感
木材具有较柔和的表明光泽特性的原因: 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。
H
树种的数目
色 饱 和 度 C
树种的数目
木材孟塞尔色调标号(H)与色饱和度(C)测量值的统计分布图
1.针叶树材;2.阔叶树材;3.全体树种
7.1.1.1 木材颜色
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; 明度值主要分布在5~8之间; 色饱和度值主要分布在3~6之间。 针叶树材与阔叶树材的对比表明,针叶树材的材色偏重于 明度较高的橙黄色和浅黄白色,而阔叶树材的材色测量 值则分布在一个较宽的空间范围内。
几种室内装修材料的分光反射曲线 1、3、4、5未涂饰的木材;2、6涂饰的木材; 7-13为其它材料
7.1 木材的视觉特性
7.1.1 木材的视觉物理量与视觉心理量
7.1.2 木材对紫外线的吸收性与对红外线的反射性
7.1.3 节特性的影响
7.1.3 节疤对木材视觉特性的影响
7.2.2 木材表面的粗滑感 影响表面粗糙度的主要因子: 摩擦阻力的大小及其变化。 日本学者研究各种材料得出: 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。
7.2 木材的触觉特性
7.2.1 木材表面的冷暖感 7.2.2 木材表面的粗滑感
7.2.3 木材表面的软硬感
7.2.4 木材触觉特性的生理反应 7.2.5 木材触觉特性的综合分析
7.2.5 木材触觉特性的综合分析
一般常以冷暖感、软硬感、粗滑感这三种感觉 特性加以综合评定。 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。
7.2 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,不同树种的木材, 其触觉特性也不相同。
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