使用木材的优势

室内环境湿度在一天中的暂时波动,是由于人们在室内空间里活动引起的。而室内环境湿度的长期变化,通常是长期降雨和四季更替引起的。室内使用大量裸露的木材装修,可以吸收空气中的水分,减少室内环境湿度在一天中的波动。木墙板可以在相当长的时间内让室内环境湿度保持稳定,改善室内空气质量,从而减少了主动通风所需的能耗。

吸湿材料和湿度缓冲

“湿度缓冲”是指材料对室内相对湿度在一天中或四季变化中的变化波动的减轻能力,即材料吸收和释放水分的能力。湿度缓冲能力有利于避免起霉等微生物滋生和建筑用户的身体健康,在室内环境设计时应充分考虑。

吸湿材料吸收环境中的水分,最终与环境达到湿度平衡。木材就是这样一种材料,它对室内外环境中的湿度不断做出反应,即不断吸收或释放水分达到与环境湿度一致,从而使环境湿度保持稳定。吸湿材料通过这种“湿度缓冲”,降低了室内环境的相对湿度峰值,这无疑能提升人们对室内空气质量和热舒适性的感受。木材的这种对湿度变化的缓冲能力,可以使环境湿度保持相对稳定。不过,这种特性尚未得到大范围的利用。研究表明,与覆盖涂料的墙面相比,没有经过表明处理的木材,可以将室内湿度的波动极值降低63%,并长期保持这种最优状态。

木材稳定环境湿度的能力

树种、木材表面纹理和表面涂装工艺都影响木材的“湿度缓冲”能力。未经表面涂装的木材,湿度缓冲能力最强。研究表明,一栋典型住宅室内分别采用木材墙板、涂料墙面和石膏板墙面作为室内装修时,木墙的室内相对湿度最低且最稳定,涂料墙面的室内相对湿度最高,石膏板墙面的室内温度变化幅度最大。与涂料墙面相比,云杉和赤松作为墙板的室内相对湿度低50%,石膏板墙面的室内相对湿度低30%。另一项研究表明,多孔的木纤维板可将室内最大湿度降低75%-80%,并使室内长期维持在最佳的相对湿度。当然,裸露的纤维板在室内装修中并不常见,通常是有饰面的。

树种、木材纹理和表面涂装工艺

不同树种的湿度缓冲性能不同,同一树种的湿度缓冲性能也由于早晚材比例、可溶性化合物、生长率和孔隙率的不同而不同。NORDTEST是一种检测建筑木材实际湿度缓冲性能的检测方法,木材的湿度缓冲性能用MBVpractical表示,单位是kg/(m2·% RH),通过将样品暴露于相对湿度高值和低值之间的循环阶跃变化8小时和16小时测得。MBVpractical值分五个等级。优秀>2,良好1-2,一般0.5-1,有限0.2-0.5,差0-0.2。混凝土的MBVpractical值小于0.4,干挂石膏板为0.6,砖墙为0.4。未做表面涂装的云杉为1.0,桦木为0.8。

不同木材纹理方向对湿度缓冲性能也有影响。径切和弦切的所有木材,MBVpractical值一般都能达到良好或一般,而横切的木材表面MBVpractical值可达到优秀。例如,赤松的横切面MBVpractical值常常是径切表面的3倍。

室内装修时应考虑材料的吸湿性

任何表面涂装工艺都会影响木材的湿度缓冲性能,因此涂料的渗透性对室内空气湿度很关键。要发挥木材的湿度缓冲性能,就要尽量少用不透气涂料。研究表明,采用透气性涂料的室内相对湿度比采用不透气涂料的室内相对湿度更稳定,木材的湿度缓冲功能更为明显。清漆或油漆可将木材的湿度缓冲性能降低50%,水性漆的影响小一些。涂料中颜料浓度的增加通常会增加木材透气性,让更多水分通过涂膜。

如果因防火等原因,木墙板不得不做表面涂装时,则尽可能让空气进入木墙板后面,或在墙板背面切割凹槽增加湿度缓冲表面积。建于 2010 年的阿尔托大学的“Luukku”房子就采用了这种方法。

木建筑已经开始在医院建筑中流行起来,因为它有助于加快患者康复,减轻患者压力,提振患者精神。例如,在Kajaani医院建筑的开发工作中,木材的使用是一个十分鲜明的特点。根据坦佩雷大学的医生和心理学博士Marjut Wallenius的说法,在老年人服务中心和医院建设中使用木材可以促进健康和福祉,促进身心健康。Wallenius说:“我也向建筑师和结构设计师提出了挑战,我希望木材在室内可见。”

人们对建材的体验是通过问卷调查来收集的,在问卷中,受访者对自己的体验进行了不同尺度的评估。调查问卷还调查了木质建材如何影响人们的行为。一项在老人服务中心进行的研究显示,室内使用木材对老年人的行为有正面影响。Wallenius说:“木材有益于心理健康,与大自然中的数目一样具有类似的减压效果。”

木质材料给人一种宁静和朴素的感觉。根据Wallenius的说法,一个有趣和意想不到的现象是,当养老院在餐厅引入木质材料(如木质托盘)时,在工作人员看来,居民之间的互动和对周围环境的认识增加了。

日本的神经科诊所使用木结构也取得了很好的效果。Wallenius表示,需要更多这样的行为研究来帮助找到解决方案,例如在护理记忆出现障碍的老年人方面。

木材的使用对室内空气质量有积极影响

在日本,长时间住院的病人需要一个放松和安谧的环境,这对他们的情绪平复和疗养过程都有积极的影响。通过使用天然的大块木材,人们发现,从健康的角度来看,医院室内空气的湿度可以保持至最佳,特别是对那些患有过敏症和哮喘的人来说。

Wallenius解释说,尽管研究还不够系统和全面,但到目前为止观察到的现象表明,人们在心理和生理上都对室内的木材有反应,这种反应通常是积极的。木材也可以被认为是一种有助于保持健康和加快患者康复的材料,尽管目前还不清楚木材的积极作用是基于什么。

Djursland临终关怀医院是自然环境和建筑物的混合体,其设计旨在让人们感到亲切和亲近自然。Djursland临终关怀医院有可容纳15名病人的病房,每个病房都可以看到周围的乡村和大海。最常用的建筑材料是橡木和铜,它们营造出一种庄重、老式、美丽和沉浸式的氛围。

医院建筑设计中木材对健康的影响

挪威、奥地利、日本、加拿大和丹麦等国已经对医院建筑及环境中木材对患者的健康影响进行了研究。挪威木材技术研究所的一项研究确定,四面墙中的一面有窗户,另一面完全用木板装饰的房间是最适合病人的的病房类型。在人们长期活动的设施中,如办公室、医院和保健中心、候诊室、学校和日托中心,木头的使用也特别受欢迎。

Kymenlaakso应用科学大学的RED with Wood项目最近同意以论文的形式与Kainuu 的一家新医院合作。还就将项目期间产生的信息资本捐赠给HUCH(赫尔辛基医院区)新儿科医院规划的可能性进行了初步讨论。

Kainuu的新医院正处于设计阶段,它将是芬兰正在建设的基于促进患者康复或环境和谐性建筑的新地点之一,它主要是利用木材的健康效应。在市政提案中,Kuhmo市提出了要求在医院的建筑结构和室内采用来自Kainuu 当地的木材,部分原因是其对健康的积极效应。建设工程计划于2015年开工。

Akershus大学医院的病房各具特色,在形式、材料和颜色上都有明显的区别。这家建筑师事务所试图将尽可能多的日光和周围的自然环境引入室内。主入口主要是由大玻璃墙和木头组成。这家医院有8400多名员工,拥有500多张床位。

木制学校可减少疲劳和压力

木材的良好心理生理效应也已在学校学生中得到证实。根据Wallenius的说法,在室内全木材装修的教室里,学生们早上的压力峰值(以脉搏频率的变化衡量)在到达学校后不久就消退了,并且此后没有上升。另一方面,在非木材装修的教室里,学生们一整天都有轻微的压力。

-相应地,在木制教室里,学生的压力体验(如疲劳或效率低下的感觉)比在普通教室里要少。

Wallenius说,木材的积极效应不是仿木材能够复制的。生理测量表明,在有木头的房间里,睡眠质量和从压力中恢复的能力比在仿木材的房间里更好。

木材作为一种内部建筑元素,甚至还可将其影响延伸到社会认知和行为上。在使用木制品的办公室里,参观者对员工的第一印象更好。参观者会感到,与没有木材的地方相比,这里工作人员更专业、更成功、更诚实、更负责任、更有创造力。

坦佩雷大学(University Of Tampere)讲师兼心理学博士Marjut Wallenius表示,木材对人有心理影响,与大自然环境一样具有类似的减压效果。木材的使用有益于身心健康。

在挪威、日本、加拿大和奥地利进行的研究表明,木头似乎对人们的情绪状态也有积极的影响。木结构的环境会降低血压和脉搏,具有镇静作用。-Wallenius建议,既然我们已经非常熟悉木材的技术特性,我们应该开展一个关于木材的心理和生理影响的跨学科研究项目。

但是,木头作为建筑材料,它的哪些因素会影响人们呢?——答案是木材表面会让房间感觉更温暖、更舒适,它们也有镇静的效果。在这些特性上,木材胜过所有其他面板材料,Wallenius在参考已进行的国际研究时回答道。

“什么是对于人类来说好的建筑材料?”这个问题的答案是通过人类的体验,以及这种积极的体验如何在生理和心理上表现出来来寻求的。——木材的天然性是其中的一个原因,这一点在所有其他天然材料如岩石、亚麻和丝绸中也有。Wallenius说,木材的自然性质和天然原产地也可能回答了为什么木材被认为是建筑中温暖舒适的材料的问题。

根据既往研究表明,触摸木头表面会给人一种安全感和亲近自然的感觉。Wallenius说,特别有意思的是,木材的手感比其他材料更柔软,不仅在感觉体验上,而且在生理上也是如此。

例如,在既往研究中,在室温下接触铝、冷塑料或不锈钢会导致血压升高,这是人体内的一种应激反应。然而,接触木材表面并不会引起这样的反应。在拥有不同室内材料的比较中,以皮肤导电能力衡量压力水平,其在有木制家具的房间里最低。即使是带进石膏装修的房间里的植物也不能产生同样的效果。

研究结果鼓励木制品行业的新创新

Wallenius认为,进行实验研究的目标是将研究成果付诸实践,并被行业公司利用,例如在市场营销方面,这将给木材加工业带来全新的发展空间。公司管理层也需要大胆地设计创新产品。Wallenius说,科学和人文之间的界限也应该被打破。

继续这项研究也很重要,因为当前社会室内空气的问题正日益成为公共设施和住房中的一个重要社会问题。木材的使用不仅会提高空气质量和降低噪音,还可影响室内空气气氛,以及居住人员的情绪和生理压力水平。

Wallenius说,例如人是集合心理与生理的实体,那么心理体验也会反映在生理上。当心理体验转变为生理反应时,就会产生健康效应。因此,研究使用木材时人们的心理和生理效果是可取的,因为木材的心理和生理效应是密不可分的。

一个人是由思想和身体构成的一个实体。人的情绪变化,如情绪状态,同时也表现在身体的变化上。例如,压力不仅仅是一种体验。它也是大量的生理和认知变化。自主神经系统指标,如心率波动,也更广泛地反映了一个人体内系统的平衡。

根据到目前为止已进行的研究,我们可以说木材可以减轻人的压力,具有镇静作用。Wallenius解释说,这是基于木材带来的积极情感体验,如亲近自然、温暖、具有亲和力和放松的效果。