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第五十八期

李凯夫:论木材对室内居住环境的影响(四)——木材的生物体调节特性

编者按:

人爱木,皆因相处舒服,感到心旷神怡。本刊连载的《论木材对室内居住环境的影响》一文,从科学角度揭开了大众喜爱木家居的秘密,还原出红木家具这类优质硬木家具经久不衰的个中理由。

连载到最后一期,我们已经从木材的视觉、触觉、听觉特性和木材对室内的调节作用,深入到木材对生物体的调节作用这一最受关注的层面。为了简单易懂地呈现精华,我们对文章进行删减整理,原文见李凯夫教授于腾讯家居红木频道的专栏。下面一起跟着李教授40年的研究成果,领略木材的珍贵价值吧!

全联艺术红木家具专业委员会专家顾问,华南农业大学博士生导师、教授,广州华南家居健康研究院院长李凯夫 全联艺术红木家具专业委员会专家顾问,广州华南家居健康研究院院长,华南农业大学博士生导师、教授李凯夫
全联艺术红木家具专业委员会专家顾问,广州华南家居健康研究院院长,华南农业大学博士生导师、教授李凯夫

对动物体的调节

实验中,将小白鼠置于木质饲养箱,可见小白鼠的生长发育、生殖繁殖、行为表现均与其他饲养箱有所不同。

木质饲养箱的小白鼠成活率高;体重高于铝皮与混凝土箱的小白鼠;脑重量高于其它饲养箱。

大多木质饲养箱的小白鼠卵巢与睾丸均值较高,木质饲养箱的小白鼠繁育器官发育良好。

木质饲养箱中的小白鼠活泼好动、毛色均匀发亮、比较健康。混凝土箱体中生长的小白鼠存活率低,铝皮饲养箱中大多数小白鼠生长状况一般。

对人体生理和心理的调节

运用官能评价和心理生理测量的方法,从植物神经系统、中枢神经系统等生理指标的变化上,对木质环境与人的自然舒适感的关系进行研究,发现木质环境不仅在生理影响上具有友好性,而且在精神层面上也能营造对人有利的自然舒适感。

木材对人生理的影响

无论在精神层面还是在生理层面,木质环境均能营造对人有利的自然舒适感。佐藤孝二、有马孝礼、李坚、赵荣军等曾分别对木材和不同种类的内装材料对小白鼠生长、发育及繁殖的有关生理指标的影响进行了比较研究,发现不同饲育箱对小白鼠的生长、发育有如上的不同。这些说明木质材料对生物体的生理性状具有良好的调节作用。

调查表明,在木结构住宅中,小孩出生率较高,人的平均年龄也较高。将木材率与人类寿命的回归直线外推,求出木材率为0%(即混凝土住宅)与木材率为100%(即木结构住宅)的人类寿命值,差异高达3.5岁。木材率较高时,人们因肺癌、食道癌、乳癌、肝癌、子宫癌等引起的死亡率有降低的趋势。

有关木质建筑材料对教室内环境影响的研究调查表明,不管春夏秋冬,用混凝土建造教室引起的学生们的身体不适者较木结构教室的高很多。人们长期居住在木结构住宅中,可以延长寿命,死亡年龄的平均值较钢筋混凝土住宅高9-11岁。可见木材对于人的生理具有良好调节作用。

 马塞尔·普鲁斯特
马塞尔·普鲁斯特

木材对人心理的影响

木材对人体的心理调节作用也不容忽视。室内木材率与人们的温暖感、稳静感和舒畅感具有相关性。

(1)温暖感:随木材率增加,温暖感逐渐上升,而冷感逐渐减少;当木材率低于43%,温暖感随木材率的上升而增加,但当木材率高于43%时反而会下降。当室内空间平均色调在2.5YR附近时,温暖感最强。

(2)稳静感:稳静感随木材率上升而提高,但其上限值与木材率无明显关系。

(3)舒畅感:木材率较低时,舒畅感不明显,随木材率上升,舒畅感逐渐升高,上限保持比较稳定。

木质环境对人健康的影响

在木质环境的居室中生活,人们可以享受到回归自然的感觉,真正体现“人+木=休”的意义。木材作为主要材料的室内空间,有消除疲劳、消解压力、稳定情绪,使心情放松的效果。

古人曰:“香发于沉,历久不散。聚灵凝润,旷世稀臻。”浩渺苍穹,万物具灵,在广袤的植物王国中,大多数木材贵其味香。这些树种顺其自然地生长在热带、亚热带的山林之中,吸取日月之精华,收山水之灵气,形成了香、奇、优的名贵材性,是香文化和家居制品的上好材料,也是木材保健的宝物。

木材清香颐养心灵、陶冶性情,芬芳之气使人心情平静、舒畅,从而促进人体细胞及机能新陈代谢并充满活力,使人体的潜能更好地发展,达到性安命和的真正健康状态,这就是木材保健之精髓所在。

许多木材的香气具有清新,爽神,久用无头晕之感;醒脑,舒心,不使人心浮气躁,有愉悦之感;香味醇和,浓淡适中,无刺鼻之感;香味浓郁,无气腻之感。即使恬淡,其香也清晰可辨,常能感觉到在芳香之中透出一些轻微的涩味和药材味。

人们最早是从大自然里发现、识别出特殊的芳香植物并加以采集和利用。中国香文化的发展可概括为:肇始于春秋,成长于汉,完备于唐,鼎盛于宋。近现代以来,中华民族命运多舛,香文化的发展也受到了巨大的阻抑,渐渐被局限在庙宇神坛之中,以至当今很多人都将香视为宗教文化之一隅,实为时代之遗憾。

从刘向、李商隐、李煜、苏轼、黄庭坚到朱熹、文征明、丁渭,历代文人都有大量写香的诗文传世,从《诗经》到《红楼梦》,从《名医别录》到《本草纲目》,历代经典著作都有关于香的记录。

随着木材的广泛使用,木材的优点得到了进一步的认识,人们发现了如木材气味的一些新作用,这些新作用倍受人们关注。很早以前,大家就已知道有些木材的气味具有抑制霉菌、腐朽菌等微生物生长、驱白蚁等啃食木材害虫的作用。

我国大部分地区,自古就有用樟木制作衣箱、衣柜、书架等的习惯,就是利用樟木的气味具有杀菌防虫的特点。最近,人们发现有些木材的气味具有杀灭螨虫或除臭的作用,或有增进环境舒适性的作用。

(1)杀灭螨虫

目前,全世界已知的螨虫种类约有3万种,为数众多的螨虫中,吸人血者是极少数的,与居住环境关系最密切的螨虫是生存于室内尘埃中的螨虫。

现代居室的隔音、隔热即密闭性能得到了改善,地毯也进入了平常百姓家中,不少人家都安装了空调,可以说生活质量得到了提高,但随之也带来了麻烦——现代居室容易产生高温、高湿,有利于螨虫繁殖,室内尘埃中螨虫的数量有逐年增加的倾向。特别在闭窗季节,室内螨虫的尸骨、粪便在空中飞舞,人们吸入之后容易引起支气管哮喘等过敏症状。由于螨虫而引起的过敏症,近来已成为了一个大的社会问题。

据日本的高冈氏等介绍,某些木质材料具有使螨虫数量减少的作用。他们曾在苦恼于螨虫的人家里,将地板全部换成林木地板。与改装前相比,改装后螨虫数量急剧减少。在改装后一年的跟踪调查中也是同样结果。

他们进而在日本材、北美材的木屑中饲养螨虫,实验证明,日本柳杉、美洲松、扁柏、红雪松等具有抑制螨虫繁殖的作用。用这些木材(如扁柏))的香精(精油)饲养螨虫,则螨虫死亡,说明这些木材的气味具有杀灭螨虫的作用。树木精油是多成份的混合物,有报道说是其中的某个成份具有杀灭螨虫或抑制其繁殖的作用。

(2)去除臭味

木材的香味大都很清爽,这样的气味带给我们轻快、舒适的感觉。不但如此,木材气味还具有消除难闻气味的除臭作用。精油具有消除氨、二氧化硫、二氧化氮等公害恶臭的功效。

扁柏、冷杉的叶油(从树叶中提炼出来的精油),以及日本罗汉柏的材油(从木材中提炼出来的精油),对氨的除臭率达90%以上,仅用5%浓度的扁柏、冷杉的叶油或扁柏的材油,对亚硫酸气体就有100%的除臭效果。

(3)养生保健

马塞尔·普鲁斯特是20世纪世界文学史上的大人物,他提出的“普鲁斯特效应”:气味具有独特的能力,可以解锁以前已经遗忘但却生动、饱含情感的回忆。

树木是杰出的“生物化学家”,通过二次代谢产生了抽提物,其化合物多达700余种,赋予木材美妙的气味保健功能。

植物产生的第一代谢物是维系自身生长和繁衍的基本物质,而第二代谢物则是植物为适应环境而产生的,主要作用是防虫害、病害、毒物、气候、酸碱、雨量等。多种植物花卉能组合成防病治病、养生的场。

第二代谢物是有特殊气味的物质,用气味定药性就可以找到化解毒物、杀灭微生物的植物花卉,也可以找到防虫害、病害的无毒农药,还能找到防腐剂和消毒剂、空气解毒剂,所以用气味给植物花卉定性就可以与免疫学、微生物学和毒理学接轨,使植物花卉为人类更好地服务。

目前,木材气味及其释放机制的研究,已成为国内外木材科学届的热点,引起多学科关注。木材气味研究涉及多门学科,主要研究木材抽提物与木材气味内在关系、木材气味与保健、木材气味释放规律、气味释放控制等关键技术。

有些木材含有生理活性成份,有时被从树木上采集出来作为医药品使用,或用于中药、草药。一般做成膏药敷贴于皮肤,或作为肠胃药内服使用。过去,树木的药效成份大多是以液体或固体的形式通过内服、外敷来表明其生理活性的,而对树木的气味以气体的形式挥发到空气中、与人体接触,能起到什么样的作用却几乎不知。最近,这方面的研究有所进展。

日本曾有人做过这样一个实验,将东洋红雪松的刨花铺在白鼠笼子的下面,让白鼠接触不到刨花,然后给白鼠注射安眠药,结果发现与没有放刨花的相比,能使白鼠提早苏醒。这说明刨花发出的气味激活了白鼠的肝脏解安眠药的功能。

 室内引入沉香与檀香气味前后睡眠变化的情况
室内引入沉香与檀香气味前后睡眠变化的情况

实验证明,在扁柏及冷杉木材的气味下,白鼠的运动量增加。在接近森林中的浓度0.01-0.10ppm前后,显示出大的运动量。由于每天的摄食量及体重的增加量一定,白鼠如果对气味感到不适就不会来回运动,只有感到气味舒适才会来回运动,因而可以通过运动量来推测白鼠对气味的舒适感受。

当气味浓度增加到1ppm以上时,白鼠的运动量减少,其体重也减少。这是由于在浓气味下,白鼠感到紧张(刺激)、不舒服的缘故。由此可知,要使环境快乐、舒适,掌握气味的浓度是非常重要的。通过对白鼠在木材气味下睡眠时的脑波测定后,发现安静、深睡的脑波出现量增多。

在含有α-蒎烯气味的木材中睡觉,能提早恢复疲劳,第二天的工作效率也得到提高。另外实验表明,与没有香气相比,有低浓度的香气飘过时,流过人体指尖的血液量增加、脉搏数减少、心情安定、精神紧张性发汗减少。这是由于紧张时出现的交感神经的兴奋在香味下得到抑制,沉着、安稳状态下出现的副交感神经发挥作用。我国学者研究表明,当在卧房中引入沉香与檀香气味,人的睡眠质量明显改善,深度睡眠的时间明显增加。

木材精气是植物的油性细胞不断分泌出来的一种“气”,散发在空气中,通过呼吸道和人体皮肤表皮进入体内,最后为人体所吸收。植物精气是植物器官及组织在自然状态下悉放出的气态有机物。

植物组织在自然状态下所悉放出来的气态有机物的化学成分多达440种,绝大多数植物挥发出来的气态有机物不仅能杀虫、杀菌,还有防病、治病、健身强体的功效。

 木材精气对人体健康的保健功效
木材精气对人体健康的保健功效

木材精气中的萜类化学成分透过皮肤的速率是水的100倍、盐的1000倍。萜类化合物被人体吸收后,有适度的刺激作用,可促进免疫蛋白增加,有效调节植物神经平衡,从而增强人体的抵抗力,达到抗菌、抗肿瘤、降血压、驱虫、抗炎、利尿、祛痰与健身强体的生理功效。

木材精气若通过肺泡上皮进入人体血液中,就能作用于延髓两侧的咳嗽中枢,具有止咳作用;如通过呼吸道黏膜进入平滑肌细胞内,就可以促使肌肉舒张,支气管口径扩大,从而解除哮喘;木材精气可以增加空气中负氧离子的含量,增强室内空气的舒适感和保健功能。

结束语

综上所述,木材比传统的砖、瓦、混凝土等建筑材料在居住特性上具有更为突出的优越性和利用价值。

目前,我国的住宅绝大部分都是砖墙和混凝土结构的,随着人们对于生活质量要求的提高,以及木质环境学在我国的发展,木材无疑是一种追求自然、返朴归真的理想室内装修材料,应充分发挥木材的优越材料特性及其在室内装饰工程中的友好环境特性,带给人类更好的生活品质。

今天的人们对于木材的热爱,在延续先祖代代居住文化的同时,更加注重木材的天然保健特性。人们对木材所产生的感觉感受,有来自于木材本身的质地、色彩、纹理、气味等,也有来自于木材的原生态,延伸了人们对森林、树、木材的情感。

木材经年累月,纹理、色泽和气味也会发生相应变化,其与环境同生,与居住于空间中的人共同成长,这一点是其他人工材料所不能代替的。

(来源:第五十八期《品牌红木》杂志  李凯夫∕文  何欣仪/整理

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