木材环境学特性
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木材学：木材环境学特性
木材表面的粗滑感
（1）木材表面的粗糙度与粗糙感
粗糙感是指在粗糙度刺激作用下人们的触觉，它 源于材料表面具有的各种细微形态以及在其表面 上滑移时所产生摩檫力的变化。一般说来，材料 的粗滑程度是由其表面上微小的凹凸程度所决定 的。
木材表面粗糙度，一般用触针法测定。触针针 头曲率半径为2～10μm，用最大深度Rmax及 均方根粗糙度Rrms来表示。针叶材Rrms和 Rmax分别为2.3～5.7μm和21～50μm；阔叶 材为1.2～17.8μm和31～262μm。
色饱和度是表示颜色的纯洁程度和浓淡程度，其数值与一些表示材料品 质特性的词联系在一起。色饱和度值高的木材，给人以华丽、刺激之感； 色饱和度值低的木材，给人以素雅、质朴和沉静的感觉。
木材的视觉心理与木材材色物理量的关系
4.7.1.2 木纹图案和节子
木纹（木材表面纹理）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。
（2）木材表面光滑性与摩擦阻力
用手触摸材料表面时，摩擦阻力大小及其变化是影 响表面粗糙度的主要因子。摩擦阻力小的材料其表 面感觉光滑。木质地板上行走，人们的步行感觉平 稳，不象其它地面装饰材料滑感强，就与木材表面 适度的摩擦力和适度的光滑性有关。
木材顺纹方向上，针叶材早材与晚材光滑性不同， 晚材光滑性好于早材。木材表面的光滑性与摩擦阻 力有关，它们均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。
木材给人视觉上的和谐感，不仅仅是其柔和 的反射特性，更重要的是因为木材可以吸收 阳光中的紫外线（380nm以下），减轻紫外 线对人体的危害；同时木材又能反射红外线 （780nm以上），这一点也是木材使人产生 温馨感的直接原因之一。
木材的特点二年级科学
木材的特点有：
1、天然性：木材是一种天然材料，我们常用的钢、木、水泥、塑料四大主材中，只有它直接取自天然，因而木材具有生产成本低、耗能小、无毒害、无污染等特点。
2、质感好：木材具有易被人接受的良好触觉特性，远远优于金属和玻璃等材料。
3、保温性：木材的导热系数很小，同其它材料相比，铝的导热性是它的2000倍，塑料的导热性是它的30倍。
因此，木材具有良好的保温性能。
木材可以调温解湿，有很好的环境学特性。
4、强重比高：木材的某些强度与重量的比值比一般金属的比值都高，是一种质轻而强度高的材料。
5、保温性：木材的导热系数很小，同其它材料相比，铝的导热性是它的2000倍，塑料的导热性是它的30倍。
是以，木材具有良好的保温性能。
6、电绝缘性：木材的点传导性差，是较好的电绝缘材料。
7、可加工性：木材软硬程度适中，容易加工。
木制品间多见榫结合、钉结合和胶结，各种金属连接件；还可以蒸煮后进行弯曲、压缩加工。
8、木材的缺点是易燃、易朽、不耐虫蛀、干缩湿涨等。
9、装饰性：木材本身具有天然形成的花纹，作为家具和装饰材料，具有很好的装饰性。
第2章 木质材料的触觉环境学特性
氨基醇酸漆涂饰的柞木 聚酯涂饰的胶合板 三聚氰胺贴面板 硬质纤维板 刨花板 纸 羊毛
图2-1、2-2表明，手接触试件后手指温度 、 表明， 表明 迅速下降，界面温度在手温以下迅速增加，达 迅速下降，界面温度在手温以下迅速增加， 到手温后温度以不同方式变化着， 到手温后温度以不同方式变化着，并因所用的 材料不同而异。对于聚苯乙烯泡沫和轻木， 材料不同而异。对于聚苯乙烯泡沫和轻木，其 温度极为缓慢地增加， 温度极为缓慢地增加，而对于混凝土和密度高 的木材，如栎木其温度在缓慢地降低； 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。 等密度的木材，如落叶松其温度保持相对稳定。 穿过皮肤-木材界面间的热流速度随时间而变 穿过皮肤 木材界面间的热流速度随时间而变 起初，热流速度非常快， 化，起初，热流速度非常快，以后呈指数规律 下降。 下降。
人体的内部温度平均约37℃ 人体的内部温度平均约 ℃ ， 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 ℃ 与材料接触， 热移动。 人与材料的接触冷暖感， 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。 温度变化的刺激量 。 若外在温度高于 皮肤温度0.4℃ 即产生温感， 皮肤温度 ℃ 时 ， 即产生温感 ， 外在 温度低于皮肤温度0.15℃ 时 ， 即产生 温度低于皮肤温度 ℃ 冷感。 既不觉冷也不觉热的温度， 冷感 。 既不觉冷也不觉热的温度 ， 称 为生理零度； 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， 表面的温度 ， 一般在 ℃ 左右 ， 而人 体内部的温度一般在37℃左右。 体内部的温度一般在 ℃左右。
木质资源材料学双语教案 第7章 木材的环境学特性
• 人们触觉木材时以冷暖感（W）、软硬感 （H）、粗滑感（R）3种感觉特性的综合 指标反映在人的大脑中。以W、H、R可 形成一个三维的直角坐标空间（简称 WHR空间，在WHR空间位置上越接近的 材料，其触觉特性越相似。进行聚类分析， 得出表8-4的7个类别，木材及木质材料属 Ⅴ类。
§8-3 木材的调湿特性
的危害；
• 同时木材又能反射红外线，这是木材使人产生温暖 感觉的直接原因之一。
• 各种公共场所以及住宅，用木材装饰后，装饰表面 的大小与人的温暖感、沉静感和舒适感有着密切的 联系。
• 木材的视觉特性是多方面因素在人眼中综合反映。 关于这方面的研究尚属起步阶段。
• 模仿木材视觉特性制造人造板表面装饰材料，现又 成为一个新兴行业。
二、木材表面的粗滑感
• 材料的粗滑程度是由其表面上微小的凹凸程度所决定的。 • （一）木材表面的粗糙度与粗糙感
• 虽木材表面经刨切或砂磨，但木材表面不是完全光滑的。 木材细胞组织的构造与排列赋予木材表面以粗糙度。粗 糙感是指在粗糙度刺激作用下人们的触觉；木材组织的 类型也刺激人的视觉，由于触觉和视觉的综合作用使人 感到木材表面具有一定的粗糙度。
§7 木材的环境学特性 （The Environment Properties of Wood）
• 木材不同于其它材料，自古以来，人们就偏爱它， 并广泛地应用于建筑、家具等工作和生活环境之 中。有木材存在的空间会使人们感到舒适和温馨， 从而提高工作效率、学习举和生活乐趣，改善人 们的生活质量。本章从木材的环境学角度出发， 介 绍 木 材 与 人 类 和 环 境 有 关 的 应 用 特 性 —— 木 材 的视觉特性、触觉特性、调湿特性和空间声学特 性。
• 2．节子（knot）：自然存在于木材表面，东西方 人看法不一。东方人一般对节子有缺陷、廉价的感 觉；西方人则有自然、亲切的感觉。
§8-3 木材的调湿特性
的危害；
• 同时木材又能反射红外线，这是木材使人产生温暖 感觉的直接原因之一。
• 各种公共场所以及住宅，用木材装饰后，装饰表面 的大小与人的温暖感、沉静感和舒适感有着密切的 联系。
• 木材的视觉特性是多方面因素在人眼中综合反映。 关于这方面的研究尚属起步阶段。
• 模仿木材视觉特性制造人造板表面装饰材料，现又 成为一个新兴行业。
二、木材表面的粗滑感
• 材料的粗滑程度是由其表面上微小的凹凸程度所决定的。 • （一）木材表面的粗糙度与粗糙感
• 虽木材表面经刨切或砂磨，但木材表面不是完全光滑的。 木材细胞组织的构造与排列赋予木材表面以粗糙度。粗 糙感是指在粗糙度刺激作用下人们的触觉；木材组织的 类型也刺激人的视觉，由于触觉和视觉的综合作用使人 感到木材表面具有一定的粗糙度。
§7 木材的环境学特性 （The Environment Properties of Wood）
• 木材不同于其它材料，自古以来，人们就偏爱它， 并广泛地应用于建筑、家具等工作和生活环境之 中。有木材存在的空间会使人们感到舒适和温馨， 从而提高工作效率、学习举和生活乐趣，改善人 们的生活质量。本章从木材的环境学角度出发， 介 绍 木 材 与 人 类 和 环 境 有 关 的 应 用 特 性 —— 木 材 的视觉特性、触觉特性、调湿特性和空间声学特 性。
• 2．节子（knot）：自然存在于木材表面，东西方 人看法不一。东方人一般对节子有缺陷、廉价的感 觉；西方人则有自然、亲切的感觉。
木材的环境学特性
木材的环境学特性
视觉特性
反射特性、视感特性
触觉特性
冷暖感
材料表面上的冷暖感与导热系数的对数为线性关系
导热系数小的呈温暖感（轻木、软质纤维板）
木材顺纹方向导热系数为横纹方向2.5倍，木材纵切面比横断面温暖感略强
粗滑感
晚材光滑性优于早材，与摩擦阻力有关
软硬感
木材硬度较高，漆膜相对硬度也会提高
调湿特性
材料自身的吸湿与解吸作用，直接缓和室内空间湿度的变化
软质纤维板可打孔、开槽提高对声的吸收性能
隔声
实密质重的材料
声隔离性能用透射的声强度损失贝数D表示ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
湿度与居住性
调湿效果
木材越厚，平均含水率变化幅度越小，室内湿度保持时间越长
调湿能力
木材量：室内温度降低，湿度相应升高，木材吸湿避免室内结霜现象出现
空间声学性质
基本声学指标
声速
顺纹>径向>弦向
声阻
ω=密度*声速
木材对声的反射、吸收和透射
反射
木材是利用声反射造成最佳音质的室内材料（声学板）
吸收
吸声系数：吸收入射能的百分率
视觉特性
反射特性、视感特性
触觉特性
冷暖感
材料表面上的冷暖感与导热系数的对数为线性关系
导热系数小的呈温暖感（轻木、软质纤维板）
木材顺纹方向导热系数为横纹方向2.5倍，木材纵切面比横断面温暖感略强
粗滑感
晚材光滑性优于早材，与摩擦阻力有关
软硬感
木材硬度较高，漆膜相对硬度也会提高
调湿特性
材料自身的吸湿与解吸作用，直接缓和室内空间湿度的变化
软质纤维板可打孔、开槽提高对声的吸收性能
隔声
实密质重的材料
声隔离性能用透射的声强度损失贝数D表示ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
湿度与居住性
调湿效果
木材越厚，平均含水率变化幅度越小，室内湿度保持时间越长
调湿能力
木材量：室内温度降低，湿度相应升高，木材吸湿避免室内结霜现象出现
空间声学性质
基本声学指标
声速
顺纹>径向>弦向
声阻
ω=密度*声速
木材对声的反射、吸收和透射
反射
木材是利用声反射造成最佳音质的室内材料（声学板）
吸收
吸声系数：吸收入射能的百分率
6木材环境学特性
木材表面的冷暖感
人对木材的冷暖感取决于皮肤-木材界面间的温度、温度 的变化及热流速度，归根到底受到材料的导热系数影响。
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)
木材冷暖感与木材导热系数之间的关系
在用5mm厚的木质胶合板装饰的房 间内（没有冷暖气），相对湿度的变化 与外界的湿度变化相比，饰有木材的室 内的相对湿度处于比较稳定的状态。
原因：木材的吸放湿特性
饰有5mm木质胶合板的室内与外界 一天内的温湿度变化比较
9.3 木材空间声学性质
木材的空间声学特性，是指木材(或木质材料)作为建筑内装 材料或特殊用途材料时，对室内空间声学效果(建筑声学、音乐 声学)以及对房屋之间隔音效果的影响、调整作用。
讨论课
搜集资料 整理资料
30%
100分
讨论
10%
制作PPT
30%
PPT汇报
30%
评分依据
1. 小组负责人负责评价各成员参与讨论的情况；鼓励大家提出自 己的看法。 2. 各成员履行自己任务情况：包括讨论记录与整理、讨论结束后 查找资料、整理资料、撰写文本材料、制作PPT、演讲等工 作。 3. PPT汇报评分依据：内容的全面性、准确性、创新性(或者个 人对问题看法)；PPT制作质量；汇报的流畅性、条理性；回 答问题的准确性、全面性。
木质环境学：通过仪器测量和实验心理学测验结果分析，
解决木材构造、物理、化学性质等基本特性与人体
生理、心理感觉特性之间关系，为合理加工利用木材资 源，开发具有木材优良特性的新型材料提供科学依据，
以提高人类居住环境质量的一门新兴科学。
木材的自然属性和特点
木材在体育用品制 造中的应用：棒球 棒、网球拍、滑雪 板等
木材在这些领域 的优点：轻便、 耐用、易于加工
木材在这些领域的 局限性：易受潮、 易变形、需要保养
THANKS
汇报人：
应用：木材的传热和 导电性在室内装修、 家具制作等方面具有 重材在不同湿度环境下的 体积变化
影响因素：树种、生长环境、加工 工艺等
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稳定性：木材在不同温度和湿度环 境下的变形和开裂情况
改善措施：选用合适的树种、控制 湿度和温度、采用合理的加工工艺 等
木材的自然属性 和特点
汇报人：
目录
01
木材的来源和种 类
04
木材的力学性质
02
木材的物理性质
05
木材的装饰性和 实用性
03
木材的化学性质
06
木材的应用领域
木材的来源
自然来源：树木、 灌木等植物
人工来源：人工 种植的树木、灌 木等植物
地理来源：不同 地区的树木、灌 木等植物
气候来源：不同气 候条件下生长的树 木、灌木等植物
抗弯强度和抗剪强度
抗弯强度：木材抵抗弯曲变形的能力 抗剪强度：木材抵抗剪切变形的能力 影响因素：树种、木材的密度、纹理、含水率等 测试方法：通过试验机进行抗弯和抗剪试验，得到相应的强度值
弹性模量和泊松比
弹性模量：衡量木材刚性的指标， 值越大，木材刚性越强
木材的弹性模量和泊松比与树种、 生长环境、木材部位等因素有关
木材的光泽和质感
木材的光泽：自 然、柔和、温暖
木材的质感：细 腻、光滑、舒适
木材的颜色：丰 富多样，可搭配 各种装饰风格
木材的纹理：独 特、美观，增加 装饰效果
木材的生长环境与特性
耐腐蚀性：木材的耐腐蚀性与其生长环境、树种等因素有关
化学特性
木材的主要成分：纤维素、半纤维素、木质素
木材的化学性质：耐腐蚀、耐候性、耐水性
木材的燃烧性能：易燃，产生热量高
木材的化学变化：吸湿、干燥、腐朽、虫蛀等
力学特性
硬度：木材的硬度与其密度和纤维结构有关
耐磨性：木材的耐磨性与其纤维结构、密度和湿度有关
木材的可持续利用
5
森林资源的保护
森林的重要性：地球之肺，生态平衡的关键
森林面临的威胁：砍伐、火灾、病虫害等
保护措施：建立自然保护区、实施可持续林业、推广植树造林
国际合作：加强国际合作，共同应对全球性环境问题
木材的再生利用
木材的可再生性：木材是一种可再生资源，可以通过种植和再造林来补充。
再生利用的方法：木材可以通过回收、再利用、再循环等方式进行再生利用。
木材加工过程中产生的废弃物可以回收利用，减少环境污染
木材是可再生资源，可以持续利用
木材在生长过程中吸收二氧化碳，有助于减缓气候变化
木材具有保温、隔音等优良性能，有助于提高建筑节能效果
感谢观看
汇报人：
木材是家具制造的主要材料之一
木材的硬度、密度、纹理等特性影响家具的质量和美观度
家具制造过程中，需要注意环保和可持续发展，合理利用木材资源
造船业
木材在造船业中的应用范围广泛，包括船体、甲板、船舱等部位。
木材在造船业中的应用历史悠久，早在古代就已经开始使用木材建造船只。
木材具有轻便、易于加工、抗腐蚀等优点，适合用于建造船只。
随着科技的发展，木材在造船业中的应用逐渐减少，但一些传统船只仍然使用木材作为主要材料。
乐器制作
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化学特性
木材的主要成分：纤维素、半纤维素、木质素
木材的化学性质：耐腐蚀、耐候性、耐水性
木材的燃烧性能：易燃，产生热量高
木材的化学变化：吸湿、干燥、腐朽、虫蛀等
力学特性
硬度：木材的硬度与其密度和纤维结构有关
耐磨性：木材的耐磨性与其纤维结构、密度和湿度有关
木材的可持续利用
5
森林资源的保护
森林的重要性：地球之肺，生态平衡的关键
森林面临的威胁：砍伐、火灾、病虫害等
保护措施：建立自然保护区、实施可持续林业、推广植树造林
国际合作：加强国际合作，共同应对全球性环境问题
木材的再生利用
木材的可再生性：木材是一种可再生资源，可以通过种植和再造林来补充。
再生利用的方法：木材可以通过回收、再利用、再循环等方式进行再生利用。
木材加工过程中产生的废弃物可以回收利用，减少环境污染
木材是可再生资源，可以持续利用
木材在生长过程中吸收二氧化碳，有助于减缓气候变化
木材具有保温、隔音等优良性能，有助于提高建筑节能效果
感谢观看
汇报人：
木材是家具制造的主要材料之一
木材的硬度、密度、纹理等特性影响家具的质量和美观度
家具制造过程中，需要注意环保和可持续发展，合理利用木材资源
造船业
木材在造船业中的应用范围广泛，包括船体、甲板、船舱等部位。
木材在造船业中的应用历史悠久，早在古代就已经开始使用木材建造船只。
木材具有轻便、易于加工、抗腐蚀等优点，适合用于建造船只。
随着科技的发展，木材在造船业中的应用逐渐减少，但一些传统船只仍然使用木材作为主要材料。
乐器制作
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