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    第五十八期

    李凱夫:論木材對室內居住環境的影響(四)——木材的生物體調節特性

    編者按:

    人愛木,皆因相處舒服,感到心曠神怡。本刊連載的《論木材對室內居住環境的影響》一文,從科學角度揭開了大眾喜愛木家居的秘密,還原出紅木家具這類優質硬木家具經久不衰的個中理由。

    連載到最后一期,我們已經從木材的視覺、觸覺、聽覺特性和木材對室內的調節作用,深入到木材對生物體的調節作用這一最受關注的層面。為了簡單易懂地呈現精華,我們對文章進行刪減整理,原文見李凱夫教授于騰訊家居紅木頻道的專欄。下面一起跟著李教授40年的研究成果,領略木材的珍貴價值吧!

    全聯藝術紅木家具專業委員會專家顧問,華南農業大學博士生導師、教授,廣州華南家居健康研究院院長李凱夫 全聯藝術紅木家具專業委員會專家顧問,廣州華南家居健康研究院院長,華南農業大學博士生導師、教授李凱夫
    全聯藝術紅木家具專業委員會專家顧問,廣州華南家居健康研究院院長,華南農業大學博士生導師、教授李凱夫

    對動物體的調節

    實驗中,將小白鼠置于木質飼養箱,可見小白鼠的生長發育、生殖繁殖、行為表現均與其他飼養箱有所不同。

    木質飼養箱的小白鼠成活率高;體重高于鋁皮與混凝土箱的小白鼠;腦重量高于其它飼養箱。

    大多木質飼養箱的小白鼠卵巢與睪丸均值較高,木質飼養箱的小白鼠繁育器官發育良好。

    木質飼養箱中的小白鼠活潑好動、毛色均勻發亮、比較健康?;炷料潴w中生長的小白鼠存活率低,鋁皮飼養箱中大多數小白鼠生長狀況一般。

    對人體生理和心理的調節

    運用官能評價和心理生理測量的方法,從植物神經系統、中樞神經系統等生理指標的變化上,對木質環境與人的自然舒適感的關系進行研究,發現木質環境不僅在生理影響上具有友好性,而且在精神層面上也能營造對人有利的自然舒適感。

    木材對人生理的影響

    無論在精神層面還是在生理層面,木質環境均能營造對人有利的自然舒適感。佐藤孝二、有馬孝禮、李堅、趙榮軍等曾分別對木材和不同種類的內裝材料對小白鼠生長、發育及繁殖的有關生理指標的影響進行了比較研究,發現不同飼育箱對小白鼠的生長、發育有如上的不同。這些說明木質材料對生物體的生理性狀具有良好的調節作用。

    調查表明,在木結構住宅中,小孩出生率較高,人的平均年齡也較高。將木材率與人類壽命的回歸直線外推,求出木材率為0%(即混凝土住宅)與木材率為100%(即木結構住宅)的人類壽命值,差異高達3.5歲。木材率較高時,人們因肺癌、食道癌、乳癌、肝癌、子宮癌等引起的死亡率有降低的趨勢。

    有關木質建筑材料對教室內環境影響的研究調查表明,不管春夏秋冬,用混凝土建造教室引起的學生們的身體不適者較木結構教室的高很多。人們長期居住在木結構住宅中,可以延長壽命,死亡年齡的平均值較鋼筋混凝土住宅高9-11歲??梢娔静膶τ谌说纳砭哂辛己谜{節作用。

     馬塞爾·普魯斯特
    馬塞爾·普魯斯特

    木材對人心理的影響

    木材對人體的心理調節作用也不容忽視。室內木材率與人們的溫暖感、穩靜感和舒暢感具有相關性。

    (1)溫暖感:隨木材率增加,溫暖感逐漸上升,而冷感逐漸減少;當木材率低于43%,溫暖感隨木材率的上升而增加,但當木材率高于43%時反而會下降。當室內空間平均色調在2.5YR附近時,溫暖感最強。

    (2)穩靜感:穩靜感隨木材率上升而提高,但其上限值與木材率無明顯關系。

    (3)舒暢感:木材率較低時,舒暢感不明顯,隨木材率上升,舒暢感逐漸升高,上限保持比較穩定。

    木質環境對人健康的影響

    在木質環境的居室中生活,人們可以享受到回歸自然的感覺,真正體現“人+木=休”的意義。木材作為主要材料的室內空間,有消除疲勞、消解壓力、穩定情緒,使心情放松的效果。

    古人曰:“香發于沉,歷久不散。聚靈凝潤,曠世稀臻?!焙泼焐n穹,萬物具靈,在廣袤的植物王國中,大多數木材貴其味香。這些樹種順其自然地生長在熱帶、亞熱帶的山林之中,吸取日月之精華,收山水之靈氣,形成了香、奇、優的名貴材性,是香文化和家居制品的上好材料,也是木材保健的寶物。

    木材清香頤養心靈、陶冶性情,芬芳之氣使人心情平靜、舒暢,從而促進人體細胞及機能新陳代謝并充滿活力,使人體的潛能更好地發展,達到性安命和的真正健康狀態,這就是木材保健之精髓所在。

    許多木材的香氣具有清新,爽神,久用無頭暈之感;醒腦,舒心,不使人心浮氣躁,有愉悅之感;香味醇和,濃淡適中,無刺鼻之感;香味濃郁,無氣膩之感。即使恬淡,其香也清晰可辨,常能感覺到在芳香之中透出一些輕微的澀味和藥材味。

    人們最早是從大自然里發現、識別出特殊的芳香植物并加以采集和利用。中國香文化的發展可概括為:肇始于春秋,成長于漢,完備于唐,鼎盛于宋。近現代以來,中華民族命運多舛,香文化的發展也受到了巨大的阻抑,漸漸被局限在廟宇神壇之中,以至當今很多人都將香視為宗教文化之一隅,實為時代之遺憾。

    從劉向、李商隱、李煜、蘇軾、黃庭堅到朱熹、文征明、丁渭,歷代文人都有大量寫香的詩文傳世,從《詩經》到《紅樓夢》,從《名醫別錄》到《本草綱目》,歷代經典著作都有關于香的記錄。

    隨著木材的廣泛使用,木材的優點得到了進一步的認識,人們發現了如木材氣味的一些新作用,這些新作用倍受人們關注。很早以前,大家就已知道有些木材的氣味具有抑制霉菌、腐朽菌等微生物生長、驅白蟻等啃食木材害蟲的作用。

    我國大部分地區,自古就有用樟木制作衣箱、衣柜、書架等的習慣,就是利用樟木的氣味具有殺菌防蟲的特點。最近,人們發現有些木材的氣味具有殺滅螨蟲或除臭的作用,或有增進環境舒適性的作用。

    (1)殺滅螨蟲

    目前,全世界已知的螨蟲種類約有3萬種,為數眾多的螨蟲中,吸人血者是極少數的,與居住環境關系最密切的螨蟲是生存于室內塵埃中的螨蟲。

    現代居室的隔音、隔熱即密閉性能得到了改善,地毯也進入了平常百姓家中,不少人家都安裝了空調,可以說生活質量得到了提高,但隨之也帶來了麻煩——現代居室容易產生高溫、高濕,有利于螨蟲繁殖,室內塵埃中螨蟲的數量有逐年增加的傾向。特別在閉窗季節,室內螨蟲的尸骨、糞便在空中飛舞,人們吸入之后容易引起支氣管哮喘等過敏癥狀。由于螨蟲而引起的過敏癥,近來已成為了一個大的社會問題。

    據日本的高岡氏等介紹,某些木質材料具有使螨蟲數量減少的作用。他們曾在苦惱于螨蟲的人家里,將地板全部換成林木地板。與改裝前相比,改裝后螨蟲數量急劇減少。在改裝后一年的跟蹤調查中也是同樣結果。

    他們進而在日本材、北美材的木屑中飼養螨蟲,實驗證明,日本柳杉、美洲松、扁柏、紅雪松等具有抑制螨蟲繁殖的作用。用這些木材(如扁柏))的香精(精油)飼養螨蟲,則螨蟲死亡,說明這些木材的氣味具有殺滅螨蟲的作用。樹木精油是多成份的混合物,有報道說是其中的某個成份具有殺滅螨蟲或抑制其繁殖的作用。

    (2)去除臭味

    木材的香味大都很清爽,這樣的氣味帶給我們輕快、舒適的感覺。不但如此,木材氣味還具有消除難聞氣味的除臭作用。精油具有消除氨、二氧化硫、二氧化氮等公害惡臭的功效。

    扁柏、冷杉的葉油(從樹葉中提煉出來的精油),以及日本羅漢柏的材油(從木材中提煉出來的精油),對氨的除臭率達90%以上,僅用5%濃度的扁柏、冷杉的葉油或扁柏的材油,對亞硫酸氣體就有100%的除臭效果。

    (3)養生保健

    馬塞爾·普魯斯特是20世紀世界文學史上的大人物,他提出的“普魯斯特效應”:氣味具有獨特的能力,可以解鎖以前已經遺忘但卻生動、飽含情感的回憶。

    樹木是杰出的“生物化學家”,通過二次代謝產生了抽提物,其化合物多達700余種,賦予木材美妙的氣味保健功能。

    植物產生的第一代謝物是維系自身生長和繁衍的基本物質,而第二代謝物則是植物為適應環境而產生的,主要作用是防蟲害、病害、毒物、氣候、酸堿、雨量等。多種植物花卉能組合成防病治病、養生的場。

    第二代謝物是有特殊氣味的物質,用氣味定藥性就可以找到化解毒物、殺滅微生物的植物花卉,也可以找到防蟲害、病害的無毒農藥,還能找到防腐劑和消毒劑、空氣解毒劑,所以用氣味給植物花卉定性就可以與免疫學、微生物學和毒理學接軌,使植物花卉為人類更好地服務。

    目前,木材氣味及其釋放機制的研究,已成為國內外木材科學屆的熱點,引起多學科關注。木材氣味研究涉及多門學科,主要研究木材抽提物與木材氣味內在關系、木材氣味與保健、木材氣味釋放規律、氣味釋放控制等關鍵技術。

    有些木材含有生理活性成份,有時被從樹木上采集出來作為醫藥品使用,或用于中藥、草藥。一般做成膏藥敷貼于皮膚,或作為腸胃藥內服使用。過去,樹木的藥效成份大多是以液體或固體的形式通過內服、外敷來表明其生理活性的,而對樹木的氣味以氣體的形式揮發到空氣中、與人體接觸,能起到什么樣的作用卻幾乎不知。最近,這方面的研究有所進展。

    日本曾有人做過這樣一個實驗,將東洋紅雪松的刨花鋪在白鼠籠子的下面,讓白鼠接觸不到刨花,然后給白鼠注射安眠藥,結果發現與沒有放刨花的相比,能使白鼠提早蘇醒。這說明刨花發出的氣味激活了白鼠的肝臟解安眠藥的功能。

     室內引入沉香與檀香氣味前后睡眠變化的情況
    室內引入沉香與檀香氣味前后睡眠變化的情況

    實驗證明,在扁柏及冷杉木材的氣味下,白鼠的運動量增加。在接近森林中的濃度0.01-0.10ppm前后,顯示出大的運動量。由于每天的攝食量及體重的增加量一定,白鼠如果對氣味感到不適就不會來回運動,只有感到氣味舒適才會來回運動,因而可以通過運動量來推測白鼠對氣味的舒適感受。

    當氣味濃度增加到1ppm以上時,白鼠的運動量減少,其體重也減少。這是由于在濃氣味下,白鼠感到緊張(刺激)、不舒服的緣故。由此可知,要使環境快樂、舒適,掌握氣味的濃度是非常重要的。通過對白鼠在木材氣味下睡眠時的腦波測定后,發現安靜、深睡的腦波出現量增多。

    在含有α-蒎烯氣味的木材中睡覺,能提早恢復疲勞,第二天的工作效率也得到提高。另外實驗表明,與沒有香氣相比,有低濃度的香氣飄過時,流過人體指尖的血液量增加、脈搏數減少、心情安定、精神緊張性發汗減少。這是由于緊張時出現的交感神經的興奮在香味下得到抑制,沉著、安穩狀態下出現的副交感神經發揮作用。我國學者研究表明,當在臥房中引入沉香與檀香氣味,人的睡眠質量明顯改善,深度睡眠的時間明顯增加。

    木材精氣是植物的油性細胞不斷分泌出來的一種“氣”,散發在空氣中,通過呼吸道和人體皮膚表皮進入體內,最后為人體所吸收。植物精氣是植物器官及組織在自然狀態下悉放出的氣態有機物。

    植物組織在自然狀態下所悉放出來的氣態有機物的化學成分多達440種,絕大多數植物揮發出來的氣態有機物不僅能殺蟲、殺菌,還有防病、治病、健身強體的功效。

     木材精氣對人體健康的保健功效
    木材精氣對人體健康的保健功效

    木材精氣中的萜類化學成分透過皮膚的速率是水的100倍、鹽的1000倍。萜類化合物被人體吸收后,有適度的刺激作用,可促進免疫蛋白增加,有效調節植物神經平衡,從而增強人體的抵抗力,達到抗菌、抗腫瘤、降血壓、驅蟲、抗炎、利尿、祛痰與健身強體的生理功效。

    木材精氣若通過肺泡上皮進入人體血液中,就能作用于延髓兩側的咳嗽中樞,具有止咳作用;如通過呼吸道黏膜進入平滑肌細胞內,就可以促使肌肉舒張,支氣管口徑擴大,從而解除哮喘;木材精氣可以增加空氣中負氧離子的含量,增強室內空氣的舒適感和保健功能。

    結束語

    綜上所述,木材比傳統的磚、瓦、混凝土等建筑材料在居住特性上具有更為突出的優越性和利用價值。

    目前,我國的住宅絕大部分都是磚墻和混凝土結構的,隨著人們對于生活質量要求的提高,以及木質環境學在我國的發展,木材無疑是一種追求自然、返樸歸真的理想室內裝修材料,應充分發揮木材的優越材料特性及其在室內裝飾工程中的友好環境特性,帶給人類更好的生活品質。

    今天的人們對于木材的熱愛,在延續先祖代代居住文化的同時,更加注重木材的天然保健特性。人們對木材所產生的感覺感受,有來自于木材本身的質地、色彩、紋理、氣味等,也有來自于木材的原生態,延伸了人們對森林、樹、木材的情感。

    木材經年累月,紋理、色澤和氣味也會發生相應變化,其與環境同生,與居住于空間中的人共同成長,這一點是其他人工材料所不能代替的。

    (來源:第五十八期《品牌紅木》雜志  李凱夫∕文  何欣儀/整理

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