木結(jié)構(gòu)建筑居適環(huán)境的感知評(píng)價(jià)

宋莎莎 ，王雪花 ，楊 峰 ，王曉歡 ，費(fèi)本華 ，倪 竣

（1.國(guó)際竹藤中心，北京 100102；2.國(guó)家林業(yè)局北京市林業(yè)機(jī)械研究所，北京 100029；3.蘇州皇家整體住宅系統(tǒng)股份有限公司，江蘇 蘇州 215105）

木結(jié)構(gòu)建筑居適環(huán)境的感知評(píng)價(jià)

宋莎莎1，王雪花1，楊 峰1，王曉歡2，費(fèi)本華1，倪 竣3

（1.國(guó)際竹藤中心，北京 100102；2.國(guó)家林業(yè)局北京市林業(yè)機(jī)械研究所，北京 100029；3.蘇州皇家整體住宅系統(tǒng)股份有限公司，江蘇 蘇州 215105）

為了倡導(dǎo)低碳建筑、綠色建筑的理念，來提升人居環(huán)境的品質(zhì)，營(yíng)造健康的人居環(huán)境。通過對(duì)三種不同類型的房屋建筑形式，進(jìn)行了感官評(píng)價(jià)和POMS心境狀態(tài)評(píng)價(jià)。研究表明，人們?cè)诓煌鞖猸h(huán)境狀態(tài)下處于不同房屋類型環(huán)境中，對(duì)于原木結(jié)構(gòu)和膠合木結(jié)構(gòu)的房屋的舒適性評(píng)價(jià)、安靜評(píng)價(jià)、溫暖感評(píng)價(jià)均很大程度的優(yōu)于鋼混結(jié)構(gòu)房屋。POMS量表對(duì)于積極情緒變量，人們處于原木結(jié)構(gòu)和膠合木結(jié)構(gòu)房屋時(shí)，體現(xiàn)出的心境狀態(tài)優(yōu)于鋼混結(jié)構(gòu)房屋，其中人們處于膠合木結(jié)構(gòu)房屋時(shí)的心境狀態(tài)稍微優(yōu)于原木結(jié)構(gòu)房屋。對(duì)于消極情緒變量，人們處于鋼混結(jié)構(gòu)房屋時(shí)會(huì)出現(xiàn)不良的心境狀態(tài)，顯著的高于原木結(jié)構(gòu)和膠合木結(jié)構(gòu)房屋。

木結(jié)構(gòu)；居適環(huán)境；感官評(píng)價(jià)；POMS

現(xiàn)今社會(huì)的趨勢(shì)是倡導(dǎo)低碳建筑、綠色建筑理念，而現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑對(duì)于碳排放量、減少對(duì)資源、環(huán)境的負(fù)荷和影響等方面都有著重要的作用，是符合上述建設(shè)理念的建筑形式[1-3]?，F(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑因其設(shè)計(jì)靈活、節(jié)能保溫、居住舒適等優(yōu)勢(shì)特性，而且用途廣泛、貼近自然成為世界各地盛行的住宅建筑形式及低層商業(yè)建筑和公共建筑常采用的結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑不僅給國(guó)家創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益，改善居住環(huán)境，而且對(duì)全球應(yīng)對(duì)氣候變化和能源危機(jī)作出貢獻(xiàn)[4]。

木質(zhì)材料作為公認(rèn)的生態(tài)環(huán)境材料自古以來與人朝夕相處，同時(shí)具備了居住者滿意的使用性和其他材料無法比擬的為環(huán)境特性，其自身屬性會(huì)對(duì)環(huán)境條件或狀態(tài)發(fā)生作用[5]。而且，木結(jié)構(gòu)建筑營(yíng)造的木質(zhì)環(huán)境只有通過人們活動(dòng)才有意義，一定要考慮到人與環(huán)境之間的心理互動(dòng)關(guān)系。健康人居環(huán)境的營(yíng)造一定要從居住者心理健康和身心健康要求的角度來考慮，使居住者的生活環(huán)境盡量滿足健康、舒適、安全、生態(tài)、環(huán)保的要求，來全面提升人居環(huán)境品質(zhì)，與自然環(huán)境相融合，以達(dá)到永續(xù)性居住為目標(biāo)。所以，木結(jié)構(gòu)建筑具有其他建筑無法比擬的優(yōu)勢(shì)——有利于促進(jìn)人體心理生理健康和營(yíng)造溫馨舒適的人居環(huán)境[6]。

因此，本研究為了定量表達(dá)、評(píng)價(jià)木結(jié)構(gòu)建筑引起人們感官、心理情感的變化，對(duì)不同建筑房屋類型進(jìn)行了感性意象調(diào)查，及POMS心境狀態(tài)的評(píng)價(jià)測(cè)量。通過人們視覺以及心理活動(dòng)對(duì)不同建筑房屋類型產(chǎn)生的綜合印象和理性認(rèn)識(shí)是十分必要的，為今后木結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)和應(yīng)用等提供了理論支撐和參考依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

本實(shí)驗(yàn)分別對(duì)原木結(jié)構(gòu)、膠合木結(jié)構(gòu)和鋼混結(jié)構(gòu)三種建筑房屋類型進(jìn)行調(diào)查研究及評(píng)價(jià)分析。

1.2 參與者

調(diào)查問卷要求參與被調(diào)查人員的年齡要滿18歲并且有一定的經(jīng)濟(jì)能力及家庭相關(guān)的財(cái)政決策能力，身體健康，沒有任何疾病。參與被調(diào)查人員為隨機(jī)抽取的有專業(yè)背景或無專業(yè)背景的20人，20人全部為中國(guó)人（男女各半），平均年齡27.15歲，參與者均是自愿行為。被試者分別在不同結(jié)構(gòu)類型的建筑（原木屋、膠合木屋、鋼混屋）中隨意走動(dòng)或休息。

1.3 感觀評(píng)價(jià)

基于SD法（語意差別量表），將選取的3對(duì)感性語意心理量詞匯（舒適-不舒適、安靜-焦躁、溫暖-冰冷）制成評(píng)價(jià)尺度為7級(jí)（+3～-3），評(píng)價(jià)級(jí)差為1的評(píng)價(jià)量表。被試者需要在每一種建筑環(huán)境當(dāng)中去感受體會(huì)，并根據(jù)自己的主觀感覺來評(píng)價(jià)。

1.4 POMS量表

采用Grove編制，祝蓓里教授1994年修訂的簡(jiǎn)式POMS心境狀態(tài)量表（Prof i le of Mood State，簡(jiǎn)稱POMS）[7-8]，調(diào)查人們?cè)诓煌ㄖh(huán)境中的心境狀態(tài)。被試者需要在每一種建筑環(huán)境當(dāng)中去感受體會(huì)，并根據(jù)自己的主觀感覺來評(píng)價(jià)。

2 結(jié)果與分析

2.1 木結(jié)構(gòu)建筑居適環(huán)境的感觀評(píng)價(jià)

圖1是人們對(duì)不同房屋類型的感官評(píng)價(jià)。從圖1-a“舒適-不舒適”的感官評(píng)價(jià)中可以看出，當(dāng)人們?cè)诓煌鞖猸h(huán)境狀態(tài)下處于不同房屋類型環(huán)境中，對(duì)于原木結(jié)構(gòu)和膠合木結(jié)構(gòu)的房屋，感覺特性表現(xiàn)出非常舒適的狀態(tài)。這可能是由于人們?cè)诓煌姆课葜锌梢杂靡曈X、觸覺、嗅覺、聽覺等綜合感覺去感受評(píng)價(jià)房屋環(huán)境。由于木質(zhì)材料本身的優(yōu)良環(huán)境特性有利于人體健康和美化環(huán)境，例如，木材表面的顏色、光澤、紋理和密度變化的綜合結(jié)果影響著木材表面視覺的效果、影響著人類的心理生理量參數(shù)[9-10]。而且，在陰天和雨天狀態(tài)下，膠合木結(jié)構(gòu)房屋的舒適性要優(yōu)于原木結(jié)構(gòu)房屋；在晴天狀態(tài)下，原木結(jié)構(gòu)房屋的舒適性稍微優(yōu)于膠合木結(jié)構(gòu)房屋；3種天氣狀態(tài)下，兩種木結(jié)構(gòu)房屋的舒適性均很大程度的優(yōu)于鋼混結(jié)構(gòu)房屋。因?yàn)?，木材具有較強(qiáng)的各向異性，從而表現(xiàn)出柔和的、絲綢般表面的效果；木材紋理構(gòu)造的漲落普和人體生理節(jié)律的漲落普的存在形式一致[11]，而且具有某種程度平行性的木材生長(zhǎng)輪構(gòu)成的木材紋理，會(huì)給人以“整潔”、“舒暢”的感覺[12]。

圖1 人們對(duì)不同房屋類型的感官評(píng)價(jià)Fig.1 Sensory evaluation on different building types

從圖1-b“安靜-焦躁”的感官評(píng)價(jià)中可以看出，不同天氣狀態(tài)下，人們處于原木結(jié)構(gòu)和膠合木結(jié)構(gòu)的房屋環(huán)境中，對(duì)于感覺特性都給出了非常安靜的評(píng)價(jià)。而且，在陰天和雨天狀態(tài)下，膠合木結(jié)構(gòu)房屋環(huán)境的安靜評(píng)價(jià)要優(yōu)于原木結(jié)構(gòu)房屋；在晴天狀態(tài)下，原木結(jié)構(gòu)房屋的安全評(píng)價(jià)稍微優(yōu)于膠合木結(jié)構(gòu)房屋；3種天氣狀態(tài)下，對(duì)于兩種木結(jié)構(gòu)房屋環(huán)境的安靜評(píng)價(jià)都很大程度的優(yōu)于鋼混結(jié)構(gòu)房屋。這可能是木質(zhì)環(huán)境的優(yōu)越性對(duì)人體機(jī)能具有一定的調(diào)節(jié)性，由于人的情緒和情感是在大腦皮層調(diào)節(jié)下整個(gè)神經(jīng)系統(tǒng)協(xié)同活動(dòng)的結(jié)果，在觀察不同房屋類型構(gòu)造的環(huán)境時(shí)，人們的情緒和情感發(fā)生會(huì)伴隨著一系列機(jī)體的心理生理變化[13]。

從圖1-c“溫暖-冰冷”的感官評(píng)價(jià)中可以看出，不同天氣狀態(tài)下，人們處于原木結(jié)構(gòu)和膠合木結(jié)構(gòu)的房屋環(huán)境中，對(duì)于感覺特性都給出了非常溫暖的評(píng)價(jià)。而且，在陰天和雨天狀態(tài)下，膠合木結(jié)構(gòu)房屋的溫暖感要稍微優(yōu)于原木結(jié)構(gòu)房屋；在晴天狀態(tài)下，原木結(jié)構(gòu)房屋的溫暖感評(píng)價(jià)稍微優(yōu)于膠合木結(jié)構(gòu)房屋；三種天氣狀態(tài)下，對(duì)于兩種木結(jié)構(gòu)房屋的溫暖感評(píng)價(jià)很大程度上好于鋼混結(jié)構(gòu)房屋。這可能是由于木材紋理和顏色變化在感知溫暖時(shí)發(fā)揮了強(qiáng)大作用[10]；木材的顏色多為暖色，這是木材能帶給人溫暖感的原因[14-17]；而且，木材具有調(diào)溫調(diào)濕的性能，以及木結(jié)構(gòu)房屋墻體構(gòu)造的節(jié)能保溫性能。

雖然兩種木結(jié)構(gòu)房屋給人的感官評(píng)價(jià)都明顯的優(yōu)于鋼混結(jié)構(gòu)，但是在晴天狀態(tài)下，表現(xiàn)出原木結(jié)構(gòu)房屋的感官評(píng)價(jià)要稍微優(yōu)于膠合木結(jié)構(gòu)房屋。這可能是因?yàn)闅夂驅(qū)θ说慕】岛颓榫w有不可忽視的影響，在陰天和雨天狀態(tài)下可能會(huì)使人情緒低落，而膠合木結(jié)構(gòu)房屋的木框架墻體起到了一定的作用，它內(nèi)飾有著木質(zhì)材料本身的花紋圖案，而且木框架墻體還具有保溫作用。這樣比較來說，膠合木結(jié)構(gòu)房屋比木結(jié)構(gòu)房屋在墻體熱工性能上占有優(yōu)勢(shì)。

2.2 木結(jié)構(gòu)建筑居適環(huán)境的心境狀態(tài)評(píng)價(jià)

POMS量表的數(shù)據(jù)處理以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示各分量表得分，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)、均值比較、方差分析、多重比較。3種天氣情況下不同房屋類型的POMS變量平均數(shù)見表1。

POMS的各分量表通過方差分析發(fā)現(xiàn)在性別、天氣、房屋類型上均存在顯著差異，其中精力、自尊感、TMD在不同性別之間表現(xiàn)出的差異相當(dāng)顯著（P＜0.001）；緊張、慌亂兩個(gè)因子在不同天氣下存在顯著差異（P＜0.05）；POMS量表的每個(gè)因子得分在不同房屋類型上都表現(xiàn)出了顯著的差異性。

表1 3種天氣情況下不同房屋類型的POMS變量平均數(shù)（M±SD）Table 1 POMS variables mean values of different type structure buildings at three kinds of weather conditions (M±SD)

表2 不同房屋類型對(duì)心境狀態(tài)的影響比較?Table 2 Effects of different type structure of building on mood states

表2是不同房屋類型與POMS量表中因素之間的多重比較。結(jié)果顯示對(duì)于緊張因素，原木結(jié)構(gòu)得分相當(dāng)顯著低于鋼混結(jié)構(gòu)的房屋（P＜0.01），膠合木結(jié)構(gòu)得分非常顯著的低于鋼混結(jié)構(gòu)的房屋（P＜0.001）。對(duì)于憤怒因素，原木結(jié)構(gòu)得分相當(dāng)顯著低于鋼混結(jié)構(gòu)的房屋（P＜0.01），膠合木結(jié)構(gòu)得分顯著低于磚混結(jié)構(gòu)的房屋（P＜0.05）。對(duì)于疲勞因素，原木結(jié)構(gòu)得分非常顯著低于鋼混結(jié)構(gòu)的房屋（P＜0.001），膠合木結(jié)構(gòu)得分非常顯著小于鋼混結(jié)構(gòu)的房屋（P＜0.001）。對(duì)于抑郁因素，原木木結(jié)構(gòu)得分相當(dāng)顯著低于鋼混結(jié)構(gòu)的房屋（P＜0.01），膠合木結(jié)構(gòu)得分相當(dāng)顯著低于鋼混結(jié)構(gòu)的房屋（P＜0.01）對(duì)于慌亂因素，原木結(jié)構(gòu)得分相當(dāng)顯著低于鋼混結(jié)構(gòu)的房屋（P＜0.01），膠合木結(jié)構(gòu)得分相當(dāng)顯著低于鋼混結(jié)構(gòu)的房屋（p＜0.01）。對(duì)于精力因素，原木結(jié)構(gòu)得分相當(dāng)顯著高于鋼混結(jié)構(gòu)的房屋（p＜0.01），膠合木結(jié)構(gòu)得分非常顯著高于鋼混結(jié)構(gòu)的房屋（p＜0.001）。對(duì)于自尊感因素，原木結(jié)構(gòu)得分非常顯著高于鋼混的房屋（p＜0.001），膠合木結(jié)構(gòu)得分非常顯著高于鋼混結(jié)構(gòu)的房屋（p＜0.001）。對(duì)于TMD總分，原木結(jié)構(gòu)得分非常顯著低于鋼混結(jié)構(gòu)的房屋（p＜0.001），膠合木結(jié)構(gòu)得分非常顯著低于鋼混結(jié)構(gòu)的房屋（p＜0.001）。

從POMS測(cè)試結(jié)果的多重比較中可以看出，對(duì)于積極情緒變量（精力、自尊感），人們處于原木結(jié)構(gòu)和膠合木結(jié)構(gòu)房屋時(shí)，體現(xiàn)出的心境狀態(tài)優(yōu)于鋼混結(jié)構(gòu)房屋，其中人們處于膠合木結(jié)構(gòu)房屋時(shí)的心境狀態(tài)稍微優(yōu)于原木結(jié)構(gòu)房屋。對(duì)于消極情緒變量（緊張、憤怒、疲勞、抑郁、慌亂），人們處于鋼混結(jié)構(gòu)房屋時(shí)會(huì)出現(xiàn)不良的心境狀態(tài)，這種程度顯著的高于原木結(jié)構(gòu)和膠合木結(jié)構(gòu)房屋。

通過研究表明，木結(jié)構(gòu)建筑房屋的居適環(huán)境能夠讓人消除一些不良的心境，保持良好的心境狀態(tài)。雖然人們長(zhǎng)時(shí)間的居住生活、工作在鋼筋混凝土構(gòu)造的房屋中，看似已經(jīng)適應(yīng)了這樣的生活環(huán)境，但是，人們承受著各種壓力在鋼筋混凝土的環(huán)境之下卻無法放松精神。而木結(jié)構(gòu)建筑可以調(diào)節(jié)情緒、緩解工作壓力、陶冶情操，讓人從身體健康到精神上都能得到良好的歸宿。所以，木結(jié)構(gòu)建筑不但能滿足審美需求、體現(xiàn)文化內(nèi)涵，而且可以節(jié)能減排、居住環(huán)境還有利于人的健康，同時(shí)進(jìn)一步提高了人居環(huán)境的品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了人文、社會(huì)、自然環(huán)境效益的和諧統(tǒng)一。

3 結(jié) 論

通過對(duì)不同房屋類型環(huán)境的感官評(píng)價(jià)和心境狀態(tài)評(píng)價(jià)，得到以下結(jié)論：

（1）人們?cè)诓煌鞖猸h(huán)境狀態(tài)下處于不同房屋類型環(huán)境中，對(duì)于原木結(jié)構(gòu)和膠合木結(jié)構(gòu)的房屋的舒適性評(píng)價(jià)、安靜評(píng)價(jià)、溫暖感評(píng)價(jià)均很大程度的優(yōu)于鋼混結(jié)構(gòu)房屋。

（2）在陰天和雨天狀態(tài)下，膠合木結(jié)構(gòu)房屋的舒適性評(píng)價(jià)、安靜評(píng)價(jià)、溫暖感評(píng)價(jià)要優(yōu)于原木結(jié)構(gòu)房屋；在晴天狀態(tài)下，原木結(jié)構(gòu)房屋的舒適性評(píng)價(jià)、安靜評(píng)價(jià)、溫暖感評(píng)價(jià)稍微優(yōu)于膠合木結(jié)構(gòu)房屋。

（3）對(duì)于積極情緒變量（精力、自尊感），人們處于原木結(jié)構(gòu)和膠合木結(jié)構(gòu)房屋時(shí)，體現(xiàn)出的心境狀態(tài)優(yōu)于鋼混結(jié)構(gòu)房屋，其中人們處于膠合木結(jié)構(gòu)房屋時(shí)的心境狀態(tài)稍微優(yōu)于原木結(jié)構(gòu)房屋。對(duì)于消極情緒變量（緊張、憤怒、疲勞、抑郁、慌亂），人們處于鋼混結(jié)構(gòu)房屋時(shí)會(huì)出現(xiàn)不良的心境狀態(tài)，這種程度顯著的高于原木結(jié)構(gòu)和膠合木結(jié)構(gòu)房屋。

（4）為開創(chuàng)綠色、健康、永續(xù)的居住環(huán)境更應(yīng)該利用人們對(duì)木質(zhì)材料等天然生物質(zhì)材料的利用以及情感的動(dòng)力功能和心理、生理機(jī)能的變化，來促進(jìn)現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑在實(shí)際生活中的應(yīng)用。

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Perception and evaluation on livability environment of wooden structure building

SONG Sha-sha1, WANG Xue-hua1, YANG Feng1, WANG Xiao-huan2, FEI Ben-hua1, NI Jun3
(1. International Center for Bamboo and Rattan, Beijing 100102, China; 2. Beijing Forestry Machinery Research Institute of State Forestry Administration, Beijing 100029, China; 3. Suzhou Crown Homes CO. LTD, Suzhou 215105, Jiangsu, China)

It is needed to promote the quality of the living environment, and create a healthy living environment through advocating the concept of the low carbon building and green building. With three different types of building construction form, the sensory evaluation and POMS mood states were evaluated. The studying results show that the comfort evaluation, quiet evaluation, warmth sense evaluation of log structure and glued laminated wood structure building were greatly superior to the reinforced concrete structure building in different weather conditions and different building type environments; with the prof i le of mood state (POMS), the positive emotion variable values indicate that the mood states of people in log structure and glued laminated wood structure building were superior to that their in the reinforced concrete structure building, and people’s mood states in glued laminated wood structure building were a little better than that in log structure building; In terms of the negative emotions variables, they had the bad mood states in the reinforced concrete structure building and the bad mood states were signif i cantly higher in comparison of log structure and glued laminated wood structure building.

wood structure; livability environment; sensory evaluation; prof i le of mood state (POMS)

S772

A

1673-923X(2014)01-0116-04

2013-11-15

“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目“功能性竹（藤）基新材料制造技術(shù)研究”(2012BAD23G00)；“十二五”國(guó)家科技支撐課題“竹木結(jié)構(gòu)示范房屋設(shè)計(jì)、建造與評(píng)價(jià)”(2012BAD23B0105)；蘇州吳中創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)領(lǐng)軍人才專項(xiàng)（WC201107）

宋莎莎（1980-），女，助理研究員，博士，研究方向：木質(zhì)結(jié)構(gòu)工程材料；E-mail：songrui_1688@126.com

費(fèi)本華（1964-），男，研究員，博士生導(dǎo)師，主要從事木材科學(xué)研究

[本文編校：吳 毅]