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木材——親生物設(shè)計(jì)的最佳“代言人”

“木結(jié)構(gòu)建筑在建筑界受到越來越多的關(guān)注，它在減少建筑物內(nèi)碳排放方面有著很大的優(yōu)勢(shì)。”

來自可持續(xù)管理森林的木材從大氣中吸收了大量的二氧化碳，當(dāng)木材用于建筑時(shí)，二氧化碳隨之儲(chǔ)存于建筑內(nèi)部，因而進(jìn)一步延長(zhǎng)了碳的周期，再加上木材得天獨(dú)厚的自然屬性，使得人們對(duì)使用木材的內(nèi)裝、家具和建筑物具有獨(dú)特的好感。

這篇文章將探討人類為什么喜歡木材，以及人對(duì)木材 "親生物 "反應(yīng)的科學(xué)原理。

△ 波特蘭機(jī)場(chǎng)航站樓效果圖

? 2022 Terrapin Bright Green

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什么是“親生物”

“親生物”

人類對(duì)自然有一種與生俱來的親和力--這種現(xiàn)象被稱為親生物。通過探索不同的自然體驗(yàn)，認(rèn)知木材在生理和心理上如何影響人類，從而認(rèn)識(shí)到在建筑環(huán)境中設(shè)計(jì)自然元素可以帶來健康益處，如減少壓力、改善認(rèn)知性能、提高情緒和增加對(duì)空間的偏好。這些好處通常被稱為 "親生物反應(yīng)"。

建筑環(huán)境中的自然體驗(yàn)往往分為三大類，被稱為自然空間、自然模擬和空間特質(zhì)。

自然空間是指在建筑環(huán)境中對(duì)自然和自然過程的直接體驗(yàn)。這些包括景觀、植物、動(dòng)物、水、陽光、微風(fēng)和季節(jié)的變化。

自然模擬是指在建筑環(huán)境中對(duì)自然的間接體驗(yàn)。這些包括生物形態(tài)，自然材料，以及通過材料或圖案的復(fù)雜性和秩序。

空間特質(zhì)是指由空間的某些三維特征引起的體驗(yàn)。通過整體感知空間屬性，例如提供庇護(hù)的空間，探索的空間，有風(fēng)險(xiǎn)和危險(xiǎn)元素的空間，亦或是引起敬畏的空間。

"親生物反應(yīng)"涉及到很多領(lǐng)域如環(huán)境心理學(xué)、進(jìn)化心理學(xué)、內(nèi)分泌學(xué)和神經(jīng)科學(xué)等學(xué)科。早期的親生物研究側(cè)重于對(duì)觀察和體驗(yàn)自然環(huán)境的反應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)，人類更喜歡看到有樹木的大草原棲息地，特別是像非洲大草原上的遮蔭樹，這讓人產(chǎn)生愉悅的心情；而在森林沐浴（Shinrin-yoku）的研究中，研究人員一直在探索森林對(duì)減輕壓力和免疫系統(tǒng)功能的影響，以獲得更好的康復(fù)效果。

△ 森林沐浴實(shí)驗(yàn) ? 2022 Terrapin Bright Green

在我們的大腦中處理自然和人造物體、環(huán)境的方式是不同的。研究發(fā)現(xiàn)，人類會(huì)潛意識(shí)地在自然創(chuàng)造和人為創(chuàng)造之間進(jìn)行分類，并更偏向于自然物。

類似地，人類也會(huì)潛意識(shí)在靈動(dòng)與機(jī)械的運(yùn)動(dòng)模式之間進(jìn)行分類，同時(shí)在大腦的不同區(qū)域處理兩者對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)模式。這種直觀的分類也發(fā)生在我們的其他感官上。當(dāng)聲音與自然相關(guān)聯(lián)時(shí)，它會(huì)在大腦的不同部分進(jìn)行處理。

雖然木制物品是人工制造的——但木材本身仍然被認(rèn)為是“天然的”，這可能就解釋了為什么我們喜歡在建筑物中使用木材。

數(shù)千年來，木材在世界各地的文化中一直被用于建造庇護(hù)所和文物。從歷史上看，木材資源豐富，易于加工。今天，有許多人造材料可用于建筑、室內(nèi)裝飾和家具，但是為什么我們還是偏愛木材呢？

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為什么我們偏愛木材

△ 林中木屋 ? 2022 Terrapin Bright Green

木材有著“溫暖、舒適、放松、自然和誘人”的特性，人們認(rèn)為“木材可以創(chuàng)造健康的環(huán)境”，人們?cè)谀局骗h(huán)境中有一系列積極的生理和心理反應(yīng)，如：

● 降低壓力和降低心率

● 增加副交感神經(jīng)系統(tǒng)的激活/鎮(zhèn)靜

● 對(duì)溫暖的感知

● 表達(dá)對(duì)空間的視覺偏好

一些實(shí)驗(yàn)工作研究了人們對(duì)木材的親生物反應(yīng)，在木制的環(huán)境中會(huì)覺得溫暖，實(shí)驗(yàn)表明在一個(gè)有白色墻壁的房間里，添加木質(zhì)元素比植物能更有效地降低壓力。

實(shí)驗(yàn)表明，在一間表面裝飾材料約45%為木材的房間，待在房間里的參與者明顯有舒適度提升和血壓降低的感覺，即使參與者中表示不喜歡木材的也是如此反應(yīng)。

△ 溫哥華市福溪公寓的LEED鉑金辦公大樓

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在生活中，人們喜愛木材很大程度是木材的視覺體驗(yàn)，其次是觸覺和嗅覺等，盡管喜歡木材的理由各式各樣，無疑的是木構(gòu)建筑強(qiáng)化了親生物體驗(yàn)。

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木構(gòu)建筑強(qiáng)化了哪些

“親生物體驗(yàn)”

視覺體驗(yàn)

雖然嗅覺和觸覺是很重要的感官，并且影響著人們對(duì)木材的總體偏好，但最重要影響對(duì)木材的體驗(yàn)往往是視覺體驗(yàn)，如木材的紋理、樹節(jié)、顏色、對(duì)比度等都會(huì)影響我們的感知。

當(dāng)我們看一塊木頭時(shí)，我們的大部分注意力都投入在紋理圖案和表面顏色上；人們對(duì)未加工或裸露的木頭比深度染色的木頭會(huì)有更積極的評(píng)價(jià)。

△ 奧斯陸歌劇院 ? 2022 Terrapin Bright Green

顏色

顏色顯然是影響對(duì)木材偏好的因素。未經(jīng)處理的木材傾向于反映黃色至紅色光譜的顏色，這被發(fā)現(xiàn)能喚起人們對(duì)溫暖的感覺。事實(shí)上，這種“溫暖”的外觀已被許多研究人員列為木材的一個(gè)理想特征。

雖然有一些跡象表明，對(duì)木材顏色的偏好存在文化差異，但溫暖的顏色占據(jù)了大多數(shù)偏好，從黃色到紅色的首選顏色范圍被認(rèn)為是溫暖的、平靜的。

△ 木材的色彩，紋理和輪廓影響對(duì)木材的喜愛

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凹凸和節(jié)疤

構(gòu)成木材表面圖案的凹凸和節(jié)疤是研究的重點(diǎn)之一，研究表明人們喜歡有一定數(shù)量樹節(jié)的木材。調(diào)查工作表明，少數(shù)節(jié)疤可以作為設(shè)計(jì)的亮點(diǎn)，但大量的節(jié)疤影響視覺體驗(yàn)。

科研人員使用眼球追蹤系統(tǒng)來研究眼睛如何在圖像上移動(dòng)，該實(shí)驗(yàn)記錄眼睛何時(shí)停在樹節(jié)上以及停頓的時(shí)長(zhǎng)，結(jié)果表明有許多樹節(jié)的木材被證明會(huì)引起更多的目光停留。研究人員同時(shí)注意到，引入平行的彩色凹凸會(huì)弱化人們對(duì)樹節(jié)的注意力。

△ UBC的地球科學(xué)大樓

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紋理

木紋本質(zhì)上是一系列拼接的條紋或圖案，它們被分解成若干段，形成嵌套的輪廓線。對(duì)恒河猴的研究表明，在同一方向上運(yùn)行的線條由大腦中的一組神經(jīng)元處理；而在多個(gè)方向上運(yùn)行的線條，需要更多組神經(jīng)元來處理圖像。

大腦會(huì)遵循木紋的曲率和輪廓，自動(dòng)將瑣碎的木紋線段連接起來，在視覺上呈現(xiàn)一個(gè)較長(zhǎng)的延展圖案。建筑師在木紋肌理方向上細(xì)節(jié)的控制，將對(duì)建筑最終的整體呈現(xiàn)起到了至關(guān)重要的作用。

分形圖案

分形是圖案自我重復(fù)的模式。精確的分形，是同一圖案在不同尺度上復(fù)制的結(jié)果。然而，它們?cè)谧匀唤缰械钠毡榇嬖冢缪┗ā⑥ь愔参锏娜~子、海灘上的波浪、壁爐中的火焰、樹下的斑駁光線。在人類設(shè)計(jì)的物體中，大腦也很容易處理這些分形圖像，可有效地降低我們的壓力水平。這種現(xiàn)象被稱為分形流暢性。

△ 樣本揭示了跨物種的紋理、顏色和分形圖案給人視覺感官帶來的巨大差異 ? 2022 Terrapin Bright Green

觸覺體驗(yàn)

與視覺，嗅覺和聽覺的感官體驗(yàn)不同，木材的觸覺（觸摸感）體驗(yàn)是關(guān)于它的可觸性和我們對(duì)這種觸摸感的感知。

在一個(gè)蒙眼實(shí)驗(yàn)中，參與者將手放在不銹鋼、瓷磚、大理石或白橡木的面板上；觸摸橡木面板導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)的副交感神經(jīng)（休息和平靜）部分的活動(dòng)增加，而其它材料沒有發(fā)生這種情況。木材的觸覺體驗(yàn)也被證明可以降低血壓。結(jié)果表明由于木材的導(dǎo)熱性比金屬或石頭低，因此感覺更接近空間的感知環(huán)境溫度。

△ 花旗松制成的門板和拉手帶來的觸覺體驗(yàn)

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嗅覺體驗(yàn)

氣味為木材的體驗(yàn)提供了另一個(gè)層面。在森林沐浴日本柏樹林因其氣味而受到推崇，而柏木制品會(huì)保留這種味道，人處在柏木制品的環(huán)境中會(huì)達(dá)到平靜的狀態(tài)，這可以通過心率和其他變量的變化來測(cè)量。

那么，木材的氣味會(huì)不會(huì)在我們的大腦中引發(fā)類似的東西？在一項(xiàng)對(duì)睡在有香味的石松床上的參與者的呼吸反應(yīng)和心率的研究顯示，與睡在用三聚氰胺覆蓋的刨花板床上的參與者相比，他們的生理狀況有明顯的改善，研究人員將這一結(jié)果歸因于針葉樹樹脂，包括檸檬烯。

“森林商店”是隈研吾事務(wù)所為意大利米蘭的Valextra公司設(shè)計(jì)的商店。在意大利米蘭，使用了一系列大型垂直的雪松木板來展示Valextra的手袋。該設(shè)計(jì)取得了良好的視覺效果，而木材的持續(xù)香味也讓人印象深刻，給人帶來了愉悅的購物體驗(yàn)。

雖然木材的氣味能明顯引起強(qiáng)烈的親生物性反應(yīng)，但在大多數(shù)情況下，氣味不一定能被察覺，或者在木材被安裝到一個(gè)空間后不久就變得難以察覺。因此，氣味可能是木材的親生物性反應(yīng)中的一個(gè)因素，但不是最主要的因素。

△ Valextra ? 2022 Terrapin Bright Green

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設(shè)計(jì)應(yīng)用建議

在使用木材進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，有幾個(gè)考慮因素可以使木材在我們的建筑環(huán)境中發(fā)揮最大的親生物性。

● 暴露紋理。選擇一種能夠增強(qiáng)紋理圖案的飾面，選擇清透的漆料或者涂料，避免大量的油漆或涂料掩蓋了木材本身的紋理。

● 優(yōu)先考慮紋理和輪廓線。紋理和輪廓線在視覺上比樹節(jié)更可取。審慎地使用樹節(jié)是很好的做法；太多的樹節(jié)會(huì)弱化輪廓或拼接效果，影響視覺體驗(yàn)。

● 盡可能地暴露木材。一般來說，木材占空間表面積的一半左右，是產(chǎn)生親生物性反應(yīng)的最佳選擇。大面積使用木材或者在明顯處使用木材達(dá)到更好的效果，如地板、天花板、墻板，隔板，門拉手等。

● 平衡優(yōu)先事項(xiàng)。可持續(xù)的木材采購對(duì)于碳核算、棲息地保護(hù)和地方經(jīng)濟(jì)復(fù)原力至關(guān)重要。我們也希望鼓勵(lì)在建筑中使用可持續(xù)采購的木材，因?yàn)樗鼘?duì)人類健康有益。在設(shè)計(jì)過程中，除了木材生命周期分析和成本考慮外，在材料選擇和應(yīng)用中要考慮木材對(duì)健康的長(zhǎng)期積極影響。

親生物設(shè)計(jì)旨在打造親近自然的舒適環(huán)境。而木材無疑是最佳的選擇，讓人愉悅，平和，并拉近了人與自然的距離。

（責(zé)任編輯：何雯麗）