木材及木质材料对居室环境的影响探析.docx

综述木材及木质材料对居室环境的影响探析葛绪君（伊春职业学院，黑龙江 伊春 153000）摘 要：围绕木材及木质材料与居室环境的关系，从木材及木质材料在居室中的应用、对室内居住环境的影响等方面阐述了其独特的人居环境品质及如何利用其创造舒适、健康、自然的室内居住环境。关键词：木材及木质材料；居室环境；影响；健康中图分类号：X503.1文献标识码：A文章编号：1001-4462（2010）03-0010-04Analysis of the Effect of Wood and Wood Materialson Indoor Living EnvironmentGE Xu-Jun（Yichun Vocational College，Yichun Heilongjiang 153000，China）Abstract：The unique quality of human habitat environment and the methods of creating a comfortable, healthy andnatural indoor habitat environment are stated in terms of the relations between wood & wood materials and indoor habitat environment, application of wood & wood materials in indoor habitat environment and the effect of wood and wood materials on indoor habitat environment.Key words：wood and wood materials; indoor habitat environment; effect; health近年来，随着经济的发展及人民生活水平的提高，人们越来越重视室内居住环境，对其提出了更高的要 求。如何选择室内装修材料，美化住宅室内空间，营造 一个温馨、舒适和安全的生活环境越来越受到人们的 关注。尤其是近年来，室内装修材料正朝着环保化方向 发展，即要求装修材料无毒，不污染环境，有益人类健 康。木材及木质材料具有调湿、调温、隔音、隔热的特 点，且其表面花纹美观，色泽柔和、环境风格自然、舒适 宜人，视觉与触觉特性优良，所以家具和室内装修，人 们都喜欢使用木材及木质材料。虽然木材是一种天然 有机生物体，是典型的无污染、对人体无害的自然材 料，但目前我国森林资源匮乏，木材短缺，利用实木做 家居材料受到一定的限制。因此，大量的木质人造板材 料（如胶合板、细木工板、集成材、刨花板及其贴面板 等）被广泛应用于家具制造和室内装修，木质人造板材 料对居室环境的影响日益显著。进入 21 世纪，随着人类对生活和发展的再认识，对于“安居乐业”的不懈追求，“木文化”与营造舒适生活空间的契合，作为一个崭新的理念开始引起世人的 关注。随着时代的发展，人们对于舒适生活空间的追 求，已不仅仅局限于简单的空间大小和使用功能，更关 注的是身心休养、品味自然与生态文明。木材及木质材 料独特的环境学品质所营造的人类生活空间，有益于 人们的身心休养，提高生活质量和工作、学习效率。木 材科学专家曾提出了“人+木=休”的人文公式，高度概 括了“木文化”与人类舒适生活空间的关系。木材优良 的环境学特性，将为人类创造更加舒适、健康的生活环 境。日本在建筑材料的开发方面居世界前列，但木材及 木质材料仍是日本人在室内装修中的最爱。木料装修 能带给人回归自然的感受，日本人乐于在充满木材等 天然材料的特殊气息所形成的氛围中生活。住宅设计 上的“木”文化，给日本人带来的好处之一是日本人的 寿命延长了。1木材及木质材料在居室中的应用收稿日期：20091218第 3 期葛绪君：木材及木质材料对居室环境的影响探析11目前，木材及木质材料已被广泛地应用于家具制造和室内装修，据统计，实木家具和人造板家具约占我 国家具总量的 80%。从用途上分，各类家具产品中，民 用家具约占总量的 50%，办公家具占 25%30%。家具 制造业中木制人造板应用比例已超过木质人造板总产 量的 60%，现代家具以木质人造板家具为主，客厅、卧 室家具及橱柜等主要以中密度纤维板、刨花板（贴面刨 花板）、细木工板、胶合板（贴面胶合板）及集成材等材 料为主，其美观实用且成本低，深受人们的喜爱。家庭 居室装修中，木质人造板是主要的装饰材料之一，所占 的比例最大，它被大量用于制作门、门套、窗、窗套、窗 帘盒、吊顶、隔断、墙裙、踢脚板、阴阳角及墙体木饰造 型等，在北方还被用作暖气罩等。另外，利用实木与单 板复合制造的复合地板，利用中、高密度纤维板制造的 强化地板及利用多层胶合板制造的地板等都已非常普 遍。在上述材料中，胶合板及薄木贴面胶合板、中（高） 密度纤维板的消耗量最大。现十分重要，它取决于建筑结构、材料、设备、用具和空间设计等。其中，室内装修材料与室内温度有着密切关 系，它对于霉菌，虫害和结露的发生与否，以及人类的 健康和材料的耐久性都有重要影响。一般的住宅内部都有热源和湿源，而且温度和湿 度共处于一种动态变化之中。温度变化会在装修木材 及木质材料内产生温度梯度，发生热流。湿度变化则 产生水蒸气压力梯度，发生水蒸气的流动。由于温度、 湿度的变化呈周期性，因此热流和水蒸气流也只能达 到一定的程度。木材及木质材料的调湿原理是：当居 室内的湿度增大时，木质材料开始吸湿，当室内的湿 度降低时，木质材料可以放湿，最终导致木材含水率 发生变化，从而缓和了居室内湿度的急剧变化。木材 表面和心层含水率同样受室内温、湿度变化的影响， 但由于水分传导需要一定的时间，因此心层含水率变 化将滞后于表层。同样，由于表面与室内空气直接接 触，表面含水率的变化幅度也比心层大。实验结果表 明，木材及木质材料越厚，平均含水率的变化幅度越 小。室内装修用木材的厚度具体应采用多大需要由实 验来测定，从已有的实验结果看，3mm 厚的木材及木 质材料只能调节一天内的湿度变化；5.2mm 厚的可调 节 3 天；9.5mm 厚的可调节 10 天；16.4mm 厚的可调节 一个月；57.3mm 厚的可调节一年。室内的湿度处于动 态变化状态，它与外界湿度一样有其周期性的变化。 要想使室内湿度保持长期稳定，则必须增加装修用木 材或木质材料的厚度。人们居住的室内空间，不希望 湿度有过大的骤然变化，应稳定在一定的范围之内， 这样才能使人们感到舒适。人类居住环境的相对湿度 保持在 45%60%为宜。适宜的湿度既可令人体有舒适 感，也可令空气中浮游细菌的生存时间缩至最短，一 间木屋等同于一个杀菌箱的说法很有道理。在居室、 餐厅、教室、会议厅等人类活动空间中大量使用木质 家具及木材制品或用木材（绿色木质材料）装修，可以 调节微环境内的相对湿度，从而有益于人体健康。这 也是为什么木质家具和绿色木质材料倍受人们青睐 的主要原因之一。如室内木材用量（地板、天花板、家具等）少时，当 提高室内温度，尽管木材可以解吸，但室内湿度也必然 降低。如室内的木材用量多时，其温度几乎保持不变。 当温度降低时室内湿度相对升高，此时木材可以吸湿， 仍可保持室内的湿度基本不变。当木材用量太少时吸 湿能力低，起不到调湿作用，室内必有结露现象。日本 研究者研究了流行性感冒病毒的生存率与湿度的关 系，发现在湿度为 10、相对湿度为 25%30%时，流行性 感冒病毒的生存率最高，可达 60%。如果相对湿度增加2木材及木质人造板材料对室内环境的作用2.1对人体生理、心理的调节作用应用心理生理学方法进行调查测试发现，木质装 修环境，尤其是在木材使用率高于 70%的人居环境中， 对人体的心理感觉、生理健康和居住舒适性均有良好 的调节作用。木材使用率高的居住环境（空间）能够增 加居住者的温暖感、安全感和舒畅感，而无木材或木材 使用率低的生活空间，如混凝土、钢结构住宅，人们普 遍感到郁闷，心里感觉多呈压抑状态。通过对人体接触 木材及木质材料时的生理指标进行反馈研究测试，发 现木质生活空间对人体各项生理指标的影响良好，如 脉搏跳动、血压涨落、肢体温度、心率变异和脑电波的 功率谱变化等，均优于其他材料。而与其他材料，如金 属、石材等接触时，受测者生理信号反映出的各项指标 参数均有较大幅度的变化，因而不利于人体健康。木材中含有多种抽提物（萃取物），一些木材的抽 提物具有香气和清新意爽之感，选用这类木材用于室 内家具和装饰所构成的人居环境有利于减轻工作压 力，适于娱乐和休息。木材的结构学特性使其具有吸收 有害射线的能力，同时具有光散射和双层折射作用及 桌面光反射眩辉度小的特点，有益于视觉清晰和保养 视力。试验表明，在浅黄色木质桌面上伏案阅文和写 作，室内照度为 300lx 情况下，学习和工作效率最佳。2.2对居室湿度的调节作用室内环境中温度、湿度、风速等多种因子的综合表林 业 机 械 与 木 工 设 备第 38 卷12到 50%，其病毒的生存率减少到 30%。由此可知，当空气的温、湿度较低时，流行性感冒病毒生存率高，易引 起流行性感冒。研究和实践表明，作为室内装修材料，木材及木质 材料是最佳的选择，因为其具有比其它材料优越的调 湿性能，虽然人们对湿度的感觉迟钝，但湿度对人体 健康的影响却很大。另外，从物品的保存观点来看，室内保持适当的湿度是必要的，特别是空气中浮游菌类 的生存期受室内湿度影响，相对湿度为 50%左右时， 菌类则难以生存。多用木材及木质材料装修的室内可 以保持适当的相对湿度，因此，一般家庭室内装修采 用薄木饰面胶合板为宜，地板则采用实木或实木复合 材料为最佳。另外，有关研究还表明：木质结构住宅在夏季具有 隔热性能，在冬季具有保温性能，木质材料制造和装饰 的房屋与钢筋混凝土相比，其热容量、热阻抗、通气性 能均有很大的差别。对木质材料墙壁的温度变化观察 结果显示，在夏季，木质墙壁的室内气温比绝热壁室温 低 2.4，在冬季高 4.0。还有研究显示，在冬季，混凝 土结构的居室实际温度普遍比木质及木质人造板结构 的居室温度低 1多，用木质人造板装修的房间，可以 在一定程度上改善混凝土结构的保温隔热性能。迄今为止，人们对木材智能性尚缺乏深刻的认识， 但人们却在人居微环境中得以享用其智能作用。用木质地板下铺木龙骨的方法来减弱撞击地面的能量，减少振动；楼板下加设木质吊顶形成空气层也可 起到隔音的作用。3 木材及木质人造板材料对室内环境的不良影响目前对人们健康危害最大的室内环境污染是建筑 装修材料和室内设施的污染，其主要来自于三个方面： 一是建筑本身造成的污染，如水泥、砂石浇灌有的加入添加剂，混凝土气块中含有氡，矿渣砖里有放射性物 质；二是装饰装修带来的污染，如人造板材、油漆中的 甲醛、苯等，尤其是低档材料污染更为严重；三是家具 带来的污染，如板式家具释放甲醛，家具表面涂饰油 漆、涂料带来苯、甲苯污染。下面主要介绍最主要和最 常见的甲醛、苯、乙苯、甲苯和二甲苯系污染物对居室 环境的影响。3.1 甲醛释放量的影响生产人造板使用的胶粘剂中含有甲醛，人造板材 产品中残留和未参与反应的甲醛会逐渐向周围环境释 放，污染环境，这是室内空气中甲醛的主要来源。日本 横滨国立大学研究表明，其持续释放时间为 315 年。 许多国家的调查显示，人的一生中大部分时间是在室 内度过的，这部分时间大约占全部生命时间的 60%70%，老人和儿童在室内度过的时间则更长。所以，室内 空气环境的好坏对长期在室内活动人们的身体健康起着非常重要的作用，家居环境更是如此。甲醛现在已成为最重要的室内空气污染物之一， 对其进行安全性评价不容忽视。甲醛在常温下是无色 气体，有特殊气味，对人的眼睛、呼吸道黏膜和皮肤有 强烈刺激作用，慢性吸入低浓度甲醛可导致持续头疼、 无力、恶心、皮肤发痒、失眠等，急性中毒可导致流眼 泪、流鼻涕、咳嗽等症状，长时间暴露在高甲醛浓度的 空气中，可导致皮炎等过敏疾病，损坏肝脏，甚至可能 引发癌症。据测定，每 100cm2 的劣质胶合板，1 小时就可释放 出 1.27.1 微克的甲醛，如果在一间 30m3 通风差的室 内，甲醛最高浓度可达到 0.2ml/L 左右，具有强烈的刺 激性气味。用劣质木质刨花板或中密度纤维板覆盖的 地板，室内甲醛浓度可达 0.6ml/L。另据资料介绍，鉴于 甲醛对人体的危害，世界上一些国家均已制定出家庭 居室内甲醛卫生标准。各国对室内空气中的甲醛浓度 极限指标都有规定。我国公共场所卫生标准中，甲醛卫 生标准定为 0.12mg/m3，居室内建议为 0.08mg/m3。目前 我国室内用的人造板材料中甲醛释放量还有很大一部 分超标，致使室内甲醛浓度限制达不到要求。2001 年， 中国消费者协会公布的一项调查结果显示，北京地区2.3对居室声学环境的作用室内的声环境也是构成室内环境的重要因素。对 于室内的声环境，一是要求避免听到令人讨厌的声音， 即隔声性能要好；二是要求能够听到赏心悦耳的音响， 即室内的音响特性要好，回音时间等要合适；三是要求 吸音性好，能够消除一些噪音。木材为多孔性吸音材料，用木质材料做墙壁的屋 子回声小且混响时间适当，这主要归结于木材的吸音 性能。用木质材料作天花板和器壁时，室内噪声回音 小，比混凝土、砖等结构的室内感到安静。此外，木质内 装材料与木质家具可使室内空间获得较为适中的混响 时间，在交谈时可拥有良好的清晰度，且有较好的隔音 效果。木材及木质材料还具有良好的隔声特性。在居室 做各种家务会产生相当大的噪声，如锯切材料的声音 达 70 80dB，炒菜达 55 65dB，洗碗碟达 60 80dB，吸 尘器、洗衣机及换气扇等达 70dB。利用木材及木质人 造板这些具有较好吸声性能的材料作隔墙、门、天花 板、地板及家具，对控制室内环境的噪声十分有利，对 人类的健康非常重要。若用木质人造板作地板，可采第 3 期葛绪君：木材及木质材料对居室环境的影响探析13室内空气抽样检测甲醛浓度超标达 73.3%。室内空气中的甲醛主要来源于用做室内装饰用的胶合板、刨花板 等木质人造板材。因此，家具制造及家庭装修应选用优 质低甲醛或无甲醛释放的木质人造板材料，减少游离 甲醛对人体的不良影响。产品生产企业也应改进工艺， 生产低毒或无毒的木质人造板来满足人们的需求。目前，国内外已对木质人造板游离甲醛释放问题做了大量的深入研究工作，如采用低摩尔比的脲醛树 脂、MUF、PMUF 等改性树脂和异氰酸酯树脂等；还有甲 醛捕捉剂的使用；木素、单宁、豆蛋白胶等在人造板中 的使用；以及采取氨水清洗或真空放置处理等措施。并 对木质人造板中的游离甲醛释放机理进行深入研究， 其中包括木质人造板的生产工艺和胶粘剂的制造工艺 对木质人造板成品游离甲醛含量的影响以及建立和完 善并强制执行评价木质人造板中游离甲醛释放量的标 准。我国的胶合板、刨花板等人造板产品标准正在修 订，将对游离甲醛的释放极限值作更为严格的规定，国 家质量监督检验检疫总局已于 2002 年 1 月正式颁布 了“装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量”的 强制标准，限制劣制人造板在居室中使用。国家建设部 也正在制定民用建筑室内环境污染控制的新标准。所 有这些工作已使木质人造板的甲醛释放量在一定程度 上减少，取得了一定的效果。3.2苯系污染物的影响苯系污染物主要指苯、甲苯、二甲苯和乙苯等，室 内的苯系污染主要来自于室内装修和家具中的涂料、 油漆和胶粘剂中，其主要由树脂类有机高分子化合物 溶于有机溶剂制成，且有机溶剂多为苯、甲苯、酮、醇 等。虽然家具表面的油漆、涂料对板材中有毒有害污染 物的向外释放有一定的抑制和封闭作用，但使用的涂 料溶剂是极易挥发的有机化合物，含有多种对环境有 污染、对人体有害的成分。如家具油漆中常用的聚氨酯 漆中含有的二异氢酸甲醛酯是典型的致敏物，会引起 支气管炎或哮喘。苯、甲苯和二甲苯对人体的中枢神经系统及血液 系统均具有毒害作用。室内空气中低浓度的苯系物质， 会刺激皮肤黏膜，使人感到全身不适、头昏、恶心；长期 吸入较高浓度的苯类有毒有害气体，则会出现头痛、头 晕、失眠及记忆力衰退，并导致血液系统疾病；而吸入 高浓度的苯类物质甚至会使人昏迷直至死亡。弥漫在 空气中的苯系污染物还有强烈的致癌、致畸形、致突变 性能，对人体健康危