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木质视环境的心理生理影响研究综述

作者:原创论文网 时间:2013-07-09 10:50 加入收藏
  摘 要: 简要阐述木质视环境的组成因子及其特点,介绍主观印象调查的意味微分法,及人体生理试验的心率变异、动态连续血压、脑波频率、脑血流量等指标在木质视觉影响研究中的应用,总结木质视环境对人体心理生理影响的研究进展及试验结果。更进一步尝试探讨木质视环境对人体影响的综合分析方法及评价模型,提出逻辑关系解集法、模糊综合评价法和支持向量机法的应用思路,以及建立木质视环境物理量因子、视觉心理量和心理生理量关系模型的基本策略。最后,对木质视环境人体影响研究的有关问题及后续工作进行展望。
  关键词: 木质视环境; 心理影响; 生理影响

  随着人们对室内环境品味要求的提高,木质材料及其所营造的室内居住视环境受到了人们的关注。木质材料的视觉环境学品质十分特殊,对人们的心理有着比较重要的影响。而人体的心理、生理之间的关系和影响又是密不可分的,因此,从心理生理学角度全面研究木质视环境对人体的影响是十分科学和必要的,这也是近来一些专家学者进一步开展木质视环境研究的切入点。国内外关于木质视环境对人体影响的研究工作可概括为 3 个主要方面: 一是研究木质材料的表面视觉物理量、视觉心理量和视觉环境学特性; 二是研究木质材料对室内空间视环境物理量场的影响以及状况模拟; 三是研究木质室内环境对生物体及人体视觉生理及居住健康性的影响作用。目前第一部分的研究工作取得了很好的进展,但后 2 方面的研究开展起来往往会涉及到木材学、建筑环境学、心理学、生理学、人体工程学等方面的知识,覆盖范围比较广,因此从全局的角度考虑这项研究工作就显得十分重要。为此本文简要概述目前国内外关于木质视环境对人体影响的主要研究工作,并对存在的问题提出一点设想和建议,以期为人们未来的进一步研究提供少许基础和借鉴。木质视环境由木质材料的材色、光泽、纹理、木材率、设计加工艺术等组成因子构成,这些因子间的相互作用和影响构筑了木质材料的视觉环境学品质,并影响着在其中学习工作人群的身心健康,这是人们评价木质材料视觉品质的基本出发点。概略说来,既往研究表明材色是反映木质材料表面视觉特征和引起人体视觉心理感觉最为重要的自然属性,不同材色会对人产生不同的影响。大部分木材的色相为黄色及橙黄色,与视觉环境学品质中的温暖特性有密切关系; 明度的高低一定程度上改变了材色的表现及影响效果,如白桦(Betula platyphylla)等明度高的木材与视觉环境学品质中的明快特性存在显着对应关系,而紫檀(Pterocarpus santalinus) 等明度低的木材,与深沉、稳重特性的关联程度也很高(刘一星等,1995)。光泽也是如此,光泽的高低对判别物体的光滑、软硬和冷暖特性都有作用。木材的表面存在微小凹凸,能使光线散射,缓和了闪耀,能减少眼睛的疲劳和损伤。光谱反射曲线也显示,与金属、瓷砖、玻璃等相比,其光泽较为柔和,并呈漫反射,具有较好的光泽。此外,木材能反射红外线,使身体易于接收更多的红外线,感到温暖; 组成木材的主要化学成分木质素又对紫外线有较强的吸收功能,减少了人体皮肤的色斑沉积甚至致癌(刘一星,1994)。木材的纹理也是木质视环境的一个极其重要的特征,木纹由一系列平行但不等间距的线条构成的,增田稔(1983)研究了木材纹理的浓淡变化特性及其数量化表达方法; 武者利光(1980)指出,木材的生长轮宽度和颜色深浅呈现出涨落起伏的变化形式,与人的心脏跳动涨落所呈现的 1 /f 波谱分布形式相吻合,因此木材表面呈现出的特征及性状,使居于其间的人感到自然亲近,增添几分生命气息。
  室内空间木材率的多少也关系着木质视环境的综合品质,随着木材率的变化,木质材料呈现给人们的温暖感、稳静感、舒畅感、上乘感、自然感等心理生理感受也会发生相应的变化(Nakamura et al.,2004)。此外,室内木质视环境的设计加工艺术也是构成木质视环境的一个重要因子,木质材料的尺度、体量、立体造型、设计风格、与其他材料的颜色搭配和比例、在室内空间的布设位置等均会对人体产生不同的视觉影响和冲击效果,间接反映在产生不同的视觉环境学品质效果。木质材料先天便具有独特的视环境特性,再加上后天人们根据各自需求及钟爱进行的一些加工和改造,令其所构筑的木质视环境装饰空间,对居于其间工作和学习的人们有着潜移默化的影响。无疑这种影响是长期而且不容忽视的,因此近年来,关于木质视环境对人体心理生理影响的研究逐渐引起了人们的关注,成为研究木质材料表面物理性状、视觉特性、艺术形式之外的另一分支。
  人们置身于木质材料围筑的视环境空间时,会有一种自然和温馨的感受,多项研究表明这是由于木材特有的视环境品质调节了人们的心理感觉。对于这方面的许多研究引入了环境心理学方面的一些理论方法,用来研究人在建筑与室内木质视环境中的行为及人对木质视环境的主观评价,所应用的方法有秩位法、一对比较法、绝对评分法、意味微分法、情绪状态法和使用状况评价等,其中以意味微分法的应用最为普遍,主要是因为该法能够通过将人们对木质视环境所引起的心理感觉变化的征兆进行分类,使容易产生误解的语言表达转化为精确的数字比较,有了这些数字的描述,人们就可以清晰准确地分析木质材料对人们心理影响作用的大小。
  关于木质视环境对人体心理的影响,日本学者开展的研究较早,对木材材色与人体心理感受间的关系的研究结果表明: 木材材色的明度、色调、色饱和度等木质视环境因子的变化均会引起人体心理感受的变化。在色调方面,木材的色调值与人的温暖感心理量间存在较强的正相关性; 在明度方面,明度高的木材易使人产生明快、整洁、雅致和舒畅的感觉,明度低的木材则易使人产生深沉、稳重、严肃的感觉; 色饱和度变化会增加华丽、刺激或淳朴、质感的表达,这些研究结果表明人体对木材材色的心理感受是材色诸多视觉因子共同影响作用的结果(增田稔,1985; 1992; Ito et al.,2006)。仲 村 匡 司 等(1996)提取出部分心理量的相关影响因子; 田中至盛等(2001)建立了材色与心理量之间的数学关系式; 仲村匡司等(1990; 1995)研究了木材纹理的模拟变化、周期变化、纹理宽度和纹理间距比例的变化以及纹理不规则变化对人体心理感受的影响,结果表明纹理的变化会同时引起人体心理感受的变化,并存在一定的规律性; 武者利光(1980)通过对木材径向纹理图案的线变化模式进行频谱特性解析,发现木材构造所呈现的功率谱符合 1 /f 的分布方式,木材构造所呈现的 1 /f 涨落介于完全无秩序的白色涨落 1槡/ f 和趋于单调的 1 / f2涨落之间,恰如其分地避免了 1槡/ f 涨落所带来的变化激烈和 1 / f2涨落所165引起的贫乏的极端情况,所以给人以运动、生命的自然感及和谐、流畅的韵律感; Broman(1995; 2001)采用多变量分析的方法对木材表面视觉特征与视觉心理的相互关系进行了定量研究; Rice 等(2006)研究了木制品外观表现与人心理良好感受之间的内在关系; Nakamura 等(2004) 研究了室内空间木材率的组成形式及量度对人心理感受的影响,结果表明随着木材率的增加,人体的温暖感、稳静感和舒畅感的心理感受均出现相应的变化,并在某一木材率范围内存在最佳的心理感觉。
  在国内,刘一星(1994)、刘一星等(1995)、李坚等(1995)开展了早期关于木材视觉物理量与视觉心理量关系的研究工作,对我国 110 种树种的木材表面视觉物理量进行了测定,并对木材视觉物理量与视觉心理量间的关系进行了统计分析,结果表明:视觉物理量单变量与人体的视觉心理量存在一定的相关性,综合视觉物理量参数(主成分)与视觉心理量也存在着显着的相关性。董君伟等(2005) 提出了对 木 材 纹 理 物 理 量 的 分 析 与 定 义,于 海 鹏 等(2004)基于改进后的视觉物理量建立了预测木材的视觉心理量及环境学品质的数学表达式。以上研究共同证明了木质视环境对人体的心理感受存在着重要的影响,材色、光泽、纹理等木质视环境组成因子协同调节着木质视环境空间内人体的心理健康。
  人们在木质视环境空间中休憩时,机体会感到轻松惬意,一些研究结果已初步揭示这主要是由于木质视环境对人体的生理指标起到了积极的调节作用。迄今,木质视环境对人体生理影响的研究已成为木质环境学领域一个崭新内容,许多学者开展了相关的研究工作,所采用的主要方法是通过生理反馈试验来研究木质视环境对人体生理的影响,多数研究采用多道生理记录仪对由木质视环境引起的人体生理指标的变化进行监测记录,通过对监测结果的统计分析来解析木质视环境对人体生理健康的影响机制,探讨木质视环境组成因子与人体生理指标、心理感觉间的关系 ( 于海 鹏 等,2003; Kim et al.,2004) 。其中,关于木质视环境对人体自主神经系统、中枢神经系统影响的研究是最具代表性的,成果也是较为系统的,受到了木质环境学领域研究者的关注。
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