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        木质材料应用的现状和前景

        放大字体  缩小字体 发布日期2015-06-11  浏?#26469;?#25968;488
               木材由裸子植物和被子植物的树木产生具有丰富的生物多样性树木生长是一个复杂而协凋的生物化学过程通过光能利用二氧化碳水分和矿物等使自身发育成一个粗大的有机体木?#26408;?#26159;树木营养生长的主要产物木材的形成是吸收二氧化碳固碳并释放氧气的过程有利于改善生态环?#22330;?nbsp;    

        木材作为传统的材料一直为人类所利用随着自然资源和人类需求发生变化和科学技术的进步木材利用方式从原始的原木逐渐发展到锯材单板刨花纤维和化学成分的利用形成了一个庞大的新型木质材料家族如腔合板刨花板纤维板单板层积材集成材重组木定向刨花板重组装饰薄木等木质重组材料以及石膏刨花板水泥刨花板木塑复合材料木材金属复合材料木质导电材料和木材陶瓷等木基复合材料  

        木质材料在建筑家具包装铁路等领域发挥着巨大的作用在不可再生资源日益枯竭人类社会正在走向可持续发展的今天木材以其特有的固碳可再生可自然?#21040;?#32654;观和凋节室内环境等天然属性以及强度-重量比高和加工能耗小等加工利用特性将为社会的可恃续发展做出显著贡献与其他材料相比木?#26408;?#26377;多孔性各向异性湿胀干缩性燃烧性和生物?#21040;?#24615;等独特性质如何更好地利用这些特性和最大限度地限制其副作用是木材科学家和工程技术专家长期努力解决的主要问题近年来林学家也积极参与木材科学研究从树木的遗传学角度认识和改良木材的基本特性

        1       室内木质环境研究的发展现状  

         由于木?#26408;?#26377;大自然赋予它的独特美感以及优越的材料特性人类自古以来就喜欢用木材装点室内环境制作室内用家具由此提高居住环境的舒适性这些已为人们?#26408;?#39564;所熟 知但是由木材木质环境的那些构造因子和材性参数对人类生活的舒适性起什么样的 作用目前?#24418;?#26377;科学而准确的定论?#28304;?#38382;题作出科学解答也是比较困难的

        随着木材科学研究的?#27426;?#28145;入和发展有关木质材料作为室内环境用材的研究随时代发展应运而生并随人类生活水平的提高而与?#26412;?#36827;与人类生活的关系越来越密?#23567;?0 世 纪70 年代中期由日本学者首先开始了有关木材-人类-环境之间相互关系的研究及至80 年 代末期90 年代初期这方面的研究逐渐被认可并发展壮大起来最?#25307;?#25104;木质环境学研究 领域木质环境学的研究定位于探索木材木质材料作为居住和装饰用材给予居住者的感觉 特性心理作用以及健康影响运用一些客观的物理量因子和主观的评价量表来?#20174;?#36825;种影响的好坏和程度评价木质材料所营造环境空间的可居住性及对人类生活舒适性的贡献因 此如何评价迄今为止的木材科学研究如何进行今后的木材科学工作木质环境学特性的 研究具有重要的意义

        自古以来木材一直是深受人们喜爱的建筑材料之一也是构成室内环境的主要材料由于木材重量轻强度高保温隔热吸音隔声防震吸收紫外线以及美观自然等至今仍是最受人们青睬的一种居室内装饰材料和家具制造原材料特别是近十?#25913;?#26469;随着人们主活水平的?#27426;?#25552;高人?#24378;?#22987;追求一种返朴归真接近于自然的高质量的生活越来越多的人喜爱用木材建造房屋用木质材料装饰居室?#26434;?#36896;一个舒?#39318;?#28982;的生活环?#22330;?#26408;材之所以能称为绿色建筑材料是因为它具有以下特性原料生产再生性产品制造低能耗低污染性产品使用节能性以及产品利用循环性木材是一种籍太阳能可再生的天然材料木质制品在制造过程中资源能源消耗?#29616;?#30742;瓦材料低得多且产生的废料废气废水?#21487;٣?#23545;环境污染小木材及其制品具有良好的保温隔热性能可以 节省因取暖制冷而入量消耗的能源并?#20197;?#23436;成使用功能后可以进行循环再利用正是因为木?#26408;?#26377;上述特性在各个领域的应用越来越受到人们的关注和青睐尤其在建筑市场极具竞争力

        1.1           调温调湿特性  

        木材是一种多孔性材料导?#35748;?#25968;较小是热的不良导体木材或木质人造板作为墙体或装饰材料对居室的温度起一定的调节作用台湾研究人员对混凝?#26174;?#25151;屋与木结构房屋进行了自然状态下的对比试验结果表明冬季混凝土结构?#26408;?#23460;温度比木结构居室温度低1多木材除了具有保温隔热抵御外界大气环境对室内环境影响的功能外还具有温暖柔和?#25913;?#30340;触觉和视觉效应在寒冷的冬季可以给人们带来温暖的感觉这是其它建筑材料所无法相比的

        1.2           隔声吸音特性 

        噪声经常?#23395;?#20844;害的第一位因而室内的声环境是设计师们所必须重视的问题?#26434;?#23460;内声环境一是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要好能够消除一些杂音木材是多孔性材料具有良好的吸声功能据居室内?#23500;?#28165;晰程度的研究表明在由木质材料装修的室内与混凝土造居室内声音的回?#38382;?#38388;不同在混凝?#26174;?#23621;室内声音的回响时间约为0.4一0.6秒而在木造居室内约为0.2一0.4秒如果有两组以上的人在同一居室内?#23500;?#21017;在混凝土造居室内?#23500;?#26131;被干扰的程度大于木造居室这是因为木质材料具有良好的吸音性而声波遇到坚硬的混凝土墙会发生?#29943;?#23548;致回响因而引起居室内不同声音的混杂形成噪声影响人们的听觉感受

        通常单层木质材料由于密度较低而导致隔声性能?#21916;?#19968;般不宜用单层木质材料作隔声墙可采用双层亘台结构通常面层材料采用密度较大的木质人造板中间为空气层以提高隔声性能如木质材料用作地板可采用弹性材料作面层减弱?#19981;?#22320;面的能量面层法或木质地板下构筑龙青形成浮筑地板浮筑法以及楼板下设吊顶形成空气层吊顶法等以减轻因?#19981;?#24341;起的噪声 

        1.3           光学视觉特性 

        近年来随着办公室自动化的快速普及办公室的事务简化之余却引起了工作人?#24615;?#30524;睛疲劳的症状主要原因在于自动化所使用的电?#26434;?#20687;是由不连续的波状光线构成的?#36164;?#30524;睛感到疲劳人类的眼睛是很难配合着机械而改变其机能然而高科技的机器今后还将渐渐地普及到每个家庭因此为了创造一个舒适的视觉环境人们喜爱用具有自然色泽花纹图案的木材装点室内环境和制作室内用具木材相对其他材料具有视觉上优越性主要表现在木?#26408;?#26377;柔和的自然光泽通过对木材视觉物理量与感觉特性的研究表明木材颜色?#26893;?#33539;围为色相主要?#26893;?#22312;2.5Y一9.0R浅?#28982;?#19968;灰褐色以5YR一10YR?#28982;?#33394;居多明度主要集?#24615;?一8之间纯度主要位于3一6之间其次木材具有吸收紫外线?#29943;?#32418;外线的功能虽然紫外线380mm以下和红外线780mm以上是肉眼看不见的但对人体的影响不可忽视木材可以吸收阳光中的紫外线减少紫外线对人体的危害同时木材又能?#29943;?#32418;外线这与木材会给人带采温暖感有直接联系木材是多孔性材料表面会形成小的?#32426;?#22312;光线的照射下会?#20107;瓷?#29616;象或吸收部分光线所以会使令?#25628;?#26197;的光线变得柔和因此木制桌面壁面对干工作人员的视觉神经?#30899;?#26368;小

        2       室内木质环境研究的发展前景 

        木质材料研究的发展与社会经济和资源环境的发展紧密相关新的生长点和交叉点?#27426;?#20986;现并?#27426;?#21521;其他相关学科?#30001;?#36825;?#21364;?#36827;了木质材料研究自身的发展又丰富了森林科学和材料科学的内涵概括起来木质材料研究的发展趋势有四个方面   

        一是木材科学研究的范围和对象?#27426;?#25193;大从传统的木材构造物理力学化学缺陷和材质改进扩大到生物学林学和加工利用学研究对象扩展到竹材藤材及其他禾本草本植物和藻类植物木材科学正向植物材料学方向发展  

         二是木质材料研究与相关学科?#27426;?#20132;叉渗透新的学科增长点?#27426;?#20986;现木材加工学与复合材料学相结合向木基复合材料学和木质重组材料学方向发展木材机?#23548;?#24037;学与先进制造技术相结合向木制品先进制造技术学方向发展木材加工学与生态环境材料学相结合向木质生态环境材料学方向发展木结构工程学与环境学相结合向木结构环境工程学方向发展木材化学与化学工程学相结合向木材化学加工学方向发展   

        三是木质材料研?#23380;?#37325;应用先进的研究方法和分析仪器?#27426;ϼ由?#23545;木质材料的认识计算机仿真模拟隧道扫描电子显微镜固态与液态核磁共振仪计算机图像分析处理技术气质联用仪动态热机械分析仪原子表面力分析仪和模型化合物等的应用以及各类木质材料数学模型的建立使研究木质材料的成分结构工艺和性能的关系和研究木材化学成分与微生物酶和其他材料的反应成为可能   

        四是木质材料研究不但注重其基本性质的改进还注重赋予其新的功能木材的基本性质得到很大的改进其易腐性易燃性尺寸不稳定性各向异性变异性得到很大改善木材陶瓷被赋予新的硬度摩擦性磨耗性以及远红外线放射性和吸收性木质导电材料被赋予新的导电性电?#29260;?#34109;性和体积电阻?#30465;?/p>

        3       总结 

        木材是一种来?#26434;?#21487;再生资源的传统材料生态环境协调性最好却时常被人忽视木材工业是非常传统的工业但也是现代林业和现代材料工业的重耍组成部分担负着向社会提供木质材料及其制品为林业产?#21040;?#35774;和林业可恃续发展提供经济  

        可?#36816;?#26408;质环境学正处于一个方兴未艾的阶?#21361;?#25105;国在这方面的工作刚刚起步所 以首先应立足于基础性的研究而后再进行综合性的调查研究以争取在这一崭新的研 究领域取得新的?#40644;?#21644;进展


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