高校室内木质化空间的心理增益探析

李静，徐洪澎，张超，陈思妮

0 引言

当今人们的生活节奏不断加快，多数人80%～90%的时间在室内度过[1-2]，过载的工作负荷使人们长期处于持续心理消耗状态[3]。尤其是大学校园被称作 “信息超载”（Information overload）的高压环境，出现心理问题的学生数量逐年增长，亟需进行及时的心理恢复[4-5]。自然环境被认为是具有高恢复性品质的优质资源，但在实际生活中学生接触自然的时间有限。高校室内空间作为在校大学生日常活动的主要载体，其自然性和恢复性品质需求日渐突出。在此背景下，“亲自然设计”（Biophilic Design）[6]这一基于人对自然环境的进化反应，通过设计途径使建筑环境也能为人提供类似于自然环境的心理益处的学说为我们提供了一个解决问题的视角。

木材作为自然产物，具备环境友好和生物友好的双重属性特征[7-8]，将木材应用于室内空间具有显著的亲自然设计优势[9-10]。目前已有的木质环境心理益处相关研究证明了室内应用木材对人的健康和福祉有提升作用[11-12]，但尚缺少从作用机制层面的探讨和解析，以及强化其积极效益的指导策略。因此本文借助亲自然设计视角，采用量化方法对木质环境的恢复性研究，能够直接检测木材作为建筑材料对提升室内环境恢复性品质的影响及作用机制，对于强化其心理增益优势的设计方法具有指导意义。

本文首先从理论层面解析木质空间提供心理增益的原理，调查学生对校园室内木质化空间的需求；进一步以英属哥伦比亚大学校园木构空间为例，通过开放性访谈的方式了解校园室内木质化空间的受众偏好；同时，通过评测量表法探究木构形式变化对心理增益的影响规律。

1 木质室内空间心理增益原理阐释

根据日本福祉大学（Nihon Fukushi University）坂口大史（Sakaguti Hiroshi）教授在讲座中对建筑物木质化的界定及表现形式的描述，室内空间木质化即室内有可视的木质界面，包括仅结构（承重、围护结构）木质化（图1）、仅饰面（家具、部品）木质化（图2）、结构和饰面木质化（图3）。现代木材具有尺寸稳定和防火等性能优势[13-14]，同时其种类丰富并具有极强的可塑性[15-16]，这些都为室内空间木质化提供了现实条件。

1 仅结构木质化，来源：https://p0.ssl.qhimgs1.com/sdr/400__/t01dc8646b41583a940.jpg

2 仅饰面木质化，来源：https://oss.gooood.cn/uploads/2022/08/9makio-housemalaysia-by-fabian-tan-architect.jpg

3 木结构和饰面一体化，来源：https://www.archpaper.com/wpcontent/uploads/2021/02/MGA_OSU_Peavy_JoshPartee.jpg

1.1 木质室内空间亲自然设计优势

亲自然性是人类长期适应自然环境所形成的本能属性，是人的基本心理需求之一[17]。具有自然性的环境对人具有积极的心理作用[18-19]。针对生活节奏加快导致人与自然日益疏离的现实问题，亲生物设计理论（Biophilic Design Theory，简称BDT）强调通过设计增加建筑环境的自然性，以满足在快节奏的城市生活中人们对自然的情感需求，也被称为亲自然设计理论[20]。BDT 给出了亲自然设计的3 种模式——空间中的自然元素、自然类比和自然性的空间[6,17]，为如何将自然的益处带入室内提供了方向和指导。木材自身的结子、材色、纹理均为自然的印记，暗示着使用者与大自然的联系，因而木材被视为亲自然设计的理想材料[18]。首先，木材具有自然形成的、和谐统一的纹理模式，用作建筑结构更能增加室内空间的秩序性；其次，木材类型丰富、可塑性强，易于进行仿生等自然类比设计，增加人们在室内空间对自然的间接体验；再次，长期以来，木材在人类历史演进的过程中被用作庇护所、工具、容器等，木材可谓见证了人类的进化过程，所以木质空间更容易给人带来安全感和亲切感，契合自然性的空间品质。可见，室内空间木质化设计具有显著的自然性优势（图4）。

1.2 木质室内空间心理增益的关键

自然性是环境提供心理益处的重要条件[21-22]，目前公认的自然需求理论主要有环境偏好理论（Environmental Preference Theory，简称EPT）、减压理论（Pressure Reduction Theory，简称PRT）和注意力恢复理论（Attention Recovery Theory，简称ART）。其中，EPT 描述了人们对自然和有利环境的偏好，以及形成偏好的环境特征（秩序性、复杂性、易读性和神秘性）[23]；PRT 认为观看自然可以在生物反馈通道中降低压力感知，并指出如果环境特征有个体偏好的要素存在，能够符合心理条件，如环境表现出一定的复杂性和秩序性，则可以减轻压力感受[24]；ART 认为自然环境可以缓解注意力疲劳，而且这种心理益处也体现在建筑环境中，同时指出恢复性环境的4 种属性特征（引离性、迷恋性、兼容性和延展性）[25]。综合上述3 种理论的主要观点可知，环境提供心理增益的关键是能够让人产生自然感、偏好和恢复可能性体验。其中，自然感和偏好被认为是潜在心理益处的衡量指标[26-27]，也是环境具有恢复性的前提条件[28-29]，但也有学者指出是因环境让人有了恢复性体验，才会产生喜爱之情[30]。本研究将重点关注木构设计差异如何影响人对空间的自然感、偏好和恢复可能性评价。

2 高校室内木质化空间需求调查

调查的主要目的是观察校园室内空间可视木材对环境评价的影响和学生对校园室内空间木质化的态度。此外，也让受访者评估了自身心理消耗和压力状态，寻求恢复的意识和时间自由度。基于研究目的，设计了一份包含10 个测度项的问卷。其中，9 项评分题采用5 级李克特刻度，1 项主观问答题为“希望在校园的哪些空间中应用木材”。

2.1 问卷发放与回收

数据收集工作通过线下和网络两种途径进行，采用偶遇法（Accidental Sampling）和滚雪球式（Snowballing Distribution）分发程序进行问卷发放，共回收问卷544 份。首先，删除只做评分题、问答题未完成以及答非所问的问卷，剩余有效问卷509 份，有效率93.57%。

2.2 数据分析结果

2.2.1 校园室内环境的恢复性作用缺乏

调查结果显示，大部分受访者均处于持续心理消耗状态。其中，75.4%的受访者明确表示压力较大或非常大，69.2%的受访者表示存在注意力障碍；有81.9%的受访者表示恢复需求较大或非常大，但有近50%的人表示缺少到户外进行放松的时间。在校园室内环境满意度和恢复可能性的评估中，只有少部分的受访者（17.6%）表示满意或非常满意，而有半数以上的受访者（51.6%）表示校园室内空间的恢复可能性较低或完全没有恢复性（图5）。可见，校园室内空间承担着为学生提供被动式心理恢复的重任，但质量不被学生认可。

5 高校学生心理消耗状态和室内环境恢复可能性评估

2.2.2 室内应用木材的受众意愿

调查结果显示，增加学生接触绿植和木材的机会都可以有效提升校园室内环境满意度和恢复可能性评价（表1）。但是绿植容易受自然光和气候等条件的影响与限制，且需要人工养护，而应用木材的优势是更灵活，同时也是增加建筑碳汇的有效途径。调查结果也显示，有64.8%的受访者对校园室内空间应用木材有较强的意愿；同时有48.4%的受访者表示，在日常活动的室内空间中接触木材的机会很少（图6）。大部分被调查者希望在图书馆、自习室、教室、宿舍、食堂等各类空间中都应用木材。综上表明，通过应用木材改善校园室内环境的恢复性品质是有效途径，而且高校室内空间木质化具有较高的受众期望度。

表1 室内可视绿植和木材与环境满意度和恢复可能性评估的相关性

6 学生对校园环境应用木材的意向

3 高校室内木质化空间的心理增益评价

3.1 基于开放性访谈的木质空间受众偏好

本文以英属哥伦比亚大学（University of British Columbia，简称UBC）校园木质空间为例进行受众偏好调查主要出于以下3 点考虑：（1）UBC 作为全球顶级的综合研究型大学之一，是最早采用现代木材作为建筑主材料的国际高校[31]，据初步统计，校园内有建筑200 多栋，而木构建筑占总数的30%以上，其中遍布着北美领先的各式木构建筑典范[32]，校园木质空间功能包括自习室、餐厅、教室、中庭、活动中心、能源中心等（图7）；（2）UBC 每年都会接纳来自世界各地的现代木构建筑从业者到此进行参观和学习，具有一定的典型性和推广价值；（3）本文作者曾先后两次到UBC 进行木构建筑考察与学习，为本研究的开展提供了现实条件。

7 英属哥伦比亚大学校园室内木构空间a-18层学生公寓顶楼自习室，来源：https://www2.gov.bc.ca/assets/gov/environment/climatechange/cng/symposium/2017/04_brock_commons_tallwood_house_angelique_pilon.pdf b-公寓底层的开放式餐厅，来源：https://canadawood.cn/wp-content/uploads/2018/09/MKPhoto-3165_13689.jpeg，https://canadawood.cn/wp-content/uploads/2018/09/OrchardCommonsUBC_MichaelElkan_06_13667.jpeg c-学生活动中心d-林学院教室e-可持续性互动研究中心中庭，来源：https://www.naturallywood.com/sites/default/files/documents/resources/centrefor-interactive-research-on sustainability-casestudy.pdf f-校能源中心，来源：https://www.naturallywood.com/wp-content/uploads/UBC-Campus-Energy-Centre_Ema-Peter.jpg

通过实地考察发现，UBC 校园木质空间基本体现为木结构和饰面一体化，很好地展现了木结构建筑是如何节省装修成本的。为了调查结构木质化和仅饰面木质化的受众偏好情况，在对UBC 校园木构建筑进行考察的同时进行了一系列简短的自由访谈。受访者共21 人，其中有11人于2018-2019 年间对加拿大的现代木构建筑进行过实地考察，尤其是对UBC 校园木构建筑进行了较为详细的参观，另外10 人为在UBC 进行联合培养的博士研究生。在访谈开始前，先就室内空间木质化的表现形式向受访者进行简单地说明，包括木构空间和木饰空间两类，将木构空间界定为建筑承重、围护结构应用木材的室内空间，木饰空间界定为仅装饰、家具用木材的室内空间。访谈开始时，先假设受访者将在木构空间、木饰空间和无木空间中选择一类进行日常活动，要求其根据自己的喜好进行优选排序。然后就“UBC 校园内的木构空间和以往接触的木饰空间相比，在空间体验上有哪些差异？”这个问题对受访者展开问询，并记录形成文本数据。

在偏好排序中，所有受访者都将木构空间排在了第一位，同时有2/3 的人将木饰空间排在第二位（图8）。这说明在受众偏好上，木构空间＞木饰空间＞无木空间。接下来，针对受访者对木构空间和木饰空间的体验印象，整理出被提及的一些关键词（图9）。通过这些关键词可以了解到，木构空间相对于木饰空间而言具有如下优势：（1）木构空间被一致认为更具有秩序性和现代感、空间氛围更和谐、空间体验更通透、空间品质更高；（2）木构空间中的木材兼具结构和装饰的双重作用，空间的视觉冲击力和整体性更强；（3）木构空间应用木材的形式更为灵活、多样，空间表现更丰富。由于复杂性和秩序是亲自然设计模式——自然类比的主要设计要素，因此可以认为木构空间比木饰空间更具有自然性。

8 空间偏好排序

9 木构空间体验印象的语义关键词提取

3.2 木构形式变化对心理增益的影响

3.2.1 研究方法

（1）物质变量设定：本项研究中的物质变量为木构形式，体现为木材率（A）和木材应用位置（B）的共同变化，它们是已有研究发现和木构空间偏好有关的物质特征[27]。模拟的空间原型为某高校图书馆内的休闲讨论区，利用SketchUp 进行空间建模，通过虚拟植入不同的木构形式，生成用于评估的视觉图像，5 张视觉图像分别对应木构形式由简单到复杂的5 个变化水平（表2）。具体木构形式参考了前期的案例统计结果[8]，为了材质和光线的逼真模拟，图像中的木构元素也取自前期收集的案例效果图。此外，增设了一张没有应用木材的空间图像，对比观察木构空间的心理增益效果。

表2 木质空间界面变化的物质变量

（2）心理感量设定：在前文中依据相关理论总结了木质室内空间提供心理增益的关键是产生自然感、偏好和恢复可能性体验，因此设置了对自然感、偏好和恢复可能性的评估。此外，依据环境偏好理论和注意力恢复理论还设置了秩序感、复杂感、引离感、迷恋感和兼容感的评估。其中，秩序感和复杂感既是建成环境亲自然设计的感知要素，也是环境偏好的属性特征[20,23,25]，引离感、迷恋感和兼容感是恢复性环境的感知特征。综上，设定了8 个测度项用于心理增益评估（表3）。

表3 木构室内空间心理增益的测度项

（3）问卷设计与参与者招募：问卷为一个简短的Word 文件，参与者打开文件后，可以事先在一个视图内预览他们需要评价的所有图像（图10），采用这种视图布局方式，是为了形成视觉对比，使参与者对不同表征木构变化水平的视觉图像存在差异敏感。图像按顺序进行等比例放大处理，参与者在观看视觉图像后，被要求想象他/她在图像所示的空间中，然后针对表3中所示的测度项，依据自己的真实感受使用9 点李克特量表（0=一点也不，8=完全如此）进行评分。参与者均为高校学生，均有设计学相关背景，在收到实验邀请后，先要求提供一些背景信息，包括性别、学历以及是否实际接触过现代木构建筑（表4）。数据获取工作是通过微信进行的，问卷共发放39 份，回收率100%。

表4 参与者的基本情况

10 问卷中展示给参与者的评分视图

（4）统计分析：研究采用了描述性统计、相关分析和差异性检验的数据分析方法，采用SPSS22.0 进行，p＜0.05 具有统计学意义。通过对比室内木构形式发生变化前后各项心理感量获得的评分均值，分析木构设计差异对心理增益的影响。

3.2.2 结果分析

8 项环境心理增益感量，引离感、迷恋感、自然感、偏好和恢复可能性的评价均值在度量中值4 以上，秩序感、复杂感和兼容感的评价均值在度量中值4 以下，均在一个较大的范围内波动（s＞1.5）（表5）。这说明，高校室内木构空间普遍具有中等偏高的心理增益评价，而且不同表征木构形式的室内空间在提供心理增益上存在很大差异。各项心理感量之间存在较强的正二元相关关系，且都与木构变化存在显著正相关关系（p＜0.01）。这说明，秩序感和复杂感作为木构变化与自然感和偏好之间的中介变量起到了正性调节作用，引离感、迷恋感和兼容感作为木构变化与恢复可能性之间的中介变量起到了正性调节作用。此外，自然感和偏好与恢复可能性之间存在相当强的正相关关系（r＞0.7，p＜0.01）。即增加木构变化产生较高的秩序感和复杂感，从而产生较高的自然感和偏好，进而增加空间的恢复可能性体验。

表5 研究中变量间的相关性矩阵

通过配对样本t 检验观察了空间不同木构变化水平的心理增益评价，结果如图11 所示。对于无木空间和木构空间而言，后者获得的心理增益评价有显著提升（p＜ 0.01）；对于不同木构变化水平而言，中—高木构变化水平（L3～L5）明显优于低变化水平（L1～L2），即室内空间承重和围护结构同时应用木材的心理增益评价明显比仅承重结构应用木材高，因此在不受木材用量限制的情况下，应尽量在室内空间的多部位应用木材；对于多部位应用木材而言，在梁柱和屋面部位同时应用木材（对应L3）的心理增益最优，且木材用量比L4（梁柱、墙面和屋面应用木材）和L5（梁柱、墙面、屋面和地面应用木材）要少，是既具有高心理增益评价又相对节约木材的木构形式。

11 木构空间的心理效益随木构变化水平的变化趋势

4 结语

随着社会心理问题的日益凸显和对健康人居环境的迫切需求，木材作为绿色环保的生物质材料，在室内应用及带来的心理益处等方面越发受到重视。本文基于环境心理学相关理论阐释了室内木质化空间心理增益的原理，并探析了木质空间对于提升校园室内环境心理增益的作用。虽然木材在我国高校建筑中应用较为少见，但校园室内空间木质化有较高的受众期望。基于研究结果提出如下设计建议，以期提升木质化设计的心理增益能力。

（1）突出室内空间木质化设计的结构性表达。通过理论解析说明了木构空间具有自然类比的亲自然设计优势。偏好调查结果显示，学生普遍更喜欢室内侧外露木结构的木质空间（即木构空间）。因此，建议在建筑设计中采用木结构时尽量在室内空间外露，而在室内装修中应用木材时也应尽量增设木梁、木柱或木楼板等结构构件。

（2）强化室内空间木构设计的自然性表达。相关性分析结果显示，增加木构空间给人的自然感，可以显著提升偏好和恢复可能性评价。在具体设计中可以通过以下方式强化自然性：首先，强调木材的生命力体现，如适度凸显木结和木纹等视觉要素示意树木的生长过程；其次，以寓意自然的木构仿生设计凸显空间的自然性；再次，突出木构设计的秩序性和复杂性，如木构异形设计和在通高空间中的竖向延展。

（3）注重室内空间多结构部位应用木材。差异性分析结果显示，室内空间承重和围护结构同时应用木材的心理增益评价明显比只有承重结构应用木材高，因此在不受木材用量限制的情况下，应尽量在室内空间的多结构部位应用木材，在本研究只考虑常规木构形式的情况下，梁柱及屋面部位同时应用木材时心理增益最优。

本文从定性研究与定量研究的层面初步说明了校园室内木构空间的心理增益作用。后续研究需要关注纯木饰空间与纯木构和木饰+木构空间在提供心理增益上的作用差异。此外，还需从不同群体间的评价差异、多感官交互作用、多因素协同影响等方面进行拓展，探索健康目标下校园室内空间木质化设计原则及具体方法和路径。