高校室內木質化空間的心理增益探析

李靜，徐洪澎，張超，陳思妮

0 引言

當今人們的生活節奏不斷加快，多數人80%～90%的時間在室內度過[1-2]，過載的工作負荷使人們長期處于持續心理消耗狀態[3]。尤其是大學校園被稱作 “信息超載”（Information overload）的高壓環境，出現心理問題的學生數量逐年增長，亟需進行及時的心理恢復[4-5]。自然環境被認為是具有高恢復性品質的優質資源，但在實際生活中學生接觸自然的時間有限。高校室內空間作為在校大學生日常活動的主要載體，其自然性和恢復性品質需求日漸突出。在此背景下，“親自然設計”（Biophilic Design）[6]這一基于人對自然環境的進化反應，通過設計途徑使建筑環境也能為人提供類似于自然環境的心理益處的學說為我們提供了一個解決問題的視角。

木材作為自然產物，具備環境友好和生物友好的雙重屬性特征[7-8]，將木材應用于室內空間具有顯著的親自然設計優勢[9-10]。目前已有的木質環境心理益處相關研究證明了室內應用木材對人的健康和福祉有提升作用[11-12]，但尚缺少從作用機制層面的探討和解析，以及強化其積極效益的指導策略。因此本文借助親自然設計視角，采用量化方法對木質環境的恢復性研究，能夠直接檢測木材作為建筑材料對提升室內環境恢復性品質的影響及作用機制，對于強化其心理增益優勢的設計方法具有指導意義。

本文首先從理論層面解析木質空間提供心理增益的原理，調查學生對校園室內木質化空間的需求；進一步以英屬哥倫比亞大學校園木構空間為例，通過開放性訪談的方式了解校園室內木質化空間的受眾偏好；同時，通過評測量表法探究木構形式變化對心理增益的影響規律。

1 木質室內空間心理增益原理闡釋

根據日本福祉大學（Nihon Fukushi University）坂口大史（Sakaguti Hiroshi）教授在講座中對建筑物木質化的界定及表現形式的描述，室內空間木質化即室內有可視的木質界面，包括僅結構（承重、圍護結構）木質化（圖1）、僅飾面（家具、部品）木質化（圖2）、結構和飾面木質化（圖3）。現代木材具有尺寸穩定和防火等性能優勢[13-14]，同時其種類豐富并具有極強的可塑性[15-16]，這些都為室內空間木質化提供了現實條件。

1 僅結構木質化，來源：https://p0.ssl.qhimgs1.com/sdr/400__/t01dc8646b41583a940.jpg

2 僅飾面木質化，來源：https://oss.gooood.cn/uploads/2022/08/9makio-housemalaysia-by-fabian-tan-architect.jpg

3 木結構和飾面一體化，來源：https://www.archpaper.com/wpcontent/uploads/2021/02/MGA_OSU_Peavy_JoshPartee.jpg

1.1 木質室內空間親自然設計優勢

親自然性是人類長期適應自然環境所形成的本能屬性，是人的基本心理需求之一[17]。具有自然性的環境對人具有積極的心理作用[18-19]。針對生活節奏加快導致人與自然日益疏離的現實問題，親生物設計理論（Biophilic Design Theory，簡稱BDT）強調通過設計增加建筑環境的自然性，以滿足在快節奏的城市生活中人們對自然的情感需求，也被稱為親自然設計理論[20]。BDT 給出了親自然設計的3 種模式——空間中的自然元素、自然類比和自然性的空間[6,17]，為如何將自然的益處帶入室內提供了方向和指導。木材自身的結子、材色、紋理均為自然的印記，暗示著使用者與大自然的聯系，因而木材被視為親自然設計的理想材料[18]。首先，木材具有自然形成的、和諧統一的紋理模式，用作建筑結構更能增加室內空間的秩序性；其次，木材類型豐富、可塑性強，易于進行仿生等自然類比設計，增加人們在室內空間對自然的間接體驗；再次，長期以來，木材在人類歷史演進的過程中被用作庇護所、工具、容器等，木材可謂見證了人類的進化過程，所以木質空間更容易給人帶來安全感和親切感，契合自然性的空間品質。可見，室內空間木質化設計具有顯著的自然性優勢（圖4）。

1.2 木質室內空間心理增益的關鍵

自然性是環境提供心理益處的重要條件[21-22]，目前公認的自然需求理論主要有環境偏好理論（Environmental Preference Theory，簡稱EPT）、減壓理論（Pressure Reduction Theory，簡稱PRT）和注意力恢復理論（Attention Recovery Theory，簡稱ART）。其中，EPT 描述了人們對自然和有利環境的偏好，以及形成偏好的環境特征（秩序性、復雜性、易讀性和神秘性）[23]；PRT 認為觀看自然可以在生物反饋通道中降低壓力感知，并指出如果環境特征有個體偏好的要素存在，能夠符合心理條件，如環境表現出一定的復雜性和秩序性，則可以減輕壓力感受[24]；ART 認為自然環境可以緩解注意力疲勞，而且這種心理益處也體現在建筑環境中，同時指出恢復性環境的4 種屬性特征（引離性、迷戀性、兼容性和延展性）[25]。綜合上述3 種理論的主要觀點可知，環境提供心理增益的關鍵是能夠讓人產生自然感、偏好和恢復可能性體驗。其中，自然感和偏好被認為是潛在心理益處的衡量指標[26-27]，也是環境具有恢復性的前提條件[28-29]，但也有學者指出是因環境讓人有了恢復性體驗，才會產生喜愛之情[30]。本研究將重點關注木構設計差異如何影響人對空間的自然感、偏好和恢復可能性評價。

2 高校室內木質化空間需求調查

調查的主要目的是觀察校園室內空間可視木材對環境評價的影響和學生對校園室內空間木質化的態度。此外，也讓受訪者評估了自身心理消耗和壓力狀態，尋求恢復的意識和時間自由度。基于研究目的，設計了一份包含10 個測度項的問卷。其中，9 項評分題采用5 級李克特刻度，1 項主觀問答題為“希望在校園的哪些空間中應用木材”。

2.1 問卷發放與回收

數據收集工作通過線下和網絡兩種途徑進行，采用偶遇法（Accidental Sampling）和滾雪球式（Snowballing Distribution）分發程序進行問卷發放，共回收問卷544 份。首先，刪除只做評分題、問答題未完成以及答非所問的問卷，剩余有效問卷509 份，有效率93.57%。

2.2 數據分析結果

2.2.1 校園室內環境的恢復性作用缺乏

調查結果顯示，大部分受訪者均處于持續心理消耗狀態。其中，75.4%的受訪者明確表示壓力較大或非常大，69.2%的受訪者表示存在注意力障礙；有81.9%的受訪者表示恢復需求較大或非常大，但有近50%的人表示缺少到戶外進行放松的時間。在校園室內環境滿意度和恢復可能性的評估中，只有少部分的受訪者（17.6%）表示滿意或非常滿意，而有半數以上的受訪者（51.6%）表示校園室內空間的恢復可能性較低或完全沒有恢復性（圖5）。可見，校園室內空間承擔著為學生提供被動式心理恢復的重任，但質量不被學生認可。

5 高校學生心理消耗狀態和室內環境恢復可能性評估

2.2.2 室內應用木材的受眾意愿

調查結果顯示，增加學生接觸綠植和木材的機會都可以有效提升校園室內環境滿意度和恢復可能性評價（表1）。但是綠植容易受自然光和氣候等條件的影響與限制，且需要人工養護，而應用木材的優勢是更靈活，同時也是增加建筑碳匯的有效途徑。調查結果也顯示，有64.8%的受訪者對校園室內空間應用木材有較強的意愿；同時有48.4%的受訪者表示，在日常活動的室內空間中接觸木材的機會很少（圖6）。大部分被調查者希望在圖書館、自習室、教室、宿舍、食堂等各類空間中都應用木材。綜上表明，通過應用木材改善校園室內環境的恢復性品質是有效途徑，而且高校室內空間木質化具有較高的受眾期望度。

表1 室內可視綠植和木材與環境滿意度和恢復可能性評估的相關性

6 學生對校園環境應用木材的意向

3 高校室內木質化空間的心理增益評價

3.1 基于開放性訪談的木質空間受眾偏好

本文以英屬哥倫比亞大學（University of British Columbia，簡稱UBC）校園木質空間為例進行受眾偏好調查主要出于以下3 點考慮：（1）UBC 作為全球頂級的綜合研究型大學之一，是最早采用現代木材作為建筑主材料的國際高校[31]，據初步統計，校園內有建筑200 多棟，而木構建筑占總數的30%以上，其中遍布著北美領先的各式木構建筑典范[32]，校園木質空間功能包括自習室、餐廳、教室、中庭、活動中心、能源中心等（圖7）；（2）UBC 每年都會接納來自世界各地的現代木構建筑從業者到此進行參觀和學習，具有一定的典型性和推廣價值；（3）本文作者曾先后兩次到UBC 進行木構建筑考察與學習，為本研究的開展提供了現實條件。

7 英屬哥倫比亞大學校園室內木構空間a-18層學生公寓頂樓自習室，來源：https://www2.gov.bc.ca/assets/gov/environment/climatechange/cng/symposium/2017/04_brock_commons_tallwood_house_angelique_pilon.pdf b-公寓底層的開放式餐廳，來源：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-學生活動中心d-林學院教室e-可持續性互動研究中心中庭，來源：https://www.naturallywood.com/sites/default/files/documents/resources/centrefor-interactive-research-on sustainability-casestudy.pdf f-校能源中心，來源：https://www.naturallywood.com/wp-content/uploads/UBC-Campus-Energy-Centre_Ema-Peter.jpg

通過實地考察發現，UBC 校園木質空間基本體現為木結構和飾面一體化，很好地展現了木結構建筑是如何節省裝修成本的。為了調查結構木質化和僅飾面木質化的受眾偏好情況，在對UBC 校園木構建筑進行考察的同時進行了一系列簡短的自由訪談。受訪者共21 人，其中有11人于2018-2019 年間對加拿大的現代木構建筑進行過實地考察，尤其是對UBC 校園木構建筑進行了較為詳細的參觀，另外10 人為在UBC 進行聯合培養的博士研究生。在訪談開始前，先就室內空間木質化的表現形式向受訪者進行簡單地說明，包括木構空間和木飾空間兩類，將木構空間界定為建筑承重、圍護結構應用木材的室內空間，木飾空間界定為僅裝飾、家具用木材的室內空間。訪談開始時，先假設受訪者將在木構空間、木飾空間和無木空間中選擇一類進行日常活動，要求其根據自己的喜好進行優選排序。然后就“UBC 校園內的木構空間和以往接觸的木飾空間相比，在空間體驗上有哪些差異？”這個問題對受訪者展開問詢，并記錄形成文本數據。

在偏好排序中，所有受訪者都將木構空間排在了第一位，同時有2/3 的人將木飾空間排在第二位（圖8）。這說明在受眾偏好上，木構空間＞木飾空間＞無木空間。接下來，針對受訪者對木構空間和木飾空間的體驗印象，整理出被提及的一些關鍵詞（圖9）。通過這些關鍵詞可以了解到，木構空間相對于木飾空間而言具有如下優勢：（1）木構空間被一致認為更具有秩序性和現代感、空間氛圍更和諧、空間體驗更通透、空間品質更高；（2）木構空間中的木材兼具結構和裝飾的雙重作用，空間的視覺沖擊力和整體性更強；（3）木構空間應用木材的形式更為靈活、多樣，空間表現更豐富。由于復雜性和秩序是親自然設計模式——自然類比的主要設計要素，因此可以認為木構空間比木飾空間更具有自然性。

8 空間偏好排序

9 木構空間體驗印象的語義關鍵詞提取

3.2 木構形式變化對心理增益的影響

3.2.1 研究方法

（1）物質變量設定：本項研究中的物質變量為木構形式，體現為木材率（A）和木材應用位置（B）的共同變化，它們是已有研究發現和木構空間偏好有關的物質特征[27]。模擬的空間原型為某高校圖書館內的休閑討論區，利用SketchUp 進行空間建模，通過虛擬植入不同的木構形式，生成用于評估的視覺圖像，5 張視覺圖像分別對應木構形式由簡單到復雜的5 個變化水平（表2）。具體木構形式參考了前期的案例統計結果[8]，為了材質和光線的逼真模擬，圖像中的木構元素也取自前期收集的案例效果圖。此外，增設了一張沒有應用木材的空間圖像，對比觀察木構空間的心理增益效果。

表2 木質空間界面變化的物質變量

（2）心理感量設定：在前文中依據相關理論總結了木質室內空間提供心理增益的關鍵是產生自然感、偏好和恢復可能性體驗，因此設置了對自然感、偏好和恢復可能性的評估。此外，依據環境偏好理論和注意力恢復理論還設置了秩序感、復雜感、引離感、迷戀感和兼容感的評估。其中，秩序感和復雜感既是建成環境親自然設計的感知要素，也是環境偏好的屬性特征[20,23,25]，引離感、迷戀感和兼容感是恢復性環境的感知特征。綜上，設定了8 個測度項用于心理增益評估（表3）。

表3 木構室內空間心理增益的測度項

（3）問卷設計與參與者招募：問卷為一個簡短的Word 文件，參與者打開文件后，可以事先在一個視圖內預覽他們需要評價的所有圖像（圖10），采用這種視圖布局方式，是為了形成視覺對比，使參與者對不同表征木構變化水平的視覺圖像存在差異敏感。圖像按順序進行等比例放大處理，參與者在觀看視覺圖像后，被要求想象他/她在圖像所示的空間中，然后針對表3中所示的測度項，依據自己的真實感受使用9 點李克特量表（0=一點也不，8=完全如此）進行評分。參與者均為高校學生，均有設計學相關背景，在收到實驗邀請后，先要求提供一些背景信息，包括性別、學歷以及是否實際接觸過現代木構建筑（表4）。數據獲取工作是通過微信進行的，問卷共發放39 份，回收率100%。

表4 參與者的基本情況

10 問卷中展示給參與者的評分視圖

（4）統計分析：研究采用了描述性統計、相關分析和差異性檢驗的數據分析方法，采用SPSS22.0 進行，p＜0.05 具有統計學意義。通過對比室內木構形式發生變化前后各項心理感量獲得的評分均值，分析木構設計差異對心理增益的影響。

3.2.2 結果分析

8 項環境心理增益感量，引離感、迷戀感、自然感、偏好和恢復可能性的評價均值在度量中值4 以上，秩序感、復雜感和兼容感的評價均值在度量中值4 以下，均在一個較大的范圍內波動（s＞1.5）（表5）。這說明，高校室內木構空間普遍具有中等偏高的心理增益評價，而且不同表征木構形式的室內空間在提供心理增益上存在很大差異。各項心理感量之間存在較強的正二元相關關系，且都與木構變化存在顯著正相關關系（p＜0.01）。這說明，秩序感和復雜感作為木構變化與自然感和偏好之間的中介變量起到了正性調節作用，引離感、迷戀感和兼容感作為木構變化與恢復可能性之間的中介變量起到了正性調節作用。此外，自然感和偏好與恢復可能性之間存在相當強的正相關關系（r＞0.7，p＜0.01）。即增加木構變化產生較高的秩序感和復雜感，從而產生較高的自然感和偏好，進而增加空間的恢復可能性體驗。

表5 研究中變量間的相關性矩陣

通過配對樣本t 檢驗觀察了空間不同木構變化水平的心理增益評價，結果如圖11 所示。對于無木空間和木構空間而言，后者獲得的心理增益評價有顯著提升（p＜ 0.01）；對于不同木構變化水平而言，中—高木構變化水平（L3～L5）明顯優于低變化水平（L1～L2），即室內空間承重和圍護結構同時應用木材的心理增益評價明顯比僅承重結構應用木材高，因此在不受木材用量限制的情況下，應盡量在室內空間的多部位應用木材；對于多部位應用木材而言，在梁柱和屋面部位同時應用木材（對應L3）的心理增益最優，且木材用量比L4（梁柱、墻面和屋面應用木材）和L5（梁柱、墻面、屋面和地面應用木材）要少，是既具有高心理增益評價又相對節約木材的木構形式。

11 木構空間的心理效益隨木構變化水平的變化趨勢

4 結語

隨著社會心理問題的日益凸顯和對健康人居環境的迫切需求，木材作為綠色環保的生物質材料，在室內應用及帶來的心理益處等方面越發受到重視。本文基于環境心理學相關理論闡釋了室內木質化空間心理增益的原理，并探析了木質空間對于提升校園室內環境心理增益的作用。雖然木材在我國高校建筑中應用較為少見，但校園室內空間木質化有較高的受眾期望。基于研究結果提出如下設計建議，以期提升木質化設計的心理增益能力。

（1）突出室內空間木質化設計的結構性表達。通過理論解析說明了木構空間具有自然類比的親自然設計優勢。偏好調查結果顯示，學生普遍更喜歡室內側外露木結構的木質空間（即木構空間）。因此，建議在建筑設計中采用木結構時盡量在室內空間外露，而在室內裝修中應用木材時也應盡量增設木梁、木柱或木樓板等結構構件。

（2）強化室內空間木構設計的自然性表達。相關性分析結果顯示，增加木構空間給人的自然感，可以顯著提升偏好和恢復可能性評價。在具體設計中可以通過以下方式強化自然性：首先，強調木材的生命力體現，如適度凸顯木結和木紋等視覺要素示意樹木的生長過程；其次，以寓意自然的木構仿生設計凸顯空間的自然性；再次，突出木構設計的秩序性和復雜性，如木構異形設計和在通高空間中的豎向延展。

（3）注重室內空間多結構部位應用木材。差異性分析結果顯示，室內空間承重和圍護結構同時應用木材的心理增益評價明顯比只有承重結構應用木材高，因此在不受木材用量限制的情況下，應盡量在室內空間的多結構部位應用木材，在本研究只考慮常規木構形式的情況下，梁柱及屋面部位同時應用木材時心理增益最優。

本文從定性研究與定量研究的層面初步說明了校園室內木構空間的心理增益作用。后續研究需要關注純木飾空間與純木構和木飾+木構空間在提供心理增益上的作用差異。此外，還需從不同群體間的評價差異、多感官交互作用、多因素協同影響等方面進行拓展，探索健康目標下校園室內空間木質化設計原則及具體方法和路徑。