DOI: https://doi.org/10.1186/s10086-025-02191-3
تاريخ النشر: 2025-04-19
المؤلف: Zhenyun Du وآخرون
الموضوع الرئيسي: إدراك اللون والتصميم
نظرة عامة
في هذه الدراسة، استكشف المؤلفون التأثيرات النفسية والفسيولوجية لتركيبات المواد المتكاملة مع الخشب، معالجين فجوة في الأدبيات الحالية التي تركزت بشكل أساسي على المواد الخشبية الفردية. أنشأوا 22 نموذجًا للمواد تجمع بين الخشب والقماش، والبلاط، والدهان، مع التلاعب بعوامل مثل تغطية الخشب، وتنوع المواد، ومستويات السطوع. قام أربعة وأربعون مشاركًا بتقييم هذه النماذج، وتم قياس استجاباتهم النفسية من خلال مقاييس الفرق الدلالي وتم تسجيل الاستجابات الفسيولوجية عبر توصيل الجلد ودرجة الحرارة. أشارت النتائج إلى أن الخشب كان يُعتبر المادة الأكثر دفئًا، مع زيادة إدراك الدفء بالتوازي مع تغطية الخشب. تم تصنيف النماذج الساطعة على أنها الأكثر جاذبية، بينما وُجد أن الألوان المتوسطة إلى الداكنة كانت مثيرة. ومن المثير للاهتمام، أنه بينما كان القماش هو المادة الفردية الأكثر جاذبية، فإن جاذبيته تضاءلت عند دمجه مع الخشب.
كما كشفت النتائج عن اختلافات بين الجنسين في تفضيلات المواد، حيث قيمت النساء القماش والبلاط على أنهما أكثر جاذبية من الرجال، بينما قيمت الخشب والدهان بشكل أقل إيجابية. فضلت النساء الألوان الساطعة واعتبرن النماذج ذات تغطية الخشب العالية (70-100%) أكثر خشونة مقارنة بالرجال. هذه الرؤى مهمة للمصممين والمعماريين الذين يسعون لتعزيز الرفاهية من خلال تركيبات المواد الاستراتيجية في البيئات المبنية. تؤكد الدراسة على أهمية النظر بعناية في المواد المصاحبة عند دمج الخشب، مقترحة أن الأبحاث المستقبلية يجب أن تحقق بشكل أكبر في التركيبات المثلى للمواد وتأثير العوامل السياقية والثقافية على تفضيلات المواد.
مقدمة
تسلط مقدمة ورقة البحث الضوء على الفوائد المتعددة للخشب في التصميم المعماري، مع التأكيد على دوره في تعزيز رفاهية السكان وجمالية البيئة. تساهم الخصائص الفريدة للخشب، بما في ذلك العزل الحراري وامتصاص الصوت، في خلق بيئات داخلية مريحة. تشير الورقة إلى نظرية البيوفيلية، التي تفترض أن البشر لديهم ميل فطري للعناصر الطبيعية، مما يشير إلى أن التعرض للخشب يمكن أن يخفف من التوتر ويحسن الصحة النفسية والفسيولوجية، خاصة في البيئات الحضرية التي تتميز بعناصر تصميم قاسية. يتم الاستشهاد بالدراسات التجريبية لإظهار الاستجابات العاطفية والفسيولوجية الإيجابية التي يثيرها الخشب مقارنة بالمواد غير الخشبية، مع الإشارة إلى أن بيئات الخشب تعزز مستويات أقل من التعب، وتحسن الأداء المعرفي، وتوفر راحة حرارية أكبر.
على الرغم من الفوائد المعروفة للخشب، تشير المقدمة إلى التباين في الاستجابات بناءً على خصائص معينة مثل السطوع والتغطية. بينما تشير بعض الدراسات إلى تفضيل درجات الخشب الداكنة، تشير دراسات أخرى إلى أن الدرجات المتوسطة أو الفاتحة تُقيّم بشكل أكثر إيجابية. تناقش الورقة أيضًا أهمية تركيبات المواد في البيئات المبنية، حيث تتضمن التطبيقات الواقعية غالبًا مواد متعددة، مثل القماش والبلاط، التي تمتلك خصائص لمسية وحرارية مميزة. يجادل المؤلفون بضرورة التحقيق في هذه التركيبات لفهم تأثيرها الجماعي على الاستجابات البشرية، مقترحين أن التكامل التآزري للخشب مع مواد أخرى يمكن أن يعزز استراتيجيات التصميم في العمارة والتصميم الداخلي. تهدف الدراسة إلى تحليل منهجي لكيفية تأثير سطوع الخشب وتغطيته، بالتزامن مع مواد أخرى، على النتائج النفسية والفسيولوجية، ساعية في النهاية إلى إبلاغ أساليب التصميم الأكثر فعالية.
الطرق
في هذه الدراسة، تم استخدام تصميم تجريبي داخل الموضوع لتقييم تأثير دمج الخشب مع مواد مختلفة. قام المشاركون بتقييم أزواج الصفات أثناء ملاحظتهم لنماذج المواد، مع تسجيل نشاطهم الكهربائي الجلدي (EDA) ودرجة حرارة الجلد (ST) في نفس الوقت. تم إجراء التجارب في بيئة مختبرية محكومة، مما يضمن ظروف إضاءة ودرجة حرارة متسقة، بمتوسط درجة حرارة هواء 24.4 ± 0.3 °م، متوافقة مع معايير ASHRAE. تم استخدام كشك عرض لتقديم النماذج تحت ظروف إضاءة موحدة، باستخدام محاكي D50 عند 750 lx، وهو الأمثل للمهام الدقيقة في النجارة.
ركز التحليل على استجابات المشاركين لتركيبات المواد المختلفة مع الخشب، كاشفًا أن تأثيرات المواد الفردية لا تنطبق بالضرورة عند دمجها. على سبيل المثال، أدى دمج الخشب مع القماش إلى انخفاض الجاذبية والدفء مقارنة بالخشب وحده (p < 0.05)، على الرغم من التقييمات العالية للقماش في تقييمات المواد الفردية. بالإضافة إلى ذلك، أثار دمج الخشب والقماش استجابات أكثر تحفيزًا من أي من المواد بشكل فردي. بينما كانت درجة حرارة الجلد أعلى للخشب وحده، انخفضت عند دمجه مع القماش، على الرغم من أن هذه التغيرات الفسيولوجية لم تكن ذات دلالة إحصائية. يشير هذا إلى أن تفاعل المواد يمكن أن يؤثر بشكل كبير على كل من الإدراكات الذاتية والاستجابات الفسيولوجية.
النتائج
يقدم قسم “النتائج” نتائج الدراسة، مسلطًا الضوء على النتائج الرئيسية المستمدة من التحليل الذي تم إجراؤه. تشير البيانات إلى وجود ارتباط كبير بين المتغيرات قيد التحقيق، حيث أسفرت الاختبارات الإحصائية عن قيم p أقل من 0.05، مما يشير إلى أن التأثيرات الملحوظة من غير المحتمل أن تكون ناتجة عن الصدفة.
بالإضافة إلى ذلك، تُظهر النتائج أن التدخل المطبق أدى إلى تحسينات قابلة للقياس في المقاييس المستهدفة، مع حساب أحجام التأثير لت quantifying مدى هذه التغيرات. تمثل الرسوم البيانية، مثل المخططات والرسوم البيانية، هذه النتائج بشكل أكبر، مما يوفر ملخصًا بصريًا لاتجاهات البيانات ويدعم الاستنتاجات المستخلصة من التحليل. بشكل عام، تدعم النتائج الفرضيات المطروحة في بداية الدراسة، مما يعزز صحة نهج البحث وآثاره على هذا المجال.
المناقشة
في هذه الدراسة، استكشف المؤلفون الاستجابات النفسية والفسيولوجية لتركيبات المواد المختلفة الموجودة عادة في البيئات الحضرية، مع التركيز بشكل خاص على الخشب، والقماش، والبلاط، والدهان. تم اختيار المواد بناءً على خصائصها المميزة، حيث كان القماش ناعمًا ومرنًا، والبلاط صلبًا وقويًا، والدهان عنصرًا محايدًا. استخدمت الدراسة تصميمًا منهجيًا لنماذج بحجم 300 × 300 مم، مما أنشأ تركيبات من مادة واحدة، ومادتين، وثلاث مواد بناءً على نسبة 70:15:15، والتي تم تعديلها من القاعدة التقليدية 70:20:10 لتبسيط التصميم التجريبي مع الحفاظ على التباين النسبي. تم أيضًا التلاعب بسطوع المواد، حيث تم تصنيف مستويات السطوع في فضاء لون CIE 1976 L*a*b* لتقييم تأثيرها على إدراكات المشاركين.
قيم المشاركون، الذين يتكونون من 44 طالبًا جامعيًا، المواد باستخدام مقياس فرق دلالي ثنائي الاتجاه، يقيس عوامل مثل الجاذبية، والتحفيز، والنعومة، والدفء. أشارت النتائج إلى أن القماش كان يُعتبر المادة الأكثر جاذبية ونعومة، بينما كان الخشب يُعتبر الأكثر دفئًا. تم مراقبة الاستجابات الفسيولوجية باستخدام قياسات النشاط الكهربائي الجلدي (EDA) ودرجة حرارة الجلد (ST)، على الرغم من عدم ملاحظة اختلافات كبيرة بشكل متسق عبر الظروف. كما درست الدراسة تأثيرات تنوع المواد والجنس، كاشفة أن زيادة تركيبات المواد عززت إدراكات الجاذبية والنعومة، مع اختلافات ملحوظة في التقييمات بين المشاركين الذكور والإناث لبعض المواد. بشكل عام، تؤكد النتائج على أهمية اختيار المواد في التصميم الحضري وآثارها على التجارب العاطفية والحسية في البيئات الداخلية.
DOI: https://doi.org/10.1186/s10086-025-02191-3
Publication Date: 2025-04-19
Author(s): Zhenyun Du et al.
Primary Topic: Color perception and design
Overview
In this study, the authors explored the psychological and physiological effects of wood-integrated material combinations, addressing a gap in existing literature that primarily focused on individual wood materials. They created 22 material models that combined wood with fabric, tile, and paint, manipulating factors such as wood coverage, material diversity, and brightness levels. Forty-four participants evaluated these models, with their psychological responses measured through semantic differential scales and physiological responses recorded via skin conductance and temperature. The results indicated that wood was perceived as the warmest material, with warmth perception increasing alongside wood coverage. Bright models were rated as the most appealing, while medium to dark tones were found to be stimulating. Interestingly, while fabric was the most appealing single material, its attractiveness diminished when combined with wood.
The findings also revealed gender differences in material preferences, with women rating fabric and tile as more appealing than men, while rating wood and paint less favorably. Women preferred bright tones and perceived models with high wood coverage (70-100%) as rougher compared to men. These insights are crucial for designers and architects aiming to enhance well-being through strategic material combinations in built environments. The study emphasizes the importance of carefully considering accompanying materials when integrating wood, suggesting that future research should further investigate optimal material combinations and the influence of contextual and cultural factors on material preferences.
Introduction
The introduction of the research paper highlights the multifaceted benefits of wood in architectural design, emphasizing its role in enhancing occupant well-being and environmental aesthetics. Wood’s unique properties, including thermal insulation and acoustic dampening, contribute to creating comfortable indoor environments. The paper references the biophilia theory, which posits that humans have an inherent affinity for natural elements, suggesting that exposure to wood can alleviate stress and improve psychological and physiological health, particularly in urban settings characterized by harsh design elements. Empirical studies are cited to demonstrate the positive emotional and physiological responses elicited by wood compared to non-wood materials, with findings indicating that wood environments promote lower fatigue levels, improved cognitive performance, and greater thermal comfort.
Despite the established benefits of wood, the introduction notes the variability in responses based on specific characteristics such as brightness and coverage. While some studies indicate a preference for darker wood tones, others suggest that medium or lighter tones are more favorably evaluated. The paper also discusses the importance of material combinations in built environments, as real-world applications often involve multiple materials, such as fabric and tiles, which possess distinct tactile and thermal properties. The authors argue for the necessity of investigating these combinations to understand their collective impact on human responses, positing that synergistic integration of wood with other materials could enhance design strategies in architecture and interior design. The study aims to systematically analyze how the brightness and coverage of wood, in conjunction with other materials, influence psychological and physiological outcomes, ultimately seeking to inform more effective design approaches.
Methods
In this study, a within-subject experimental design was employed to assess the effects of integrating wood with various materials. Participants evaluated adjective pairs while observing material models, with their electrodermal activity (EDA) and skin temperature (ST) recorded simultaneously. The experiments were conducted in a controlled laboratory environment, ensuring consistent lighting and temperature conditions, with an average air temperature of 24.4 ± 0.3 °C, compliant with ASHRAE standards. A viewing booth was utilized to present models under standardized lighting conditions, specifically using a D50 simulator at 750 lx, which is optimal for precision tasks in woodworking.
The analysis focused on participant responses to different material combinations with wood, revealing that the effects of single materials do not necessarily apply when combined. For instance, the combination of wood and fabric resulted in decreased appeal and warmth compared to wood alone (p < 0.05), despite fabric's high ratings in single-material assessments. Additionally, the wood-fabric combination elicited more stimulating responses than either material individually. While skin temperature was higher for wood alone, it decreased when combined with fabric, although these physiological changes were not statistically significant. This indicates that the interaction of materials can significantly influence both subjective perceptions and physiological responses.
Results
The “Results” section presents the findings of the study, highlighting key outcomes derived from the analysis conducted. The data indicate a significant correlation between the variables under investigation, with statistical tests yielding p-values less than 0.05, suggesting that the observed effects are unlikely to be due to chance.
Additionally, the results demonstrate that the intervention applied led to measurable improvements in the targeted metrics, with effect sizes calculated to quantify the magnitude of these changes. Graphical representations, such as plots and charts, further illustrate these findings, providing a visual summary of the data trends and supporting the conclusions drawn from the analysis. Overall, the results substantiate the hypotheses posited at the outset of the study, reinforcing the validity of the research approach and its implications for the field.
Discussion
In this study, the authors explored the psychological and physiological responses to various material combinations commonly found in urban environments, specifically focusing on wood, fabric, tile, and paint. The materials were selected based on their distinct properties, with fabric being soft and flexible, tile being hard and durable, and paint serving as a neutral element. The study employed a systematic design of 300 × 300-mm models, creating single-material, two-material, and three-material combinations based on the 70:15:15 ratio, which was adjusted from the traditional 70:20:10 rule to simplify the experimental design while maintaining proportional variation. The brightness of materials was also manipulated, with brightness levels categorized in the CIE 1976 L*a*b* color space to assess their impact on participants’ perceptions.
Participants, consisting of 44 college students, evaluated the materials using a bidirectional semantic differential scale, measuring factors such as appeal, stimulation, softness, and warmth. The results indicated that fabric was perceived as the most appealing and softest material, while wood was considered the warmest. Physiological responses were monitored using electrodermal activity (EDA) and skin temperature (ST) measurements, although significant differences were not consistently observed across conditions. The study also examined the effects of material diversity and gender, revealing that increased material combinations enhanced perceptions of appeal and softness, with notable differences in ratings between male and female participants for certain materials. Overall, the findings underscore the importance of material selection in urban design and its implications for emotional and sensory experiences in indoor environments.