Auteur moral

Institut technologique forêt, cellulose, bois, ameublement (Paris)

Auteur secondaire

Résumé

<span liberation="" serif="" style="font-size:10.0pt;font-family:">Dans le cadre d'un programme visant à proposer des outils et des méthodologies d'évaluation objective de l'influence des matériaux dont le bois, sur le confort des usagers et d'en tester la pertinence par la réalisation d'une campagne de mesures, ce rapport rend compte de l'étude comparative des effets du bois d'origine française et du bois d'origine japonaise sur la stimulation de certains sens (toucher et odorat) en les mesurant par des réponses psychologiques et physiologiques. On a ainsi cherché à analyser l'éventuelle influence de l'origine des essences de bois sur les réponses d'une cohorte de sujets français, et ainsi à voir si ces sujets étaient plus sensibles aux essences de bois avec lesquelles ils ont été en contact durant le test, et aussi à voir si il existe un effet culturel. Le rapport présente le protocole mis en place, les participants, les échantillons préparés (essences et origines, forme des échantillons), la procédure de stimulation sensorielle, les mesures physiologiques (pression artérielle, fréquence cardiaque, etc.), les mesures psychologiques. Les résultats obtenus par analyse de variance sont présentés sous la forme de diagrammes statistiques en boîte avec comparaison entre mesures avant sollicitation et après sollicitation pour le toucher et l'odorat, tant pour les mesures physiologiques que pour les ressentis psychologiques. Certains résultats laissent présager des effets physiologiques et psychologiques positifs, mais sans évidence de différences notables entre les essences.</span>

Descripteur Urbamet

paysage végétal ;perception ;essence végétale ;psychologie ;mesure

Descripteur écoplanete

essence forestière ;odorat

Thème

Construction ;Sciences humaines

Texte intégral

1 City Zen Wood 2 ? Etude Bois, confort et santé 2020 Avec le soutien de City Zen Wood 2 Etude Bois, confort et santé Comparaison d?essences françaises et japonaises 2 City Zen Wood 2 ? Etude Bois, confort et santé Contexte et objectifs L?étude City Zen Wood 2 menée par l?institut technologique FCBA s?inscrit dans les actions « City Zen Wood », initiées en 2019. Soutenues par le CODIFAB, France Bois Forêt et le Ministère de la transition écologique, ce programme a pour ambition de proposer des outils et des méthodologies d?évaluation objective de l?influence des matériaux dont le bois, sur le confort des usagers et d?en tester la pertinence par la réalisation d?une campagne de mesures. Les résultats sont présentés dans ce rapport. Ce programme s?inscrit dans le cadre de collaborations engagées entre FCBA et les acteurs japonais depuis 2011. Dans ce sens la DHUP apporte son soutien au FCBA au titre des politiques publiques en faveur du bois construction, et du partage d'expérience international sur la construction bois. L?un des objectifs de cette démarche franco- japonaise est de mieux apprécier « le niveau de confort des usagers dans les constructions bois » et de « comprendre pourquoi on associe aussi volontiers les ambiances bois au calme, à la sérénité, à une notion de chaleur? ». La première étude City Zen Wood analyse les effets physiologiques liés à la stimulation de plusieurs sens (toucher de la main, toucher du pied, odorat et vue) au contact du bois en comparaison avec d'autres matériaux (béton, PVC et aluminium). Dans cette seconde étude, les effets du bois d?origine française avec du bois d?origine japonaise sur la stimulation de certains sens (toucher et odorat) sont analysés à travers la mesure de réponses psychologiques et physiologiques. Un des objectifs est d?analyser l?éventuelle influence de l?origine des essences de bois sur les réponses d?une cohorte de sujets français : sont-ils plus sensibles aux essences de bois avec lesquelles ils ont été en contact durant leur vie, existe-t-il un effet culturel ? 3 City Zen Wood 2 ? Etude Bois, confort et santé Description de l?étude Le programme City Zen Wood 2 a pour objectif d?analyser les effets physiologiques liés à la stimulation de plusieurs sens (toucher de la main et odorat) au contact d?échantillons de bois d?origine française en comparaison avec des échantillons de bois d?origine japonaise. Les effets sur l'activité nerveuse autonome sont mesurés à l'aide de la variabilité de la fréquence cardiaque (VFC) et de la pression artérielle. Des enquêtes sont menées en parallèle afin d?évaluer les réponses psychologiques des participants. Depuis maintenant plusieurs années, des travaux de recherche menés à l?étranger (Japon, Autriche, Canada, etc.) tendent à démontrer que la présence de bois dans les bâtiments procure des effets physiologiques positifs pour les usagers, conduisant à une réduction de la fatigue, une diminution du stress ou encore un renforcement du système immunitaire. L?institut technologique FCBA s?est associé à NICE Corporation en collaboration avec le Toshiharu Ikaga Laboratory de la faculté de Sciences et Technologies de l?Université de Keio qui appréhende le confort à travers la connexion entre santé et environnement intérieur. Le professeur Ikaga a mené de nombreuses études sur les effets du bois utilisé en aménagement intérieur sur différents critères liés au confort (qualité du sommeil, stress, productivité, etc.)1. C'est en partenariat étroit avec les chercheurs de l'Université de Keio que les protocoles méthodologiques suivis dans le cadre du projet City Zen Wood 2 ont été mis en place. 1http://www.ikaga.sd.keio.ac.jp/index-en.php 4 City Zen Wood 2 ? Etude Bois, confort et santé Matériel et Méthodes Participants et protocole expérimental L?étude a été menée sur une cohorte de 8 individus (hommes âgés de 25 à 35 ans). Les participants ont préalablement reçu une description de l'expérience et donné leur accord pour y participer. Les mesures physiologiques ont été effectuées dans une salle d?expérimentation avec une ambiance contrôlée durant la totalité du test : température de 22°C (± 1°C) et 45% d?humidité relative (± 5%). La salle d?expérimentation peut être décomposée en 3 parties distinctes : [A] stimulation sensorielle et mesures physiologiques ; [B] recueil du ressenti à l?aide de questionnaire ; [C] expérimentateur. Salle d?expérimentation Préparation des échantillons 4 échantillons de bois massifs rabotés sont retenus pour l?étude City Zen Wood 2 : - 2 essences de bois françaises : Epicéa et Hêtre - 2 essences de bois japonaises : Sugi (Cèdre) et Hinoki (Cyprès) Leurs dimensions sont de 30cm*30cm. L?épicéa et le hêtre ont été retenus dans cette expérimentation suite aux résultats de la première étude City Zen Wood : ces deux essences ont donné des résultats plus [A] [C] [B] 5 City Zen Wood 2 ? Etude Bois, confort et santé significatifs que les autres. Côté japonais, le Sugi et l?Hinoki sont des essences très souvent utilisées en aménagement intérieur, ce choix a été validé en lien avec travaux du professeur Ikaga. Echantillons retenus pour l?étude sur la sollicitation de certains sens Stimulation sensorielle Une fois les capteurs de mesure physiologique installés, les participants sont guidés par un expérimentateur afin de suivre la procédure décrite ci-dessous : Chaque session correspond à un test sur un échantillon d?essence. Durant chaque session et pour chaque sens sollicité, les participants sont dans un premier temps à l?état de repos (référence) puis il leur est demandé de toucher ou sentir l?essence considéré (sollicitation). Les échantillons sont installés sur un support réglable sur différents axes. Afin d?isoler un sens particulier, une paire de gants, un masque pour les yeux et un masque pour le nez sont utilisés au fur et à mesure de l?avancée l?expérimentation. 6 City Zen Wood 2 ? Etude Bois, confort et santé Poste de stimulation sensorielle et poste d?enquêtes Mesures physiologiques Le stress agit comme un réflexe à la suite duquel le système nerveux réagit. Tous les indicateurs qui ont été retenus dans cette étude sont liés au système nerveux et peuvent, par conséquent, être associés à l?évolution des conditions de stress de l?individu. Des techniques non invasives pour la détermination de l?activité du système nerveux autonome sont utilisées dans la cadre du projet, les indicateurs suivants sont mesurés : - Les pressions artérielles systolique et diastolique, mesurées à l?aide d?un tensiomètre. - La fréquence cardiaque et sa variabilité (VFC), mesurée à l?aide d?une ceinture cardiofréquencemètre. La VFC peut être appréciée à l?aide de différentes variables (recommandées par la Task Force of The European Society of Cardiology) : - Dans le domaine temporel avec la moyenne quadratique des différences entre les battements cardiaques (RMSSD). - Dans le domaine fréquentiel (qui renseigne sur la distribution des ondes en fonction de leur fréquence). 7 City Zen Wood 2 ? Etude Bois, confort et santé Capteurs de mesure physiologique Mesures psychologiques Durant chaque session, les participants sont amenés à répondre à des enquêtes portant sur leur impression suite aux sollicitations du toucher de la main et olfactive. Les questions portent sur l?appréciation globale ainsi que sur certaines caractéristiques opposées : chaud/froid, artificiel/naturel, etc. Analyse statistique - Une analyse de variance (ANOVA) a été utilisée pour la comparaison des réponses physiologiques entre les différentes essences de bois. - Un Test t sur données appariées a été utilisé pour la comparaison des réponses physiologiques entre état de repos et état après sollicitation. La signification statistique est reconnue lorsque la valeur p est inférieure à 0,05 ; une valeur p comprise entre 0,05 et 0,10 indique une tendance. Toutes les analyses statistiques ont été effectuées à l'aide du logiciel R. Les résultats sont représentés sous la forme de graphiques type Box Plot (boite à moustache). Exemple de représentation de résultat Plus petite donnée Plus grande donnée Médiane N iv ea u de re la xa tio n 8 City Zen Wood 2 ? Etude Bois, confort et santé Résultats L?analyse des données recueillies a permis de constater l?existence de réponses significativement différentes permettant ainsi de valider la méthode employée, les résultats significatifs sont présentés dans ce chapitre. A- Réponses physiologiques Indicateurs et abréviations Pression artérielle systolique [mmHg] Psys. Pression artérielle diastolique [mmHg] Pdia. Fréquence cardiaque [BPM] FC Moyenne quadratique des intervalles R-R successifs [ms] RMSSD Logarithme du rapport des basses fréquences sur les hautes fréquences [ms²] Ln(BF/HF) Logarithme des hautes fréquences [ms²] Ln(HF) 9 City Zen Wood 2 ? Etude Bois, confort et santé 1- Comparaison avant et après sollicitation Dans ce chapitre, l?objectif est de comparer les résultats obtenus pour les 4 essences de bois entre l?état de référence (sans sollicitation) et une fois un sens sollicité (avec stimulation sensorielle). (A) : Etat de référence (B) : Stimulation sensorielle Certains résultats significatifs (et les tendances) issus de l?analyse statistique sont présentés ci-dessous : ? Toucher Au niveau du toucher de la main, seul l?échantillon de hêtre présente des résultats pouvant présager d?effets physiologiques positifs (pas de tendance pour les autres essences). Les résultats montrent qu?il existe une tendance pour dire que les pressions artérielles systolique et diastolique diminuent lorsque la main touche le hêtre en comparaison avec l?état de référence. Ces résultats indiquent que le contact tactile avec la paume de la main avec le hêtre peut induire une relaxation physiologique. 10 City Zen Wood 2 ? Etude Bois, confort et santé ? Odorat Quel que soit l'échantillon de bois testé, les résultats montrent une diminution significative des pressions artérielles systolique et diastolique lors de la stimulation olfactive, en comparaison avec l?état de référence. Ces résultats indiquent que l?odeur des échantillons de bois (français et japonais) peut induire une relaxation physiologique. 11 City Zen Wood 2 ? Etude Bois, confort et santé 2- Comparaison des échantillons de bois français et japonais Dans ce chapitre, le but est de comparer les résultats obtenus lors des stimulations sensorielles pour les différentes essences de bois retenus dans l?étude. Ci-dessous, 2 exemples de représentations des résultats : - Comparaison des 4 essences entre elles pour la variation de la pression artérielle diastolique pour la stimulation olfactive ; - Comparaison des familles d?essences en fonction de leur origine pour la variation de la fréquence cardiaque pour la stimulation tactile avec la paume de la main. Les mesures réalisées ne sont pas discriminantes, n'ayant pas permis de différencier significativement les réponses en fonction des 4 échantillons. La méthode utilisée n'a pas permis de mettre en évidence de différence de réponses significative que ce soit entre les 4 essences de bois (hêtre, épicéa, sugi et hinoki) ou entre les essences issues de la même origine (français et japonais). 12 City Zen Wood 2 ? Etude Bois, confort et santé B- Réponses Psychologiques Les participants ont été invités à répondre à des questionnaires portant sur leur impression suite à la sollicitation du toucher avec la paume de la main et la sollicitation olfactive. Les questions portent sur l?appréciation globale ainsi que sur certaines caractéristiques opposées. Les représentations graphiques ci-dessous présentent les moyennes obtenues aux réponses des enquêtes pour l?ensemble de la cohorte d?individus. ? Toucher Main « Qu?avez-vous ressenti lors du contact avec l?échantillon ? » « Des mots décrivant les impressions au toucher et leur contraire sont affichés ci-dessous. Veuillez entourer le niveau qui correspond le plus à la sensation que vous éprouvez. » 13 City Zen Wood 2 ? Etude Bois, confort et santé L?analyse des enquêtes indique que le ressenti lié au toucher du bois avec la paume de la main est apprécié, quel que soit l?origine de l?essence. Afin de qualifier la perception associée au toucher du bois avec la main, les participants ont principalement mis en avant les adjectifs suivants : agréable, confortable, naturel et sec. Toutefois, il existe une différence significative entre les essences françaises et japonaises au niveau des adjectifs Rugueux/Lisse et Brut/Délicat. ? Odorat « Qu?avez-vous ressenti lorsque vous avez senti l?échantillon ? » « Des mots décrivant des impressions vis-à-vis de ce que vous sentez et leur contraire sont affichés ci- dessous. Veuillez entourer le niveau qui correspond le plus à la sensation que vous éprouvez. » 14 City Zen Wood 2 ? Etude Bois, confort et santé L?analyse des enquêtes indique que le ressenti lié à l?odeur du bois est apprécié, quel que soit l?origine de l?essence. Afin de qualifier la perception associée à l?odeur du bois, les participants ont principalement mis en avant les adjectifs suivants : confortable, sain, bon, traditionnel et naturel. Toutefois, il existe une différence significative entre les essences françaises et japonaises au niveau des adjectifs Léthargique/Dynamique. De plus, il est intéressant de noter une différence significative pour une question où il est demandé aux sujets de se prononcer sur l?intensité de l?odeur sur une échelle de 1 à 3 : « Avez-vous senti une odeur (intensité de l?odeur) ? Toutes les essences utilisées pour la campagne de mesure ne sont pas traitées, c?est donc uniquement l?odeur du bois qui est ici évaluée. Plusieurs témoignages dans la section « commentaire libre » des enquêtes ont préjugé que les essences japonaises étaient des échantillons traités (avec ajout d?additifs), ceci étant expliqué par l?odeur intense dégagée par le Sugi et l?Hinoki. Cependant, il est intéressant de noter que le ressenti lié à l?odeur du bois est toujours apprécié, quel que soit l?origine de l?essence. Une odeur de bois forte ne semble donc pas gêner les sujets interrogés. 15 City Zen Wood 2 ? Etude Bois, confort et santé Conclusion L?étude City Zen Wood 2, menée par l?institut technologique FCBA et soutenue par la DHUP, a pour objectif de proposer une méthode d?évaluation objective de l?influence de différentes essences de bois sur le confort des usagers. En s?appuyant sur les protocoles développés dans le cadre du premier programme City Zen Wood (financé par FBF et CODIFAB), l?objectif est d?observer les réponses physiologiques et psychologiques d?une cohorte d?individus français, dans le domaine des émotions liées au stress et à l?apaisement à travers l?analyse du toucher de la main et de l?odorat et de comparer des essences de bois d?origine française et japonaise. Les réponses physiologiques ont été observées par l?analyse des pressions artérielles systolique et diastolique ainsi que de la fréquence cardiaque et de sa variabilité. Les réponses psychologiques ont été observées par l?analyse d?enquêtes basées sur des questionnaires mis au point par l?équipe projet. Les réponses aux sollicitions avec quatre essences (hêtre, épicéa, sugi et hinoki) ont été analysées, selon les deux méthodes. La mise en oeuvre des protocoles a permis d?identifier une modification significative des constantes physiologiques évaluées entre un état de repos (sans sollicitation d?un sens par un échantillon de bois) et une stimulation. L?analyse des données statistiquement discriminantes acquises dans le cadre de cette étude exploratoire a permis de tirer certaines conclusions : - Protocole « physiologique » : Au niveau du toucher de la main, seul l?échantillon de hêtre présente des résultats pouvant présager d?effets physiologiques positifs. Au niveau de l?odorat, les échantillons de bois ont généré des effets physiologiques positifs significatifs (abaissement de la pression artérielle) traduisant le passage à un état plus apaisé de l?individu. Cependant, les mesures réalisées n?ont pas permis de mettre en évidence de différence de réponses significative que ce soit entre les 4 essences de bois (hêtre, épicéa, sugi et hinoki) ou entre les essences issues d?origines différentes (françaises et japonaises) ; - Protocole « psychologique » : Les résultats d?enquêtes traduisent le fait que le bois est apprécié peu importe son origine. Les qualificatifs tels que « confortable », « agréable », « naturel », « sain » ou encore « traditionnel » ont préférentiellement été associés aux 4 échantillons lors des stimulations tactiles et olfactives. 16 City Zen Wood 2 ? Etude Bois, confort et santé Références bibliographiques - Tsunetsugu Y., Miyazaki Y., Sato H., « Physiological Effects of wooden interiors in actual size living rooms on the automatic nervous activities », Journal of Physiological Anthropology and Applied Human Science, 2002. - Sakuragawa S., Miyazaki Y., Kaneto T., Makita T., « Influence of wood wall panels on physiological and psychological responses », Journal of the Japan Wood Research Society, 2004. - Saito Y., Nishimaki M., Tatsumi Y., Ono S., Kinoshita M., Sasayama S., Saito K., « Effects of Wooden and Vinyl Interior Finishes on Stress Reduction Estimate by Biological and psychological Parameters », Journal of the Japan Wood Research Society, 2009. - Kimura A., Sugiyama H., Sasaki S., Yatagai M., « Psychological and Physiological Effects in Humans Induced by the Visual and Olfactory Stimulations of an Interior Environment Made of Hiba Wood », The Japan Wood Research Society, 2011. - Matsubara E., Kawai S., « VOCs emitted from Japanese cedar interior walls induce physiological relaxation », Building and Environment, 2014. - Song S.S., Fey B., « The Psychological Effects of Different Types of Housing Environment Under Different Weather Conditions », Wood Research, 2016. - Ikei H., Song C., Miyazaki Y., « Physiological Effects of Touching Wood ». 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