小型船舶的內裝優化設計

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(中國艦船研究設計中心，武漢 430064)

內裝設計是船舶工程設計中的重要組成部分，也是船東對船舶設計質量最為關注的方面之一，因為內裝設計的好壞直接決定了船舶的內部美觀性和居住舒適性[1-4]。

內裝設計內容主要包括選擇確定合適內裝板裝飾艙壁和天花頂板，使用PVC等有色面材設計艙室主體色彩，確定內裝厚度和繪制內裝施工理論參考線，確定貼腳板、頂槽、底槽等安裝配件的施工要求，以及決定在艙室何處使用浮雕或彩繪的藝術造型等。

內裝設計對空間的利用要求較高，尤其是對小型船舶而言，必須十分注意布置細節，如墻角貼腳板可單獨設置，也可由地板敷料向上延伸一定高度形成，可不采用專用貼腳板；而內裝厚度通常要考慮結構壁板上加強筋高度、面板厚度、阻尼絕緣厚度以及一定的施工余量。因而，內裝設計需要結合船舶結構、艙室布置、防火絕緣、減振降噪、地板敷料和艙室家具布置等進行綜合優化設計，做到因地制宜，全盤考慮。

1 基本原則

根據設計任務書要求，在內裝設計中，貫徹“簡潔、明快、舒適、適用”的原則，充分考慮船東的要求，符合相應的設計標準和規范，并盡可能做到美觀實用，盡可能為船員提供舒適愉快的環境、合適的居住場所和適當的生活設施。

2 內裝優化設計方法

以某小型船舶為例。該船是一艘小型救助船，具有通長甲板、全折角線型，4機、4槳、4舵；總長60 m，型寬8 m，型深4.3 m，滿載排水量為395 t，航速30 kn；其上層建筑內設醫療艙，對減振降噪有較高要求。該船設計所依據的規范有《國內航行海船建造規范》(2006)和《船舶與海上設施法定檢驗規則》(2004)。

2.1 內裝材料選型

由于小型船舶通常有重量重心的限制要求，因而內裝選型對于小型船舶有著重要意義。內裝優化設計應重視控制和減輕內裝總重，盡量選用較輕質材料，如金屬蜂窩板等，可大大減輕重量，只是價格較貴；也可用鋁板、不銹鋼板、玻璃鋼等對特定處所圍壁進行裝飾；用微孔形吊頂、鋁扣板、金屬蜂窩板等對船頂板進行裝飾。

分析對比目前造船界可采用的主要內裝材料，選材見表1。

由表1可見，防火型內裝板與相對密度較輕的紙蜂窩內裝板和鋁蜂窩內裝板相比價格較低；與價格稍高，比重稍高的巖棉復合板相比，因其面板下可襯有3 mm硬質防火板，具有表面剛度較好的特點；與TC防火板相比雖價格低廉，但TC板無獨立壁板，由于小型船舶為節約空間和重量，有時會采用獨立壁板代替有鋁隔壁的內裝，故而TC板無法形成船舶內裝總格局；木作膠合板內裝同樣具有TC板的不足，加之易燃，現已不常采用。鋁蜂窩內裝板可作襯板、獨立壁板及天花板等使用，而且在控制粘膠用量和提高鋁板強度等技術改進下，鋁蜂窩內裝板材強度較高且比重較輕，目前已在造船界獲得廣泛應用。所述實船大部分艙室內部裝修均采用輕質鋁蜂窩板。

表1 內裝材料選型對比表

2.2 艙室的布置設計

將功能艙室、居住艙室、主要工作艙布置在上甲板，遠離噪音、振動比較大的區域。

小型船舶各居住艙室的分布應相對集中，并盡量靠近本船各功能系統，使船員到達各自站位有比較合理的流通路線。艙室設備與設備相互協調，合理布置以形成悅目的外觀和寬敞的感覺，同時艙室設備的布置考慮到方便船員或乘客通行。

2.3 艙室圍壁的內裝設計

1)為減輕重量，保證凈空高度，某些船舶的主甲板以下艙室可不作硬質內裝，只在必要處作減振、防火及隔熱處理。如果重量及空間大小較富裕，可采用玻璃鋼板、木作膠合板、鋁質蜂窩板、防火型內裝板等材料進行內裝設計。

2)主甲板以上主要工作艙、生活艙、醫療艙等圍壁可采用鋁質蜂窩板、木作膠合板等，天花板可采用鋁質微孔板、鋁質蜂窩板或鋁板等作為裝飾材料。

3)廚房可采用不銹鋼薄板或含防火型內裝板等作為裝飾材料。

4)對于衛生間、浴室、洗衣間等潮濕艙室可采用防潮玻璃鋼板、不銹鋼板等作為裝飾材料；對于復溫室、桑拿室等特殊潮濕艙室還可采用防潮實木板進行裝修。

2.4 天花板設計

天花板可以采用不同的設計形式，以保證生活居住艙室有足夠的層高。下面以該救助船醫療艙的天花設計為例。由于其醫療艙管系復雜，空調多，新風機多，因此對本艙層高影響較大，如果不采用特殊設計方法，層高將在1.80 m以下，不利于工作與通行。該船有兩種方案。

方案一，天花板采用的是階梯形式，即中間高兩側低。兩側的層高在1.82 m左右，中間與主走道的層高在1.95 m左右，空調的出風口在臺階側面。

方案二，天花板采用的是平整形式，整個醫療艙的層高保持在1.85 m以上，空調出風口向下，為了阻止冷風直接吹向傷病人員，在空調出風口下端設有擋風板以改變風的方向。

對兩種方案進行比較，方案一形式更好，因為:①整體布局實用、主要空間層高較高；②有效避免了冷風直接吹向傷病人員，且空調效果較好；③空間有層次感，視覺效果較好。

因此實船的醫療艙天花板采用了中間高兩邊低的臺階形式，保證了主要功能區及通道的層高在1.95 m以上，管路及空調在兩邊較低區域通過，空調出風口位于臺階側面，避免冷風直接吹向傷病人員。見圖1。

圖1 天花板設計示意

2.5 隔熱、防火絕緣布置

為了控制絕緣裝飾材料的總重，通常有些小型船舶的部分艙室如主甲板以下艙室等不設內裝，只在重要艙室如主甲板以下住室及機艙等工作艙室作隔熱及防火處理，在艙壁和結構構架上敷貼絕緣材料，外貼絕緣布，同時起到防火隔熱和裝飾的作用。

各工作、生活及服務艙室敷設MBP型硬質泡沫或KPB型礦物棉等隔熱材料。在機艙及通風道的四壁相應位置敷設陶瓷棉或硅酸鋁等防火材料。而隔熱、防火絕緣材料表面通常敷設鋁箔或敷設絕緣白布并涂以絕緣白漆，防止油、水、汽的侵蝕，以延長絕緣材料的使用壽命，提高絕緣裝飾的美觀度。

2.6 減振降噪設計

1)隔音層設計。單獨設計布置隔音絕緣或阻尼敷料等材料是能起到隔音降噪作用的，但在艙室分隔時若能加以考慮，如選用夾層板或隔音板等作為艙室分隔壁，隔音效果會顯著加強。在機艙等噪音區與生活艙室相鄰隔壁處，若設置一定厚度的雙層中空夾壁，可極大降低機艙噪音對周圍艙室的影響。各重要艙室的頂板若采用輕質鋁合金微孔天花板作為裝飾材料，該材料設計隔音效果為25 dB，重量為7 kg/m2，面材為0.8 mm鋁板貼PVC膜，芯材為紙蜂窩，可起到良好的吸音效果。在使用蜂窩板等做隔壁板時，通常上下邊框與船體之間皆留有縫隙，若用鋼板或鋁板等將壁板上下邊框與相應位置處的船體筋板焊接封閉，也可提高隔音效果。

2)結構阻尼隔振。在機艙、螺旋槳工作區及相關艙室敷設T54/T60等阻尼涂料，從聲源上有效控制振動和噪聲。

T54/T60阻尼涂料已廣泛應用于各類船舶，T54和T60型兩者在阻尼層上是相同的，均為無溶劑雙組份聚氨酯涂料，區別在于約束層。其中T54型約束層中含有鋼絲網，適合于地板等平整部位施工；T60型無鋼絲網，適合于復雜曲面施工。T54型阻尼性能略優于T60型。該兩型阻尼涂料與多種面漆有很好的配套性，具有阻尼溫域寬，損耗因子高，阻燃無毒，施工方便，可以厚涂，常溫固化和不污染環境等特點。適合各類薄壁結構，可降噪5～7 dB(A)，減振25%～60%。

對于一些小型船舶，出于減重優化目的，對于駕駛室、會議室等部分有減振降噪要求的重要艙室，可將阻尼設計與地板敷料設計結合起來進行綜合設計，如用阻尼材料代替部分甲板敷料，其上鋪設橡膠地板。

2.7 地板敷料設計

船舶生活艙室及主通道通常采用防滑橡膠地板、PVC地板、實木地板等地板敷料。對于潮濕艙室可采用環氧地坪或水泥地磚，其中水泥地磚較重。露天甲板通道可敷設防滑防腐木地板，也可直接刷涂專用防滑甲板漆。

值得一提的是，目前已出現 SPUA噴涂彈性體涂料的“萬能”涂裝技術。這是能夠用于船上的一種優良的輕質環保防腐防滑鋪地材料，能夠起到防水、防滑、防腐以及平整甲板面的作用。此外，這種材料有著其它地敷材料所不具備的眾多優點，如固化快、100%固含量且無揮發性有機物、施工受環境條件(溫度濕度)影響不明顯、防腐防護功能強、對鋼鋁等各類底材均具有優良的附著力及耐候性好使用持久等。但其價格較貴，為了控制整船造價，同時避免過多使用新技術(某些船會有此要求)，實船設計通常敷設橡膠地板。因甲板上有縱橫焊縫，且甲板存在一定高度梁拱，所以地板敷設之前通常需對甲板面進行基礎處理，一般可以先敷設輕質甲板敷料如CF-800等使甲板面平整，不僅有利于橡膠地板敷設，也可以提高人員踩踏地板時的舒適度。由于某些船舶重量控制極為嚴格，若采用輕質甲板敷料+(2.0～2.5)mm厚橡膠地板的方案，地板敷料總重可能仍會超過預計重量，因此，可選擇只敷設3 mm厚的橡膠地板而不敷設輕質甲板敷料的方案，保證在地板敷料總重量允許的情況下盡量提高地板的舒適度。

2.8 家具布置設計

廚房等膳食區域通常采用不銹鋼家具，衛生間或浴室等潮濕艙室可用不銹鋼或陶瓷器具，而生活艙室則采用鋁板、輕質蜂窩板或經防腐防火處理的木作等材質家具。鋁質家具重量較輕、防火耐蝕、不易受潮，可定做拼裝，但其金屬板材與艙壁配合較差；木質家具雖容易受潮、易腐蝕，且重量較重，但是在空間較緊張的艙室，木作可現場加工制作，使家具與艙壁配合較好，木板接縫吻合度高，從而提高空間利用率。

2.9 內裝三維設計

目前市面上的AVIVA(TRIBON)、CATIA、FORAN、CADDS5等大型船舶三維設計軟件均可用于船舶內裝三維設計[5-7]，可制作三維模型，并可利用三維漫游等功能進行船舶內部干涉檢查及實際裝潢效果展示。有的軟件如AVIVA等甚至擁有專業內裝設計模塊，可進行艙室圍壁內裝設計、天花設計、內裝板排版設計、絕緣設計等。這些先進的設計軟件及設計手段可在較大程度上減少設計失誤，并使設計師與客戶間的交互溝通更為便利有效，使內裝設計結果更加優化可信，極大地促進船舶內裝設計水平的提高。

3 結論

船舶設計是一個系統工程，內裝優化設計必須與其它專業設計相匹配，依據船舶設計的具體情況靈活采取相應的實施方法和措施。在滿足船舶相關設計規范及標準，滿足船舶總體設計的具體要求的前提下，小型船舶的內部裝修若能充分遵循現代化建材及室內布置概念，選擇合適的降噪隔熱措施，采用質輕且易清理的裝潢材料，配以用戶喜愛的色系，并有效地分析和利用艙室空間結構的特點，通過精致的室內家具布置設計，保證較高的艙室凈空高度，可以締造出一個明亮、安靜且寬敞的宜居環境，使得艙室的內裝優化設計在實用及視覺上達到最佳效果。并且隨著現代船舶設計理念和手段的不斷更新和完善，船舶內裝優化設計水平也會逐步提高。

[1] 李慶寧.船舶內裝工程[M].哈爾濱：哈爾濱工程大學出版社，2007.

[2] 李振福.船員心理與船舶艙室色彩設計研究[J].船舶工程，2007，29(3)：75-77.

[3] 李慶寧.出口船舶艙室環境設計[J].船海工程，2006,35(4)：18-20.

[4] 何海洋.船舶艙室優化布置實踐[J].船海工程，2007,36(4)：12-14.

[5] 蘇成冠.船舶起居艙室三維參數化仿真設計方法研究[D].大連:大連海事大學，2009.

[6] 馮 軍.船舶艙室智能虛擬布置設計方法與關鍵技術[D].武漢:武漢理工大學，2005.

[7] 曹玉嬌.我國數字化造船發展現狀[J].船舶工程，2008，30(3)：6-9.