16 走向绿色生态的船舶室内设计*—— 以豪华游轮室内绿色装饰材料设计为例

蒋旻昱JIANG Minyu1. 同济大学，上海 200092（ Tongji University，200092 Shanghai）2.上海海事大学，上海 201306（Shanghai maritime university，201306 Shanghai）

16走向绿色生态的船舶室内设计*
—— 以豪华游轮室内绿色装饰材料设计为例

蒋旻昱1，2JIANG Minyu
1. 同济大学，上海 200092（ Tongji University，200092 Shanghai）
2.上海海事大学，上海 201306（Shanghai maritime university，201306 Shanghai）

基于船舶室内空间装饰设计的特性基础，通过收集船舶材料、分析绿色节能数据和人性化设计规律，研究船舶内装设计中材料的性格属性和使用原则，从应用策略角度得出了一定的理论依据——绿色室内设计必须合理地运用材料属性，营造更舒适宜人的人居空间。

豪华船舶；室内装饰；绿色材料

随着船舶工业的迅速发展及环境问题的全球化，船舶业的竞争不仅仅是产品性能、服务质量、营销方法的竞争，还包括环境保护方面的竞争，人性化、舒适性、环保性成为设计要点。中国船舶设计中对绿色设计模式的研究尚处于刚刚起步的阶段，设计理念和设计方法都比较落后，极少涉及室内空间装饰设计，更不提低碳环保设计。在低碳意识的提升和社会大环境的影响下，追求一种舒适、自然、健康的生活态度被人们认可和鼓励，船舶内装设计在追求美的同时也需要迎合低碳潮流，在设计中运用新科技、新材料来协调人工环境和自然环境之间的关系，达到“以人为本”的基本要求。在这种设计风潮的冲击下，绿色设计及其应用就成为目前的研究热点。绿色设计中材料的选择是其中一个重要环节，通过合理地选材可以调节室内能耗、减少环境污染、营造舒适空间，达到绿色设计的要求，实现可持续性发展。

一、 船舶绿色材料的定义与内涵

绿色材料（GM，Green Material）又称环境协调材料（ECM，Environmental Conscious Materials）或生态材料（Ecomaterials），是指通过采用先进技术、能经济地满足用户功能和使用性能的要求，环保无污染，其自身特性以及色彩、肌理、纹样等表面可视属性带给使用者良好心理感受的材料［1］。

船用绿色材料属于绿色船舶设计体系的一部分，在轻质材料、防潮防震、降噪隔音、防火隔热这四点上区别于普通建筑材料：要求材料在环保节能的基础上还要尽量轻，注意材料重量分布的均衡和对称性；具有一定的防振、隔热、隔音性能；不燃材料或局部地使用阻燃材料这几个特性。材料的绿色特性对船舶的绿色性能具有重要的影响，轻质材料可以大幅度减少船舶自重，防潮隔热材料可以减少空调的使用，降低能耗；绿色材料表面材质的属性带给使用者不同的心理体验，调节空间尺度和空间氛围，对室内能耗也起到一定作用。

二、 船舶室内设计应用绿色材料的选用原则

1.传统材质选择的不足之处

船舶室内装饰材料的类型可以分为基材和饰面材料。基材分为：木质、无机质、复合材料；饰面材料分为：涂料、天然材料、塑料饰面。传统材料选择的不足之处，主要表现在以下几个方面。

（1）基材容重大，不利于船舶轻量化发展。目前大部分船舶基材采用复合岩棉板，但该材料的导热性能差，容重非常大，且施工不环保。这给研制高性能、多品种、多规格的新型纤维增强材料和基体树脂提供了机遇，也带来了变革创新的挑战，复合材料的研发和应用对于建设节能环保的低碳社会有积极的推动作用。

（2）材料选择忽略了环保问题。复合材料如胶合板、刨花板、中密度板等价格低廉，但往往会释放甲醛、苯等有害气体，影响人的健康。船舶饰面板材大多使用三聚氰胺饰面板，虽然具有轻质、易安装、价格便宜等特点，但也是甲醛污染的一个重要来源。舱室饰面涂料以苯类、酮类等溶剂为主，在涂料的固化和干燥过程，这些溶剂会不断挥发，导致舱内空气污染。

（3）饰面材质不人性化，没有考虑其节能因素。饰面材料主要是指室内空间四个侧面和顶面材料，是直接和人体接触并且直观可以感受到的材料。以往的船舶室内多采用船厂标配复合岩棉板附不同色彩、纹理PVC薄膜为装饰，没有进行合理地色彩选取和纹理搭配，导致空间色彩不协调，影响室内温度变化、空间的能耗大小等（见表1）。

表1　船舶室内材料分类［2］

2.绿色材质选择方法

由于之前船舶行业主要以货运为主，船舶内部只是简单色彩调配，直到近几年河海旅游行业的蓬勃发展，带动船舶室内的转型，造船厂和设计人员重视室内空间人性化设计，才使得室内材料的环保绿色设计成为发展趋势，衍生出大量高科技、创新型材料。船用绿色环保材料主要从以下几个方面来考虑。

（1）船舶是水上运载工具，自重越轻，能耗越少，因此要求装修材料尽量轻。比如轻型板材，可以减少船舶重量。

（2）要求居住舱室的振动与噪音达到“规范”和“公约”的规定，其材料要求具有一定的防振、隔热、隔音性能。新型的降噪和隔音材料可以极大地降低舱室噪声，改善船上的声环境。

（3）选用无毒无害材料。硅化纳米热绝缘材料具有很好的隔热效果，并且没有毒性；天然材质安全、环保、舒适；新型环保型板材及家具等释放出的有害气体极低。

（4）选用较少种类的材料，简化设计。室内空间装修单纯靠装饰材料的堆积是不能够体现出空间的品位与特色的，所以在选择装饰材料时，一定要适合室内空间特点，根据使用功能来进行选择。

（5）选用工艺性能优良的材料，以降低零件加工的难度与废品率，节约加工过程的能源消耗［3］。

三、船舶内装设计绿色材料运用策略

以本人主持设计的豪华游船——海峡号为例，来阐述船舶内装绿色材料的应用。

1. 绿色基材的特性和运用

在船舶材料中，由于木质防火防潮能力差，逐渐退出了人们的视线，人造板在防火系数上也达不到很好的要求，所以高级船舶设计中复合材料成为新型主力军，不仅性能优良，还具有轻量化特性。轻量化复合板材由面板、底板和中心夹心材料完成，夹心材料包括：铝波纹板、铝蜂窝板等，面板除了铝合金外，还可以是实木、石膏板、大理石、不锈钢、玻璃纤维等，材料变化多样，适合各式设计风格。

铝制蜂窝板是豪华室内设计的最好选择。蜂窝具有非常明确的几何形态，单格平面呈现六边形，组合平面巢房底部吻合而重叠，增大承受力，六边形的蜂巢保证了平面组织的紧凑、便于组合，更为经济和牢固。铝制蜂窝夹芯结构复合材料质量轻、强度高、刚度大，多用作结构尺寸大、强度要求高的结构件。高级船舶常用铝制蜂窝板来做面板的加工材料，其完全无毒的绿色品质，少了不必要的环保程序，其防火、耐腐蚀、环保、容易拆除组装的特色，成为豪华船舶室内设计中极佳的设计材料。如海峡号船长室会客厅设计，由于空间较小，又要求稳重大气，因此设计中采用轻盈的复合材料来拓展空间尺度，使空间不至于太压抑，所用的材料分别为胡桃木、大理石、金属饰面铝蜂窝板（见图1）。

图1　铝制蜂窝板在船舶设计中的应用——“海峡号”会客厅设计

三维立体增强复合材料是一种新型的夹芯材料，该材料主要是由玻璃纤维、碳纤维、芳纶及芳砜纶等纤维织造而成。其三明治结构通过Z向纤维整体连接织物的上、下两个层面，其典型空间特征是芯部沿经向呈现出“8”字形，沿纬向呈现出“I”字形［4］。我校自主研发的酚醛泡沫填充三维立体增强复合材料是以酚醛泡沫保温材料为基体，三维立体增强复合材料为骨架材料制得的一种新型复合材料，具有轻质、隔音、保温和防火性，加上三维立体增强结构，目前在海峡号的地板、部分墙面进行使用，以后期望能局部代替岩棉基材，可以极大程度减少船舶总重（见图2）。

复合材料的研发和应用对于船舶节能环保有积极的推动作用，随着复合材料设计和制造技术的迅速发展，复合材料的功能将更好、造价将更低，未来复合材料在军民用船舶中的应用还将更加广泛。

2.饰面板的特性运用

（1）运用材料的天然属性调节室内空气环境

图2　酚醛泡沫复合材料在船舶设计中的应用——“海峡号”中庭设计

绿色设计倡导材料的去人工化，天然材料因其自然无污染的特质成为了首选，主要是指木、竹、藤、石等之类的罩面材料。木材多选用天然优质硬木经人工干燥后切割使用，但由于防火等级要求，木材不宜大面积使用。石材板材厚，质量大，极少用于船舶室内，但是随着工艺的进步，现在超薄装饰石材厚度仅3mm，可以在一些豪华游船地面铺装、墙面的陶瓷铺装以及一些卫生洁具上使用。有部分的石材会有少量放射性元素的存在，但目前通过特定的处理方式能够较好地对其进行控制。海峡号中餐厅装饰材料以优质柚木、水曲柳木材制作为主，地面大量采用进口柚木地板，墙面采用水曲柳、花梨术、柚术的切片夹板作表面处理，部分家具采用天然大理石，户外休闲平台采用合资产藤编制品，保留其原有的天然色调（见图3）。

图3　天然材料在船舶设计中的应用——“海峡号”中餐厅和露天休闲区设计

图4　冷暖色调下人体舒适度随室温变化图

（2）运用材料的色彩特性调节热环境

色彩与人息息相关，色彩的心理效应，对人的行为产生影响，合理选用室内装饰色彩可以调解室内光照，增加舒适性，达到绿色节能目的。在夏季，人体舒适度指数达到7级舒服感觉时，暖色调房间的温度值为25℃，冷色调房间的温度值为27℃，节能效则可以减少冷负荷约21%～23%，节能效果比较明显。通过数据分析表明通过改变室内装修色彩，可以减小送风温差，达到节能的目的（见图4）。因此，船舶居住区舱室的色彩应根据地域和气候的特点来设计，寒冷水域的舱室色彩应以暖色为基调，明度偏低，纯度偏高；而温暖水域的舱室应以冷色为基调，明度偏高，纯度偏低［5］。海峡号游客舱室设计以冷色调为主，给人舒适感的同时减少能耗。

色彩明度会影响光线的反射率，各种色彩都有不同的反射率，如白色的反射率为70%～90%，灰色在10%～70%之间，黑色则在10%以下。可以适当运用反射率低的色彩或者高的色彩来调节室内的进光量，调节舱室采光效果。采光充足的舱室宜采用明度中性色或冷色，增加空间尺度；而采光不足的舱室宜采用暖色，使人感觉明亮，可以减少室内灯光配置。海峡号咖啡吧位于船平面中心位置，为封闭空间，因此色彩运用浓烈；而酒吧设置于靠窗的位置，因此室内70%采用白色材料和配饰，营造大空间（见图5）。

图5　色彩在船舶设计中的应用——“海峡号”咖啡吧和酒吧设计

（3）运用材料纹理特性来调节室内光环境

在室内设计中，纹理是决室内气氛的决定性因素。质地较粗的材料给人以稳重、粗犷和浑厚之感，使室内光线变得柔和；质地较细的材料有精致、细腻和轻巧之感，能使室内光线变得明亮；表面光滑或是镜面的材料可以反射光线，使人感到光亮。室内面积较大、空间较大时可以采纳应用质地较粗的材料；室内面积较小，宜采纳应用质地较细的材料，特别是一些空间小、光照弱的空间，可以适当借助镜面，达到增加空间容量，提高亮度的效果。而在一些必须完全靠室内照明的封闭空间，则尽量安排使用频率低或是对灯光要求不高的功能区，比如储藏室、小卖部、报告厅等。

饰面材料除了调节温度、照明外，还有调节湿度、隔音隔热等调解室内环境的效果，如室内装饰采用木质材料比混凝土平均湿度低8%～10%，可以缓解室内湿度变化；室内地毯铺设比实木地板、PVC地板隔音效果好，在地面或者通道部分铺地毯可以降低噪音；铝制板材不仅轻巧美观，而且防潮、隔音、防腐。室内物理环境可以通过材质变化进行改良，创造舒适、合理、健康的空间。

四、 结论

绿色材料是人们最直接接触到的介质，是室内绿色设计最直观的体现。绿色室内设计首先必须合理选择绿色材料，了解材料的性格属性，将之巧妙合理地运用到相应空间。船舶室内空间狭小、能源有限，只有将绿色设计的原理和方法运用到其中，才能给乘客提供更加舒适、健康的空间，只有在安全、实用、愉悦的空间内，人们才会去欣赏美，去体验精神和文化的高层次生活。因此，在船舶室内设计中要秉持绿色设计理念，创造安全、舒适、美观、经济的室内环境，以实现船舶行业可持续发展的战略目标。

［］［］

［1］ 张仰光，邵龙.建筑室内空间的绿色材质应用研究［J］.中国建筑装饰装修，2011，18（7）：196-199.

［2］ 孙庭秀.舱室设计［M］.哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，2012：99.

［3］ 黄肖亮.浅谈船舶绿色设计［J］.中国水运，2011 （9）：14-15.

［4］ 佟锐，周云.酚醛泡沫填充3D纤维织物增强复合材料［J］.消防科学与技术，2013（10）：1137-1138.

［5］ 李振福.船员心理与船舶舱室色彩设计研究［J］.船舶工程，2007，29（3）：75-77.

（责任编辑 曾琎）

The ship interior design of the green ecology： A case study on the design of interior green decoration materials for luxury cruise ships

Based on the characteristics of the ship interior decoration design, we collect ship materials, analysis green energy-saving data and disciplinarian of humanization design, to study the attributes of interior design materials and use principle. By studying the ship's interior materials, we know that the green interior design should be rational use of material properties to create a more pleasant living space.

luxury ship；interior decoration；green material

J022

A

10.3963/j.issn.2095-0705.2016.03.016（0096-05）

2016-03-04

2015年度上海市学校艺术科研课题（D15）。

蒋旻昱，同济大学建筑与城市规划学院博士生，上海海事大学文理学院讲师。