16　走向綠色生態(tài)的船舶室內(nèi)設(shè)計(jì)*
—— 以豪華游輪室內(nèi)綠色裝飾材料設(shè)計(jì)為例

蔣旻昱JIANG Minyu1. 同濟(jì)大學(xué)，上海 200092（ Tongji University，200092 Shanghai）2.上海海事大學(xué)，上海 201306（Shanghai maritime university，201306 Shanghai）

16走向綠色生態(tài)的船舶室內(nèi)設(shè)計(jì)*
—— 以豪華游輪室內(nèi)綠色裝飾材料設(shè)計(jì)為例

蔣旻昱1，2JIANG Minyu
1. 同濟(jì)大學(xué)，上海 200092（ Tongji University，200092 Shanghai）
2.上海海事大學(xué)，上海 201306（Shanghai maritime university，201306 Shanghai）

基于船舶室內(nèi)空間裝飾設(shè)計(jì)的特性基礎(chǔ)，通過收集船舶材料、分析綠色節(jié)能數(shù)據(jù)和人性化設(shè)計(jì)規(guī)律，研究船舶內(nèi)裝設(shè)計(jì)中材料的性格屬性和使用原則，從應(yīng)用策略角度得出了一定的理論依據(jù)——綠色室內(nèi)設(shè)計(jì)必須合理地運(yùn)用材料屬性，營造更舒適宜人的人居空間。

豪華船舶；室內(nèi)裝飾；綠色材料

隨著船舶工業(yè)的迅速發(fā)展及環(huán)境問題的全球化，船舶業(yè)的競爭不僅僅是產(chǎn)品性能、服務(wù)質(zhì)量、營銷方法的競爭，還包括環(huán)境保護(hù)方面的競爭，人性化、舒適性、環(huán)保性成為設(shè)計(jì)要點(diǎn)。中國船舶設(shè)計(jì)中對綠色設(shè)計(jì)模式的研究尚處于剛剛起步的階段，設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)方法都比較落后，極少涉及室內(nèi)空間裝飾設(shè)計(jì)，更不提低碳環(huán)保設(shè)計(jì)。在低碳意識的提升和社會大環(huán)境的影響下，追求一種舒適、自然、健康的生活態(tài)度被人們認(rèn)可和鼓勵，船舶內(nèi)裝設(shè)計(jì)在追求美的同時也需要迎合低碳潮流，在設(shè)計(jì)中運(yùn)用新科技、新材料來協(xié)調(diào)人工環(huán)境和自然環(huán)境之間的關(guān)系，達(dá)到“以人為本”的基本要求。在這種設(shè)計(jì)風(fēng)潮的沖擊下，綠色設(shè)計(jì)及其應(yīng)用就成為目前的研究熱點(diǎn)。綠色設(shè)計(jì)中材料的選擇是其中一個重要環(huán)節(jié)，通過合理地選材可以調(diào)節(jié)室內(nèi)能耗、減少環(huán)境污染、營造舒適空間，達(dá)到綠色設(shè)計(jì)的要求，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展。

一、 船舶綠色材料的定義與內(nèi)涵

綠色材料（GM，Green Material）又稱環(huán)境協(xié)調(diào)材料（ECM，Environmental Conscious Materials）或生態(tài)材料（Ecomaterials），是指通過采用先進(jìn)技術(shù)、能經(jīng)濟(jì)地滿足用戶功能和使用性能的要求，環(huán)保無污染，其自身特性以及色彩、肌理、紋樣等表面可視屬性帶給使用者良好心理感受的材料［1］。

船用綠色材料屬于綠色船舶設(shè)計(jì)體系的一部分，在輕質(zhì)材料、防潮防震、降噪隔音、防火隔熱這四點(diǎn)上區(qū)別于普通建筑材料：要求材料在環(huán)保節(jié)能的基礎(chǔ)上還要盡量輕，注意材料重量分布的均衡和對稱性；具有一定的防振、隔熱、隔音性能；不燃材料或局部地使用阻燃材料這幾個特性。材料的綠色特性對船舶的綠色性能具有重要的影響，輕質(zhì)材料可以大幅度減少船舶自重，防潮隔熱材料可以減少空調(diào)的使用，降低能耗；綠色材料表面材質(zhì)的屬性帶給使用者不同的心理體驗(yàn)，調(diào)節(jié)空間尺度和空間氛圍，對室內(nèi)能耗也起到一定作用。

二、 船舶室內(nèi)設(shè)計(jì)應(yīng)用綠色材料的選用原則

1.傳統(tǒng)材質(zhì)選擇的不足之處

船舶室內(nèi)裝飾材料的類型可以分為基材和飾面材料?；姆譃椋耗举|(zhì)、無機(jī)質(zhì)、復(fù)合材料；飾面材料分為：涂料、天然材料、塑料飾面。傳統(tǒng)材料選擇的不足之處，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

（1）基材容重大，不利于船舶輕量化發(fā)展。目前大部分船舶基材采用復(fù)合巖棉板，但該材料的導(dǎo)熱性能差，容重非常大，且施工不環(huán)保。這給研制高性能、多品種、多規(guī)格的新型纖維增強(qiáng)材料和基體樹脂提供了機(jī)遇，也帶來了變革創(chuàng)新的挑戰(zhàn)，復(fù)合材料的研發(fā)和應(yīng)用對于建設(shè)節(jié)能環(huán)保的低碳社會有積極的推動作用。

（2）材料選擇忽略了環(huán)保問題。復(fù)合材料如膠合板、刨花板、中密度板等價格低廉，但往往會釋放甲醛、苯等有害氣體，影響人的健康。船舶飾面板材大多使用三聚氰胺飾面板，雖然具有輕質(zhì)、易安裝、價格便宜等特點(diǎn)，但也是甲醛污染的一個重要來源。艙室飾面涂料以苯類、酮類等溶劑為主，在涂料的固化和干燥過程，這些溶劑會不斷揮發(fā)，導(dǎo)致艙內(nèi)空氣污染。

（3）飾面材質(zhì)不人性化，沒有考慮其節(jié)能因素。飾面材料主要是指室內(nèi)空間四個側(cè)面和頂面材料，是直接和人體接觸并且直觀可以感受到的材料。以往的船舶室內(nèi)多采用船廠標(biāo)配復(fù)合巖棉板附不同色彩、紋理PVC薄膜為裝飾，沒有進(jìn)行合理地色彩選取和紋理搭配，導(dǎo)致空間色彩不協(xié)調(diào)，影響室內(nèi)溫度變化、空間的能耗大小等（見表1）。

表1　船舶室內(nèi)材料分類［2］

2.綠色材質(zhì)選擇方法

由于之前船舶行業(yè)主要以貨運(yùn)為主，船舶內(nèi)部只是簡單色彩調(diào)配，直到近幾年河海旅游行業(yè)的蓬勃發(fā)展，帶動船舶室內(nèi)的轉(zhuǎn)型，造船廠和設(shè)計(jì)人員重視室內(nèi)空間人性化設(shè)計(jì)，才使得室內(nèi)材料的環(huán)保綠色設(shè)計(jì)成為發(fā)展趨勢，衍生出大量高科技、創(chuàng)新型材料。船用綠色環(huán)保材料主要從以下幾個方面來考慮。

（1）船舶是水上運(yùn)載工具，自重越輕，能耗越少，因此要求裝修材料盡量輕。比如輕型板材，可以減少船舶重量。

（2）要求居住艙室的振動與噪音達(dá)到“規(guī)范”和“公約”的規(guī)定，其材料要求具有一定的防振、隔熱、隔音性能。新型的降噪和隔音材料可以極大地降低艙室噪聲，改善船上的聲環(huán)境。

（3）選用無毒無害材料。硅化納米熱絕緣材料具有很好的隔熱效果，并且沒有毒性；天然材質(zhì)安全、環(huán)保、舒適；新型環(huán)保型板材及家具等釋放出的有害氣體極低。

（4）選用較少種類的材料，簡化設(shè)計(jì)。室內(nèi)空間裝修單純靠裝飾材料的堆積是不能夠體現(xiàn)出空間的品位與特色的，所以在選擇裝飾材料時，一定要適合室內(nèi)空間特點(diǎn)，根據(jù)使用功能來進(jìn)行選擇。

（5）選用工藝性能優(yōu)良的材料，以降低零件加工的難度與廢品率，節(jié)約加工過程的能源消耗［3］。

三、船舶內(nèi)裝設(shè)計(jì)綠色材料運(yùn)用策略

以本人主持設(shè)計(jì)的豪華游船——海峽號為例，來闡述船舶內(nèi)裝綠色材料的應(yīng)用。

1. 綠色基材的特性和運(yùn)用

在船舶材料中，由于木質(zhì)防火防潮能力差，逐漸退出了人們的視線，人造板在防火系數(shù)上也達(dá)不到很好的要求，所以高級船舶設(shè)計(jì)中復(fù)合材料成為新型主力軍，不僅性能優(yōu)良，還具有輕量化特性。輕量化復(fù)合板材由面板、底板和中心夾心材料完成，夾心材料包括：鋁波紋板、鋁蜂窩板等，面板除了鋁合金外，還可以是實(shí)木、石膏板、大理石、不銹鋼、玻璃纖維等，材料變化多樣，適合各式設(shè)計(jì)風(fēng)格。

鋁制蜂窩板是豪華室內(nèi)設(shè)計(jì)的最好選擇。蜂窩具有非常明確的幾何形態(tài)，單格平面呈現(xiàn)六邊形，組合平面巢房底部吻合而重疊，增大承受力，六邊形的蜂巢保證了平面組織的緊湊、便于組合，更為經(jīng)濟(jì)和牢固。鋁制蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)復(fù)合材料質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、剛度大，多用作結(jié)構(gòu)尺寸大、強(qiáng)度要求高的結(jié)構(gòu)件。高級船舶常用鋁制蜂窩板來做面板的加工材料，其完全無毒的綠色品質(zhì)，少了不必要的環(huán)保程序，其防火、耐腐蝕、環(huán)保、容易拆除組裝的特色，成為豪華船舶室內(nèi)設(shè)計(jì)中極佳的設(shè)計(jì)材料。如海峽號船長室會客廳設(shè)計(jì)，由于空間較小，又要求穩(wěn)重大氣，因此設(shè)計(jì)中采用輕盈的復(fù)合材料來拓展空間尺度，使空間不至于太壓抑，所用的材料分別為胡桃木、大理石、金屬飾面鋁蜂窩板（見圖1）。

圖1　鋁制蜂窩板在船舶設(shè)計(jì)中的應(yīng)用——“海峽號”會客廳設(shè)計(jì)

三維立體增強(qiáng)復(fù)合材料是一種新型的夾芯材料，該材料主要是由玻璃纖維、碳纖維、芳綸及芳砜綸等纖維織造而成。其三明治結(jié)構(gòu)通過Z向纖維整體連接織物的上、下兩個層面，其典型空間特征是芯部沿經(jīng)向呈現(xiàn)出“8”字形，沿緯向呈現(xiàn)出“I”字形［4］。我校自主研發(fā)的酚醛泡沫填充三維立體增強(qiáng)復(fù)合材料是以酚醛泡沫保溫材料為基體，三維立體增強(qiáng)復(fù)合材料為骨架材料制得的一種新型復(fù)合材料，具有輕質(zhì)、隔音、保溫和防火性，加上三維立體增強(qiáng)結(jié)構(gòu)，目前在海峽號的地板、部分墻面進(jìn)行使用，以后期望能局部代替巖棉基材，可以極大程度減少船舶總重（見圖2）。

復(fù)合材料的研發(fā)和應(yīng)用對于船舶節(jié)能環(huán)保有積極的推動作用，隨著復(fù)合材料設(shè)計(jì)和制造技術(shù)的迅速發(fā)展，復(fù)合材料的功能將更好、造價將更低，未來復(fù)合材料在軍民用船舶中的應(yīng)用還將更加廣泛。

2.飾面板的特性運(yùn)用

（1）運(yùn)用材料的天然屬性調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣環(huán)境

圖2　酚醛泡沫復(fù)合材料在船舶設(shè)計(jì)中的應(yīng)用——“海峽號”中庭設(shè)計(jì)

綠色設(shè)計(jì)倡導(dǎo)材料的去人工化，天然材料因其自然無污染的特質(zhì)成為了首選，主要是指木、竹、藤、石等之類的罩面材料。木材多選用天然優(yōu)質(zhì)硬木經(jīng)人工干燥后切割使用，但由于防火等級要求，木材不宜大面積使用。石材板材厚，質(zhì)量大，極少用于船舶室內(nèi)，但是隨著工藝的進(jìn)步，現(xiàn)在超薄裝飾石材厚度僅3mm，可以在一些豪華游船地面鋪裝、墻面的陶瓷鋪裝以及一些衛(wèi)生潔具上使用。有部分的石材會有少量放射性元素的存在，但目前通過特定的處理方式能夠較好地對其進(jìn)行控制。海峽號中餐廳裝飾材料以優(yōu)質(zhì)柚木、水曲柳木材制作為主，地面大量采用進(jìn)口柚木地板，墻面采用水曲柳、花梨術(shù)、柚術(shù)的切片夾板作表面處理，部分家具采用天然大理石，戶外休閑平臺采用合資產(chǎn)藤編制品，保留其原有的天然色調(diào)（見圖3）。

圖3　天然材料在船舶設(shè)計(jì)中的應(yīng)用——“海峽號”中餐廳和露天休閑區(qū)設(shè)計(jì)

圖4　冷暖色調(diào)下人體舒適度隨室溫變化圖

（2）運(yùn)用材料的色彩特性調(diào)節(jié)熱環(huán)境

色彩與人息息相關(guān)，色彩的心理效應(yīng)，對人的行為產(chǎn)生影響，合理選用室內(nèi)裝飾色彩可以調(diào)解室內(nèi)光照，增加舒適性，達(dá)到綠色節(jié)能目的。在夏季，人體舒適度指數(shù)達(dá)到7級舒服感覺時，暖色調(diào)房間的溫度值為25℃，冷色調(diào)房間的溫度值為27℃，節(jié)能效則可以減少冷負(fù)荷約21%～23%，節(jié)能效果比較明顯。通過數(shù)據(jù)分析表明通過改變室內(nèi)裝修色彩，可以減小送風(fēng)溫差，達(dá)到節(jié)能的目的（見圖4）。因此，船舶居住區(qū)艙室的色彩應(yīng)根據(jù)地域和氣候的特點(diǎn)來設(shè)計(jì)，寒冷水域的艙室色彩應(yīng)以暖色為基調(diào)，明度偏低，純度偏高；而溫暖水域的艙室應(yīng)以冷色為基調(diào)，明度偏高，純度偏低［5］。海峽號游客艙室設(shè)計(jì)以冷色調(diào)為主，給人舒適感的同時減少能耗。

色彩明度會影響光線的反射率，各種色彩都有不同的反射率，如白色的反射率為70%～90%，灰色在10%～70%之間，黑色則在10%以下。可以適當(dāng)運(yùn)用反射率低的色彩或者高的色彩來調(diào)節(jié)室內(nèi)的進(jìn)光量，調(diào)節(jié)艙室采光效果。采光充足的艙室宜采用明度中性色或冷色，增加空間尺度；而采光不足的艙室宜采用暖色，使人感覺明亮，可以減少室內(nèi)燈光配置。海峽號咖啡吧位于船平面中心位置，為封閉空間，因此色彩運(yùn)用濃烈；而酒吧設(shè)置于靠窗的位置，因此室內(nèi)70%采用白色材料和配飾，營造大空間（見圖5）。

圖5　色彩在船舶設(shè)計(jì)中的應(yīng)用——“海峽號”咖啡吧和酒吧設(shè)計(jì)

（3）運(yùn)用材料紋理特性來調(diào)節(jié)室內(nèi)光環(huán)境

在室內(nèi)設(shè)計(jì)中，紋理是決室內(nèi)氣氛的決定性因素。質(zhì)地較粗的材料給人以穩(wěn)重、粗獷和渾厚之感，使室內(nèi)光線變得柔和；質(zhì)地較細(xì)的材料有精致、細(xì)膩和輕巧之感，能使室內(nèi)光線變得明亮；表面光滑或是鏡面的材料可以反射光線，使人感到光亮。室內(nèi)面積較大、空間較大時可以采納應(yīng)用質(zhì)地較粗的材料；室內(nèi)面積較小，宜采納應(yīng)用質(zhì)地較細(xì)的材料，特別是一些空間小、光照弱的空間，可以適當(dāng)借助鏡面，達(dá)到增加空間容量，提高亮度的效果。而在一些必須完全靠室內(nèi)照明的封閉空間，則盡量安排使用頻率低或是對燈光要求不高的功能區(qū)，比如儲藏室、小賣部、報告廳等。

飾面材料除了調(diào)節(jié)溫度、照明外，還有調(diào)節(jié)濕度、隔音隔熱等調(diào)解室內(nèi)環(huán)境的效果，如室內(nèi)裝飾采用木質(zhì)材料比混凝土平均濕度低8%～10%，可以緩解室內(nèi)濕度變化；室內(nèi)地毯鋪設(shè)比實(shí)木地板、PVC地板隔音效果好，在地面或者通道部分鋪地毯可以降低噪音；鋁制板材不僅輕巧美觀，而且防潮、隔音、防腐。室內(nèi)物理環(huán)境可以通過材質(zhì)變化進(jìn)行改良，創(chuàng)造舒適、合理、健康的空間。

四、 結(jié)論

綠色材料是人們最直接接觸到的介質(zhì)，是室內(nèi)綠色設(shè)計(jì)最直觀的體現(xiàn)。綠色室內(nèi)設(shè)計(jì)首先必須合理選擇綠色材料，了解材料的性格屬性，將之巧妙合理地運(yùn)用到相應(yīng)空間。船舶室內(nèi)空間狹小、能源有限，只有將綠色設(shè)計(jì)的原理和方法運(yùn)用到其中，才能給乘客提供更加舒適、健康的空間，只有在安全、實(shí)用、愉悅的空間內(nèi)，人們才會去欣賞美，去體驗(yàn)精神和文化的高層次生活。因此，在船舶室內(nèi)設(shè)計(jì)中要秉持綠色設(shè)計(jì)理念，創(chuàng)造安全、舒適、美觀、經(jīng)濟(jì)的室內(nèi)環(huán)境，以實(shí)現(xiàn)船舶行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)。

［］［］

［1］ 張仰光，邵龍.建筑室內(nèi)空間的綠色材質(zhì)應(yīng)用研究［J］.中國建筑裝飾裝修，2011，18（7）：196-199.

［2］ 孫庭秀.艙室設(shè)計(jì)［M］.哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)出版社，2012：99.

［3］ 黃肖亮.淺談船舶綠色設(shè)計(jì)［J］.中國水運(yùn)，2011 （9）：14-15.

［4］ 佟銳，周云.酚醛泡沫填充3D纖維織物增強(qiáng)復(fù)合材料［J］.消防科學(xué)與技術(shù)，2013（10）：1137-1138.

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

（責(zé)任編輯 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年度上海市學(xué)校藝術(shù)科研課題（D15）。

蔣旻昱，同濟(jì)大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院博士生，上海海事大學(xué)文理學(xué)院講師。