船舶居住性評價方法

周重威

（海裝上海局，上海 201206）

0 引言

船舶居住性指船舶的居住條件或可供船員居住的能力，是決定船員生活和工作條件的船舶特性，衡量船舶性能優劣的一項重要指標。船舶居住性設計的目的不僅僅是給予船員舒適的生活和休息環境，更重要的是讓船員得到充足的休息，從而更好地工作。在進行船舶居住性設計時應注意3個方面：1）實用。保證船員擁有健康的作息、安全的飲食、安靜的睡眠、先進的醫療。2）經濟。船舶建造的經費有限，應當優先使用經濟實惠的建造材料以提高經費的使用效益。3）美觀。船舶的室內裝潢采用合理的背景設計，不僅可增加安全感，還能增進食欲、緩解長期出海產生的疲勞。大部分居住性評價方法屬于定性評價，缺少定量標準。本文提出一種評價船舶居住性好壞的定量方法，在一定程度上緩解定性評價的影響，可供船舶建造方和使用方作參考。

1 船舶居住性影響因素

船舶居住性影響因素包括生理因素和心理因素。其中，生理因素主要包括溫度、濕度、空氣質量等因素；心理因素主要包括光照、環境色彩和噪聲因素。

1）溫度

對于船員而言，溫度的影響主要反映在船舶生活艙室、戰斗艙室、工作艙室、餐廳、盥洗室等各類艙室的氣溫。對于沒有露天空間的船舶，無法依賴海風和海洋環境的自然調節，通常需要使用空調調節溫度。

濕度是一種反應大氣干濕程度的物理量。單位體積的空氣含有的水汽越多，濕度越大；單位體積的空氣含有的水汽越少，濕度越小。濕度對船員的影響體現在2個方面：（1）通過影響船員的舒適程度，直接影響居住性。船員的排熱過程大部分通過排汗完成。若船舶環境濕度過大，空氣中的水分密度高于皮膚表面的水分密度，人體排汗的速率會顯著降低。在此情況下，如果熱量的消散不夠及時，會導致人體散熱功能失常，體溫升高，進而引起中暑、感冒等疾病，甚至會導致船員死亡。（2）通過影響船舶配套設備的可靠性，間接影響居住性。海洋環境含有大量無機鹽，包括多種金屬陽離子和酸性陰離子。隨著地球水循環，部分海水蒸發至空氣中，即使處于水汽狀態，其中依然含有大量的鹽分。因此，若船舶空氣環境的濕度過大，水汽成分過多，在空氣中的離子超出一定的標準范圍后，會加速船舶上金屬器材的腐蝕速度。此外，離子含量過大可能會導致一些精密儀器短路，甚至會損壞儀器。

3）空氣質量

空氣質量因素主要包括空氣成分和空氣流通兩方面。當生活在空氣質量較好的環境中時，人們會感到心曠神怡；而當生活在空氣質量較差的環境中時，人們容易產生焦躁的情緒，甚至惡心的感覺。船舶空氣污染物主要來自3個方面：（1）由船舶外部通過船舶空氣外循環進入船舶內部的外界污染物；（2）船舶內部各類裝置中因正常功能運轉產生的內部污染物；（3）與船員相關的、因船員生活產生的污染物。為有效控制船舶空氣質量，應當在適當位置配置合適數量的有害物質監測和控制裝置，當有毒、有害物質的含量超標時，及時報警并進行緊急通風處理。

4）光照

光照對船員的生產和生活影響巨大，沒有光的照明作用，船員無法識別各類船舶儀器，也就無法正常生活和工作。相關研究表明，光照的強弱對船員的工作效率和心態會產生顯著影響，光明車間的人員工作效率遠超昏暗車間的人員。

5）環境色彩

環境色彩是指船員工作、生活艙室環境的裝潢色彩。作為船員生活、工作環境的一部分，環境色彩會對船員的心理情緒和情感產生潛移默化的影響。積極合理地設計艙室色彩，有助于調節船員的身心健康。環境色彩的影響要素主要包括艙室結構件色彩、艙室配套家具色彩、艙室裝飾品色彩、艙室附屬紡織品色彩等。其中：艙室結構件包括地板、艙室壁等；艙室配套家具包括桌椅、沙發、床鋪等；艙室裝飾品包括壁畫、題詞、燈具等；艙室附屬紡織品包括臺布、桌布、椅罩、床單等。艙室結構件的色彩對船舶環境色彩起主要作用，艙室配套家具、艙室裝飾品和艙室附屬紡織品的色彩對船舶的環境色彩起到輔助作用。

6）噪聲

由于六角系統獨特的圖結構,因此研究它的點可區別邊染色還是有一定難度的,文中所研究的圖為“長”為n個相鄰六邊形,“寬”為m個相鄰六邊形構成的形為平行四邊形的六角系統,并記作H(m,n),如圖1所示。當m=1時,首先使用π(H(1,n))+1種顏色通過染色算法對H(1,n)(n≥6)中所有2度點進行邊著色。其次,通過分析3度點的色集合,對個別邊進行調色,證明了H(1,n)是滿足點可區別邊染色猜想的。當m≥2時,用k(關于m,n的函數)種顏色通過算法對H(m,n)進行邊著色,并對相關邊的顏色進行局部調整，從而給出關于H(m,n)的點可區別邊色數的一個上界。

從生理學的角度，噪聲是指對人們的工作、休息產生干擾作用的聲音。當噪聲對人和周圍的環境產生負面影響時，會形成噪聲污染。從物理學的角度，噪聲是指電磁噪聲、熱噪聲等一切不規則的信號。作為可在海洋環境里獨立運轉的生態環境，船舶可實現能量和物資的內循環。船舶蒸汽機、柴油機、燃氣輪機等主機的運行必然會產生大量噪聲。噪聲對船員的影響體現在2個方面：（1）心理影響。常年工作在吵鬧的環境中，船員容易引起焦躁的情緒，影響心態。（2）生理影響。噪聲會對船員的聽覺、神經、消化、內分泌、心血管、免疫等系統產生消極影響。

2 居住性評價模型設計

船舶居住性的評價存在一定的難度。對于生理因素，雖能夠以標準數據作為參照依據進行評價，但艙室和艙室之間存在著一定的差異，包括數據標準的差異和重要程度的差異，難以通過標準形成一個整體的評價結論。對于心理因素，沒有標準數據可以參照，只能通過感官體驗進行評價。

本文提出一種評價船舶居住性好壞的定量方法，主要包括評價指標體系構建、專家打分、數據分析等3個步驟。

2.1 評價指標體系構建

將船舶居住性分解成多個指標，并構建三級層次結構，見圖1。

圖1 評價指標體系

評價指標體系第一層為船舶居住性；第二層為溫度、濕度、空氣質量、光照、環境色彩、噪聲等6個評價指標；第三層為參評艙室，一般選取有代表性的艙室作為評價的對象。

2.2 專家打分

邀請名專家，對選中的個參評艙室的個指標進行逐項打分。q表示第名專家對第個艙室的第個指標所打分值，不同分值對應的含義見表1。

表1 分值含義表

此外，每個專家需要說明自己對每個指標和每個艙室的熟悉程度，第名專家對第個艙室的第個指標的熟悉程度可表示為λ，不同熟悉程度對應的含義見表 2。根據專家的問卷調查評定各個艙室對整個船舶系統居住性影響的重要程度。先構造判斷矩陣，再采用方根法進行單排序計算，隨后計算一致性比率（Consistent Ratio，CR）。若CR＜0.1，則一致性較好，接受該排序結果，得出各個艙室的重要性系數W，否則需要重新打分。

表2 熟悉程度含義表

2.3 數據分析

第個艙室的第個指標評分結果T可表示為

船舶居住性指標可表示為

不同船舶居住性指標對應的含義見表3。

表3 船舶居住性指標含義表

3 結論

船舶居住性指船舶的居住條件或可供船員居住的能力，是決定船員生活和工作條件的船舶特性，衡量船舶性能優劣的一項重要指標。本文分析了溫度、濕度、空氣質量、光照、環境色彩、噪聲等 6個因素對于船舶居住性的影響嗎，在此基礎上建立船舶居住性的評價模型，并提出一種評價船舶居住性好壞的定量方法，可更加客觀地評價船舶的居住性。