船舶居住性评价方法

周重威

（海装上海局，上海 201206）

0 引言

船舶居住性指船舶的居住条件或可供船员居住的能力，是决定船员生活和工作条件的船舶特性，衡量船舶性能优劣的一项重要指标。船舶居住性设计的目的不仅仅是给予船员舒适的生活和休息环境，更重要的是让船员得到充足的休息，从而更好地工作。在进行船舶居住性设计时应注意3个方面：1）实用。保证船员拥有健康的作息、安全的饮食、安静的睡眠、先进的医疗。2）经济。船舶建造的经费有限，应当优先使用经济实惠的建造材料以提高经费的使用效益。3）美观。船舶的室内装潢采用合理的背景设计，不仅可增加安全感，还能增进食欲、缓解长期出海产生的疲劳。大部分居住性评价方法属于定性评价，缺少定量标准。本文提出一种评价船舶居住性好坏的定量方法，在一定程度上缓解定性评价的影响，可供船舶建造方和使用方作参考。

1 船舶居住性影响因素

船舶居住性影响因素包括生理因素和心理因素。其中，生理因素主要包括温度、湿度、空气质量等因素；心理因素主要包括光照、环境色彩和噪声因素。

1）温度

对于船员而言，温度的影响主要反映在船舶生活舱室、战斗舱室、工作舱室、餐厅、盥洗室等各类舱室的气温。对于没有露天空间的船舶，无法依赖海风和海洋环境的自然调节，通常需要使用空调调节温度。

湿度是一种反应大气干湿程度的物理量。单位体积的空气含有的水汽越多，湿度越大；单位体积的空气含有的水汽越少，湿度越小。湿度对船员的影响体现在2个方面：（1）通过影响船员的舒适程度，直接影响居住性。船员的排热过程大部分通过排汗完成。若船舶环境湿度过大，空气中的水分密度高于皮肤表面的水分密度，人体排汗的速率会显著降低。在此情况下，如果热量的消散不够及时，会导致人体散热功能失常，体温升高，进而引起中暑、感冒等疾病，甚至会导致船员死亡。（2）通过影响船舶配套设备的可靠性，间接影响居住性。海洋环境含有大量无机盐，包括多种金属阳离子和酸性阴离子。随着地球水循环，部分海水蒸发至空气中，即使处于水汽状态，其中依然含有大量的盐分。因此，若船舶空气环境的湿度过大，水汽成分过多，在空气中的离子超出一定的标准范围后，会加速船舶上金属器材的腐蚀速度。此外，离子含量过大可能会导致一些精密仪器短路，甚至会损坏仪器。

3）空气质量

空气质量因素主要包括空气成分和空气流通两方面。当生活在空气质量较好的环境中时，人们会感到心旷神怡；而当生活在空气质量较差的环境中时，人们容易产生焦躁的情绪，甚至恶心的感觉。船舶空气污染物主要来自3个方面：（1）由船舶外部通过船舶空气外循环进入船舶内部的外界污染物；（2）船舶内部各类装置中因正常功能运转产生的内部污染物；（3）与船员相关的、因船员生活产生的污染物。为有效控制船舶空气质量，应当在适当位置配置合适数量的有害物质监测和控制装置，当有毒、有害物质的含量超标时，及时报警并进行紧急通风处理。

4）光照

光照对船员的生产和生活影响巨大，没有光的照明作用，船员无法识别各类船舶仪器，也就无法正常生活和工作。相关研究表明，光照的强弱对船员的工作效率和心态会产生显著影响，光明车间的人员工作效率远超昏暗车间的人员。

5）环境色彩

环境色彩是指船员工作、生活舱室环境的装潢色彩。作为船员生活、工作环境的一部分，环境色彩会对船员的心理情绪和情感产生潜移默化的影响。积极合理地设计舱室色彩，有助于调节船员的身心健康。环境色彩的影响要素主要包括舱室结构件色彩、舱室配套家具色彩、舱室装饰品色彩、舱室附属纺织品色彩等。其中：舱室结构件包括地板、舱室壁等；舱室配套家具包括桌椅、沙发、床铺等；舱室装饰品包括壁画、题词、灯具等；舱室附属纺织品包括台布、桌布、椅罩、床单等。舱室结构件的色彩对船舶环境色彩起主要作用，舱室配套家具、舱室装饰品和舱室附属纺织品的色彩对船舶的环境色彩起到辅助作用。

6）噪声

由于六角系统独特的图结构,因此研究它的点可区别边染色还是有一定难度的,文中所研究的图为“长”为n个相邻六边形,“宽”为m个相邻六边形构成的形为平行四边形的六角系统,并记作H(m,n),如图1所示。当m=1时,首先使用π(H(1,n))+1种颜色通过染色算法对H(1,n)(n≥6)中所有2度点进行边着色。其次,通过分析3度点的色集合,对个别边进行调色,证明了H(1,n)是满足点可区别边染色猜想的。当m≥2时,用k(关于m,n的函数)种颜色通过算法对H(m,n)进行边着色,并对相关边的颜色进行局部调整，从而给出关于H(m,n)的点可区别边色数的一个上界。

从生理学的角度，噪声是指对人们的工作、休息产生干扰作用的声音。当噪声对人和周围的环境产生负面影响时，会形成噪声污染。从物理学的角度，噪声是指电磁噪声、热噪声等一切不规则的信号。作为可在海洋环境里独立运转的生态环境，船舶可实现能量和物资的内循环。船舶蒸汽机、柴油机、燃气轮机等主机的运行必然会产生大量噪声。噪声对船员的影响体现在2个方面：（1）心理影响。常年工作在吵闹的环境中，船员容易引起焦躁的情绪，影响心态。（2）生理影响。噪声会对船员的听觉、神经、消化、内分泌、心血管、免疫等系统产生消极影响。

2 居住性评价模型设计

船舶居住性的评价存在一定的难度。对于生理因素，虽能够以标准数据作为参照依据进行评价，但舱室和舱室之间存在着一定的差异，包括数据标准的差异和重要程度的差异，难以通过标准形成一个整体的评价结论。对于心理因素，没有标准数据可以参照，只能通过感官体验进行评价。

本文提出一种评价船舶居住性好坏的定量方法，主要包括评价指标体系构建、专家打分、数据分析等3个步骤。

2.1 评价指标体系构建

将船舶居住性分解成多个指标，并构建三级层次结构，见图1。

图1 评价指标体系

评价指标体系第一层为船舶居住性；第二层为温度、湿度、空气质量、光照、环境色彩、噪声等6个评价指标；第三层为参评舱室，一般选取有代表性的舱室作为评价的对象。

2.2 专家打分

邀请名专家，对选中的个参评舱室的个指标进行逐项打分。q表示第名专家对第个舱室的第个指标所打分值，不同分值对应的含义见表1。

表1 分值含义表

此外，每个专家需要说明自己对每个指标和每个舱室的熟悉程度，第名专家对第个舱室的第个指标的熟悉程度可表示为λ，不同熟悉程度对应的含义见表 2。根据专家的问卷调查评定各个舱室对整个船舶系统居住性影响的重要程度。先构造判断矩阵，再采用方根法进行单排序计算，随后计算一致性比率（Consistent Ratio，CR）。若CR＜0.1，则一致性较好，接受该排序结果，得出各个舱室的重要性系数W，否则需要重新打分。

表2 熟悉程度含义表

2.3 数据分析

第个舱室的第个指标评分结果T可表示为

船舶居住性指标可表示为

不同船舶居住性指标对应的含义见表3。

表3 船舶居住性指标含义表

3 结论

船舶居住性指船舶的居住条件或可供船员居住的能力，是决定船员生活和工作条件的船舶特性，衡量船舶性能优劣的一项重要指标。本文分析了温度、湿度、空气质量、光照、环境色彩、噪声等 6个因素对于船舶居住性的影响吗，在此基础上建立船舶居住性的评价模型，并提出一种评价船舶居住性好坏的定量方法，可更加客观地评价船舶的居住性。