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(yōu)劣的一項重要指標(biāo)。船舶居住性設(shè)計的目的不僅僅是給予船員舒適的生活和休息環(huán)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(jìn)行船舶居住性設(shè)計時應(yīng)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(jìn)的醫(yī)療。2）經(jīng)濟(jì)。船舶建造的經(jīng)費有限，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先使用經(jīng)濟(jì)實惠的建造材料以提高經(jīng)費的使用效益。3）美觀。船舶的室內(nèi)裝潢采用合理的背景設(shè)計，不僅可增加安全感，還能增進(jìn)食欲、緩解長期出海產(chǎn)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(biāo)準(zhǔn)。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(zhì)量等因素；心理因素主要包括光照、環(huán)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(zhàn)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(fēng)和海洋環(huán)境的自然調(diào)節(jié)，通常需要使用空調(diào)調(diào)節(jié)溫度。

濕度是一種反應(yīng)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(xiàn)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(huán)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(dǎo)致人體散熱功能失常，體溫升高，進(jìn)而引起中暑、感冒等疾病，甚至?xí)?dǎo)致船員死亡。（2）通過影響船舶配套設(shè)備的可靠性，間接影響居住性。海洋環(huán)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(huán)，部分海水蒸發(fā)至空氣中，即使處于水汽狀態(tài)，其中依然含有大量的鹽分。因此，若船舶空氣環(huán)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(biāo)準(zhǔn)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(dǎo)致一些精密儀器短路，甚至?xí)p壞儀器。

3）空氣質(zhì)量

空氣質(zhì)量因素主要包括空氣成分和空氣流通兩方面。當(dāng)生活在空氣質(zhì)量較好的環(huán)境中時，人們會感到心曠神怡；而當(dāng)生活在空氣質(zhì)量較差的環(huán)境中時，人們?nèi)菀桩a(chǎn)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(huán)進(jìn)入船舶內(nèi)部的外界污染物；（2）船舶內(nèi)部各類裝置中因正常功能運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的內(nèi)部污染物；（3）與船員相關(guān)的、因船員生活產(chǎn)生的污染物。為有效控制船舶空氣質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)在適當(dāng)位置配置合適數(shù)量的有害物質(zhì)監(jiān)測和控制裝置，當(dāng)有毒、有害物質(zhì)的含量超標(biāo)時，及時報警并進(jìn)行緊急通風(fēng)處理。

4）光照

光照對船員的生產(chǎn)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(guān)研究表明，光照的強弱對船員的工作效率和心態(tài)會產(chǎn)生顯著影響，光明車間的人員工作效率遠(yuǎn)超昏暗車間的人員。

5）環(huán)境色彩

環(huán)境色彩是指船員工作、生活艙室環(huán)境的裝潢色彩。作為船員生活、工作環(huán)境的一部分，環(huán)境色彩會對船員的心理情緒和情感產(chǎn)生潛移默化的影響。積極合理地設(shè)計艙室色彩，有助于調(diào)節(jié)船員的身心健康。環(huán)境色彩的影響要素主要包括艙室結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)件包括地板、艙室壁等；艙室配套家具包括桌椅、沙發(fā)、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(jié)構(gòu)件的色彩對船舶環(huán)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(huán)境色彩起到輔助作用。

6）噪聲

由于六角系統(tǒng)獨特的圖結(jié)構(gòu),因此研究它的點可區(qū)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(gòu)成的形為平行四邊形的六角系統(tǒng),并記作H(m,n),如圖1所示。當(dāng)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(jìn)行邊著色。其次,通過分析3度點的色集合,對個別邊進(jìn)行調(diào)色,證明了H(1,n)是滿足點可區(qū)別邊染色猜想的。當(dāng)m≥2時,用k(關(guān)于m,n的函數(shù))種顏色通過算法對H(m,n)進(jìn)行邊著色,并對相關(guān)邊的顏色進(jìn)行局部調(diào)整，從而給出關(guān)于H(m,n)的點可區(qū)別邊色數(shù)的一個上界。

從生理學(xué)的角度，噪聲是指對人們的工作、休息產(chǎn)生干擾作用的聲音。當(dāng)噪聲對人和周圍的環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響時，會形成噪聲污染。從物理學(xué)的角度，噪聲是指電磁噪聲、熱噪聲等一切不規(guī)則的信號。作為可在海洋環(huán)境里獨立運轉(zhuǎn)的生態(tài)環(huán)境，船舶可實現(xiàn)能量和物資的內(nèi)循環(huán)。船舶蒸汽機、柴油機、燃?xì)廨啓C等主機的運行必然會產(chǎn)生大量噪聲。噪聲對船員的影響體現(xiàn)在2個方面：（1）心理影響。常年工作在吵鬧的環(huán)境中，船員容易引起焦躁的情緒，影響心態(tài)。（2）生理影響。噪聲會對船員的聽覺、神經(jīng)、消化、內(nèi)分泌、心血管、免疫等系統(tǒng)產(chǎn)生消極影響。

2 居住性評價模型設(shè)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(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)作為參照依據(jù)進(jìn)行評價，但艙室和艙室之間存在著一定的差異，包括數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的差異和重要程度的差異，難以通過標(biāo)準(zhǔn)形成一個整體的評價結(jié)論。對于心理因素，沒有標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)可以參照，只能通過感官體驗進(jìn)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(biāo)體系構(gòu)建、專家打分、數(shù)據(jù)分析等3個步驟。

2.1 評價指標(biāo)體系構(gòu)建

將船舶居住性分解成多個指標(biāo)，并構(gòu)建三級層次結(jié)構(gòu)，見圖1。

圖1 評價指標(biāo)體系

評價指標(biāo)體系第一層為船舶居住性；第二層為溫度、濕度、空氣質(zhì)量、光照、環(huán)境色彩、噪聲等6個評價指標(biāo)；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(biāo)進(jìn)行逐項打分。q表示第名專家對第個艙室的第個指標(biāo)所打分值，不同分值對應(yīng)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(biāo)和每個艙室的熟悉程度，第名專家對第個艙室的第個指標(biāo)的熟悉程度可表示為λ，不同熟悉程度對應(yīng)的含義見表 2。根據(jù)專家的問卷調(diào)查評定各個艙室對整個船舶系統(tǒng)居住性影響的重要程度。先構(gòu)造判斷矩陣，再采用方根法進(jìn)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(jié)果，得出各個艙室的重要性系數(shù)W，否則需要重新打分。

表2 熟悉程度含義表

2.3 數(shù)據(jù)分析

第個艙室的第個指標(biāo)評分結(jié)果T可表示為

船舶居住性指標(biāo)可表示為

不同船舶居住性指標(biāo)對應(yīng)的含義見表3。

表3 船舶居住性指標(biāo)含義表

3 結(jié)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(yōu)劣的一項重要指標(biāo)。本文分析了溫度、濕度、空氣質(zhì)量、光照、環(huán)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(chǔ)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。