船舶造型與美學(xué)-哈工程

船舶外觀造型設(shè)計(jì)主講:劉旸船舶與海洋工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心船舶造型的一般原則外觀形態(tài)與設(shè)計(jì)要素船舶造型形態(tài)通過外觀表現(xiàn)出來外觀要真實(shí)服務(wù)于功能排水型船舶外觀的基本類型船舶主體主要通過首尾形狀、舷弧線和輪廓線表現(xiàn)外形。首尾形狀主要決定于功能要求甲板線、龍骨線形狀視船舶類型和航區(qū)而定——如海船船舶外觀形態(tài)及特點(diǎn)船型結(jié)構(gòu)特點(diǎn)造型風(fēng)格雜貨船散貨船結(jié)構(gòu)形式基本系列化簡(jiǎn)潔、樸實(shí)、莊重、穩(wěn)定船型結(jié)構(gòu)特點(diǎn)造型風(fēng)格集裝箱船大開口、較長(zhǎng)平行中體以標(biāo)準(zhǔn)箱為尺度模數(shù)確定船體尺度。簡(jiǎn)潔、有秩序船型結(jié)構(gòu)特點(diǎn)造型風(fēng)格油船結(jié)構(gòu)形式模式化莊重、穩(wěn)定船型結(jié)構(gòu)特點(diǎn)造型風(fēng)格游艇流線型、斜直線型動(dòng)感整體感極強(qiáng)客船船型結(jié)構(gòu)特點(diǎn)造型風(fēng)格開放型兩舷有外走道虛實(shí)對(duì)比、有節(jié)奏感，但整體感稍差客船船型結(jié)構(gòu)特點(diǎn)造型風(fēng)格北大西洋型直首柱、煙囪高大、為全船的視覺重心陸地建筑特征移植船上，高大氣派，速度感不強(qiáng)客船船型結(jié)構(gòu)特點(diǎn)造型風(fēng)格綜合型前開后閉、前閉后開、有開有閉有對(duì)比、有調(diào)和、生動(dòng)活潑客船船型結(jié)構(gòu)特點(diǎn)造型風(fēng)格箱型、直角型船體和上層建筑直線過渡，如箱體簡(jiǎn)潔、明快、整體感和時(shí)代感強(qiáng)客船船型結(jié)構(gòu)特點(diǎn)造型風(fēng)格階梯型首尾逐層內(nèi)縮，如梯狀具有動(dòng)感、穩(wěn)定感，輕快、整體感強(qiáng)船體首尾端形狀一、船艏表現(xiàn)手法主要通過線（首柱）的曲、直、斜、立來產(chǎn)生變化。1.直立型

首柱成直線，與基線垂直或接近垂直，表現(xiàn)了很強(qiáng)的力度，視覺上有后傾趨勢(shì)2.前首型3.飛剪型水線以上呈凹曲，外飄，幽雅、輕巧，有速度感——不易上浪，甲板寬闊，有利于設(shè)備布置4.破冰首

5.球鼻首對(duì)快速性船和肥大型船有改善興波阻力的功能二、船艉產(chǎn)生動(dòng)感，表現(xiàn)前進(jìn)性1.橢圓型2.巡洋艦型3.方尾型結(jié)論同等船長(zhǎng)下，橢圓尾水線最短巡洋艦尾曲面光順，有利于減小阻力方尾（包括切平巡洋艦尾）是二戰(zhàn)中產(chǎn)生的尾型，加工簡(jiǎn)便，可減小阻力二、上層建筑造型的影響因素及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)船樓——上層連續(xù)甲板上由一舷伸到另一舷的圍蔽建筑，包括首樓、橋樓、尾樓甲板室——兩邊未達(dá)舷側(cè)的圍壁。上層建筑長(zhǎng)度大于0.15倍船長(zhǎng)稱長(zhǎng)甲板室。船樓和甲板室是船舶外觀最具有表現(xiàn)力的內(nèi)容1.影響上建的因素功能需要、技術(shù)性能改進(jìn)、建筑布置和安裝需求是三個(gè)基本出發(fā)點(diǎn)，此外：1）機(jī)艙位置的影響機(jī)艙位置不僅影響船體內(nèi)部艙室的劃分、結(jié)構(gòu)形式，也決定著上層建筑的結(jié)構(gòu)形式。因?yàn)闄C(jī)艙的排煙、通氣和采光設(shè)計(jì)都直接與上層建筑的位置與形式相聯(lián)系。（1）尾機(jī)型軸系效率高，無需設(shè)軸隧艙船體空間利用合理，便于裝卸管理船體結(jié)構(gòu)的連續(xù)性、工藝性好決定上建位于尾部，體量分布均衡，動(dòng)感強(qiáng)艙面設(shè)備排列有序，具有節(jié)奏美感（2）中尾機(jī)型大型船舶和雙機(jī)雙槳型船上層建筑隨之前移，形成長(zhǎng)尾樓保持了尾機(jī)型部分優(yōu)點(diǎn)適居性比尾機(jī)型好滾裝船、集裝箱船和客船（3）中機(jī)型客船和小型船舶的主要布置形式上建中部發(fā)達(dá)，視覺穩(wěn)定性強(qiáng)2）艙室布置的影響3）重心高度的影響：穩(wěn)性4）受風(fēng)面積的影響：大傾角穩(wěn)性和?？看a頭的難度5)其他影響因素：船閘、橋涵一般小船12層，層高不低于1.9米6）駕駛室位置及可見度的影響駕駛盲區(qū)是駕駛室前方的船體和結(jié)構(gòu)物的阻擋，使駕駛員看不見前方水面盲區(qū)長(zhǎng)度是駕駛員眼睛到舷檣頂點(diǎn)引直線與水面交點(diǎn)到首柱的距離

通常，客船盲區(qū)長(zhǎng)約0.6~0.7Lpp，貨、油船平均為1.25LppS×hA×A′S×h(H+A′)-hD=———=————D——盲區(qū)距離S——駕駛室前壁至首前端H——空載吃水至駕駛甲板高度A——首上端至駕駛甲板高度A′——人眼高（1500~1600）h——空載吃水至首高度2.貨船上建結(jié)構(gòu)形式三島式：早期貨、油船的基本形式，平衡感強(qiáng)，缺乏重點(diǎn)長(zhǎng)橋樓式：橋樓長(zhǎng)度大于0.15倍船長(zhǎng)長(zhǎng)首樓式：首樓長(zhǎng)度大于Lpp/4，多見于魚船、自卸船、工程船

長(zhǎng)尾樓式：尾樓長(zhǎng)度大于Lpp/4三、艙面設(shè)備與構(gòu)件形態(tài)主要包括桅桿、煙囪、救生艇、梯子、船名牌、武備1.桅用來安置信號(hào)燈具、通信天線、旗號(hào)和其它安全航行標(biāo)志單桅上下變化不大的錐體簡(jiǎn)單、輕巧、靈活多作首桅或小型船舶的桅桿塔桅（角錐桅）由鋼板圍成的塔型建筑，剛度好，站地少穩(wěn)定、剛健、有力門桅門架式結(jié)構(gòu)，可兼作起重柱剛健、多功能三角（四角）桅桁架式結(jié)構(gòu)，受風(fēng)面積小穩(wěn)定、輕便、節(jié)奏感強(qiáng)高速艦船煙囪桅二合一，占地省，重心低簡(jiǎn)單、和諧、穩(wěn)健2.煙囪將煙囪樹立成紀(jì)念碑，帶有與船名相默契的共同主題 Caribel號(hào)幻想號(hào)3.起貨設(shè)備4.錨設(shè)備錨及錨穴有點(diǎn)睛作用，能改變首部視覺形象5.救生設(shè)備6.其他名牌、欄桿船舶外觀設(shè)計(jì)主講:劉旸一、確定形態(tài)構(gòu)成和船舶風(fēng)格二、選取比例及確定輪廓理論上講，船舶的整體與各局部之間、各局部相互之間具有良好的形似性1.確定比例的方法1）模數(shù)法（比例尺法）

《船舶起居艙室的尺度協(xié)調(diào)》選取一基本模數(shù)2）相似矩形法（特征矩形法）滿足布置的前提下，將造型物各部分分割為若干相似或類似矩形，形成和諧的整體。2.外型輪廓線的確定要求：鮮明完整、主次分明并具有穩(wěn)定向前的動(dòng)感包絡(luò)線：在布置完成的基礎(chǔ)上，由各層高度和長(zhǎng)度建立起的上層建筑輪廓，由一條光順的曲線或折線包含在其內(nèi)。船舶外觀形態(tài)、風(fēng)格和比例可以通過包絡(luò)線的特征要素來形成或改變。光順性體現(xiàn)船舶外觀的整體效果包絡(luò)線下的實(shí)面積，虛面積（等效面積）均影響造型整體效果包絡(luò)線的線型風(fēng)格體現(xiàn)船體風(fēng)格包絡(luò)線尺度比基本體現(xiàn)船舶外觀輪廓的尺度比包絡(luò)線的形狀體現(xiàn)了船舶各向均衡感包絡(luò)線包圍面積形心位置，體現(xiàn)了船舶動(dòng)態(tài)感a=(1/3~1/5)LoaH=a/(1.5~3)紅線為包絡(luò)線三、上層建筑的外觀造型1.上層建筑的結(jié)構(gòu)形式：開式、閉式、混合式2.首尾端壁——保持風(fēng)格的關(guān)鍵部位大平面箱形、帶圓弧階梯形、流線階梯形3.撐桿與欄桿垂直構(gòu)件在滿足強(qiáng)度的前提下，尺度要比水平構(gòu)件細(xì)一些斜撐——表現(xiàn)力量感，一般比欄桿的尺寸寬桅桿、桅燈桅桿的位置及數(shù)量應(yīng)滿足航行及信號(hào)設(shè)備規(guī)范總長(zhǎng)大于50米的海船應(yīng)設(shè)前后桅燈前桅燈裝在中線面距最上層連續(xù)甲板的高度不小于6米，船寬大于6米時(shí)，不小于船寬，不大于12米前桅的縱向位置在首部1/4船長(zhǎng)范圍內(nèi)后尾燈也在中線面上，并高出前桅至少4.5米，兩桅水平間距不小于1/2船長(zhǎng)，不大于100米。桅燈布置要求船舶形式船舶風(fēng)格船舶形象、船舶形式和船舶風(fēng)格的關(guān)系：例子1989年，日本第一艘現(xiàn)代豪華客船的先驅(qū)《富士丸》號(hào)，經(jīng)多次論證之后，編制出的設(shè)計(jì)思想構(gòu)圖如下：《富士丸》號(hào)背景代表日本的船日本旅游船時(shí)代的先驅(qū)時(shí)間消費(fèi)時(shí)代的先導(dǎo)以適合各年齡層為對(duì)象以日本乘客為主，具有國(guó)際性《富士丸》號(hào)功能巡游船旅居性研修船社交性觀光船覽盛性會(huì)議船調(diào)查性接待船舞臺(tái)性《富士丸》號(hào)總體構(gòu)思象征日本新時(shí)代，適合21世紀(jì)的船從年輕到成熟傳統(tǒng)文化和未來社會(huì)的融合在日常空間體現(xiàn)創(chuàng)新性以日本文化為基礎(chǔ)，成為國(guó)際交流舞臺(tái)采用最新科學(xué)技