城市軌道交通車輛的內飾設計

王曉晶

摘 要：本文對城市軌道交通車輛內飾設計的材料的進化、模塊化設計以及內飾設計的未來趨勢逐一做了闡述。

關鍵詞：城市軌道交通車輛；內飾設計；材料；模塊化；未來趨勢；新型；智能

新時代大發展，高科技和新知識的快速更替，推動著各行各業發生著日新月異的變化。城市軌道交通，跨越地域和時空，為經濟騰飛助力加速。城市軌道交通車輛的內飾，也跟隨著時代的步伐，不斷自我提升，發生著從量變到質變的飛躍。

1 城市軌道交通車輛內飾的材料進化

1.1 內飾的常用材料

城市軌道交通車輛內飾材料主要影響著車輛的重量指標、性能、功能和品質。為了節能降耗，對材料的防火、輕量化和表面耐用性都提出了更高的要求，不斷推動著內飾材料向新型高科技材料進化。內飾材料的選則由材料的造型工藝、裝飾效果、機械性能等綜合性能決定。常用的內飾材料是鋁蜂窩復合板、鋁型材和玻璃鋼。其中，鋁蜂窩復合板常用于中頂板、地板、客室間壁和司機室間壁，鋁型材常用于側頂板和送風格柵，玻璃鋼材料常用于內墻板和內飾中造型復雜的部位。

鋁蜂窩復合板內飾件通過模具壓制成型，鋁型材內飾件由模具擠壓成型材并通過機械加工而成，成品外觀效果好且尺寸精度高，鋁蜂窩材料適用于形狀簡潔的單曲面內飾件，鋁型材的形狀、厚度和外形尺寸受模具限制不適合大斷面或雙曲面料件。玻璃鋼內飾件通過模具成型，其外觀造型多樣化，適用于形狀奇特的單曲面和雙曲面內飾件，成品外觀效果僅次于鋁蜂窩和鋁型材件。

1.2 內飾的防火材料

材料和結構的防火性能是決定車輛防火性能的關鍵。材料防火的含義是一種材料在規定的條件下，在它暴露于火時，通過自身的分解作用，在成分上對燃燒做出的反應。優質的防火材料遇火可以自熄或是產生微量煙、毒氣體，保證乘客人身安全。結構耐火性能主要是對車輛的地板結構和司機室間壁結構的耐火控制。地板的結構耐火性能是指在遇見火災發生時，地板結構可以阻隔來自車外的車廂下部的火焰傳導致車輛內部。司機室間壁即為車輛客室與司機室之間的隔墻，司機室間壁的結構耐火性能是指當客室發生火災時，司機室間壁可以有效的阻擋火焰的蔓延，增加對駕駛員的保護。

按照英國防火標準BS 6853要求，地板結構應取得20分鐘的完整性和絕熱性，樣件測試表面平均溫度應不超過250℃，單點溫度不超300℃。按照英國標準BS 6853要求，司機室間壁應取得20分鐘的完整性（和絕熱，要求絕熱時）。有些用戶對結構耐火提出了更高的要求，比如要求地板達到45分鐘的耐火性能，司機室間壁達到30分鐘的耐火性能。這些都對材料和結構提出新挑戰，因此逐步出現了碳纖維、納能和陶瓷纖維等防火性能優良的內飾材料。內飾常用的鋁蜂窩復合板、鋁型材和玻璃鋼材料都能符合歐洲DIN5510和EN45545防火標準的要求。碳纖維、納能材料和陶瓷纖維是地板和司機室間壁結構耐火首選材料。

1.3 內飾的輕量化材料

為了節能降耗，輕量化逐漸成為內飾設計的一項重要控制指標。從材料密度、結構剛度及應用厚度綜合分析，對于鋁蜂窩復合板、鋁型材、玻璃鋼和碳纖維四種內飾材料，單位面積的重量由輕到重依次為碳纖維、鋁蜂窩復合板、玻璃鋼、鋁型材。蜂窩類復合材料中，紙蜂窩比鋁蜂窩更輕。碳纖維和蜂窩類復合材料面密度小、剛度強和外觀質量好，輕量化效果顯著，是內飾輕量化的首選材料。

2 城市軌道交通車輛內飾的模塊化設計

2.1 內飾的模塊劃分

模塊化設計的精髓就是創建通用平臺，滿足共性需求。找出共性特征和需求，確定設計的不變模塊和相對緊密聯系的模塊，來滿足車輛的一些共性需求。通過對車輛區域和功能的分析，對內飾的整體布局進行規劃，規劃出車輛的模塊化區域后，確定車輛模塊的不變量和可變量，確定上級模塊和子模塊，明確模塊與模塊、子模塊與上級模塊之間的安裝條件，固化模塊之間的接口形式、安裝方式和尺寸位置。系統模塊要完成充分的試驗驗證和可靠性驗證。系統模塊能夠實現不同類型車輛的完全通用或者子模塊通用。

2.2 模塊化設計如何解決個性化需求

在通用平臺上預設可變量，來滿足用戶個性化需求。前面提到模塊包含不變量和可變量，通過可變量調節及模塊組合，獲得不同效果的車輛內飾。劃分到最小可更換模塊，通過更換最小可更換模塊或調整其布置，適應不同用戶的個性需求。功能和性能的不同要求，要控制在系統模塊內部變化，不能對模塊外的安裝和接口產生影響。

3 城市軌道交通車輛內飾設計的未來趨勢

3.1 新型材料

打破傳統，進行材料革命。使材料起死回生，使材料具有鮮活的生命力，形魄兼具。使材料本身具有智能，能夠對周遭環境具有主動調節能力。打個比方，近幾年比較流行的沖鋒衣，它不但可以阻隔紫外線起到保護人類皮膚免受傷害的作用，它還具有防水功能，這就是對傳統的衣服只具有保暖和遮擋功能的革命。軌道車輛內飾材料，也不應只是裝飾作用，它還應具有功能性和智能性，比如對車廂內溫度的調節功能，對車廂內空氣的凈化功能，對光照的感應功能、超強的隔聲和吸音功能以及防靜電吸附性等。實現這些功能，提升車輛品質的同時又減輕了其他功能設備的負擔，可以達到節能降耗和綠色環保的功效。這就是未來智能化列車應該研究的課題，也正是內飾設計的未來趨勢。

3.2 高科技應用

一個行業的發展，不是排它性的，相反，行業之間是鼻息相連的。比如，廚具行業中的不粘鍋技術，如果在內飾件表面實現“不粘鍋”效果，那么在實際運營中，將大大改善內飾件表面刻劃和油污等問題，同時也為車輛的運營維護減輕了負擔并降低了成本。科技時代，互惠共贏，不管哪行哪業的高科技，只要有用就要充分發揮它的應用價值。從事軌道車輛的技術人員，應及時了解各行業的先進技術，聯手各專業領域的先進團隊，共同研發，齊頭并進。

4 結語

“創新、高效、綠色、智能”是我國城市軌道交通車輛的未來發展方向。智能化的城市軌道交通車輛定位于下一代交通工具，能夠更好的應對自然氣候的變化，具有更安全、更環保、更舒適的特征。

參考文獻：

[1]BS 6853—1999，載客列車防火設計和建造規范—第7章：火災的蔓延與火災形成物的控制.

[2]EN 45545—2013，鐵路應用—鐵路車輛防火—第2部分： 材料和部件的防火性能的要求.