摘要:基于設計學與船舶工程的相關理論,結(jié)合郵輪游艇設計教學,提出了船舶交融性設計概念:闡述了船舶交融性設計藝術特征、原理與方法,并且應用于以郵輪游艇為代表的“項目驅(qū)動型”船舶設計教學實踐,通過學研一體化模式催生船舶設計創(chuàng)新成果。
關鍵詞:船舶設計 交融性 郵輪游艇 設計教學
引言
近年來,我國造船業(yè)快速發(fā)展,產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷壯大,造船完工量已穩(wěn)居世界前列。但船舶設計的自主創(chuàng)新能力不強,與產(chǎn)業(yè)發(fā)展極不匹配。特別在開發(fā)高審美、高技術、高附加值船舶方面嚴重滯后,急需通過設計創(chuàng)新提升船舶設計水平。造船業(yè)是發(fā)展海洋經(jīng)濟的命脈產(chǎn)業(yè),如何通過設計創(chuàng)新補足高端船舶開發(fā)的產(chǎn)業(yè)短板,成為船舶設計藝術研究的重要命題。
船舶作為水域裝備的主要形式,不僅要實現(xiàn)水上客運、貨運等任務,還需滿足乘員生活所需。特別是郵輪、游艇、游船等高端船舶,往往涉及船舶工程技術、環(huán)境設計藝術、現(xiàn)代造型藝術等多項內(nèi)容,是船舶工程與設計藝術高度融合的結(jié)晶。因此,船舶設計本身就具備極高的學科交融特征,這為船舶交融性設計研究提供了契機。探索船舶交融性設計原理與方法,可結(jié)合項目設計與教學實踐,使之具有實際的應用性。“項目驅(qū)動型”教學是指圍繞設計項目展開設計教學,具有理論與實踐結(jié)合的“學研-體化”特征。以船舶交融『生原理指導郵輪游艇設計教學對推動船舶設計創(chuàng)新,推動交叉學科發(fā)展,培養(yǎng)船舶設計的新一代人才具有重要意義。
一、船舶設計藝術的交融性特征辨識
“交融”即交匯融合,是指不同元素之間的接觸、混合、融合在一起。對于船舶設計而言,具體可從船舶物理結(jié)構(gòu)、船舶設計理論及設計應用等多個層面進行解讀,其中,學科交融與技術交融構(gòu)成了其主要特征。
1.多學科的交叉性特征
船舶設計藝術的交融性特征首先體現(xiàn)在其多學科的交叉性,它需要多個學科多項技術的共同支撐。船舶設計首先需要“運載工程技術領域”中的船舶工程學的相關知識來構(gòu)筑其基本框架。其次,船舶的上層建筑與結(jié)構(gòu)設計須參考土木工程技術領域。另外,船舶的電器設備、操縱系統(tǒng)需有電子信息工程技術的支撐。更為重要的是,需要由藝術設計學科的設計師通過工業(yè)設計創(chuàng)新來整合提升船舶美學價值、完善艙室空間布局、增加其設計附加值。以上幾個方面相互聯(lián)系,形成不可分割的交叉狀態(tài)。在代表性的郵輪、游艇設計實際教學中,必須通過實踐型項目方可使學生對船舶創(chuàng)新獲得整體認知,這也為“項目驅(qū)動型”教學提供了多層面的理論支撐。
2.多技術的共融性特征
以郵輪、游艇為代表的高端船舶作為大型或超大型的多功能水上交通工具,其設計具有明顯的系統(tǒng)性特征。具有藝術設計背景的船舶設計者,也必須對船舶工程及相關技術有一定了解,這樣才不至于在設計實踐中違背船舶設計的基本原則。船舶設計不是單線單向型推進,而是往往需要多領域、多項技術交叉協(xié)同進行。例如,在郵輪與游艇設計中,往往一項技術的革新會帶動多處設計調(diào)整以迎合新的工程突破,正所謂牽一發(fā)而動全身。因此,在“項目驅(qū)動型”郵輪游艇設計教學中,要善于啟發(fā)學生從功能整合、功能延展、船舶結(jié)構(gòu)、新能源及新材料應用等多技術角度展開創(chuàng)意,觸發(fā)創(chuàng)新思維。
如圖1所示,在船舶設計實踐中,藝術設計起到了聯(lián)接用戶的各項功能需求與船舶工程技術構(gòu)成的重要作用,成為二者統(tǒng)一的不可缺少的共享界面;同時,功能需求的拓展與新能源、新結(jié)構(gòu)、新工藝、新材料的引入也為船舶設計提供了不竭的創(chuàng)新源泉。
二、船舶交融性設計藝術原理解析
設計藝術在船舶設計共融體系中處于重要位置。船舶交融性設計具有系統(tǒng)性的多層面內(nèi)涵,它是指在船舶設計過程中,不是單一解決某方面的問題,而是通過創(chuàng)造性手段,使船舶在形態(tài)、空間、功能、構(gòu)造、藝術審美、社會文化價值等多個方面獲得綜合優(yōu)化,從而提升船舶附加值。船舶交融性設計藝術原理具體體現(xiàn)在:形態(tài)與功能的交融、型線與空間的交融、空間與環(huán)境的交融、藝術與設計的交融等多個方面。現(xiàn)結(jié)合“項目驅(qū)動型”郵輪游艇設計教學的相關成果案例進行分析與歸納。
1.船舶形態(tài)與功能的交融協(xié)同性
在當今信息化時代,工業(yè)設計發(fā)展迅速,新技術層出不窮,但設計師們?nèi)匀辉诓恍柑綄じ?、更佳的功能和形態(tài)的交融方式,以期更大程度地滿足人的需求?!靶巍迸c“用”的交融與協(xié)同是設計界的永恒主題,也是船舶設計需遵循的重要原則之一。
通過創(chuàng)新設計,形與用往往可獲得協(xié)同提升。例如,瑞典郵輪公司斯特納(stena)曾設計了“5tena Air max”船模進行氣墊船底減阻實驗。該設計于船底挖開一個空間,形似倒置的浴缸,船下水后該空間充滿壓縮氣體,從而隔絕船身與水的接觸面,以此減少航行阻力與油耗。此案例利用壓縮氣體減阻,其功能的實現(xiàn)可推動船體造型的改變,但這種改變也可能會帶來強度降低等其它問題。這既印證了路易斯沙利文提出的“形式服從功能”。又說明了單項技術革新可能導致多部位的設計需重新調(diào)整,從而帶動多技術突破,這也體現(xiàn)出了船舶設計的交融性規(guī)律。
船舶功能、空間形態(tài)與工程技術三者間是有機的整體,在理論研究時可單獨分析,但在設計實踐中則需協(xié)同設計,才能提出較好的解決方案。船舶所需實現(xiàn)的功能具有多樣性,空間形態(tài)基于此種多樣性可形成無窮變化,然而船舶工程技術卻對其有著種種限制。例如,玻璃鋼游艇,其艙室內(nèi)部空間必須滿足高端消費需求,而這種高端需求又要受到船體空間大小的限制。船舶性能與結(jié)構(gòu)工藝直接制約了船舶外觀設計而艙室布局又受外觀設計的限制。要使三者間實現(xiàn)平衡,避免短板效應,必須進行協(xié)同設計,方可使其結(jié)構(gòu)合理、造型美觀的同時,內(nèi)部空間也能夠得到高效利用。
2.船體型線與艙室空間的交融互補性
船舶作為水域交通工具,往往需要具備“輕、快、巧”等有利于運行的特征;而船舶艙室作為乘員的居旅生活空間,其用戶需求卻往往是“大、宜、全”;這就凸顯了船舶設計的難度。如何使兩者相互協(xié)調(diào)是船舶設計創(chuàng)新要考慮的重要內(nèi)容。
船體上層建筑的層高、形態(tài)、尺度等要素一旦確定,既意味著內(nèi)部空間的大小、形狀的確立。形態(tài)與空間形成了完全互補的兩個船舶設計要素。以游艇設計為例,圍壁、舷窗和天窗是游艇外立面的主要結(jié)構(gòu),也是其造型設計的重要著力點;艇后部的輪機室則通常為封閉式設計,以減震降噪音并保證船體的堅固性;游艇前端一般設置駕駛艙并在船艏部休閑設施。在游艇外部形態(tài)的限定下,其艙室設計可采用一體式玻璃以增強室內(nèi)采光,確??臻g的通透性,同時使用明亮的色調(diào)與燈光來彌補狹小空間的局促感。大型游艇的船體內(nèi)部功能分區(qū)明確,各層甲板的層級關系反過來又決定了游艇外觀造型的諸多特點,在外觀上形成了線條的節(jié)奏美?,F(xiàn)代游艇的設計模式往往依據(jù)其內(nèi)部空間的劃分關系,與外觀造型同步生成,充分體現(xiàn)出了船體型線與艙室空間的交融互補性。如圖2所示為大型游艇外觀造型與艙室空間設計案例,體現(xiàn)出了游艇的船體型線、外部造型與艙室空間三者間的交融互補性關系。
以上原理也適用于大型郵輪的設計。郵輪往往擁有多層甲板和大量擁有獨立陽臺的客艙,可容納成百上千位乘客。郵輪上有餐廳、商店、劇院等商業(yè)區(qū)、休閑區(qū),具有豐富的空間功能。為滿足這些場所的功能設置需要,郵輪的形態(tài)設計有了更多的限制,發(fā)揮的空間較小。其設計規(guī)律體現(xiàn)在郵輪頂部與艉部甲板等開放式空間的造型變化豐富,而主船體設計往往單純簡練,通常為多層甲板整齊排列,造型的起伏變化較小。與游艇的精致優(yōu)雅不同,郵輪的大體量特點已奠定了造型基調(diào),其磅礴氣勢如同大型移動建筑和水上都市。如圖3所示為大型郵輪造型與頂層甲板空間設計,也體現(xiàn)出了郵輪船體型線、外部造型與空間的交融互補性關系。
3.船舶空間與外部環(huán)境的交融呼應性
船舶的外觀造型與艙室空間環(huán)境相比,后者占據(jù)的比重可能更為重要。對于游艇用戶而言,艙室內(nèi)部空間才是他們生活、娛樂、休閑的場所。所以,游艇等高端船舶的購買者關注的焦點之一既是是內(nèi)部空間布置,如內(nèi)裝風格、奢華程度以及從游艇內(nèi)部望向海面時的通透度等。與陸地建筑相比,游艇的魅力體現(xiàn)在——它把人們的生活帶入了一個流動變化的自然環(huán)境之中。既可享受科技文明之便利,又能欣賞大海及沿岸美景。因此,為實現(xiàn)與外部空間的交互性,游艇空間設計還包括有飛橋甲板區(qū)、船艏部、艉阱區(qū)、游泳平臺等多處半開放空間。如圖4所示為太陽能雙體游艇設計,其艉阱區(qū)與游泳平臺成為船艙與外部環(huán)境空間相交融的重要組成部分。
船體結(jié)構(gòu)與內(nèi)外空間環(huán)境亦具有交融性特征。如游艇飛橋甲板上的雷達架通常作為工程結(jié)構(gòu)而存在,經(jīng)巧妙利用卻可將空間分割,讓人產(chǎn)生畫框觀景的感覺,使原來的連續(xù)性空間產(chǎn)成了錯落有致的韻律感,而緊湊的空間布局,更是能造成“移步換景”的效果。由于船上的各項活動都是以海為背景,如何將海景“借”到艙室中來是設計者要考慮的重要內(nèi)容,會讓人身處艙室而感自然之美唾手可得。在虛實相生的空間中,自然光與人造光源交相輝映,艙室空間與外部景觀融為一體,從而實現(xiàn)人與自然的交融。船體造型與外部空間的交融性呼應關系還體現(xiàn)在游艇的多個部位。例如,在大型游艇設計中,沖浪池是不可或缺的重要內(nèi)容,往往在游艇整體造型中扮演著點睛之筆的角色。從功能及空間上來看,沖浪池處于開闊環(huán)境中,使用者在享受沐浴及陽光的同時可遠眺海平面。為分散結(jié)構(gòu)承重荷載,單體泳池往往布置在大艇的中軸線上。在中小型游艇設計中,船體結(jié)構(gòu)與內(nèi)外空間環(huán)境的交融性體現(xiàn)的更為靈活,如圖中小艇的艉阱區(qū),欄桿從船頭延伸至此,并巧妙構(gòu)成兩個獨立座椅,同時滿足了乘坐需要的功能性和設計的趣味性。使造型與功能完美統(tǒng)一,并成為艙室設計的重要組成部分。(如圖5所示)
4.船舶藝術與設計理念的交融統(tǒng)一性
優(yōu)秀藝術作品往往被形容為“形神兼?zhèn)洹?,包括“形態(tài)”和“神態(tài)”兩方面內(nèi)容?!靶螒B(tài)”是物體的物理屬性,“神態(tài)”則是該事物帶給人的心理感受。以此類比,船舶產(chǎn)品一旦具備了“形態(tài)”,也必具備了相應的“神情”。船舶作為大型水域交通工具,需要體現(xiàn)本土化風貌,以實現(xiàn)其內(nèi)在價值。船舶造型雖然具有相通的視覺語言,但不同船型的整體氣質(zhì)則大不相同。在特定社會文化價值觀念背景下,船舶設計都體現(xiàn)出“形神交融”的規(guī)律與特性。國內(nèi)船舶設計往往“重形輕神”,注重功能形態(tài)而忽視船舶的藝術氣質(zhì)。例如國內(nèi)的一些旅游船設計試圖體現(xiàn)出中式風格的意韻,但大多只是在現(xiàn)代船只的結(jié)構(gòu)上加上傳統(tǒng)造型,再沿用民族圖案加以裝飾,試圖用某類固定的傳統(tǒng)符號將現(xiàn)代與過去加以聯(lián)接,顯得較為生硬,在民族精神的現(xiàn)代演繹與傳達上缺乏深層次思考。
設計的社會文化價值,體現(xiàn)在挖掘出本土當代地域文化之“神態(tài)”,而不是反復沿襲傳統(tǒng)之“形態(tài)”?,F(xiàn)代設計的回歸溯源與未來發(fā)展,在于對傳統(tǒng)的深度思考和面向未來的創(chuàng)造,設計者應對本土精神進行現(xiàn)代演繹,文化才有望獲得涅槃重生的意義,并成為當前時代的代表而被后世所傳承。船舶設計應該學習中國傳統(tǒng)文化藝術之精髓,把“師法自然”的思想融入現(xiàn)代設計,這種設計創(chuàng)新的理念與藝術理念也具有交融統(tǒng)一的共性特征。例如圖6雙體概念游艇設計把海洋生物的形體特征與大海波浪的自然形態(tài)融為一體,賦予現(xiàn)代船舶設計以自然化的流暢形態(tài),突破了傳統(tǒng)雙體船船型局限,給游艇賦予了前瞻性的形式美感與藝術化的氣質(zhì)。
三、結(jié)語
通過對船舶交融性設計藝術特征與原理的解析,可明確船舶設計需要面向用戶需求,進行多學科交叉、多技術共融,提供能夠解決實際設計問題的方案。在滿足功能的前提下,盡可能地挖掘其審美內(nèi)涵與社會文化藝術價值。在設計教學中,倡導“項目驅(qū)動型”的設計教學實踐模式,有意識的遵循交融性原理,積累吸收多學科知識,并觸類旁通,以激發(fā)藝術設計的創(chuàng)造力,通過學研一體化模式催生船舶設計創(chuàng)新成果。