内装系统作为轨道车辆客室内人-机交互的首要对象，直接影响着整体效果。内装系统设计时不仅要考虑我们看的见的美观性，还需同时考虑安全性、工艺性、结构性和可维护性。本文主要从材质选择、外形设计、安装结构、防火安全等方面入手，详细阐述了内装设计过程中的重点考虑项点，从而保证了列车内装满足旅客乘坐的舒适性和安全性。
一、前言
内装系统布局在轨道车辆车内的周圈和两端，主要包括防寒材、地板、侧墙、边顶、中顶、端墙等，参见附图1。防寒材包覆在整车的车体内表面，起到隔热保温作用；地板、侧墙、顶板、端墙装于客室表面，是人机交互的直接对象。内装系统设计的宗旨为：安全、可靠、美观、轻量、方便安装和检修。
图1 内装系统断面
二、材质选择
材质选择主要考虑结构强度、轻量化、防火安全等因素。目前内装系统应用比较广泛的主要有玻璃钢、胶合板和铝制件等。玻璃钢相对密度在1.5~2.0之间，为碳钢的1/4~1/5，可拉伸强度可与高级合金钢相媲美，在保证强度的前提下满足减重需求；具有良好的耐腐蚀性，可取代碳钢、不锈钢、木材、有色金属等；热导率低，只有金属的1/100~1/1000，是优良的绝热材料，在瞬时超高温情况下，是理想的热防护和耐烧蚀材料；对于形状复杂和不易成型的产品其加工工艺性也较简单。同时具有强度好、重量轻、耐腐蚀、抗烧蚀、工艺性优良等特点，玻璃钢在轨道车辆内装设计中应用越来越广泛，目前成为内装侧墙、边顶、中顶、端墙的首选材料。经阻燃处理的胶合板安全、轻便，其天然质朴、自然高贵的特点给旅客营造出亲和高雅的乘坐环境，也被广泛用于车辆内装设计，目前主要应用在顶板、端墙、地板等部位。地板作为旅客的直接承载部位，强度一定要高，多选用铝框架结构胶合板和铝地板，能够满足重量轻、强度大、结构稳定、防火、防振、耐腐蚀的要求。
但随着新型材料的成功研制，轨道车辆内装选材不再局限于玻璃钢、胶合板和铝制件等，也在不断进行新材料的尝试。
三、外形设计
内装系统各部位的外形设计基本原则为造型美观，安装后整体视觉宽敞、通透。安装时尽量贴合车体轮廓，为乘客留出足够的活动空间，安装后保障在衔接处线条顺畅，使乘客视觉舒适。例如侧墙与地板在折角位置选用不锈钢地脚线进行过渡，防止折角处突兀。中顶、边顶、灯带设计出流畅的弧度并进行合理衔接，即提高客室视觉美感又增加客室光照舒适度，参见附图2。
另外，安装结构和需安装、包覆或遮挡的机构的大小也对外形设计有一定影响，例如地铁车辆边顶需安装电视且需将门机构包覆，其外形设计可参见附图3。
图3 边顶设计
四、结构设计
结构设计重点考虑强度、安装工艺、轻量化、检修维护等项点。项目设计初期，内装各部位请求车体在相应安装位置预留好安装孔、安装码、滑槽或安装支架，装车时直接与车体相连，保证安装后的可靠性。比如车顶通过骨架连接在车顶滑槽上，灯带安装共用车顶骨架，边顶一端挂在灯带卡槽内，一端锁紧在门罩板折边上，既保证了安装强度，又节约安装空间。
内装系统设计时在保证强度的前提下还要实现轻量化，比如地板选用铝蜂窝复合地板、瓦楞板铝地板、PP 蜂窝地板和铝型材框架地板结构，即满足承载要求，又实现轻量化。
通常，为了节约安装空间，内装结构设计时会将周围的其他部位集成进来，形成模块化结构。模块化结构不仅有利于安装工艺性，易于定位调整，提高装配质量，而且还能缩短生产周期，便于检修维护，因此模块化设计理念被广泛应用于轨道车辆内装系统设计中。模块化侧墙安装包括骨架安装和侧墙安装，骨架与车体相连，侧墙集成了风道和出风口，安装于侧墙骨架上。模块化侧墙安装要求骨架安装精度要高，侧墙与骨架安装孔定位精度要高，参见附图4；模块化顶板将风道与扶手集成于一体，既简化安装工艺，又节约车内空间，参见附图5。
图5 模块化顶板
五、防火安全
随着车内各部位集成化、轻量化、舒适化发展要求，越来越多的高分子聚合物等非金属材料大量应用到列车上，保障车辆的防火安全成为设计的重要考虑前提。防火安全主要从内装部位的材料选择上实现，尽可能选用不燃或难燃材料，保证物料的固有安全，或者即使选择可燃材料，但经过阻燃处理，同样达到防火安全标准。
现行内装系统的的防火设计参照标准主要有TB/T 3138-2006《机车车辆阻燃材料技术条件》和TB/T 3237-2010 《动车组用内饰材料阻燃技术条件》。
六、结束语
随着轨道车辆研发技术的日新月异，以及新型材料的不断引进，内装系统的设计水平也在不断提升。研发技术的积累使内装的安全、可靠、轻量、美观等特性易于实现，而现阶段内装安装过程中存在的难调整、难定位等问题也会随着模块化技术的不断改进和创新迎刃而解。
参考文献：
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[3]兰永霞.高速动车组客室中顶板的设计与分析[J].铁道车辆,2011,49(12).
论文作者:仇杰 常福军 赵飞 王宠
论文发表刊物:《科技新时代》2018年12期
论文发表时间:2019/2/18
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