防冰和保温双重功能：双层船壳结构在极地航行船舶中应用广泛。外层船壳主要用于抵御冰的冲击，而内层船壳则起到防水和保温的作用。两层船壳之间的空间可以填充保温材料，如聚氨酯泡沫等，以减少船舶内部热量的散失。

空间利用优势：双层船壳之间的空间还可以用于布置各种管道和电缆，避免它们暴露在恶劣的外部环境中。同时，这种设计在船舶遭受冰体撞击导致外层船壳损坏时，内层船壳还能提供一定的防水保护，为船舶的安全提供冗余保障。

材料选择：采用具有良好低温韧性的钢材来建造船体。在极地低温环境下，普通钢材容易变脆，而低温韧性钢材可以在极低温度（如 - 40℃甚至更低）下保持较好的韧性和强度。例如，一些符合挪威船级社（DNV）极地船级规范的钢材，在低温下仍能保证船舶结构的安全性能。

焊接工艺要求：焊接工艺对于保证船体结构的整体性和抗低温性能至关重要。在极地船舶焊接过程中，需要严格控制焊接参数，如焊接电流、电压和速度等。并且要采用合适的焊接材料，确保焊缝在低温环境下也具有良好的韧性，避免出现焊接裂纹等缺陷。

外壳板增厚：极地海域存在大量浮冰和冰山，船舶外壳板需要加厚以抵抗冰的撞击和挤压。例如，对于经常在北极航道航行的船舶，外壳板厚度可能比常规船舶增加 30% - 50%。这样可以有效防止冰体穿透外壳，确保船舶的水密性。

船首形状优化：船首形状采用特殊设计，如破冰型船首。常见的破冰船首有倾斜式、勺形等。倾斜式船首能够将冰体沿着船首向上挤压破碎，勺形船首则可以将冰块 “挖” 起并推向两侧。这些设计有助于船舶在冰区航行时减少阻力，并且能够更好地破碎冰层。

肋骨和框架加强：船舶的肋骨和框架间距减小，并且尺寸增大。这可以增强船体的横向强度，使其能够承受冰体的侧向压力。在冰区航行时，船舶可能会受到来自不同方向的冰块挤压，加强后的肋骨和框架结构能够有效防止船体变形。

冰区加强设计

抗低温韧性设计

双层船壳设计

管道保温包裹：船舶上的各种管道，如海水冷却管、燃油管等都需要进行保温处理。采用保温材料（如橡塑保温材料）对管道进行包裹，可以防止管道内的液体冻结。对于一些重要的管道，还可以设置伴热装置，如电伴热或蒸汽伴热，确保流体能够正常输送。

设备保温罩和加热装置：对于一些关键的设备，如海水泵、发电机组等，为其安装保温罩。保温罩内部填充保温材料，并且可以设置加热装置，以保证设备在低温环境下能够正常运行。当设备运行时，保温罩还可以减少热量散失，提高能源利用效率。

蒸汽加热和热水加热：船舶通常采用蒸汽加热或热水加热系统来为舱室提供热量。在船舶的动力系统中产生的蒸汽或热水通过管道输送到各个舱室的散热器中。散热器可以是翅片管式或板式，通过对流和辐射的方式将热量散发到舱室内。这种加热方式可以提供稳定的热量供应，并且能够根据不同舱室的需求进行温度调节。

电加热辅助：在一些特殊的区域或设备附近，还可以采用电加热作为辅助加热方式。例如，在电子设备舱、救生艇存放处等，电加热装置可以在紧急情况下快速提高局部温度，防止设备因低温而损坏。电加热设备可以通过温度传感器实现自动控制，当温度低于设定值时自动开启。

隔热材料的应用：在船舶舱室的墙壁、天花板和地板中大量使用高效隔热材料。例如，岩棉、玻璃纤维等材料具有良好的隔热性能，可以有效阻止热量从舱室内向外界传递。隔热材料的厚度根据船舶的设计要求和极地环境的恶劣程度而定，一般在 10 - 20 厘米左右。

气密设计：舱室门、窗和通风口等部位采用气密设计。通过安装密封胶条和特殊的气密门窗，可以减少冷空气的渗透。在极地航行过程中，即使外界温度极低，气密的舱室设计也能保证室内温度的相对稳定。例如，气密良好的舱室在关闭门窗后，室内温度可以比外界温度高出 30 - 40℃。