21世紀(jì)船艙室設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)

21世紀(jì)船艙室設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)

1船型設(shè)計(jì)中的應(yīng)用21世紀(jì)以來，世界船業(yè)也發(fā)生了重大變化。目前，中國(guó)船業(yè)最緊迫的任務(wù)是盡快建立世界上第一個(gè)造船大國(guó)。在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間里,把開發(fā)設(shè)計(jì)和建造放在大噸位、易建造的常規(guī)普通船,如大型散貨船、集裝箱船、成品油船、原油船、多用途貨船等仍是我國(guó)造船工業(yè)的重點(diǎn)。因此對(duì)這些船型的研究與優(yōu)化設(shè)計(jì)也是當(dāng)前十分重要的工作。隨著船舶產(chǎn)品的出口增加以及現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,船商和船東對(duì)船員艙室的要求也在不斷提高。新技術(shù)、新科學(xué)在艙室設(shè)計(jì)中的應(yīng)用也越來越多。在艙室設(shè)計(jì)中要求舒適、美觀、大方,有特色的風(fēng)格布置,內(nèi)裝設(shè)計(jì)逐步實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化。這就要求我們不斷下功夫去研究正在發(fā)展中的新材料、新技術(shù)、新設(shè)備以及生理學(xué)、心理學(xué)、物理學(xué)和環(huán)境科學(xué),并涉及到船艙的使用性質(zhì)、空間分割和空間尺度的合理布置,根據(jù)航海特點(diǎn)、船上生活環(huán)境的心理平衡及生活要求進(jìn)行科學(xué)化、人性化的內(nèi)裝設(shè)計(jì)。本文著重對(duì)大型貨船的船員艙室設(shè)計(jì)的一些問題進(jìn)行探討。2該室的設(shè)計(jì)內(nèi)容和規(guī)范要求2.1重要部件圖艙室布置圖是艙室設(shè)計(jì)的總圖,由此可展開出一系列的設(shè)計(jì)圖,主要可分解出:門、窗布置圖、廚房設(shè)備布置圖、洗衣設(shè)備布置圖、室內(nèi)梯子扶手布置圖、甲板敷料布置圖、隔音隔熱絕緣布置圖、圍壁天花板裝飾板布置圖、防火節(jié)點(diǎn)典型圖等各種重要部件圖,并以這些圖紙文件為基礎(chǔ),提供給船廠進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)計(jì)并施工生產(chǎn)。2.2配套立法規(guī)范和加強(qiáng)對(duì)強(qiáng)調(diào)良好生活舒適的規(guī)則1974年國(guó)際海上人命安全公約(InternationalConventionforthesafetyoflifeatsea,1974)以及有關(guān)修正案關(guān)于艙室防火的要求。對(duì)于液貨船以外的貨船,在起居處所、服務(wù)處所和控制站內(nèi),可采用IC法、IIC法、及IIIC法之一對(duì)其進(jìn)行火災(zāi)限制的保護(hù)法,對(duì)于大型貨船及液貨船一般均采用IC法進(jìn)行防火控制。國(guó)際勞工組織協(xié)會(huì)關(guān)于船員住宿公約第92條,第133條(I.L.O.ConventionConcerningCrewAccommodationconvention92and133)。該公約以及“1970年船員艙室協(xié)議(附加規(guī)定)”規(guī)定了船員艙室必須達(dá)到的生活設(shè)施、環(huán)境條件等的最低標(biāo)準(zhǔn)要求,并盡可能增加滿足船員對(duì)生活舒適的要求。與此相關(guān)的法規(guī)規(guī)則還有如中國(guó)船檢(ZC1999)2003修改通報(bào)、英國(guó)貿(mào)易部(DOT1978)關(guān)于對(duì)艙室居住區(qū)的保護(hù)、圍壁的防熱、熱源交界點(diǎn)的絕緣等以及美國(guó)海岸警衛(wèi)隊(duì)(USCG1972)要求考慮防結(jié)露及防寒絕緣等。中國(guó)船檢局《船舶與海上設(shè)施法定檢驗(yàn)規(guī)則》(國(guó)際航行海船法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則1999版(2003修改通報(bào))第2分冊(cè)第6篇船員艙室設(shè)備)對(duì)適用于懸掛中華人民共和國(guó)國(guó)旗的國(guó)際航行海船,(軍用船舶;帆船和機(jī)帆船;從事捕魚、捕鯨或類似作業(yè)的船舶除外)有關(guān)船員艙室設(shè)備;如臥室、餐廳、休息處所與辦公處所、衛(wèi)生設(shè)備、照明設(shè)備、醫(yī)務(wù)處所、取暖、通風(fēng)與噪聲、艙室、通道和出入口的布置與結(jié)構(gòu)、飲用水與淡水等方面作了詳細(xì)的規(guī)定。1966年國(guó)際船舶載重線公約(InternationalConventiononloadlines,1966)及1988年補(bǔ)充條款對(duì)船上門窗開口及門檻高度、門窗的材料要求都作了詳細(xì)的規(guī)定,此外SOLAS公約(2001)、ZC1999年《國(guó)際航行海船法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則》(及2003修改通報(bào))對(duì)船用門窗的構(gòu)造、配置都作了有關(guān)規(guī)定。3旅客生活狀態(tài)的營(yíng)造貨船艙室是船員工作休息和生活的場(chǎng)所,也是船舶設(shè)計(jì)一個(gè)重要部分,對(duì)出口世界各地的大型貨船尤為重要。船員長(zhǎng)時(shí)間在海上工作、生活非常需要一個(gè)舒適、安全、寧?kù)o的生活環(huán)境。艙室環(huán)境的好壞也體現(xiàn)了整個(gè)造船水平的質(zhì)量,船東要提高在國(guó)際航運(yùn)中的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),給船員帶來一種良好的工作狀態(tài)和歡愉的心態(tài),必然會(huì)對(duì)艙室的人性化設(shè)計(jì)提出高標(biāo)準(zhǔn)的要求?，F(xiàn)分以下三點(diǎn)來討論。3.1防火設(shè)計(jì)規(guī)范的要求艙室的安全性是船員生命及船上財(cái)產(chǎn)的首要保證,也是順利完成航運(yùn)任務(wù)的重要保證,對(duì)艙室設(shè)計(jì)而言,首先應(yīng)考慮達(dá)到SOLAS公約、各國(guó)法規(guī)或船級(jí)社的規(guī)范規(guī)定的結(jié)構(gòu)防火的要求。據(jù)有關(guān)資料介紹,自1993～2002年,僅1萬(wàn)載重噸以上的109艘散貨船滅失的起因中,其中因涉及機(jī)械失火及貨物著火引起爆炸出事的船舶就有17艘,占全部滅失散貨船的15.6%,滅失原因僅次于觸底及結(jié)構(gòu),占第3位。可見防火設(shè)計(jì)十分重要。在“門窗布置圖”、“絕緣敷料圖”的設(shè)計(jì)中,都應(yīng)根據(jù)“防火分隔圖”的要求來進(jìn)行這些圖紙的設(shè)計(jì)。圖1為175000DWT散貨船的部分防火絕緣設(shè)計(jì)。3.2艙室舒適性設(shè)計(jì)艙室的舒適性是船上所有船員舒適生活及高效工作的基本保證。具體表現(xiàn)在起居處所、服務(wù)處所的合理布置,辦公及生活設(shè)施與人體工作休息所需的各種要求達(dá)到盡可能的完美與一致。涉及到的范圍較廣,如對(duì)不同等級(jí)船員生活設(shè)施的布置;對(duì)公共娛樂場(chǎng)所設(shè)施的布置;對(duì)廚房、配餐、餐廳設(shè)施的布置以及對(duì)洗衣、盥洗設(shè)施的布置等。對(duì)于不同等級(jí)船員生活設(shè)施的布置是不同的。尤其是在現(xiàn)代大型貨船中,無(wú)論是房間面積的大小,家具類型及尺寸的區(qū)別,在船上所處的位置,門窗布置的要求,裝飾材料的等級(jí),地面敷材的不同,以及衛(wèi)生單元內(nèi)設(shè)備的不同等,都有十分的講究。以下分別舉例說明艙室的舒適性設(shè)計(jì)。目前執(zhí)行的國(guó)際勞工組織協(xié)會(huì)關(guān)于船員住宿公約規(guī)定的居住面積標(biāo)準(zhǔn)因制訂時(shí)間較早,要求較低,對(duì)3000總噸以上的船舶住宿要求不再分檔,(規(guī)定要求3000總噸以上的船舶4人房間內(nèi),人均最小居住面積為2.22m2),與當(dāng)前大型貨船設(shè)計(jì)的艙室人均實(shí)際面積相差太大。其他也有一些用船國(guó)的國(guó)家內(nèi)部規(guī)則對(duì)船員艙室面積作出過規(guī)定,如“希臘商船船長(zhǎng)及船員居室”,中國(guó)船檢的“船員艙室設(shè)備”等規(guī)則可作為有關(guān)船舶的設(shè)計(jì)依據(jù)或參考。以下表1所列為目前設(shè)計(jì)的一些大型貨船的各類艙室甲板面積及人均使用面積數(shù)值。從以上表格可看出,目前設(shè)計(jì)的大型貨船,其船員艙室的使用面積相對(duì)而言都是較為寬暢,尤其是高級(jí)船員以上的房間,使用面積都已達(dá)到較高的標(biāo)準(zhǔn)。除了人均使用面積的要求,艙室的舒適性也體現(xiàn)在前面已提到的生活設(shè)施布局的位置合理,使用方便上。以下以230000DWT散貨船1-甲板上的艙室布置為例來加以說明。(見圖2)該層甲板上共布置了:高級(jí)船員和普通船員餐廳及休息室;廚房和配餐室;值班餐廳;會(huì)議室以及其他一些工作室。從布置上看,有如下優(yōu)點(diǎn):(1)廚房位置布置緊湊,通過邊上的梯子間可方便地進(jìn)入干糧庫(kù)及冷庫(kù)。(2)廚房?jī)啥朔謩e設(shè)有高級(jí)船員和普通船員的配餐室,可將食物通過配餐室送到各自用餐的餐廳,不會(huì)相互干擾。(3)為值班人員提供的餐廳也緊鄰廚房,炊事人員可將食物通過窗口迅速送入餐廳。(4)在用餐前后的時(shí)間,高級(jí)船員和普通船員均可就近方便去休息室,內(nèi)有舒適的沙發(fā)、電視、音響等設(shè)施以及供娛樂的桌椅。(5)會(huì)議室設(shè)在中部,房間兩側(cè)均有門通向梯間,人員上下均很方便。(6)餐廳布置合理緊湊,根據(jù)不同級(jí)別的船員餐廳內(nèi)設(shè)有不同要求的餐桌椅,進(jìn)門口均設(shè)有洗手池。這樣的布局被認(rèn)為是較為成功的。充分體現(xiàn)了以人為本的指導(dǎo)思想。3.3艙室色彩與內(nèi)裝材料艙室的環(huán)境優(yōu)美性是艙室設(shè)計(jì)現(xiàn)代化的重要體現(xiàn),具體表現(xiàn)在多個(gè)方面,如室內(nèi)裝飾的色彩、采光的最佳亮度、房間噪音質(zhì)量的控制等方面。這些因素也往往是最能體現(xiàn)人性化的設(shè)計(jì),對(duì)艙室現(xiàn)代化起著十分重要的作用。先談室內(nèi)的色彩問題。對(duì)船舶航行中許久不見陸地的遠(yuǎn)洋貨船,船員的工作室、臥室、餐廳、娛樂等場(chǎng)所是他們海上生活的全部活動(dòng)天地。對(duì)這些生活天地的色彩優(yōu)化設(shè)計(jì)能給船員帶來良好的心理感受,這點(diǎn)早已被廣大設(shè)計(jì)者所接受。色彩能豐富生活,美化環(huán)境,減輕工作心理壓力,給船員以美的享受。色彩對(duì)人的心理影響是通過明亮度、色調(diào)、鮮艷度這三個(gè)要素來體現(xiàn)的。據(jù)有關(guān)資料介紹,人們對(duì)色彩明亮度的感受是黃色最強(qiáng),藍(lán)色和紅色較弱;色調(diào)分為暖色,中色和冷色三種。紅、橙、黃為暖色,可使人感到溫暖,引起興奮。淡藍(lán)、紫紅、湖綠為中色,可使人覺得高雅、輕快、柔和。紫色、藍(lán)紫、藍(lán)綠為冷色,讓人有沉靜、舒適之感;鮮艷度對(duì)人的情緒影響較大,鮮艷度強(qiáng)能引起人的灼熱感,鮮艷度低使人產(chǎn)生雅淡感。因此艙室色彩的調(diào)節(jié)合理,能使船員在最佳的心情狀態(tài)中安全工作和愉快生活。故在艙室設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意對(duì)色彩的運(yùn)用。對(duì)于不同氣候條件下可選用不同的色彩。表2為各種艙室內(nèi)壁色彩的推薦建議。僅供參考。其次談采光亮度問題。艙室內(nèi)的光線一般均來自窗戶采光及燈光照明,對(duì)亮度要求較高的各類艙室,在條件許可時(shí),盡量將窗開大,對(duì)玻璃的能見度也應(yīng)有一定的要求。船員臥室因條件限制,窗子透光面積不可能設(shè)計(jì)得足夠大,需靠各種燈具,如臺(tái)燈、床頭燈、壁燈等來解決。室內(nèi)燈具也可用安裝調(diào)節(jié)器來控制燈光的亮度。對(duì)駕駛室、集控室要求最高,室內(nèi)要明亮,以利于操作及觀察,而海圖室、會(huì)議室可低些,臥室一般則要求光線柔和利于休息即可。表3為各種艙室的亮度推薦值,僅供參考。再談房間噪音控制問題。船舶防振及防噪音主要是在船舶總體設(shè)計(jì)中對(duì)主機(jī)、輔機(jī)、螺旋槳及空調(diào)設(shè)備等采取防振措施。此外在設(shè)計(jì)選用絕緣、敷料、圍壁天花板等內(nèi)裝材料時(shí)應(yīng)盡可能采用防噪音性能較好的產(chǎn)品。盡可能把艙室部位設(shè)計(jì)在遠(yuǎn)離噪音源處,尤其是高級(jí)船員的工作、休息處更應(yīng)精心設(shè)計(jì)。臥室盡可能遠(yuǎn)離洗衣室、娛樂室等易產(chǎn)生噪音的房間。要使船員休息好,能保證高效率工作,首先要解決船舶振動(dòng)和噪音控制問題,以排除由此引起對(duì)人體的疲勞干擾。這方面許多國(guó)家的船級(jí)社對(duì)船舶艙室噪音的限制都有明確的規(guī)定。我國(guó)也有專門對(duì)海船噪聲級(jí)的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),見表4。4內(nèi)裝裝式小模塊建模和內(nèi)裝式生活綜上所述,貨船的艙室設(shè)計(jì)現(xiàn)代化是整個(gè)造船建設(shè)中十分重要的組成部分。但在艙室設(shè)計(jì)現(xiàn)代化發(fā)展過程中,我們同國(guó)外先進(jìn)技術(shù)、先進(jìn)設(shè)備制造、先進(jìn)新材料的研究等方面目前還存在著較大差距。如日本、德國(guó)等歐洲國(guó)家在研發(fā)艙室材料方面都有一個(gè)完整的配套體系。能以一個(gè)艙室材料制造廠為核心,完成艙室總體設(shè)計(jì)和部分材料的配套供應(yīng)。在廚房配餐洗衣設(shè)備等方面,許多發(fā)達(dá)國(guó)家都有自己著名的品牌,他們的產(chǎn)品往往能得到許多大船東的親睞。此外,國(guó)外有一些專門的船舶裝備公司,可承擔(dān)船舶上層建筑的內(nèi)裝綜合性設(shè)計(jì)和施工安裝任務(wù)。艙室預(yù)裝的新工藝,能將上層建筑結(jié)構(gòu)和內(nèi)部艙室,包括電纜、管系、空調(diào)的安裝與主船體分開進(jìn)行,再組裝于主船體上。在海洋工程項(xiàng)目中