21世纪船舱室设计的发展趋势

21世纪船舱室设计的发展趋势

1船型设计中的应用21世纪以来，世界船业也发生了重大变化。目前，中国船业最紧迫的任务是尽快建立世界上第一个造船大国。在相当长的一段时间里,把开发设计和建造放在大吨位、易建造的常规普通船,如大型散货船、集装箱船、成品油船、原油船、多用途货船等仍是我国造船工业的重点。因此对这些船型的研究与优化设计也是当前十分重要的工作。随着船舶产品的出口增加以及现代科学技术的不断发展,船商和船东对船员舱室的要求也在不断提高。新技术、新科学在舱室设计中的应用也越来越多。在舱室设计中要求舒适、美观、大方,有特色的风格布置,内装设计逐步实现现代化。这就要求我们不断下功夫去研究正在发展中的新材料、新技术、新设备以及生理学、心理学、物理学和环境科学,并涉及到船舱的使用性质、空间分割和空间尺度的合理布置,根据航海特点、船上生活环境的心理平衡及生活要求进行科学化、人性化的内装设计。本文着重对大型货船的船员舱室设计的一些问题进行探讨。2该室的设计内容和规范要求2.1重要部件图舱室布置图是舱室设计的总图,由此可展开出一系列的设计图,主要可分解出:门、窗布置图、厨房设备布置图、洗衣设备布置图、室内梯子扶手布置图、甲板敷料布置图、隔音隔热绝缘布置图、围壁天花板装饰板布置图、防火节点典型图等各种重要部件图,并以这些图纸文件为基础,提供给船厂进行生产设计并施工生产。2.2配套立法规范和加强对强调良好生活舒适的规则1974年国际海上人命安全公约(InternationalConventionforthesafetyoflifeatsea,1974)以及有关修正案关于舱室防火的要求。对于液货船以外的货船,在起居处所、服务处所和控制站内,可采用IC法、IIC法、及IIIC法之一对其进行火灾限制的保护法,对于大型货船及液货船一般均采用IC法进行防火控制。国际劳工组织协会关于船员住宿公约第92条,第133条(I.L.O.ConventionConcerningCrewAccommodationconvention92and133)。该公约以及“1970年船员舱室协议(附加规定)”规定了船员舱室必须达到的生活设施、环境条件等的最低标准要求,并尽可能增加满足船员对生活舒适的要求。与此相关的法规规则还有如中国船检(ZC1999)2003修改通报、英国贸易部(DOT1978)关于对舱室居住区的保护、围壁的防热、热源交界点的绝缘等以及美国海岸警卫队(USCG1972)要求考虑防结露及防寒绝缘等。中国船检局《船舶与海上设施法定检验规则》(国际航行海船法定检验技术规则1999版(2003修改通报)第2分册第6篇船员舱室设备)对适用于悬挂中华人民共和国国旗的国际航行海船,(军用船舶;帆船和机帆船;从事捕鱼、捕鲸或类似作业的船舶除外)有关船员舱室设备;如卧室、餐厅、休息处所与办公处所、卫生设备、照明设备、医务处所、取暖、通风与噪声、舱室、通道和出入口的布置与结构、饮用水与淡水等方面作了详细的规定。1966年国际船舶载重线公约(InternationalConventiononloadlines,1966)及1988年补充条款对船上门窗开口及门槛高度、门窗的材料要求都作了详细的规定,此外SOLAS公约(2001)、ZC1999年《国际航行海船法定检验技术规则》(及2003修改通报)对船用门窗的构造、配置都作了有关规定。3旅客生活状态的营造货船舱室是船员工作休息和生活的场所,也是船舶设计一个重要部分,对出口世界各地的大型货船尤为重要。船员长时间在海上工作、生活非常需要一个舒适、安全、宁静的生活环境。舱室环境的好坏也体现了整个造船水平的质量,船东要提高在国际航运中的竞争优势,给船员带来一种良好的工作状态和欢愉的心态,必然会对舱室的人性化设计提出高标准的要求。现分以下三点来讨论。3.1防火设计规范的要求舱室的安全性是船员生命及船上财产的首要保证,也是顺利完成航运任务的重要保证,对舱室设计而言,首先应考虑达到SOLAS公约、各国法规或船级社的规范规定的结构防火的要求。据有关资料介绍,自1993～2002年,仅1万载重吨以上的109艘散货船灭失的起因中,其中因涉及机械失火及货物着火引起爆炸出事的船舶就有17艘,占全部灭失散货船的15.6%,灭失原因仅次于触底及结构,占第3位。可见防火设计十分重要。在“门窗布置图”、“绝缘敷料图”的设计中,都应根据“防火分隔图”的要求来进行这些图纸的设计。图1为175000DWT散货船的部分防火绝缘设计。3.2舱室舒适性设计舱室的舒适性是船上所有船员舒适生活及高效工作的基本保证。具体表现在起居处所、服务处所的合理布置,办公及生活设施与人体工作休息所需的各种要求达到尽可能的完美与一致。涉及到的范围较广,如对不同等级船员生活设施的布置;对公共娱乐场所设施的布置;对厨房、配餐、餐厅设施的布置以及对洗衣、盥洗设施的布置等。对于不同等级船员生活设施的布置是不同的。尤其是在现代大型货船中,无论是房间面积的大小,家具类型及尺寸的区别,在船上所处的位置,门窗布置的要求,装饰材料的等级,地面敷材的不同,以及卫生单元内设备的不同等,都有十分的讲究。以下分别举例说明舱室的舒适性设计。目前执行的国际劳工组织协会关于船员住宿公约规定的居住面积标准因制订时间较早,要求较低,对3000总吨以上的船舶住宿要求不再分档,(规定要求3000总吨以上的船舶4人房间内,人均最小居住面积为2.22m2),与当前大型货船设计的舱室人均实际面积相差太大。其他也有一些用船国的国家内部规则对船员舱室面积作出过规定,如“希腊商船船长及船员居室”,中国船检的“船员舱室设备”等规则可作为有关船舶的设计依据或参考。以下表1所列为目前设计的一些大型货船的各类舱室甲板面积及人均使用面积数值。从以上表格可看出,目前设计的大型货船,其船员舱室的使用面积相对而言都是较为宽畅,尤其是高级船员以上的房间,使用面积都已达到较高的标准。除了人均使用面积的要求,舱室的舒适性也体现在前面已提到的生活设施布局的位置合理,使用方便上。以下以230000DWT散货船1-甲板上的舱室布置为例来加以说明。(见图2)该层甲板上共布置了:高级船员和普通船员餐厅及休息室;厨房和配餐室;值班餐厅;会议室以及其他一些工作室。从布置上看,有如下优点:(1)厨房位置布置紧凑,通过边上的梯子间可方便地进入干粮库及冷库。(2)厨房两端分别设有高级船员和普通船员的配餐室,可将食物通过配餐室送到各自用餐的餐厅,不会相互干扰。(3)为值班人员提供的餐厅也紧邻厨房,炊事人员可将食物通过窗口迅速送入餐厅。(4)在用餐前后的时间,高级船员和普通船员均可就近方便去休息室,内有舒适的沙发、电视、音响等设施以及供娱乐的桌椅。(5)会议室设在中部,房间两侧均有门通向梯间,人员上下均很方便。(6)餐厅布置合理紧凑,根据不同级别的船员餐厅内设有不同要求的餐桌椅,进门口均设有洗手池。这样的布局被认为是较为成功的。充分体现了以人为本的指导思想。3.3舱室色彩与内装材料舱室的环境优美性是舱室设计现代化的重要体现,具体表现在多个方面,如室内装饰的色彩、采光的最佳亮度、房间噪音质量的控制等方面。这些因素也往往是最能体现人性化的设计,对舱室现代化起着十分重要的作用。先谈室内的色彩问题。对船舶航行中许久不见陆地的远洋货船,船员的工作室、卧室、餐厅、娱乐等场所是他们海上生活的全部活动天地。对这些生活天地的色彩优化设计能给船员带来良好的心理感受,这点早已被广大设计者所接受。色彩能丰富生活,美化环境,减轻工作心理压力,给船员以美的享受。色彩对人的心理影响是通过明亮度、色调、鲜艳度这三个要素来体现的。据有关资料介绍,人们对色彩明亮度的感受是黄色最强,蓝色和红色较弱;色调分为暖色,中色和冷色三种。红、橙、黄为暖色,可使人感到温暖,引起兴奋。淡蓝、紫红、湖绿为中色,可使人觉得高雅、轻快、柔和。紫色、蓝紫、蓝绿为冷色,让人有沉静、舒适之感;鲜艳度对人的情绪影响较大,鲜艳度强能引起人的灼热感,鲜艳度低使人产生雅淡感。因此舱室色彩的调节合理,能使船员在最佳的心情状态中安全工作和愉快生活。故在舱室设计时应注意对色彩的运用。对于不同气候条件下可选用不同的色彩。表2为各种舱室内壁色彩的推荐建议。仅供参考。其次谈采光亮度问题。舱室内的光线一般均来自窗户采光及灯光照明,对亮度要求较高的各类舱室,在条件许可时,尽量将窗开大,对玻璃的能见度也应有一定的要求。船员卧室因条件限制,窗子透光面积不可能设计得足够大,需靠各种灯具,如台灯、床头灯、壁灯等来解决。室内灯具也可用安装调节器来控制灯光的亮度。对驾驶室、集控室要求最高,室内要明亮,以利于操作及观察,而海图室、会议室可低些,卧室一般则要求光线柔和利于休息即可。表3为各种舱室的亮度推荐值,仅供参考。再谈房间噪音控制问题。船舶防振及防噪音主要是在船舶总体设计中对主机、辅机、螺旋桨及空调设备等采取防振措施。此外在设计选用绝缘、敷料、围壁天花板等内装材料时应尽可能采用防噪音性能较好的产品。尽可能把舱室部位设计在远离噪音源处,尤其是高级船员的工作、休息处更应精心设计。卧室尽可能远离洗衣室、娱乐室等易产生噪音的房间。要使船员休息好,能保证高效率工作,首先要解决船舶振动和噪音控制问题,以排除由此引起对人体的疲劳干扰。这方面许多国家的船级社对船舶舱室噪音的限制都有明确的规定。我国也有专门对海船噪声级的规定标准,见表4。4内装装式小模块建模和内装式生活综上所述,货船的舱室设计现代化是整个造船建设中十分重要的组成部分。但在舱室设计现代化发展过程中,我们同国外先进技术、先进设备制造、先进新材料的研究等方面目前还存在着较大差距。如日本、德国等欧洲国家在研发舱室材料方面都有一个完整的配套体系。能以一个舱室材料制造厂为核心,完成舱室总体设计和部分材料的配套供应。在厨房配餐洗衣设备等方面,许多发达国家都有自己著名的品牌,他们的产品往往能得到许多大船东的亲睐。此外,国外有一些专门的船舶装备公司,可承担船舶上层建筑的内装综合性设计和施工安装任务。舱室预装的新工艺,能将上层建筑结构和内部舱室,包括电缆、管系、空调的安装与主船体分开进行,再组装于主船体上。在海洋工程项目中