海上固定平臺生活樓標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)

李捷，王艷萍，侯金林

中海油研究總院（北京100027）

■標(biāo)準(zhǔn)化

海上固定平臺生活樓標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)

李捷，王艷萍，侯金林

中海油研究總院（北京100027）

目前，我國海上固定平臺生活樓設(shè)計(jì)存在較大差異。為了提高生活樓設(shè)計(jì)建造效率，節(jié)約人力物力資源成本，同時更好地實(shí)現(xiàn)生活樓的質(zhì)量控制，宜采用生活樓標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。生活樓標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)中首先對生活樓的外輪廓尺寸進(jìn)行控制；其次按照合理的功能分區(qū)原則，對生活樓內(nèi)部進(jìn)行布局規(guī)劃；最后對各功能用房的設(shè)計(jì)進(jìn)行嚴(yán)格的規(guī)范。生活樓標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)在滿足規(guī)范和功能的前提下，進(jìn)行了緊湊合理的優(yōu)化，滿足了海上油田降本增效的要求。

海上固定平臺；標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)；優(yōu)化設(shè)計(jì)；降本增效

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前我國海上固定平臺已經(jīng)發(fā)展到160座，其中有人平臺112座，分布在渤海、東海和南海海域。而由于設(shè)計(jì)建造習(xí)慣不同，不同作業(yè)者的使用習(xí)慣差異，以及一些環(huán)境條件差異，導(dǎo)致生活樓樣式繁多，尺寸多樣。然而，生活樓功能卻不受海域和建造安裝條件限制，多樣的生活樓形式易造成設(shè)計(jì)資源的巨大重復(fù)浪費(fèi)，也不利于對整個平臺的標(biāo)準(zhǔn)化建造。因此生活樓發(fā)展的趨勢應(yīng)該是標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。

1 標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的必要性

1.1生活樓設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

生活樓目前的主要差異體現(xiàn)在生活樓規(guī)模和功能用房的配比上。

1）規(guī)模和設(shè)施相同的平臺上，生活樓的定員存在一定的差異。

2）即使定員相同，功能相同，環(huán)境條件相似的生活樓，也有多種外輪廓尺寸和布局形式。

3）相同尺寸的生活樓，其內(nèi)部功能用房的配置也存在一定差異。

以上問題可能導(dǎo)致生活樓質(zhì)量控制不易把握，且造成平臺空間的浪費(fèi)。

以已經(jīng)完工的3座120人生活樓為例（表1），可以看出生活樓的設(shè)計(jì)存在較大的差異。

表1 不同平臺120人生活樓對比分析

1.2標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的必要性

標(biāo)準(zhǔn)化生活樓適用于全海域固定式海洋平臺生活樓設(shè)計(jì)工作。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)前期，能夠快速估算生活樓重量，并進(jìn)行質(zhì)量控制；在基本設(shè)計(jì)階段，大大提高了生活樓的設(shè)計(jì)效率，減少了很多重復(fù)性的設(shè)計(jì)工作，有效降低了設(shè)計(jì)階段的時間成本和人力成本；在有限空間內(nèi)對生活樓進(jìn)行合理的規(guī)劃，在滿足使用需求的同時，使空間利用做到了最大化。有利于整個項(xiàng)目的降本增效。

2 生活樓標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)

2.1生活樓布局方式及尺度

生活樓布局方式一般分為4種：單通道生活樓，雙通道生活樓，單側(cè)房間生活樓，以及組合式生活樓。本文僅針對常見單通道生活樓進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。

影響生活樓整體布局的因素：生活樓定員、生活樓外輪廓尺度。

2.1.1 生活樓定員

對不同類型海上固定平臺，根據(jù)固定平臺的功能、設(shè)施數(shù)量、油氣井?dāng)?shù)量、周邊依托情況，對海上固定平臺生活樓定員作出推薦：

1）帶鉆機(jī)的綜合平臺：80、100、120人。

2）帶修井機(jī)的綜合平臺：60、80、100人。

3）不帶修井機(jī)或鉆機(jī)的綜合平臺：40、60、80人。

4）帶鉆機(jī)的井口平臺：60、80人。

5）帶修井機(jī)的井口平臺：30、40、60人。

6）無修井機(jī)或鉆機(jī)的井口平臺：10人。

2.1.2 生活樓外輪廓尺度

1）決定生活樓整體尺寸的因素，首先是平臺的總體布置，生活樓一般位于平臺上層甲板東側(cè)或西側(cè)。多數(shù)生活樓采用單通道布置，即中間是一條通道，通道兩側(cè)布置房間。

2）生活樓寬度確定。由于樓梯間進(jìn)深的要求，以及室內(nèi)家具布置的要求，生活樓的房間進(jìn)深基本在5.0m左右，而根據(jù)《海上固定平臺安全規(guī)則》11.2中的規(guī)定，人員通道的最小凈寬度不小于1m，綜合各項(xiàng)因素，通道的寬度一般為1.5m。由此得出，單通道生活樓的適宜寬度為11.5m。

3）生活樓長度的確定。影響長度的因素較為復(fù)雜。首先，要滿足生活樓住房人均面積的要求；其次，需滿足樓梯間的凈寬度要求；最后，還需要滿足各個功能房間家具設(shè)備的布置要求。

4）綜合各項(xiàng)因素，可以得出生活樓尺寸參數(shù)(表2)。

2.2生活樓標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)原則

2.2.1 居住用房

每間住房的居住人數(shù)不宜多于4人，不應(yīng)多于6人。按平臺組織機(jī)構(gòu)需要設(shè)置適當(dāng)數(shù)量的單人間和2人間。

表2 生活樓尺寸

一般住房每人所占凈使用面積不應(yīng)少于3㎡，住房凈使用面積不包括住房內(nèi)附設(shè)的衛(wèi)生間面積[1]。

住房的凈高不應(yīng)小于2.3m，凈高度為地板的上表面至天花板的下表面的高度。

住房應(yīng)按其總?cè)藬?shù)每人配備一張床鋪。除單人間外，其他住房內(nèi)的床鋪均為雙層床。

2.2.2 衛(wèi)生用房

廁所、盥洗室和浴室不應(yīng)直接布置在餐廳、廚房、食品儲存、醫(yī)藥、醫(yī)療等嚴(yán)格衛(wèi)生要求或變配電間等防水、防潮要求用房的直接上層，也不宜與其貼臨。

廁所的布置應(yīng)避免其氣味滲入臨近餐廳、廚房、糧庫、食品庫及醫(yī)務(wù)處所等。

2.2.3 辦公用房

生活樓內(nèi)一般的辦公用房包括：多人辦公室，單人辦公室，無線電室（報(bào)房），會議室，資料室等。

無線電室（報(bào)房）的配置要求較為特殊。無線電室（報(bào)房）的發(fā)信天線引出線應(yīng)直接通向露天甲板，位置盡量設(shè)計(jì)在生活樓的最高一層。無線電室（報(bào)房）應(yīng)設(shè)有兩扇門，一扇門應(yīng)盡可能靠近逃生通道和救生艇，另一扇通向內(nèi)走道。報(bào)務(wù)員臥室應(yīng)盡可能靠近無線電工作室，但不能設(shè)在其中，也不能與無線電工作室分層居住。

為方便總監(jiān)管理，總監(jiān)辦公室和總監(jiān)住房應(yīng)盡量靠近無線電室（報(bào)房）。

2.2.4 餐飲用房

生活樓1層應(yīng)設(shè)置能夠提供平臺全部生產(chǎn)作業(yè)人員就餐的廚房，以及能容納海上總?cè)藬?shù)的一半同時用餐的餐廳，每人所占面積應(yīng)不小于1m2。廚房應(yīng)鄰近餐廳，廚房所處的位置應(yīng)遠(yuǎn)離具有異味的衛(wèi)生處所和醫(yī)務(wù)處所。不得有經(jīng)過廚房而通向其他處所的通道，應(yīng)避免廚房的烹調(diào)氣味透入居住處所和餐廳。

同時靠近廚房位置應(yīng)設(shè)置食品庫房，包括菜庫、魚肉庫和干貨庫，其容積應(yīng)滿足海上所有人員14天的需求。

2.2.5 其他公共用房

生活樓內(nèi)應(yīng)設(shè)計(jì)吸煙室、更衣室、洗衣房、醫(yī)務(wù)室、候機(jī)室、儲藏室，以及電氣房間等公共用房[2]。

如果生活樓頂部設(shè)置直升機(jī)甲板，則必須設(shè)置能容納全部乘機(jī)人的候機(jī)室。候機(jī)室設(shè)置在ROOF層。

生活樓須設(shè)置電氣間及應(yīng)急電氣間，并設(shè)置獨(dú)立的鋼制圍壁電纜井。由于電氣設(shè)備尺寸及操作空間要求，電氣房間寬度一般不小于2.8m。

2.2.6 樓梯及通道

生活樓內(nèi)應(yīng)設(shè)置樓梯間，圍壁應(yīng)為封閉的鋼質(zhì)固定型。

內(nèi)樓梯斜度應(yīng)不大于50°，樓梯踏步的垂直間距不大于250mm，踏步板上應(yīng)有防滑措施；梯道內(nèi)梯段凈寬不應(yīng)小于900mm，人數(shù)大于90人時，每增加1人，梯段凈寬應(yīng)加10mm。

其他通道及出入口的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足《海上固定平臺安全規(guī)則》中11.2節(jié)的要求。

2.2.7 救生艇

生活樓應(yīng)配備救生艇裝置,該裝置包括剛性全封閉機(jī)動耐火救生艇、吊艇架、起艇機(jī)及登乘甲板等。

配備的救生艇應(yīng)能容納生活樓總?cè)藬?shù),若平臺總?cè)藬?shù)超過30人,所配備的救生艇裝置不得少于2套。

救生艇裝置的存放處所應(yīng)具有足夠的甲板面積供乘員集合登乘救生艇，集合區(qū)每人所占面積為0.45㎡。

2.2.8 直升機(jī)甲板

對于設(shè)置直升機(jī)甲板的生活樓，直升機(jī)甲板的位置及尺寸，應(yīng)滿足相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范，并根據(jù)不同海域所使用的不同機(jī)型以及受障礙物的影響程度進(jìn)行調(diào)整。

2.3生活樓標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方案

2.3.1 生活樓各層房間布置原則

生活樓不同類別的功能房間應(yīng)遵循區(qū)域分配原則，即：動靜分區(qū)、功能分區(qū)、人流均衡、公共設(shè)施資源均衡。

2.3.2 生活樓各層房間布置

2.3.2.1 生活樓1層布置

生活樓1層布置一般不受定員影響，以餐飲區(qū)和公共衛(wèi)生用房為主，屬于“動”的區(qū)域，人員流動和噪聲大，因此本層不適合大量設(shè)置生活住房。

通常1層有廚房、餐廳、食品庫房、電氣房間、洗衣房、更衣間、公共衛(wèi)生間、吸煙室等。

首先，生活樓1層房間外甲板設(shè)置卸貨區(qū)，為方便補(bǔ)給和廚房取用，食品庫房（包括干貨間，蔬菜庫，魚肉庫）和廚房餐廳應(yīng)設(shè)置在1層靠近卸貨區(qū)的一側(cè)。

餐廳應(yīng)緊鄰廚房，餐廳和廚房之間設(shè)置取餐口和餐具回收窗口。

考慮到廚房的排煙問題，廚房應(yīng)盡量布置在靠海一側(cè)。

更衣間、公共衛(wèi)生間和吸煙室為方便工作人員使用應(yīng)布置在1層靠近出入口處。

洗衣房因產(chǎn)生較大噪音，所以也應(yīng)盡量布置在1層，且為便于濕氣排出，宜設(shè)置在靠海一側(cè)。

電氣間和應(yīng)急電氣間由于電纜布置需要，應(yīng)放在1層。

2.3.2.2 生活樓2層布置

2層房間以動靜結(jié)合原則，在生活住房的基礎(chǔ)上布置其他公共用房。

由于1層餐飲用房和電氣房間上層不能有下水管道，所以2層布置衛(wèi)生間時，必須遠(yuǎn)離上述區(qū)域，因此本層適宜設(shè)置公共衛(wèi)生間。如果同時設(shè)置公共衛(wèi)生間和獨(dú)立衛(wèi)生間，則會減少人均使用面積，同時增加重量，所以本層不建議采用住房內(nèi)設(shè)置獨(dú)立衛(wèi)生間的做法。

對于2層的生活樓，即30人和40人生活樓，除1層的公共用房之外，其余辦公用房、生活住房、醫(yī)務(wù)室、報(bào)房和衛(wèi)生間都應(yīng)該設(shè)置在2層。生活住房以4人間和6人間為主。

對于3層以上的生活樓，即60人、80人、100人和120人生活樓，2層布置有生活住房、公共衛(wèi)生間、健身房、醫(yī)務(wù)室等。

2.3.2.3 生活樓3層布置

3層房間人流量減少，屬于“靜”的區(qū)域。一般以生活住房為主，充分滿足人員休息需求。

對于3層的生活樓，即60人和80人生活樓，3層設(shè)置生活住房，以2人間和1人間為主，且住房內(nèi)均設(shè)獨(dú)立衛(wèi)生間。所有的辦公用房，如會議室、辦公室、總監(jiān)辦公室、報(bào)房和資料室都設(shè)置在本層。并且注意辦公區(qū)和生活區(qū)盡量分區(qū)布置。

對于4層的生活樓，即100人和120人，3層全部設(shè)置生活住房，并且住房內(nèi)均設(shè)置獨(dú)立衛(wèi)生間。

2.3.2.4 生活樓4層布置

僅100人和120人生活樓有4層。4層以辦公用房為主，如會議室、辦公室、總監(jiān)辦公室、報(bào)房和資料室都設(shè)置在本層。同時布置少量生活住房，以2人間和1人間為主，且住房內(nèi)均設(shè)獨(dú)立衛(wèi)生間。須注意辦公區(qū)和生活區(qū)盡量分區(qū)布置。

2.3.2.5 ROOF層布置

對帶有直升機(jī)甲板的生活樓，須在ROOF層設(shè)置候機(jī)室，另外可利用有效空間在本層布置一個儲藏室。

本層空間主要用于生活樓機(jī)械設(shè)備的存放。如空調(diào)機(jī)組、熱水罐、壓力水罐、紫外線消毒柜、消防泡沫罐以及航煤罐等。

空調(diào)機(jī)組應(yīng)布置在遠(yuǎn)離生活住房的區(qū)域，減少噪聲對人員休息的影響。

2.3.3 各類生活樓房間推薦配比

綜合考慮生活樓總體尺寸分配和各層功能房間需求，生活樓推薦房間配比方式見表3，其中30人、40人生活樓由于人數(shù)配比和空間分布需要，設(shè)置一個醫(yī)生住房。而10人，以及40人以上生活樓不單獨(dú)設(shè)立供醫(yī)生使用的單人住房，而是安排在與醫(yī)務(wù)室臨近的其他居住用房內(nèi)[3-5]。

2.4小結(jié)

關(guān)于舾裝設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的核心不是技術(shù)，而是人。

從總體的規(guī)劃，到每個細(xì)節(jié)的布置，都應(yīng)以人為核心，充分考慮工作人員的工作、生活、娛樂、休息中的切身需要。

最終目的仍然是為了使作業(yè)人員能夠以更充沛的精力投入到生產(chǎn)中。

生活樓標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)即是在這個總體設(shè)計(jì)原則之下，充分考慮我國海上平臺生活樓的實(shí)際需求和海上油田投資的經(jīng)濟(jì)效益，在總結(jié)過去生活樓設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上，利用優(yōu)化設(shè)計(jì)原理，對生活樓整體尺寸，內(nèi)部布局，房間功能等進(jìn)行的全面優(yōu)化，具有布局緊湊，功能合理，安全舒適，經(jīng)濟(jì)適用的特點(diǎn)，達(dá)到了降本增效的目的。

表3 生活樓居住房間配比

3 生活樓標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的應(yīng)用和發(fā)展前景

生活樓標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)研究自2012年起，經(jīng)過多次實(shí)地考察調(diào)研，多方征求意見，結(jié)合多年來設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，多次修改完善，并匯總各方專家的意見后，已經(jīng)初步形成了《海上固定平臺生活樓總體規(guī)劃指南》，并在實(shí)際項(xiàng)目中開始應(yīng)用。

截至2015年上半年，標(biāo)準(zhǔn)化生活樓已經(jīng)在東海南海渤海等多個海域的平臺進(jìn)行了應(yīng)用；已經(jīng)設(shè)計(jì)完工的生活樓已經(jīng)達(dá)到5座，現(xiàn)階段在運(yùn)行和規(guī)劃的項(xiàng)目中也有至少2個基本設(shè)計(jì)，3個前期研究包括7座生活樓采用了標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。實(shí)踐證明，標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)有效提升了設(shè)計(jì)效率，減輕了生活樓重量，充分體現(xiàn)了海上油田降本增效的原則，其合理性和舒適性也得到了業(yè)主的廣泛認(rèn)可。

為了進(jìn)一步貫徹海上油田降本增效的要求，以及合理吸取近2年實(shí)際項(xiàng)目應(yīng)用中收到的意見和反饋，正在探索更加優(yōu)化的標(biāo)準(zhǔn)化方案，在保持原有舒適度的前提下，使生活樓的設(shè)計(jì)更加緊湊實(shí)用，整體重量更加輕巧。

另外，也在探討并嘗試模塊化生活樓的設(shè)計(jì)，模塊化生活樓除了具備標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的優(yōu)勢外，還具有更加輕巧，安裝改造靈活，以及建造工期短，成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。但是模塊化生活樓目前尚處于研究初期，由于國內(nèi)還未有海上平臺的實(shí)際應(yīng)用案例，因此還需要更加細(xì)致深入的對比研究。但是基于模塊化生活樓較為顯著的經(jīng)濟(jì)效益，所以相信在未來的生活樓設(shè)計(jì)中有較為廣闊的推廣空間。

[1]中華人民共和國國家經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會.海上固定平臺安全規(guī)則[S].

[2]中國建筑設(shè)計(jì)研究院.建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范:GB 50015-2003[S].北京：中國計(jì)劃出版社，2010.

[3]中華人民共和國機(jī)械工業(yè)部.10kV以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范：GB 50053-1994[S].北京：中國計(jì)劃出版社，1994.

[4]中國石油天然氣總公司.灘海石油工程舾裝技術(shù)規(guī)范: SY/T 0312-1996[S].北京：石油工業(yè)出版社，1997.

[5]中國造船工程學(xué)會.船舶設(shè)計(jì)實(shí)用手冊（總體分冊及舾裝分冊）[M].北京：國防工業(yè)出版社，2013.

Atpresent,there is a big difference in the design of life building in offshore fixed platform in China.The design of life build?ing should be standardized in order to improve the design and construction efficiency of the life building,to save the costofmanpower andmaterial resources,and to achieve a better control of the life buildingweight.The standardization design of the life building includes the control of its overall size,the rational division of its functional zones and the standardization design of every functional zone.The standardization design of the lifebuildinghasbeen optimized tomeet the requirementsof the standard and the function,which can satis?fy thedemand of the cost-reducing and efficiency-increasing in the offshore oil field.

offshore fixed platform;standardization design;optimization design;cost-decreasingand benefit-increasing

路萍

2016-01-20

李捷（1983-），女，工程師，主要從事海上固定平臺舾裝研究及設(shè)計(jì)工作。