渡船設計:環(huán)保時尚可得兼
往返于荷蘭大陸與北部島嶼之間的新一代渡船“Texelstroom”號,與其“前任”相比更加環(huán)保,且兼具時尚感。
荷蘭新型環(huán)保渡船“Texelstroom”號是多方合作的產(chǎn)物:通過與船東TESO公 司(Koninklijke NV Texels Eigen Stoombort Onderneming) 合 作,C-Job公司為該船提供了概念和基本設計,Vripack設計工作室則負責外觀及內(nèi)部設計。由于環(huán)保性能優(yōu)越,這艘渡船在今年獲得了知名的“Shippax”獎。
“Texelstroom” 號 于2016年9月投入使用,橫渡瓦登海(Wadden Sea),在荷蘭登海爾德(Den Helder)港及特塞爾(Texel )島之間運營。瓦登海于2009年被聯(lián)合國科教文組織列為世界自然遺產(chǎn),特塞爾島的居民也十分注重這一海域的環(huán)境保護。
“Texelstroom”號采用了雙燃料混合動力推進系統(tǒng),4臺主機中有兩臺為雙燃料機,能夠以壓縮天然氣(CNG)和柴油為燃料,另外兩臺為常規(guī)的柴油機。該船通常由雙燃料機提供動力,但在必要時也能夠完全以柴油為燃料。通過以壓縮天然氣為燃料,該船能夠最大程度的減少氮氧化物(NOx)、硫化物(SOx)和顆粒物的排放量。
“Texelstroom”號由雙燃料發(fā)動機為電力推進系統(tǒng)提供動力。此外,該船還裝有Corvus Energy公司的AT6500系列電池組,電池組由252個48V鋰離子模塊組成,儲能量高達1.6兆瓦時(MWh)。不過,由于采取了調(diào)峰用電模式,該船在港口加速時才會使用電池組,其余時間內(nèi),僅需1臺主機工作。
“Texelstroom”號的設計人員也曾考慮過以液化天然氣(LNG)為燃料,但事實證明壓縮天然氣對該船更為適用。據(jù)C-Job公司市場營銷部門的維特斯·班德斯塔(Wietse Bandstra)介紹:“我們曾設計了LNG與CNG兩種方案。最終,基于燃料補給方面的考慮,CNG被認定為最可行的解決方案。若該船以LNG為燃料,則每兩天就要由卡車把LNG運送至海德爾港來加注。而這顯然是不可取的,其原因是該船每年會被用作救護船300余次——特塞爾島的居民如需就醫(yī),就要乘坐這艘渡船。相比之下,在與特塞爾島同屬瓦登群島(Wadden Islands)的阿默蘭(Ameland)島上就有CNG,且有1條輸氣管道通往特塞爾島。這意味著,“Texelstroom”號可在每晚加注CNG?!?/p>
在此基礎上,C-Job公司還制定了一個環(huán)保的解決方案:“Texelstroom”號航行期間產(chǎn)生的發(fā)動機冷卻水被用于加熱一個80立方米的水罐,其中的熱水隨后被用于船上公共區(qū)域的供暖。這一裝置取代了鍋爐,不僅節(jié)省了鍋爐采購成本、鍋爐燃油成本,還減少了因鍋爐產(chǎn)生的廢氣排放。
與荷蘭其他地區(qū)相比,特塞爾島所屬的瓦登群島每年的平均日照時間最長。設計人員利用這一優(yōu)勢,在“Texelstroom”號的頂層甲板上安裝了462塊太陽能板,總面積為700平方米。所有太陽能板均面以15○角朝向南方的登海爾德港,以充分利用太陽能發(fā)電。
Van Oossanen公司也參與了“Texelstroom”號的設計工作,為其進行了風力CFD(計算流體力學)分析,協(xié)助C-Job公司將該船的風阻系數(shù)減少了2%以上。(見圖)
對“Texelstroom”號的項目團隊而言,在設計方面的一大挑戰(zhàn)是,在與其“前任”“Dokter Wagemaker”號主尺度基本相同——因為二者??康母劭谝恢隆那闆r下,使裝船的汽車數(shù)量進一步增加。其原因是,目前到特塞爾島的游客越來越多,且該船70%的乘客都是游客。
為實現(xiàn)增加載車量的目標,若把車道安排在較低的位置,則該船10分鐘的??繒r間不足以保證所有的汽車下船。為此,該船采用了一個革命性的設計,即在頂層甲板上增加了“T”形梁,使水線以上的船體加寬,從而增加了2條車道,將載車量由300輛增加到了340輛。其結果是,該船在西班牙LaNaval船廠建成后,最終主尺度為長135米,寬28米,僅比“Dokter Wagemaker”號長5米,寬5米。
維特斯·班德斯塔表示:“最大的挑戰(zhàn)是在將該船載車量增加10%的同時,不顯著增加其主尺度。這是因為,船身太長的話其操控性將降低,太寬的話則很難在碼頭停靠,太高的話受風力的影響會更大。最終我們找到了解決方案,形成了一個‘T’型的橫截面,從而使載車量增加了14%。此外,該船與‘Dokter Wagemaker’號船體側面的邊緣也有所差異,進一步減少了風阻?!?/p>
“Texelstroom”號的運營方TESO公司是一家非盈利性企業(yè),其3100名股東大部分是特塞爾島的居民。這意味著,這艘渡船代表了特塞爾島及周邊地區(qū)的形象。為此,Vripack設計工作室對細節(jié)之處十分重視。該船外觀的設計靈感源自于被稱為“特塞爾家園”(Texel home)的小鳥,船身的黃白黑三色來自于小鳥黃色的嘴巴和黑白二色的羽毛。會客廳的窗戶則形似松塔的紋路,其內(nèi)部的配色采用了島上沙丘和沙灘的顏色。此外,會客廳內(nèi)還有一株充滿自然氣息的松樹,作為乘客聚會的標志性地點。
“Texelstroom”號還設有為年輕乘客提供娛樂設施的互動游戲區(qū)、一間餐廳及帶有充電設施的休息區(qū),這一區(qū)域還配有多個屏幕,用于播放當?shù)匦畔ⅰ?/p>
項目團隊十分尊重特塞爾島居民的想法,請他們在設計過程中提出自己的意見。維特斯·班德斯塔稱,項目團隊最終收集了來自乘客、船員和TESO股東的建議約600條,并對其進行分析,以采納具有可行性的部分。舉例來說,有一個建議是利用廢熱,但其最終被證明在經(jīng)濟上不具可行性,因為這需要配置大量的設備且投資回報率很低。
(劉穎 譯)