半潛式生活平臺(tái)總體布置

(中集海洋工程研究院有限公司， 山東 煙臺(tái) 264000)

0 引 言

圖1 高端經(jīng)濟(jì)型半潛式生活平臺(tái)

半潛式生活平臺(tái)(下文簡(jiǎn)稱生活平臺(tái))是目前通用性較好的海洋工程輔助平臺(tái)之一，主要用于海洋石油工程輔助作業(yè)[1]，為施工服務(wù)人員提供居住生活處所。以往設(shè)計(jì)的生活平臺(tái)通常只能滿足基本的居住生活需要，而在舒適性、高端體驗(yàn)方面有所欠缺。

以煙臺(tái)中集來(lái)福士海洋工程有限公司自主研發(fā)設(shè)計(jì)的一型高端半潛式生活平臺(tái)(見(jiàn)圖1)為例，探討更具舒適性和高端體驗(yàn)的生活平臺(tái)的總體布置。該平臺(tái)定員600人，配備DPS 3動(dòng)力定位系統(tǒng)，甲板面積達(dá)3 500 m2。采用經(jīng)濟(jì)型設(shè)計(jì)，空船質(zhì)量輕，有效降低了建造成本和運(yùn)營(yíng)成本。主要設(shè)計(jì)特點(diǎn)如下：

(1) DP系統(tǒng)采用增強(qiáng)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力定位系統(tǒng)的閉環(huán)設(shè)計(jì)，可降低至少5%的能耗。

(2) 配置目標(biāo)平臺(tái)自動(dòng)跟隨系統(tǒng)，在8級(jí)海況下可自動(dòng)跟隨目標(biāo)平臺(tái)移動(dòng)，保證與被服務(wù)平臺(tái)安全穩(wěn)定連接。

(3) 采用綠色環(huán)保設(shè)計(jì)，滿足美國(guó)船級(jí)社環(huán)境保護(hù)入級(jí)符號(hào)ENVIRO OS的技術(shù)要求。

(4) 適用海域范圍廣，全球除挪威北海外的絕大多數(shù)海域均可投入使用。

1 生活平臺(tái)總體布置基本設(shè)計(jì)要求

生活平臺(tái)作為工作人員生活、休息、娛樂(lè)的重要場(chǎng)所，其設(shè)計(jì)重點(diǎn)是生活區(qū)部分，具體包括房間面積、房間類型、室內(nèi)設(shè)施配置等，須滿足國(guó)際勞工組織(ILO)公約，還須考慮船旗國(guó)的要求。生活平臺(tái)總體布置要求可歸納為以下3個(gè)主要方面：

(1) 功能性要求。實(shí)現(xiàn)生活平臺(tái)的基本功能，主要包括居住、娛樂(lè)、餐飲及其他功能要求。

(2) 舒適性要求。在滿足基本的功能性要求后，還應(yīng)考慮如何將各功能房間或功能區(qū)合理地結(jié)合在一起，組成一個(gè)舒適、方便的生活?yuàn)蕵?lè)區(qū)域。需要進(jìn)行合理的總體布置規(guī)劃，同時(shí)綜合考慮振動(dòng)噪聲、自然光照等影響因素。

(3) 安全性要求。這是最重要的要求之一，直接關(guān)系到居住人員的生命安全。生活平臺(tái)上居住人員較多，一座生活平臺(tái)就相當(dāng)于一座豪華的海上酒店，安全問(wèn)題不容忽視。安全方面最主要涉及的是人員的逃生和救生問(wèn)題，須滿足人員逃生撤離的時(shí)間要求。

2 設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

2.1 居住房間類型及設(shè)計(jì)要求

生活平臺(tái)的首要功能是居住，其中居住房間的設(shè)計(jì)主要考慮面積和類型。房間面積及尺寸滿足ILO公約、船旗國(guó)要求以及船級(jí)社的相關(guān)特殊入級(jí)要求，如ABS的入級(jí)符號(hào)HAB (MODU)要求滿足《海洋移動(dòng)式鉆井平臺(tái)船員適居性指南》[2]。根據(jù)以往的平臺(tái)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，海洋半潛式平臺(tái)的總噸位一般大于10 000總噸，居住房間通常按照表1[3 -5]的要求設(shè)計(jì)。

表1 居住房間面積標(biāo)準(zhǔn)

從表1可以看出，不同國(guó)家對(duì)生活平臺(tái)居住房間的面積和凈高要求不同，房間的定員人數(shù)要求也不同，其中挪威的標(biāo)準(zhǔn)要求最高。在實(shí)際項(xiàng)目執(zhí)行過(guò)程中，因質(zhì)量或成本限制，有時(shí)房間人數(shù)無(wú)法達(dá)到要求，可向主管部門(mén)(船旗國(guó))提出豁免申請(qǐng)，如獲得批準(zhǔn)，可適當(dāng)增加單個(gè)房間的定員人數(shù)，以減少房間數(shù)量，但應(yīng)滿足房間面積的要求，保證人員日常起居活動(dòng)方便和舒適。

隨著人類生活水平的提高，生活平臺(tái)生活區(qū)的配置標(biāo)準(zhǔn)也相應(yīng)提高。國(guó)際上一般不設(shè)置公共衛(wèi)生間，而是配置標(biāo)準(zhǔn)間，每個(gè)居住房間都帶有衛(wèi)生單元。典型的居住房間布局形式如圖2～圖7所示。

圖2 普通單人間 圖3 高級(jí)單人間 圖4 特殊單人間

圖5 普通雙人間 圖6 特殊雙人間 圖7 四人間

圖2為普通單人間，用作級(jí)別稍高的船員的臥室，標(biāo)準(zhǔn)配置為獨(dú)立衛(wèi)生單元、床鋪、桌椅、衣柜、電視等。圖3為高級(jí)單人間，帶有休息室，配備給高級(jí)船員和高級(jí)工作人員，配有大的單人床、獨(dú)立衛(wèi)生單元、茶幾、沙發(fā)、辦公桌、衣柜等，并且臥室和休息室通過(guò)隔板或門(mén)隔開(kāi)，實(shí)現(xiàn)“一室一廳”的布局。圖4為特殊單人間，與圖2不同的是兩個(gè)房間共用一個(gè)衛(wèi)生間，但兩個(gè)房間進(jìn)入衛(wèi)生間的門(mén)設(shè)置有互鎖功能，當(dāng)一個(gè)房間的人在使用時(shí)，另外一個(gè)房間的門(mén)是不能打開(kāi)的。這種布局的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省一個(gè)衛(wèi)生單元的空間，同時(shí)節(jié)約成本，降低整個(gè)平臺(tái)的空船質(zhì)量。圖5為普通雙人間，配有獨(dú)立衛(wèi)生單元、兩個(gè)單人床、桌椅、衣柜等，是最常見(jiàn)的布局類型。圖6為特殊雙人間，與圖5不同的是把兩個(gè)床鋪用隔板和門(mén)分隔成為兩個(gè)獨(dú)立的區(qū)域，但還是配置一套獨(dú)立的衛(wèi)生單元。該類型房間布局的優(yōu)點(diǎn)是同一個(gè)房間內(nèi)的兩人在倒換班時(shí)互不影響，都有自己的隱私空間。但是，這種房間的配置導(dǎo)致整個(gè)房間的質(zhì)量稍有增加，會(huì)使空船質(zhì)量和建造成本相應(yīng)增加。在工程設(shè)計(jì)中，雙人間經(jīng)常設(shè)置成上下鋪形式，布局如圖2或圖4，將房間面積增大。但是在挪威北海作業(yè)的平臺(tái)，其雙人間不允許設(shè)置成上下鋪形式，挪威主管部門(mén)要求1個(gè)居住房間內(nèi)最多住2人，并且兩張床鋪都要貼著地板布置。圖7為四人間，這種房間類型原則上不被ILO認(rèn)可。除了客船及特殊船舶之外，ILO對(duì)其他船舶居住房間的要求不允許超過(guò)2人[3]，但海洋平臺(tái)可以特殊考慮，需要到船旗國(guó)申請(qǐng)四人間的豁免許可。

上述是生活區(qū)居住房間的幾種典型布局，在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)項(xiàng)目需要也可以設(shè)計(jì)成其他類型的布局。設(shè)計(jì)之初應(yīng)與船舶所有人進(jìn)行充分溝通，以更好地滿足客戶的需要。國(guó)內(nèi)舊平臺(tái)的生活區(qū)配置標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)稍低，為使船員有更好的生活居住條件，在新設(shè)計(jì)建造平臺(tái)時(shí)可借鑒國(guó)際上的一些技術(shù)要求，提高生活區(qū)的配置條件。

2.2 公共處所的配置及要求

為滿足工作人員正常的生活?yuàn)蕵?lè)需求，生活平臺(tái)上需配置各種不同類型和功能的房間，如KTV室、電影院、健身房、辦公室、會(huì)議室、更衣室、咖啡室、廚房、餐廳、醫(yī)院、商店等。

與船員關(guān)系最為密切的公共處所是廚房和餐廳。平臺(tái)上的廚房和餐廳的面積較大，需滿足平臺(tái)所有居住人員的就餐需要。船舶所有人特別關(guān)注廚房和餐廳的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)時(shí)一般需注意以下幾點(diǎn)：

(1) 廚房?jī)?nèi)廚具的數(shù)量和種類應(yīng)滿足東西方不同飲食的需求。

(2) 廚房?jī)?nèi)應(yīng)按照功能區(qū)分布，如加熱區(qū)、涼拌區(qū)、面包糕點(diǎn)區(qū)、肉類預(yù)處理區(qū)、蔬菜預(yù)處理區(qū)、清洗區(qū)等，須進(jìn)行合理布局。

(3) 餐廳需靠近廚房，并盡可能在同一層甲板上[7]。

(4) 工人餐廳與船員餐廳需分隔，高級(jí)船員盡可能配置獨(dú)立餐廳。

(5) 為方便食物及食物垃圾的運(yùn)輸，廚房和餐廳盡可能布置在主甲板上。

(6) 正上方甲板區(qū)盡可能不要有衛(wèi)生單元和公共廁所[8]。

對(duì)于餐廳面積，ILO有相關(guān)建議，某些船旗國(guó)也有要求，如表2[3-4]所示。對(duì)于餐廳容量，國(guó)際通用的習(xí)慣做法是按照全員人數(shù)的50%配置餐桌。澳大利亞的要求來(lái)自于商船的標(biāo)準(zhǔn)，只供海洋平臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí)參考。

表2 餐廳面積要求

對(duì)于生活平臺(tái)而言，另外一個(gè)重要的公共區(qū)域是醫(yī)院。ILO要求連續(xù)航行時(shí)間超過(guò)3天、船上人數(shù)超過(guò)15人的都要配置永久性的醫(yī)院。醫(yī)院對(duì)于居住幾百人的生活平臺(tái)更是必不可少的，船舶所有人也特別關(guān)注。對(duì)于人員眾多的高端支持平臺(tái)，可以設(shè)置隔離病房，以隔離患傳染性疾病的病人，并配置遠(yuǎn)程視頻診斷室。國(guó)際上對(duì)于醫(yī)院的面積沒(méi)有明確要求，但對(duì)病床數(shù)量有要求，如表3所示。醫(yī)院內(nèi)病床的配置數(shù)量不僅需滿足船旗國(guó)的要求，而且需滿足船舶所有人的需要，在方案設(shè)計(jì)時(shí)需要及時(shí)與船舶所有人溝通。

表3 不同國(guó)家定員與病床數(shù)量關(guān)系

其他公共區(qū)域即辦公及休閑娛樂(lè)場(chǎng)所，包括辦公室、會(huì)議室、電影院、健身房、咖啡間、閱覽/圖書(shū)室、網(wǎng)吧、游戲室等，根據(jù)船舶所有人的具體要求配置。國(guó)際主流石油公司一般有自己的配置要求，在平臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí)需參考目標(biāo)客戶的要求。如挪威國(guó)家石油公司要求辦公桌數(shù)量為平臺(tái)上總?cè)藬?shù)的20%，但最多不要超過(guò)50個(gè)，電影院需滿足總?cè)藬?shù)的25%[9]等。

煙臺(tái)中集來(lái)福士海洋工程有限公司設(shè)計(jì)建造的高端半潛式生活平臺(tái)滿足上述設(shè)計(jì)原則和技術(shù)要求，并配有可遠(yuǎn)程視頻的會(huì)議室、大型階梯式電影院(同時(shí)兼做報(bào)告廳，見(jiàn)圖8)、2個(gè)大型健身房、室內(nèi)球類運(yùn)動(dòng)室(見(jiàn)圖9)。電影院能同時(shí)容納180人，占平臺(tái)總?cè)藬?shù)的30%。另外，還有室外籃球場(chǎng)和排球場(chǎng)，是目前國(guó)際上第一座配置籃球場(chǎng)和排球場(chǎng)的半潛式生活平臺(tái)，屬于國(guó)際領(lǐng)先高端設(shè)計(jì)。

圖8 大型階梯式電影院 圖9 乒乓球室

3 生活平臺(tái)總體布置基本原則

生活平臺(tái)的布置重點(diǎn)在于生活區(qū)的布置，但也不能忽視整個(gè)平臺(tái)布置的協(xié)調(diào)一致。通過(guò)該平臺(tái)的總體布置分析及客戶體驗(yàn)反饋，得出以下基本布置原則：

(1) 靜-鬧分離。安靜與吵鬧的區(qū)域分開(kāi)布置，如：居住房間與娛樂(lè)游戲等房間分離，保證人員休息的安靜環(huán)境；居住區(qū)遠(yuǎn)離工作區(qū)布置，提高居住生活舒適性[10]。

(2) 凈-臟分離。干凈區(qū)域與較臟區(qū)域分開(kāi)布置。生活區(qū)內(nèi)的艙室都是干凈區(qū)域，需與機(jī)械區(qū)的艙室分離，做到工作艙室與生活艙室互不干擾，才能保證生活區(qū)干凈衛(wèi)生。

(3) 功能集中。同類型功能區(qū)分區(qū)集中布置，如居住區(qū)、餐飲區(qū)、辦公區(qū)、娛樂(lè)休閑區(qū)、機(jī)械區(qū)等，居住區(qū)還可以再分為船員區(qū)和客戶區(qū)。各功能區(qū)集中分區(qū)布置可避免相互干擾，同時(shí)也保證了靜-鬧分離。

(4) 位置一致。同一類功能房間盡可能上下層或同層位置一致，以方便管路電纜的拉放。如在布置衛(wèi)生間時(shí)，上下層的衛(wèi)生單元位置一致，同一層上的衛(wèi)生單元位置也一致，可方便黑灰水管路的布置，同時(shí)也能節(jié)省管材。

(5) “四線”暢通。所謂的“四線”即逃生路線、食品與垃圾運(yùn)輸路線、物料運(yùn)輸路線、工作更衣路線。生活平臺(tái)上居住人數(shù)眾多，逃生路線就是一條生命線，布置須滿足相關(guān)規(guī)范的要求；食品的運(yùn)輸路線不可與垃圾運(yùn)輸路線重合或交叉，垃圾運(yùn)輸路線也不可經(jīng)過(guò)廚房和餐廳等干凈區(qū)域；物料運(yùn)輸路線即零部件等物品的吊運(yùn)路線，須保證零部件等物品順利吊進(jìn)吊出；工作更衣路線需要考慮工作人員從較臟的機(jī)械區(qū)到更衣室的更衣路徑，更衣室一般設(shè)置在生活區(qū)內(nèi)，但生活區(qū)屬于干凈區(qū)域，所以需要較好地規(guī)劃工作人員到更衣室的更衣路徑，以避免污染生活區(qū)的干凈區(qū)域。

4 結(jié) 論

生活平臺(tái)設(shè)計(jì)最為關(guān)鍵的是生活區(qū)的規(guī)劃和布置，直接影響該生活平臺(tái)的品質(zhì)和用戶體驗(yàn)。居住房間的面積和布局、廚房餐廳的布置、定員人數(shù)、醫(yī)院病床的數(shù)量、辦公室容量、娛樂(lè)場(chǎng)所的設(shè)置等關(guān)系著人員的居住舒適度；同時(shí)，采用功能集中的分區(qū)設(shè)計(jì)，規(guī)劃合理的人員物料路線，都是良好的總體規(guī)劃基礎(chǔ)。本文總結(jié)的設(shè)計(jì)思路和布置原則也適用于其他類型平臺(tái)或船舶的生活區(qū)設(shè)計(jì)，可為提升海洋平臺(tái)或船舶的生活區(qū)舒適度提供借鑒。