某型液貨船上層建筑設(shè)計方案

龔 俊，紀明月，姚興超

（滬東中華造船（集團）有限公司LNG 技術(shù)研究所，上海 200129）

0 引言

滬東中華承建的該型船是為其他液貨船提供燃料加注的特種船舶。該型船是滬東中華第一次承建的，目前也是全球最大的該類型特種船舶。該船的設(shè)計建造對滬東中華各個專業(yè)都造成極大的挑戰(zhàn)。對于上建布置來說，該船最大的難點在于：

1）該船型船長135 m 左右，船寬24.5 m，上建長度15.75 m，半寬9.8 m，共6 層甲板，載員29人。

2）上建與機艙共用一道艙壁，同時在上建后部的機艙棚設(shè)置有GVU 房間，該區(qū)域為高噪聲區(qū)域。又恰逢新的噪聲標準生效，噪音測試已經(jīng)列為船級社法定檢驗項目。

3）由于上建結(jié)構(gòu)設(shè)計是在艙室布置之后進行， 同時由于上建空間小，艙室多，甲板層數(shù)少，眾多因素的限制使得上建艙室布局設(shè)計更需要全局性考慮。

4）上建的甲板間高過低，其中A 甲板甲板間高只有2 700 mm，而房間凈高要求需滿足2 100 mm，這對上建風(fēng)管、電纜的布置也提出了極大挑戰(zhàn)。

因此在設(shè)計階段需要更加精確、詳細，在一些可能會與其他專業(yè)沖突的位置進行充分討論協(xié)調(diào)后，才最終確定了上建布局。以下便是整個詳細設(shè)計方案。

1 艙室布局設(shè)計

上建設(shè)計首先要確定艙室的布局，在經(jīng)過與相關(guān)專業(yè)商討后最終決定采用如下的艙室布局方案。

圖1 艙室布局方案

該布局方案主要是為了滿足噪聲等級的要求。由于工作區(qū)域噪聲等級要求過低，因此將其布置在主甲板，作為上建區(qū)域與機艙的緩沖區(qū)域，用來緩沖機艙中的噪聲。因此整個上建甲板的布置均是根據(jù)噪聲等級要求來布局的，將噪聲等級要求低的布置在底層甲板，要求高的則布置在上層甲板[1]。

同時由于此船型上建與機艙共用一道壁，為避免噪聲超標，在后壁附近布置了無噪聲要求或噪聲等級要求低的房間，以A 甲板為例，在后壁布置了冷庫、干糧庫、清潔室等沒有噪聲要求的房間，在 此甲板前壁布置的則是廚房和餐廳等房間。

圖2 A 甲板艙室布局

2 艙室功能性設(shè)計

1）設(shè)計初期的餐廳布置沒有充分的考慮到主甲板前端壁結(jié)構(gòu)復(fù)雜性的特點（見圖3），由于液貨穹頂?shù)耐庑表敯宓难由斓缴辖ㄇ岸吮?，主甲板上左右兩舷的房間內(nèi)會存在大量結(jié)構(gòu)的強加強。實際設(shè)計中，該類加強占據(jù)了艙室一半左右的空間，因此兩個房間布局變得不規(guī)整（見圖4），其可用面積減少 了近一半，因此原設(shè)計是不可行的。

圖3 初始餐廳布置

圖4 修改后的布置

除此之外餐廳布置在主甲板會導(dǎo)致采光性下降，本船主甲板為干舷甲板，該甲板上的窗只能布置舷窗，其采光面積遠小于矩形窗。因此，餐廳自然光線會非常暗，整個房間給人的感覺會非常壓抑，解決這一問題的唯一方法就是盡可能多的增加舷窗的數(shù)量，由于位置的原因，這類方案會受到區(qū)域結(jié)構(gòu)的限制，同時這也難以從根本上解決問題。因此出于舒適性考慮，我們將餐廳及廚房全部調(diào)整到A甲板，為了方便餐飲人員工作的方便性，冷庫也一并調(diào)整到了A 甲板。

2）由于A 甲板位置緊張，與電氣協(xié)調(diào)后，將電氣設(shè)備間從A 甲板移到主甲板，布置于再液化電氣間下方，移出的位置改為干部餐廳。

3）將醫(yī)務(wù)室從A 甲板調(diào)整到主甲板，具體原因在于，該船不同于常規(guī)船舶，其主要用途是在港口區(qū)域加油，因此，醫(yī)務(wù)室的作用及要求也比常規(guī)船舶要低一些，同時A 甲板作為餐飲甲板，醫(yī)務(wù)室必須移走，將廚房布置于此。

4）原設(shè)計將會議室布置于更衣室與醫(yī)務(wù)室之間，明顯不符合要求，因此，根據(jù)船員的使用習(xí)慣，會議室從A 甲板調(diào)整到了B 甲板，并盡可能布置在貨控室及船舶辦公室附近，空出的位置改為船員餐廳。

5）結(jié)合消防布置的實際需求，將消防控制室從右舷移動到了左舷，并且適當(dāng)放大了該區(qū)域，用以降低由消防要求的不確定性帶來的風(fēng)險。

調(diào)整完成后，主甲板及A 甲板除了梯道，電梯及再液化電氣室未變，其余處所均進行了重新布置與劃分。

6）更衣室的布置，從船員的角度考慮，船員從機艙回到上建之后有換洗的需求，故原設(shè)計中將更衣室布置在A 甲板是不合理的。因此，將干部更衣室、船員更衣室及船員洗衣房從A 甲板調(diào)整到主甲板。此外，可以將冷庫布置在原更衣室和洗衣房的位置上，這可以提高廚房工作的方便性。

這樣調(diào)整之后，主甲板含有如下房間：空調(diào)器室，消防控制室，電氣設(shè)備室，更衣室（輪機部/甲板部），蘇伊士運河船員室、洗衣室、健身房及義務(wù)室。餐飲甲板則順利的從主甲板調(diào)整到了A 甲板（見圖2）。

7）電纜和管弄原設(shè)計布置為公用一個管弄，從安全性考慮，將它們設(shè)計成分別獨立的管弄，方便相關(guān)專業(yè)的設(shè)備布置，減少了管子和電纜之間的相互干涉。同時，上建布置在方案設(shè)計的基礎(chǔ)上，充分考慮了電纜及管子的布置及走向，在考慮主干電纜的布置的同時，與電氣方面協(xié)調(diào)了應(yīng)急電纜的走向，合理放大了管弄及電纜通道。

進入機艙的梯道，在與輪機方面協(xié)調(diào)后從主甲板右舷船中位置調(diào)整到主甲板左舷艉部，擴大了右舷醫(yī)務(wù)室的面積，使其滿足規(guī)格書的設(shè)備布置要求，同時為滿足掛旗國要求，還增加了單獨的藥品間。

3 艙室舒適性設(shè)計

由于該船的機艙棚與上建是共用艙壁，機艙新風(fēng)機室和新風(fēng)管弄在原設(shè)計中和上建靠在一起（圖5 和圖7），因此在詳細設(shè)計時，堅持要求將機艙棚的新風(fēng)機室及新風(fēng)管弄，由機艙棚前壁位置調(diào)整到機艙棚后壁，以減少機艙噪聲對上建的影響（圖6和圖8）。

機艙棚內(nèi)部增加了一條橫向走道也有利于減弱噪聲向上建區(qū)域的傳播（圖8）。

B 甲板以上居住艙室與機艙棚相鄰區(qū)域，因此設(shè)計時特別隔出了800 mm 左右的空倉并用絕緣包覆，用以最大限度降低噪音對上建的影響（圖8）[2]。

綜上所述，再結(jié)合局部有限元計算，對重點艙室進行了局部的噪聲預(yù)報，從圖10 分析得出，機艙的高噪聲區(qū)域經(jīng)過合理的布置，可以從理論上有效地使噪聲控制在合理范圍之內(nèi)，圖9 和圖10 分別表示上建與機艙棚局部有限元噪聲分析模型。

4 艙室人性化設(shè)計

主甲板和A 甲板兩層甲板，上建兩舷都帶有甲板拱度，主甲板梁拱到舷側(cè)約32 mm/m 的落差，A甲板梁拱到舷側(cè)約22 mm/m 的拱度（圖11）。如果按這樣的拱度設(shè)計，沿縱向行走在這兩層甲板時左右腳會有高低落差，沿橫向行走在梁拱上的房間同樣會有這樣的情況產(chǎn)生，這種設(shè)計非常不利于行走安全。如果直接按甲板拱度設(shè)計艙室門，會讓人在視覺上產(chǎn)生不安全感，門框的高高低低會給人在心理上造成壓迫感，有種隨時會碰頭的感覺，因此從人機工程學(xué)考慮，將上門框高度做在同一水平位置，以解除視覺上的不安全感。

在上建有限的空間內(nèi)，合理規(guī)劃并運用了一切可利用的空間。此外，在每層甲板都布置了儲藏室以方便儲存。

圖5 原新風(fēng)管弄位置

圖6 優(yōu)化后新風(fēng)管弄位置

圖7 原機艙上建分隔設(shè)計

圖8 優(yōu)化后機艙上建分隔設(shè)計

圖9 上建噪聲源

圖10 上建與機艙棚模型噪聲分析

圖11 甲板梁拱拱度

圖12 敷料建平

5 色彩搭配設(shè)計

色彩搭配主要從船員住艙區(qū)域及公共區(qū)域2 個方面考慮：

1）住艙的色彩搭配著重考慮視覺的舒適性和居住環(huán)境的舒適性。此船舶有異于別的遠洋船舶，大部分時間?？勘睔W港口，因此在配色的時候選擇暖色調(diào)為主體（見圖13），這是因為北歐所處環(huán)境的環(huán)境溫度相對較低，暖色調(diào)會給人溫暖的感覺，而且不易產(chǎn)生視覺疲憊[3]。

2）公共區(qū)域的色彩搭配主體為暖色系，功能性的設(shè)施選擇偏深色系[3]。由于公共區(qū)域的使用頻率較高，在諸如椅子面料，地板的選擇方面會考慮偏深色系的色卡，圖14～圖17 分別為會議室、船舶辦公室、梯道及駕駛室效果圖。

圖13 住艙色彩搭配

圖14 會議室色彩搭配

圖15 船舶辦公室色彩搭配

圖16 樓道色彩搭配

圖17 駕駛室色彩搭配

6 結(jié)論

滬東中華設(shè)計建造的該型船是國內(nèi)首制船，此船的設(shè)計對于國內(nèi)該型特種船領(lǐng)域有著標志性的作用。

該船上建布置設(shè)計滿足了相應(yīng)的布置要求，該型船相較于常規(guī)液貨船舶，上建面積縮小了近1/2，但設(shè)備的布置基本相同，在有限的空間內(nèi)布置同樣多的設(shè)備，對設(shè)計來說是極大的挑戰(zhàn)。作為設(shè)計人員，充分的站在使用方的角度考慮問題，把上建使用的便捷性，工作區(qū)域的功能性，布置的合理性完美的體現(xiàn)在上建布置中，因此在送審過程中，船東很快就認可了該船的上建布置方案，為該船上建內(nèi)裝后續(xù)圖紙的推進及相關(guān)專業(yè)設(shè)計工作的開展，特別是船體結(jié)構(gòu)的建模工作的開展提供了扎實的基礎(chǔ)。

該型船上建的成功設(shè)計，勢必為后續(xù)該類型船舶的承接提供了良好的技術(shù)支持。