| 标题 | 船舶内装的详细设计流程及方法研究 |
| 范文 | 戴健 摘 要：招商局重工自2006年转型进入船舶及海洋工程制造领域以来，自行设计并建造完成了多型国内领先的海洋工程项目及高附加值船舶。通过回顾前期顺利完成的多个船舶及海工项目，总结出了一套行之有效的船舶内装详细设计流程及方法，并希望与船舶界内装设计人员共同探讨，能整体提升国内内装设计水平。 关键词：设计输入；设计输出；规范；布置要求；发展方向 中图分类号：U671 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2018）3-0031-04 就船舶内装详细设计流程而言，它与生产设计一样，均要实现设计的输入、输出、验证及确认等整个过程。而以内装专业设计范畴而言，它主要包括生活区的布置、防火、消防、安全、逃生等。从事内装详细设计的人员，在设计过程中，了解和熟悉的规范除主要包括SOLAS、MODU CODE、IMO-A468（VII）、ILO、LSA、FSS、FTP CODE、LODELINE等标准外，还需了解ABS、DNV、CCS等多家船级社、以及相关海事机构、挂旗国的各类要求。 设计人员在组织船舶内装的详细设计过程中，首先应编制一个基本的内装详细设计策划书，然后按策划书要求，逐步推进整个设计流程，并按项目管理的计划组织好详细设计图纸的校对、审核、评审等步骤。此后，应按要求向相应机构（包括船级社、业主方等）进行必要的图纸及技术文件送审，并在相应机构的审查结束后，完成全部资料的退审工作。如有必要，还须继续跟进内装生产设计流程，及相应的施工过程，对详细设计的技术文件进行验证及确认，并按要求实现详细设计文件的升版处理。 1 内装详细设计的输入 了解并熟悉本项目内装详细设计的输入条件，是组织好船舶内装详细设计工作的前提条件。概而言之，就是任何一份内装详细设计图纸在设绘过程中，一定要兼顾考虑好以下六个前提条件： 1.1总合同及全船技术规格书（签字版）的要求 总合同及全船技术规格书作为项目建造的总的技术要求，相当于本项目的“宪法”文件。项目中的任何设备选型、舱室布置、安装工艺、质量标准均须不折不扣地按满足规格书要求。因此，涉及到任何一张舱室布置图或设备安装图，均应充分了解并完全响应规格书中的相应内容，以保证在设计过程中不出现设计偏离和遗漏。 1.2了解各类规范、标准要求 详细设计过程中，还需了解以下各类规范、标准要求：①现行有效的国际通用标准、规范；②规格书中特别明确补充执行的标准（重点关注入级符号对应的标准条款）；③本项目指定入级的船级社要求及船级社通则；④本项目挂旗国的海事机构要求；⑤可能还包括本项目在交付后须在某特殊海域工作的海事机构要求（如北海NORSOK标准等）。 上述标准涉及的类别多而杂，在设计过程中一定要兼顾考虑执行标准的有效性（何年何月开始执行、并覆盖何种专业何种设备等）、执行标准的优先性（以何种标准、何类规范优先考虑）、执行标准的合法性（海事机构、工作海域、船级社要求之间是否有矛盾或抵触）、特殊标准的敏感性（对于涉及到项目设计及建造的有较大风险的标准，即使不熟悉，也需保持高度的警觉及敏感，或求助、或自查，尽量规避各类技术陷阱及风险） 1.3 所选用的设备及材料，必须参数准确、信息完整 在经历了一系列设备选型、技术谈判、技术协议下发、商务确定厂家、图纸资料获取、认可意见回复、认可意见封闭及工作图提供等过程后，设计人员应获取了为开展详细设计工作所必需的各类设备、材料信息。在组织详细设计工作之前，设计人员需充分考虑设备资料的准确性、可靠性以及满足技术协议、商务合同的严肃性，并全面考虑其接口要求、安装工艺、质量标准、维修空间。在设计过程中，应考虑通过必要的设计手段（计算或三维建模等），如实地将其安装、布置信息反映到详细设计图纸中去。 1.4 业主方的需求及专业设计方面的前瞻性 详细设计的过程是一个解决本项目全面技术问题的总的过程，而业主方的个性使用要求、特殊技术要求、船员的体验要求等均须在设计中考虑进去。另外，在专业设计方面，设计人员还必须具有相当的前瞻性，须综合考虑重量重心的影响、甲板载荷的影响、噪声振动的影响、起居空间的影响、维修空间的影响以及各类舒适性、美观性、安全性、人性化需求，并兼顾人体功能学、通风采光等诸多方面的要求。这是一个经验积累的过程，也是一个逐步改进的过程，但这却是设计人员设计综合能力的最终体现。 1.5 船厂本身的设施配置、加工能力及施工工艺的要求 在国内，具備完全详细设计能力的船厂并不太多，而一个成熟的详细设计工作必须要更多地兼顾下游的需求和信息。这主要包括分段划分（详细设计、生产设计一体考虑）、区域划分、设备预埋及进舱（比如厨房设备）、设备安装及调试（比如焊接窗）、施工工艺、材料选取、焊接信息、通用标准附件的选用等等。脱离生产一线、不切实际的详细设计文件显然不是成功的设计。 1.6 项目管理要求及标准化要求 无论采用何种设计软件及何种设计手段，设计人员均需系统地考虑图纸的标准性、图面的规范性、图幅及比例选用的合理性、字体的美观性，以保证能有一个较高质量的图面外观效果。而项目管理的计划性、图纸编码、零件编码的标准性以及详细设计过程中出图顺序的合理性都必须满足本项目详细设计管理总的要求。而各类图纸所必需的校对、审核、会签、批准等签署要求也是设计人员在进行设计输入时必须严格参照执行的标准体系。 2 详细设计的组织及管理 在作好详细设计的相关输入准备工作以后，就应该按设计策划书中的要求，组织好人力资源配置、作好设计软件的准备、并按设计计划依次推进相应的设计工作。船舶内装的详细设计组织及管理一般要按如下要求进行： （1）按技术中心管理文件中的设计编码要求，编制相应的详细设计目录，并按项目总的设计及建造进度要求拟定相关的出图计划及出图责任人。 （2）明确三维设计软件，并充分考虑二维设计出图与三维建模检查相结合的设计推进。以二维图为指导基础，组织人力进行本专业的三维建模，并以建模及布置过程中的干涉检查、空间优化来作为二维图的补充和验证，以保证二维输出图（CAD版）的信息相对准确。 （3）尽量选用必要的图档管理软件，并以其作为管理载体，实现对本项目整个详细设计工作的监控、管理，并严格执行通过Check List来实现图纸的自查、校审、标检等工作。 （4）在进行相应的详细设计修改时，必须明确修改原因。特别是考虑来自业主方的修改意见时，如与商务合同及全船技术规格书有出入，须充分考虑向业主方提交设计变更单的签署。 （5）在推进内装详细设计工作时，重点要考虑对其他各专业的连锁影响，特别是本专业产生设计修改后可能影响到其他专业的连带修改，因此专业间的内部联系单不可缺少。 （6）详细设计的后续修改和升版，修改责任人须严格按设计信息履历表的要求如实签署，以保证修改信息的可追溯性。 3 详细设计的输出 本专业的详细设计图纸在充分考虑乃至满足了设计输入的各项前提条件下，通过精心设绘，达到了出图条件，并严格执行技术文件管理体系中的校审、标检等流程以后，就实现了详细设计的输出要求了。 详细设计图纸的输出，主要是实现图纸的送审、退审、退审意见回复、退审意见封闭、0版图下发等一系列流程。 船舶详细设计图纸的送审，基本是向船级社及业主方同时送审。其他如有额外的海事机构条款要求，原则上应考虑由船级社代为审查，在船级社执行有困难之时应提交业主方，另行向相应海事机构送审。 对于本专业的详细设计图纸，须考虑船级社及业主审查图纸的共通及区别。一般，涉及到满足法定检验及入级检验所必需的各类规范、标准的要求，以优先考虑船级社的要求，这特别包括偏重于防火、消防、逃生等安全因素的要求。而在空间布置的优化、舱室布置的合理与美观、检修维护空间的选择、材料的优质耐用以及安全方式的牢固可靠等，须着重考虑业主方的意见，特别是最终用船方的意见。 船级社及业主方的审查意见不可避免，但设计人员在图纸设绘之前、之中，均有必要就重大疑难事宜向船级社、业主方进行澄清，从而能选择一个相对合理优化的方案，并尽量避免详设图纸在送审之后被船级社或业主方的直接驳回。而针对相关的退审意见，设计人员更须高度重视，认真分析，依据依法进行回复。而确认按退审意见进行必要的修改，也应尽快在图纸上完善信息，并考虑相关三维模型中的修改完善。如有必要，应考虑再次升版送审。 在完成了一系列的针对船级社及业主方退审意见的答复，而答复意见如得到确认，以及升版图纸也得到了相关认可之后，退审意见就实现了封闭。相关的详细设计图纸也就达到了0版图输出的条件。 0版图的下发就表示该图纸文件的设计输出告以结束。而详细设计的0版图将成为业主方、船级社现场检验的依据，也是本专业生产设计的输入条件和设计基准。 4船舶内装详细设计的方法 船舶内装专业的详细设计流程与其他专业基本一致，而专业的特殊性主要体现在设计方法及规范规则的不同。在船舶项目（包括海工）的内装专业设计方面，更多的是考虑到舒适性、安全性、美观性等因素。因详细设计的技术问题博大精深，更多需要相当年限的经验积累及各类项目的改进提高。在这里，仅就个人理解，对船舶专业的详细设计方法作一浅析。 在本单位，内装专业详细设计范围主要为四大方面：生活区舱室家具及设备的布置、防火保温降噪等绝缘材料及敷料的综合布置、救生消防设备及相关杂件的布置、生活区门窗舾装件的综合布置等。这四大方面相辅相成，既相互关联又各有特殊，共同构成了船舶及海洋平台生活区中船员生活起居、安全舒适的生活环境。 4.1生活区舱室布置的基本要求及规范考虑 （1）舱室家具的布置是否考虑孤拱及安装误差，应留有适当的安装余量。整壁排满家具时，要留有适当的间隙； （2）舱室布置图上钢围壁等的位置尺寸一定要与船体结构图一致。同时，要注意船体结构图上构件的图上尺寸要与所标注的规则尺寸一致。 （3）舱室设备布置要考虑门、窗的位置及开向； （4）注意各家具之间空间位置，不应影响相互的抽屉或柜门的开启； （5）伸到天花板（靠窗边的）顶部的家具，应不妨碍窗帘盒的安装； （6）注意柜门开启不能与舷窗、风暴盖和窗帘盒相碰撞； （7）房间的布置应分出生活區、学习区和接待区，其接待区与生活区应尽量远离； （8）所有床应尽量沿船的纵向布置； （9）除转角沙发外，长沙发与床就尽可能呈90°布置； （10）家具相互位置，应满足人正常工作和生活习惯； （11）舱室家具的布置应做到整体美观、紧凑； （12）带抽屉的床设计时要仔细检查能否打开，如布置紧张可考虑左或右设置抽屉； （13）卫生单元或公共卫生间的布置位置应合理，其下方不应是冷库、淡水舱等不宜过管的舱室； （14）天花板上的棚顶灯、布风器、喷淋头的位置应优先协调，它们都应布置在板宽方向中间位置。在满足房间照度，兼顾空调和喷淋覆盖范围情况下，棚顶灯与布风器和喷淋头不应在同一张板子上，它们之间一般应留有一个板宽的距离； （15）天花板上棚顶灯、布风器、喷淋头、风栅口、抽风头、检查门等开口位置应避免与窗帘盒、床帘轨道及顶到天花板的家具相碰； （16）窗户下方一般不允许放置插座、床头灯； （17）门旁边的开关位置应确保合适开关尺寸要求的距离，并放置在门开启方向相反一侧； （18）安装在壁板上的开关插座等设备，其下有沙发、写字台、工作桌等家具。在布置时，开关和插座等设备的高度应距台面或桌面150mm； （19）床头灯应放置在床头一侧，位置应在床头正中或床侧床头300mm的侧面； （20）驾驶室内应注意幕帘的影响，棚顶灯、布风器等应避开幕帘轨道。 （21）为保证船舶航行的安全性，家具靠近通道处的角一般采用圆角型，床沿设防浪挡板，椅凳下面设防浪钩； （22）尺寸较大的家具，如大于舱室门通孔尺寸，其结构形式要考虑组装式，以确保安装后家具的完整性，和表面质量； 4.2防火区域划分 （1）防火区域的定义与划分须严格按MODU CODE及SOLAS公约中的规章及通则（船舶可以按海规要求执行）。 （2）对于4000总吨以上的国际航行的货船，须了解IC、IIC、IIIC法的区别，并选用合适的划分方法；对于海洋平台，须特殊考虑的是：①井口区与钻井液处理区和油、气、水处理区，从方便于生产的需要可以不设任何分隔，若设分隔至少应达A-0 级标准。②油、气、水处理区与原油贮存区根据需要如设分隔则应达A-0 级标准。③通用机械区与任何危险区相邻接，其分隔应至少达到A-60 级标准。通用机械区如与生活区相邻接，其相邻的舱壁应至少达到A-60 级标准。④生活区面向有任何失火危险的限界面及向后延伸3m 应隔热至A-60 级标准。⑤ 预计遭受烃类火灾的限界面，当其热负荷大于100kw/m2 时，建议采用H 级分隔以代替相应的A 级分隔。⑥A 类机器处所与其他机器处所之间的分隔应至少为A-0 级标准。应急电源间及消防泵间与其他机器处所相邻则至少应隔热至A-60 级标准。⑦当直升机甲板下留有不足1m 的空隙时，至少应达A-0 级标准。 （3）在耐火分隔上开孔安装门、窗、各种管路、电缆和其他结构件时，应采取措施保持耐火分隔的完整性。 （4）B级舱壁一般要求从甲板延伸至甲板，并延伸至船体外板或其他限界面。但如在B级舱壁的两侧设有连续B级天花板或衬板，则此舱壁可终止于连续天花板或衬板。 4.3绝缘材料、敷料及木作的布置 （1）绝缘布置图的注意事项：①绝缘材料的综合布置须综合考虑生活区及机械处所的防火分隔、保温隔热以及隔音降噪的要求。②为全船综合性能考虑，应优先选用容重低（密度小）、吸温率低、有一定强度的环保型绝缘材料。③了解ZC、ILO、DOT及NSC等各国法规对隔热的要求，会计算导热系数的υ，从而选择合适的绝缘材料，确认绝缘厚度。④熟悉CCS、ABS、DNV等船级社关于舒适度等级指标的要求，了解各舱室噪声等级。⑤了解NORSOK标准中关于舱室噪声等级的要求，注意选用合适的绝缘及其他减振降噪材料。⑥绝缘布置图中的防火绝缘材料使用应与防火区域划分图保持一致。⑦天花板内加挡风条需满足SOLAS公约的要求。⑧A级舱壁和甲板的绝缘与其他处所交接点注意要有不小于450mm的过渡段。⑨防火级别高的绝缘可以代替低级别的，如A-60级可以代替A-30级。 （2）甲板敷料布置：①浮动地板的选用应充分考虑减振降噪的需要，特别是下面是机械处所的生活区地板。②有防静电要求的处所，如驾驶室、集控室等，需考虑防静电橡胶电板的选用。③轻质浮动甲板敷料有较好的隔声性能，可适用于对振动、隔声等性能有严格要求的舱室，但要考虑其耐水性能较差的特性。④A级甲板敷料与其他处所交接点注意要有不小于450mm的过渡段。⑤注意船舶孤拱对甲板敷料的影响。房间内的甲板敷料易找平处理；因走廊跨度较大，一般甲板敷料都随弧拱走。 （3）木作布置图的注意事项：①了解复合岩棉板的基本排版要求。②在潮湿区域应使用防潮板，如厨房、洗衣间、公共卫生间、厨房等。③卫生单元维修空间（通常说的三角区）内一侧的壁板或衬板上应设检修门，且一般设置在靠近走廊一侧。④在设有洗手池、书架、风暴扶手等的壁板、衬板应设有加强结构。⑤复合岩棉板应考虑电缆穿线的需要。顶槽构架件应带有电缆孔，有穿线需要的壁板、衬板应采用电缆板。 4.4救生消防设备及消防杂件的布置要求 （1）脱险通道的布置必须满足SOLAS公约中的要求：①标志清晰；②宽度需要满足要求（机舱脱险通道对于1998/07/01以后新船满足净开口不小于800X800MM，老旧船尽可能满足600X600MM的要求）；③A类机器处所通道：3条通道—其中1条为连续遮蔽的防火通道，注意宽度满足要求，1条脱险通道（一般为钢梯），一条机舱正常维护保养通道（规范要求，可以不予理会）；1000GT以下船舶可以免除，注意证书签发的要求（免除SC项目，條款按照SOLAS综合文本CH II-2 13.4.2.2）；注意连续防火遮蔽的通道的下起点（A类机器处所）的理解；④舵机间脱险通道1个，如应急操舵位于舵机间则需要2条；⑤机器处所需要2条通道，只有偶然进入或到门的距离小于5M及以下的可以免除1条（仅适用于2002/07/01以后新船，对于老船只需要主管机关满意）；⑥起居处所、船员经常使用的处所：2条脱险通道—2道门/1道门+门上脱险口/1道门+足够尺寸的窗+通行的梯道。不接受长度大于7米的一端不通的走道。 （2）灭火器的配置：①注意起居处所以内（注意应包括公共处所）不能使用CO2灭火器，当空气中CO2浓度升高时能使人心跳加快，当浓度达到10%左右时能发生窒息危险。②各处所使用灭火器的规定。③如果该处所配备了固定灭火系统，则不需此类灭火器；④A类机器处所/燃油锅炉的灭火器可根据公约条款的规定配备。 （3）消防员装备严格按FSS（消防安全系统规则）中要求配置。 （4）紧急脱险呼吸装备严格按FSS（消防安全系统规则）中要求配置。 （5）客船要考虑对梯道宽度计算的要求。 （6）要了解到相关挂旗国海事机构对救生服、防寒服等不同数量的配置要求。 （7）救生设备的配置严格按LSA（国际救生设备规则）中要求执行。 （8）救生艇及吊架布置图设绘的注意事项：①救生艇存放区域栏杆为可倒式或放置舷内适当位置，不影响放艇。②救生艇的存放区域避开舷侧的排水口。③救生艇下降区域应没有任何障碍。救生艇存放区域下各层甲板设置垂直档柱，以避免救生艇下放时被搁住而导之翻艇。④吊艇架、艇绞车处甲板需作结构局部加强，如是自由降落救生艇降落装置，在围壁的受力位置也需适当加强。⑤与電气专业协调，如登艇集合处应急照明，艇绞车的电气控制箱的位置确定、限位开关等问题。⑥要充分考虑艇及艇架在船舶内横倾20°并纵倾10°恶劣工况时，吊艇臂转出舷外的放艇轨迹示意图以证明救生艇在转出舷外过程中与本船船体不碰，否则要采取有效措施，甚至更换吊艇架的型号。 4.5门窗布置图的技术要求 （1）室外门及窗的配置须严格按LODELINE（国际载重线公约）中要求，并充分考虑各相关船级社中对门窗的技术要求 （2）安装在上层建筑或甲板室两侧围壁上的外门应向外开，而且必须向船首方向开启。这样安装的门在航行时不会因开门时受风力影响而损坏门，甚至伤及人员。 （3）居住舱室的门一般应有通风栅或应急通孔。通风栅作为有空调设施舱室的通风口；应急通孔是在紧急时人员从室内向室外打开后的应急逃口。厕所门一般不应带通风栅。 （4）通常外侧开的窗应向首部方向开启。但是在相邻两个肋距内连续设置两个侧开窗时，则不论是外侧开还是内侧开，为了防止开启一个窗后影响另一个窗的开启，此时两个窗按其相对位置而言，首部的窗向首部开启，尾部的窗向尾部开启。 （5）驾驶室矩形窗如加装扫雪器，则玻璃应有相应的开孔尺寸。但驾驶室矩形窗如为电加热玻璃时，则不能加装扫雪器。 （6）隔声窗及双层玻璃矩形窗的配置要充分考虑对降噪效果的影响。 （7）防火门、水密门均需与电器专业配合，考虑远程控制的需要。A级防火门必须考虑定门器的配置要求。 5 结束语 未来船舶详细设计的发展，必然是向两方面延伸，一方面是在现有基础上向上游拓展，特别是在性能改进，船型研究、环保节能要求考虑以及产品差异性等方面进行提升；另一方面详细设计层面必须向生产设计等下游进行延伸，解决其设计的广度、深度及工艺性、标准化等方面的问题，这特别要包括重点了解生产一线方面的实际要求，解决接地气的问题。因此，将详细设计、生产设计通盘考虑，结合船厂实际的造船管理模式、并以造船成本控制为导向，以商务履约为核心，进行船舶详细设计的流程和方法研究，必将是未来船舶设计发展的主要方向。而进行船舶内装详细设计的流程和方法研究，提升中国船舶内装设计水平，更是今后进入豪华邮轮内装设计领域的重要基础。 参考文献： [1] 吴敏.大型货船内装设计现状及发展趋势[J]，船舶，2008 [2] 程斌.船舶设计教程[M]，上海交通大学出版社，1988 [3] 刘春蒲.救生艇、筏在军舰上的合理布置探讨[J]，舰船知识，1991 [4] 蒋志勇.船舶造型与舱室设计[M]，哈尔滨工程大学出版社，2003 [5] 戚发勇.船舶救生消防设备管理系统的研究[J]，大连海事大学，2009 |
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