通風(fēng)與相關(guān)專業(yè)間的影響及處理方法

李愛華，戴輝陽

（滬東中華造船（集團(tuán)）有限公司，上海 200129）

0 引 言

船上的通風(fēng)系統(tǒng)與其他專業(yè)密切相關(guān)，只有設(shè)計初期在及時發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行溝通協(xié)調(diào)，才能糾正設(shè)計方案，在建造過程中減少返工，為后續(xù)的順利建造夯實基礎(chǔ)。下面以滬東中華造船（集團(tuán)）有限公司某重吊船的設(shè)計為例，說明通風(fēng)與其他專業(yè)之間的相互影響及在前期設(shè)計階段各專業(yè)之間相互協(xié)調(diào)的重要性，有些影響甚至?xí)苯痈淖兿到y(tǒng)的設(shè)計和設(shè)備的訂貨。

1 上層建筑B級分隔形式對通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計的影響及處理方法

出于對上層建筑防火的考慮，SOLAS[1]對貨船起居處所內(nèi)的艙壁有一定的要求：“要求為B級分隔的艙壁，應(yīng)由甲板延伸至甲板，并延伸至船殼和其他限界面。但是，如果在艙壁的兩側(cè)均設(shè)有連續(xù)B級天花板和襯板，這種艙壁可終止于連續(xù)天花板或襯板。”

該船采用B級分隔是針對艙室和走廊間，采用的是甲板至甲板的B級分隔形式（見圖1）。然而，根據(jù)該形式繪制的B級分隔細(xì)節(jié)圖紙未通過船級社的審查。對此，相關(guān)專業(yè)人員提出采用B級艙壁加B級天花板的形式（見圖2），但需將已訂貨的外艙壁上的普通窗斗改為B級窗斗。

圖1 B-0級分隔，方法1

圖2 B-0級分隔，方法3

當(dāng)時通風(fēng)設(shè)備訂貨已基本結(jié)束，若采用圖2的形式，將普通的天花板改為B級天花板，則同樣需將普通型布風(fēng)器改為B級布風(fēng)器。通過了解得知，B級布風(fēng)器與普通布風(fēng)器至少有3點不同，即：布風(fēng)器出風(fēng)口在破壞B級天花板處有襯環(huán)、天花板開孔與布風(fēng)器進(jìn)風(fēng)口間的距離至少600mm及完成相關(guān)規(guī)范要求的耐火試驗并合格（見圖3）。

此外，還存在關(guān)聯(lián)的問題，即燈、煙霧探頭等電氣附件的安裝同樣會破壞B級天花板，這些開孔如何修補(bǔ)也需加以考慮。

最后通過研究發(fā)現(xiàn)，若采用圖2的形式，已訂貨的衛(wèi)生單元都不滿足規(guī)范的要求。因為圖2的形式只是理想的布置形式，實船上艙室內(nèi)往往會布置衛(wèi)生單元（本船的衛(wèi)生單元靠走廊側(cè)布置），這些衛(wèi)生單元的四壁和天花板均為普通型，而衛(wèi)生單元的高度較高，衛(wèi)生單元頂上一般無法安裝天花板（見圖4）。因此，若將B級分隔形式改為圖2的形式，需修改訂貨涉及窗斗、布風(fēng)器、衛(wèi)生單元天花板或衛(wèi)生單元四壁及門，尚有燈、煙霧探頭和空調(diào)回風(fēng)口等不確定。建議先不做修改，待與船級社相關(guān)人員溝通之后再決定。

圖3 布風(fēng)器典型布置圖

圖4 衛(wèi)生單元頂上無法安裝天花板示意

此后經(jīng)過與船級社相關(guān)人員溝通，決定沿用原設(shè)計方案，但需對3處（見圖5）進(jìn)行修改，即：件號1鋼板和件號2鋼板由2mm改為4mm；件號2與艙室壁板間（件號3處）填塞不燃玻璃絲布。修改后的方案順利通過了送審。

2 艙室與走廊間的隔音要求對通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計的影響及處理方法

2012年發(fā)布的MSC337(91)[2]中增加了對上層建筑艙室與走廊間的隔音要求，具體為：“The airborne sound insulation properties for bulkheads and decks within the accommodation shall comply at least with the following weighted sound reduction index (Rw) according to ISO Standard 717-1：1996 as amended (1：2006), part 19： corridor to cabin Rw=30”。該規(guī)定要求上層建筑走廊與艙室間的隔音達(dá)到30dB。

雖然該規(guī)定針對的不是通風(fēng)，而是內(nèi)舾裝專業(yè)的艙室門，但上層建筑走廊與艙室間的門不僅僅作為艙室與走廊的分隔，門下部的格柵通常還是通風(fēng)系統(tǒng)平衡的重要環(huán)節(jié)——門上格柵將艙室空調(diào)回風(fēng)回至走廊，利用艙室內(nèi)的空調(diào)風(fēng)改善走廊的環(huán)境；走廊上的回風(fēng)口將這些風(fēng)抽至空調(diào)器再循環(huán)利用。該通風(fēng)系統(tǒng)為常規(guī)的空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)（見圖6）。

圖5 方法1分隔細(xì)節(jié)

圖6 常規(guī)的空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)

廠家將之前的帶有有效面積為0.05m2的通風(fēng)格柵的艙室門送驗，結(jié)果未達(dá)到30dB的隔音要求。在此情況下，廠家提出已研制成功滿足該規(guī)范的門，該型門的通風(fēng)有效面積為0.03m2，隔音達(dá)到31dB。但研究后發(fā)現(xiàn)，該型門的厚度僅為50mm，利用內(nèi)外格柵的高度差實現(xiàn)通風(fēng)和隔音，而實際上由于總厚度有限，上下格柵間的通風(fēng)道特別狹窄，估計有效通風(fēng)實現(xiàn)量僅為50m3/h，無法滿足艙室空調(diào)回風(fēng)的要求（常規(guī)艙室空調(diào)回風(fēng)量在200～400m3/h，常規(guī)門格柵有效通風(fēng)量在500m3/h左右）。

顯然，該船的艙室門只能采用該型式的門或直接采用無回風(fēng)格柵的門，無論選擇哪一種，空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的平衡設(shè)計都需作相應(yīng)改變，若仍采用門格柵及走廊回風(fēng)，將直接導(dǎo)致艙室內(nèi)外壓力失衡，出現(xiàn)艙室門難開或難關(guān)的后果。

為避免出現(xiàn)這種情況，該船的空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)采用艙室直接回風(fēng)的形式，即空調(diào)回風(fēng)從艙室內(nèi)回風(fēng)管及回風(fēng)口直接回風(fēng)至空調(diào)回風(fēng)道，不通過門上格柵。需注意的是：一般船舶的通風(fēng)模式都只要求夏冬兩季50%新風(fēng)、春秋兩季100%新風(fēng)。若采用圖6所示的常規(guī)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)，則春秋季節(jié)空調(diào)器上的回風(fēng)調(diào)風(fēng)門關(guān)閉，新風(fēng)調(diào)風(fēng)門 100%打開之后將走廊上的自然通風(fēng)百葉窗打開，整個系統(tǒng)即可正常運行。但是，若采用艙室直接回風(fēng)的空調(diào)系統(tǒng)，還需重新考慮春秋季節(jié)的空調(diào)回風(fēng)設(shè)計。該船采用的是將空調(diào)回風(fēng)在進(jìn)入空調(diào)器之前一分為二的方案：一路至空調(diào)器，用于夏冬兩季的空調(diào)回風(fēng)；另一路僅在春秋季節(jié)使用，利用增加的排風(fēng)機(jī)和排風(fēng)圍井將50%的回風(fēng)排至大氣中，以利于在不開空調(diào)的情況下改善艙室內(nèi)的空氣品質(zhì)。該船的空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)見圖7。

圖7 該船的空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)

雖然該方案解決了空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)平衡的問題，但卻帶來了布置上的困難：在增加艙室回風(fēng)管之后，走廊內(nèi)的回風(fēng)管與送風(fēng)管交叉布置，管系、通風(fēng)和電氣等設(shè)備的綜合布置變得困難，因此在送審設(shè)計時即著手摸排關(guān)鍵部位的綜合布置，隨后協(xié)調(diào)管系、電氣和船體專業(yè)，將管電開梁布置；主動與船東溝通協(xié)調(diào)房間凈高問題，將房間凈高由2100mm調(diào)整到2070mm，個別房間調(diào)整到2050mm，有效保障了后續(xù)設(shè)計、生產(chǎn)的順利進(jìn)行。

3 管弄開口布置對其他專業(yè)的影響及處理方法

根據(jù)DNV GL的相關(guān)規(guī)范，管弄的通風(fēng)設(shè)計取決于管弄的進(jìn)出口類型和進(jìn)出口位置等，若需進(jìn)門或從艙口蓋進(jìn)去操作閥等，就需設(shè)機(jī)械通風(fēng)。管弄通風(fēng)量所屬系統(tǒng)與管弄內(nèi)管子服務(wù)所屬系統(tǒng)及管子連接的形式有關(guān)，例如該船適用的GL-I-1-21-e條款[3]明確規(guī)定：“Pipe ducts with components such as flanges, valves,pumps etc., which come into contact with dangerous goods requiring explosion proof equipment see tables 1.4 and 1.5, belonging to the extended hazardous areas (Zone 2), see F.2. These areas are considered safe if they are ventilated with at least 6 changes of air per hour (exhaust air). Should the ventilation fail, this shall be announced optically and audibly and the equipment not permitted for the extended hazardous area shall be switched off?！?/p>

由于該船的管弄在艏艉兩端均有艙口蓋進(jìn)口，因此采用機(jī)械排風(fēng)形式。由于該船管弄內(nèi)的管子有來自貨艙（危險區(qū)域1）的艙底水管系，且是用法蘭連接的，因此管弄通風(fēng)換氣次數(shù)為6次/h，管弄抽風(fēng)機(jī)的防爆等級與貨艙相同。在訂購管弄內(nèi)的電動閥、泵等設(shè)備時，要求電氣元件表面的溫度≤100℃[4]。

管弄進(jìn)出口的布置位置也需加以重視。設(shè)計之初，管弄艏部的進(jìn)出口艙口蓋布置在1號貨艙與2號貨艙間的貨艙通道內(nèi)，總布置圖等通過了送審。但是，在與GL的審圖人員溝通B級分隔和管弄通風(fēng)相關(guān)問題之后認(rèn)識到，后者涉及總體、電氣和管系等專業(yè)，因此常會出現(xiàn)漏審或誤審的情況。意識到該船的管弄艏部進(jìn)出口直接布置在屬于危險區(qū)域的貨艙通道內(nèi)，此布置形式不滿足相關(guān)規(guī)范的要求。此后，按IEC 60092-506相關(guān)規(guī)范修改該布置形式并重新送審，在圖紙階段及時糾正了錯誤：取消了艙口蓋，保留了甲板開口；船體專業(yè)在甲板開口外增加了2道艙壁；外舾裝專業(yè)在2道艙壁上各增加了一扇門，均有自閉功能；電氣專業(yè)增加了2扇門，相應(yīng)的聲光報警至駕駛室[4]。具體管弄艏部進(jìn)出口布置平面圖見圖8。

圖8 管弄艏部進(jìn)出口布置平面圖

4 散裝貨艙的通風(fēng)對貨艙艙口蓋設(shè)計的影響及處理方法

在進(jìn)行該船貨艙艙口蓋協(xié)議談判時尚未注意到該船貨艙艙口蓋的不同，起初訂購的是普通形式的貨艙艙口蓋。根據(jù)相關(guān)規(guī)定，當(dāng)貨艙裝載的散貨為“煤”時，需訂購帶有通風(fēng)百葉窗的貨艙艙口蓋，而該船裝載的貨物中確實有煤。

根據(jù)GL-I-1-charpter2，裝載煤時需滿足Q6.1和Q6.2中的通風(fēng)條款，即“A ventilation system which does not incorporate mechanical fans is sufficient?！比欢?，裝載煤時貨艙內(nèi)的通風(fēng)口均用封板堵住，因此需在貨艙艙口蓋內(nèi)設(shè)置通風(fēng)道并安裝通風(fēng)百葉窗，以實現(xiàn)自然通風(fēng)，避免自燃現(xiàn)象發(fā)生。

由此，及時修改訂貨，每個艙口蓋兩側(cè)分別安裝一個自然通風(fēng)口，貨艙艙口蓋共帶有30個400mm×400mm的通風(fēng)百葉窗和相應(yīng)的通風(fēng)道。某貨艙艙口蓋側(cè)視圖見圖9。

圖9 某貨艙艙口蓋側(cè)視圖

5 貨艙通風(fēng)口對管系和電氣設(shè)備布置的影響及處理方法

該船貨艙裝載的是危險品，因此貨艙通風(fēng)口均需按照規(guī)范的要求設(shè)置危險區(qū)域延伸區(qū)域，即：“貨艙進(jìn)出通風(fēng)口1.5m內(nèi)為危險區(qū)域1，1.5m外3.0m內(nèi)為危險區(qū)域2，即延伸區(qū)”。因此，及時提醒相關(guān)專業(yè)人員：油艙和空艙的透氣頭均應(yīng)按照該船《危險區(qū)域劃分圖》的要求避開危險區(qū)域及其延伸區(qū)域布置。若油艙的透氣頭在危險區(qū)域內(nèi)，則有易燃易爆危險；若空艙的透氣頭在危險區(qū)域內(nèi)，且空艙內(nèi)布置有配電箱，則這些電氣設(shè)備需滿足相應(yīng)的防爆規(guī)范的要求。該船貨艙兩側(cè)主甲板面特別狹窄，一旦在設(shè)計前期不注意該問題，極有可能在實船建造時產(chǎn)生極大的修改量，甚至無法布置。

6 結(jié) 語

該船由于在前期設(shè)計階段各專業(yè)間協(xié)調(diào)溝通充分，及時規(guī)避了上述問題，圖紙順利送審。該船的通風(fēng)系統(tǒng)及相關(guān)系統(tǒng)建造過程可控，順利通過了船東和船檢部門的檢驗，首制船已交付船東使用。