高技術(shù)遠(yuǎn)洋客船內(nèi)艙房艙室樣板艙設(shè)計(jì)與實(shí)物匹配度研究

王彥博

（中船第九設(shè)計(jì)研究院工程有限公司，上海 200090）

1 引言

高技術(shù)遠(yuǎn)洋客船的設(shè)計(jì)與建造是一項(xiàng)多系統(tǒng)、多維度、多層面相互穿插交織構(gòu)成的龐雜系統(tǒng)性工程，加之其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)要求苛刻，對(duì)參與工程建設(shè)的各方都是巨大挑戰(zhàn)。我國(guó)長(zhǎng)期以來(lái)受限于經(jīng)濟(jì)發(fā)展條件，該領(lǐng)域的技術(shù)積累一直較為薄弱，在實(shí)際建造中將面臨更多的問(wèn)題和挑戰(zhàn)。為了在有限的時(shí)間與成本范圍內(nèi)更好地理解設(shè)計(jì)、吃透技術(shù)，掌握經(jīng)驗(yàn)，選取全船最具技術(shù)代表性的點(diǎn)建造樣板艙是最佳的選擇。其中，內(nèi)艙房居住艙室作為該類型船舶室內(nèi)面積占比最大的空間，它們?cè)O(shè)計(jì)與建造的優(yōu)劣與整船的品質(zhì)與檔次息息相關(guān)。因此，需要對(duì)內(nèi)艙房居住艙室單元的樣板艙設(shè)計(jì)與實(shí)物匹配度進(jìn)行研究，以期掌握其建造過(guò)程的核心關(guān)鍵技術(shù)，為我國(guó)未來(lái)高技術(shù)遠(yuǎn)洋客船的居住艙室單元建造提供充足、完備的技術(shù)儲(chǔ)備。這也正是本研究的目的和意義。

2 內(nèi)艙房樣板艙設(shè)計(jì)概況

內(nèi)裝設(shè)計(jì)是基于一個(gè)逐步細(xì)化的過(guò)程，從船東藝術(shù)家的“概念圖”開(kāi)始，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行細(xì)化和內(nèi)容豐富，最終達(dá)到執(zhí)行設(shè)計(jì)（生產(chǎn)設(shè)計(jì)）。從概念設(shè)計(jì)到執(zhí)行設(shè)計(jì)總共經(jīng)歷了6 個(gè)階段的細(xì)化：

（1）A0 階段（概念圖）：空間定義，包含房間的布局，和所有建筑元素的構(gòu)成。定義天花板結(jié)構(gòu)的類型和高低跳躍，初步標(biāo)識(shí)飾面材料（漆、防火板、瓷磚、石材等）和所有燈具（數(shù)量、位置、類型、功率等）。

（2）A1 階段：在退審結(jié)構(gòu)圖中核實(shí)并集成藝術(shù)家的“概念圖”，增加消防、HVAC、LES 等信息。

（3）BO 階段：完成所有材料（含照明燈具及飾面材料等）信息（品牌、材質(zhì)、色卡等），且包含了V/E和MU。

V/E: Value Engineering 價(jià)值工程，根據(jù)B0 圖中材料的指定信息進(jìn)行成本測(cè)算，與報(bào)價(jià)成本（母型船/參考船）進(jìn)行對(duì)比分析，在保證藝術(shù)家效果和施工質(zhì)量的前提下，提出材料替代化方案，從而降低成本；

MU:Mouck Up 樣板艙，展示材料屬性（含替代材料）及施工工藝質(zhì)量；

（4）A2 階段：總包商將替代材料、室內(nèi)照明等信息輸入圖紙中，展示所有組件（包括不是總包商提供的元素）的集成和同質(zhì)化。

（5）SD 階段：補(bǔ)充A2 圖的節(jié)點(diǎn)圖，用于現(xiàn)場(chǎng)施工的圖紙；

（6）完工圖：工程驗(yàn)收合格后，按實(shí)際變更修改后的圖紙；

以上為內(nèi)裝設(shè)計(jì)的出圖流程與界面劃分，而MU 樣艙設(shè)計(jì)是內(nèi)裝設(shè)計(jì)的一小部分，只需針對(duì)艙室內(nèi)部進(jìn)行設(shè)計(jì)出圖即可。由上圖可以看出，MU 樣艙設(shè)計(jì)圖主要包括詳設(shè)/A2、生設(shè)/SD 及完工圖（背景工程圖并不包含在MU 樣艙圖紙系統(tǒng)內(nèi)）。

3 內(nèi)艙房設(shè)計(jì)圖紙研究

內(nèi)艙房位于船體內(nèi)部，因而沒(méi)有對(duì)外的窗戶或舷窗，它是郵輪上面積最小，也是最便宜的客艙。內(nèi)艙房大多數(shù)沒(méi)有對(duì)外的窗戶或舷窗，空間較為封閉幽暗。隨著游客對(duì)舒適度要求逐步提高，加之可實(shí)現(xiàn)建造的船體不斷擴(kuò)大，現(xiàn)有郵輪在船體中部設(shè)露空中庭，內(nèi)艙房設(shè)開(kāi)向中庭的窗戶，大大改善了內(nèi)艙房完全封閉的不足。

內(nèi)艙房雖然面積小，卻仍然會(huì)提供游客所需要的家具及設(shè)施。典型的設(shè)施包括：兩張單人床（可轉(zhuǎn)雙人大床）、獨(dú)立衛(wèi)浴、閉路電視、保險(xiǎn)箱、儲(chǔ)藏柜等。有些房間可以增加折疊床，根據(jù)房間的性質(zhì)不同，內(nèi)艙房能容納2—4 人。

內(nèi)艙房具體圖紙內(nèi)容信息描述如下：

（1）平面布置圖主要表達(dá)內(nèi)艙房艙室的布置格局、平面尺寸及相應(yīng)的家具配置。內(nèi)艙房樣板艙主要分為三個(gè)功能區(qū)：休息區(qū)、梳妝區(qū)/衣帽區(qū)、衛(wèi)生間/盥洗區(qū)。整體布局簡(jiǎn)約緊湊，設(shè)施配套較為完整，可滿足乘客的基本需求，屬于價(jià)格低廉、性價(jià)比較高的經(jīng)濟(jì)型客艙。

（2）天花布置圖主要表達(dá)了艙室高度、天花設(shè)備、檢修門及天花板排版等。天花設(shè)備主要包括了普通照明燈具、應(yīng)急燈具、噴淋、煙感及布風(fēng)器。

（3）艙室立面圖主要表達(dá)以下幾個(gè)內(nèi)容：①投影方向可見(jiàn)的艙室立面輪廓、裝修造型及立面裝飾的工藝要求等。②立面裝飾材料名稱、規(guī)格、顏色及工藝做法等。③門及構(gòu)、配件的位置及造型。④靠壁板的固定家具、燈具以及靠壁板的非固定家具、燈具形狀及位置關(guān)系。

（4）家具詳圖。家具是艙室設(shè)計(jì)中非常重要的一部分，家具的設(shè)計(jì)直接影響了使用功能及品質(zhì)?；诖?，設(shè)計(jì)師會(huì)對(duì)一些主要的艙室家具進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)，從而控制家具的品質(zhì)提升室內(nèi)設(shè)計(jì)的藝術(shù)效果。從上圖可以看出家具詳圖主要表達(dá)家具的材料、結(jié)構(gòu)、外觀形式和交接節(jié)點(diǎn)。家具結(jié)構(gòu)是主干，是實(shí)現(xiàn)功能的基礎(chǔ)；家具的交接節(jié)點(diǎn)影響了家具的功能效果，而家具的材料與外觀形式體現(xiàn)了品質(zhì)與風(fēng)格。[1]因此，控制了這幾個(gè)要素，家具的整體功能與品質(zhì)也將得到保障。

（5）主材示意圖。主材示意圖主要便于現(xiàn)場(chǎng)施工人員的安裝使用。根據(jù)主材示意圖，現(xiàn)在人員可以快速安裝主材，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題，節(jié)約安裝時(shí)間與材料成本。

4 內(nèi)艙房樣艙設(shè)計(jì)與實(shí)物匹配度研究

本小節(jié)內(nèi)容主要針對(duì)內(nèi)艙房樣板艙實(shí)物與原設(shè)計(jì)文件（詳細(xì)設(shè)計(jì)）的匹配程度，驗(yàn)證實(shí)物樣艙是否達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)，滿足批量化生產(chǎn)的要求、分包商是否具備足夠技術(shù)實(shí)力完成對(duì)設(shè)計(jì)的還原。逆向工程3D 測(cè)繪的主要目的正是為實(shí)物樣艙的設(shè)計(jì)驗(yàn)證提供對(duì)比驗(yàn)證所需的數(shù)字模型，與設(shè)計(jì)模型進(jìn)行對(duì)比。運(yùn)用逆向工程3D 測(cè)繪數(shù)字化的分析與圖像對(duì)比，實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)物樣板的全面設(shè)計(jì)驗(yàn)證。

逆向工程3D 測(cè)繪，也稱反向工程。它是將已有產(chǎn)品或?qū)嵨镛D(zhuǎn)化為工程模型和概念模型，在此基礎(chǔ)上對(duì)已有的產(chǎn)品進(jìn)行解構(gòu)、深化和再創(chuàng)造過(guò)程。本專題主要利用逆向工程3D 測(cè)繪技術(shù)，對(duì)實(shí)物樣艙進(jìn)行逆向驗(yàn)證。通過(guò)逆向工程3D 測(cè)繪將實(shí)物樣艙轉(zhuǎn)化為數(shù)字模型，利用數(shù)字模型與實(shí)物樣艙、CAD 模型進(jìn)行對(duì)比分析，驗(yàn)證實(shí)物樣板艙是否與設(shè)計(jì)吻合。

設(shè)計(jì)匹配度驗(yàn)證主要從以下兩個(gè)維度進(jìn)行：

（1）平面維度：分析實(shí)物樣艙3D 測(cè)繪模型的平面布局、位置是否與CAD 模型完全匹配。

（2）立面維度：分析實(shí)物樣艙3D 測(cè)繪模型的立面與CAD 模型的立面是否完全匹配。

考慮到現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境及測(cè)量本身的誤差，色譜圖按照±20mm 作為測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)范圍。超過(guò)+20mm，以色譜軸正向顏色顯示；低于-20mm,以色譜軸負(fù)向顏色顯示。

表1 逆向工程3D 測(cè)繪模型與CAD 模型對(duì)比

（1）造成艙室位置定位偏差的原因：由于樣板艙分段鋼板在建造時(shí)不夠平整存在一定的誤差，導(dǎo)致內(nèi)艙房樣板艙單元的位置定位與設(shè)計(jì)理論的數(shù)據(jù)存在一定偏差。

（2）造成天花設(shè)備定位偏差的原因：項(xiàng)目推進(jìn)過(guò)程中，由于風(fēng)管、水管等其他專業(yè)的原因，船東與分包商根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件對(duì)天花設(shè)備進(jìn)行了調(diào)整，但設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)不能實(shí)時(shí)的獲取最新資料從而未對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整，導(dǎo)致設(shè)計(jì)模型與實(shí)物存在偏差。

（3）造成家具樣式偏差的原因：項(xiàng)目推進(jìn)過(guò)程中，船東與分包商對(duì)家具進(jìn)行了優(yōu)化修改，但設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)不能實(shí)時(shí)獲取最新資料從而未對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整，導(dǎo)致設(shè)計(jì)模型與實(shí)物存在偏差。

5 結(jié)論及建議

本文總結(jié)出的內(nèi)艙房樣板艙設(shè)計(jì)工作技術(shù)要點(diǎn)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)記錄境外總包商實(shí)樣建造以及采用逆向工程模型推演驗(yàn)證的方式深入學(xué)習(xí)了來(lái)自國(guó)外的先進(jìn)建造技術(shù)體系；通過(guò)實(shí)物樣艙與逆向模型對(duì)比并參照量化標(biāo)準(zhǔn)表可知，實(shí)物樣艙與設(shè)計(jì)圖紙基本匹配。內(nèi)艙房實(shí)物樣艙與設(shè)計(jì)圖紙主要差異點(diǎn)集中在艙室位置定位、天花設(shè)備定位偏差及家具樣式。

針對(duì)上述的原因，提出幾點(diǎn)建設(shè)性的意見(jiàn)可為日后批量化樣艙生產(chǎn)工作提供參考。①選擇平整度更高、強(qiáng)度更強(qiáng)的優(yōu)質(zhì)鋼板，減少艙室位置定位的偏差。②建立更有效的溝通機(jī)制，使設(shè)計(jì)與施工現(xiàn)場(chǎng)能同步調(diào)整與更新，避免后期誤會(huì)，影響樣板艙建造的進(jìn)度。