李金寶,李玉山,明文高,王洪亮,黃軒,楊卓懿

(1.招商局金陵船舶(威海)有限公司,山東 威海 264200;2.山東交通學(xué)院 船舶與港口工程學(xué)院,山東 威海 264200)

高端客滾船上建區(qū)域的設(shè)計(jì)應(yīng)兼顧美觀性、舒適性[1]、實(shí)用性,為實(shí)現(xiàn)這些效果,設(shè)計(jì)階段都會(huì)引入專(zhuān)業(yè)的藝術(shù)設(shè)計(jì)公司,負(fù)責(zé)上建區(qū)域整體的藝術(shù)效果和功能分區(qū),同時(shí)引入優(yōu)質(zhì)的內(nèi)裝承包公司,負(fù)責(zé)藝術(shù)設(shè)計(jì)效果的落地。藝術(shù)和內(nèi)裝設(shè)計(jì)會(huì)額外增加藝術(shù)設(shè)計(jì)圖紙、內(nèi)裝TK設(shè)計(jì)圖紙,這些圖紙都與生產(chǎn)設(shè)計(jì)緊密結(jié)合、相互影響,船廠需要溝通協(xié)調(diào)的界面增加,而且藝術(shù)設(shè)計(jì)圖紙和內(nèi)裝TK設(shè)計(jì)圖紙都需要送審船東,船東審圖的意見(jiàn)較多,有一個(gè)協(xié)調(diào)周期,這些都會(huì)影響整個(gè)設(shè)計(jì)的進(jìn)度,增加設(shè)計(jì)工時(shí)。經(jīng)過(guò)多個(gè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),總結(jié)出一套切實(shí)可行的設(shè)計(jì)流程,將參與各方緊密協(xié)同,通過(guò)流程管控,縮短設(shè)計(jì)周期。

1 設(shè)計(jì)階段

設(shè)計(jì)流程圖見(jiàn)圖1。

圖1 設(shè)計(jì)流程

高端客滾船的上建設(shè)計(jì)主要分成4個(gè)階段,輸入階段、策劃階段,模型階段及輸出階段。針對(duì)高端客滾船的內(nèi)裝的復(fù)雜性,考慮建立以內(nèi)裝為中心,以內(nèi)裝TK圖紙為平臺(tái)的設(shè)計(jì)模式?？蜐L船的設(shè)計(jì)對(duì)比常規(guī)貨船增加了策劃協(xié)調(diào)階段,在各設(shè)計(jì)方開(kāi)始建模之前,進(jìn)行周密的策劃,能極大的減少模型階段協(xié)調(diào)的工作量,提高設(shè)計(jì)效率,縮短設(shè)計(jì)周期。設(shè)計(jì)啟動(dòng)時(shí),參與設(shè)計(jì)方需要成立專(zhuān)門(mén)的項(xiàng)目組,指定各個(gè)階段的負(fù)責(zé)人,負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)各方,編制可執(zhí)行的各階段的工作計(jì)劃,持續(xù)盯緊計(jì)劃執(zhí)行情況。

1.1 輸入階段

主要目標(biāo)是通過(guò)藝術(shù)設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)的交互協(xié)同,完成藝術(shù)設(shè)計(jì)圖紙和詳細(xì)設(shè)計(jì)圖紙送退審及意見(jiàn)關(guān)閉。

藝術(shù)設(shè)計(jì)是后續(xù)上建設(shè)計(jì)的源頭,項(xiàng)目啟動(dòng)后首先與船東一起討論,確定藝術(shù)設(shè)計(jì)布置方案,固化各艙室功能分區(qū)和艙室布置,此階段詳細(xì)設(shè)計(jì)方和內(nèi)裝設(shè)計(jì)方參與船東的討論,從藝術(shù)效果可實(shí)現(xiàn)性和造船法律、從規(guī)范方面審核藝術(shù)設(shè)計(jì)的可行性。需要建立例會(huì)制度,加強(qiáng)藝術(shù)設(shè)計(jì)公司、船東公司、詳細(xì)設(shè)計(jì)方、內(nèi)裝設(shè)計(jì)方的溝通交流,減少后續(xù)返工的可能性,盡快固化藝術(shù)設(shè)計(jì)圖紙,為詳細(xì)設(shè)計(jì)和TK設(shè)計(jì)的展開(kāi)提供設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。

同時(shí)利用藝術(shù)設(shè)計(jì)這段時(shí)間,進(jìn)行上建區(qū)域相關(guān)的設(shè)備技術(shù)談判,確認(rèn)設(shè)備廠家。待藝術(shù)設(shè)計(jì)布置固化后,將藝術(shù)設(shè)計(jì)圖紙輸入給各設(shè)備廠家展開(kāi)設(shè)計(jì),同時(shí)展開(kāi)詳細(xì)設(shè)計(jì)、TK圖紙的設(shè)計(jì),在設(shè)計(jì)過(guò)程中協(xié)同詳細(xì)設(shè)計(jì)、設(shè)備廠家、內(nèi)裝大包3方,完成生產(chǎn)設(shè)計(jì)所需的詳細(xì)設(shè)計(jì)圖紙[2]、設(shè)備資料、內(nèi)裝TK圖紙。

1.2 策劃階段

高端客滾船的上建區(qū)域設(shè)計(jì)極其復(fù)雜,天花、墻板、地面的設(shè)計(jì)根據(jù)藝術(shù)設(shè)計(jì)效果要求的不同,數(shù)量和樣式對(duì)比常規(guī)貨船工作量劇增,如果不經(jīng)過(guò)有效的策劃,后續(xù)建模的周期會(huì)拖長(zhǎng)數(shù)倍,因而上建的設(shè)計(jì)策劃是重中之重,策劃工作主要針對(duì)如下6個(gè)方面展開(kāi)。

1)空調(diào)系統(tǒng)。要充分考慮客滾船通風(fēng)設(shè)計(jì)的要求,提前規(guī)劃空調(diào)機(jī)室到各個(gè)區(qū)域風(fēng)管路徑,綜合風(fēng)管布置空間和檢修空間策劃空調(diào)機(jī)室的布置。

2)天花紅線。天花紅線用于限制背景工程,包括電纜托架、管路、通風(fēng)管路的建模布置,避免后續(xù)因?yàn)闊o(wú)法推進(jìn)整理艙室單元或者天花板碰撞無(wú)法安裝,造成返工。天花紅線的設(shè)置,要綜合考慮艙室單元的推進(jìn)、空間凈高要求、結(jié)構(gòu)變型偏差、地面材料的厚度、天花的厚度和安裝空間等因素。以某項(xiàng)目為例,房間凈高2 100 mm的整體艙室單元區(qū)域高度要求包括如下部分:整體單元高度2 180 mm、單元運(yùn)輸車(chē)高30 mm、甲板變形20 mm、水霧管安裝空間70 mm,整體艙室單元的推進(jìn)路線凈高要求2 300 mm。

3)電纜、風(fēng)管、管路主干綜合布置。 策劃時(shí)充分考慮通風(fēng)、電纜和管系的主干路徑布置,墻板后留出適當(dāng)?shù)目臻g,防止后期因空間不足造成背景工程的返工。天花上的主干盡量避免交叉,不能避免的位置一般要求電纜和管系避開(kāi)風(fēng)管,如風(fēng)管彎過(guò)多,可能導(dǎo)致壓降計(jì)算無(wú)法通過(guò),增加風(fēng)機(jī)等措施對(duì)噪音控制不利,而且會(huì)造成大量的返工和成本浪費(fèi),灰水系統(tǒng)等無(wú)壓力的管的提前策劃和布置的斜度要求。

4)內(nèi)裝界面上的設(shè)備安裝標(biāo)準(zhǔn)。上建區(qū)域設(shè)計(jì)理念是以內(nèi)裝為中心、以TK圖紙為平臺(tái),展開(kāi)各專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)協(xié)調(diào),而通常由于船東的審美不同、喜好不同,對(duì)內(nèi)裝天花和墻板上設(shè)備按照的要求也不一致,這些設(shè)備主要包括:開(kāi)關(guān)、插座、燈具、水霧、火警、廣播、布風(fēng)器、煙感、無(wú)線網(wǎng)等。通常情況需要在TK圖紙送審階段,船東才會(huì)提出布置意見(jiàn),為避免出現(xiàn)這種情況,策劃時(shí)就組織各設(shè)計(jì)方按照公共區(qū)域、走廊、艙室區(qū)域,編制墻面和天花設(shè)備的典型布置原則,提前與船東達(dá)成一致,用于指導(dǎo)建模階段設(shè)備的布置。

5)檢修門(mén)。對(duì)于上建區(qū)域的消防箱、接線盒、閥門(mén)、風(fēng)閘、風(fēng)機(jī)等,為了方便檢修和日常操作,要設(shè)置檢修門(mén),但是檢修門(mén)過(guò)多,會(huì)影響整個(gè)藝術(shù)設(shè)計(jì)的效果。前期的檢修門(mén)布置原則策劃也是至關(guān)重要,要與船東確認(rèn)哪些設(shè)備需要設(shè)置檢修門(mén),哪些設(shè)備可以設(shè)置可拆天花,既保證檢修操作的方便,也要滿足藝術(shù)設(shè)計(jì)效果的美觀性的需求。一般的設(shè)置原則,需要操作、檢修的部件,盡量布置到非裝修處所。如電氣設(shè)備間、儲(chǔ)藏室、被服間等,確實(shí)需要在裝修區(qū)域設(shè)置檢修門(mén)的,盡量設(shè)置在天花上,并且盡量集中布置,減少檢修門(mén)的數(shù)量,經(jīng)常操作的使用鉸鏈?zhǔn)綑z修門(mén),不經(jīng)常操作只是損壞后維修用,設(shè)置可拆天花即可。

6)結(jié)構(gòu)開(kāi)孔原則。為了保持穩(wěn)性要求,客滾船上建區(qū)域的采用薄板設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)強(qiáng)度受管系、電氣、通風(fēng)開(kāi)孔的影響較大,但舾裝工程師對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度認(rèn)識(shí)不充分,不清楚哪里結(jié)構(gòu)是不允許開(kāi)孔,開(kāi)孔的允許尺寸,路徑規(guī)劃時(shí)如不考慮開(kāi)孔對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的影響,會(huì)造成強(qiáng)度有限元計(jì)算無(wú)法通過(guò),需要其他專(zhuān)業(yè)路徑修改或者結(jié)構(gòu)局部補(bǔ)強(qiáng),增加重量。對(duì)于以上問(wèn)題,需要參照規(guī)范和結(jié)構(gòu)有限元計(jì)算結(jié)果,編制結(jié)構(gòu)開(kāi)孔原則,明確不允許開(kāi)孔的位置,開(kāi)孔的尺寸、開(kāi)孔的距離等,為管系、電氣、通風(fēng)提供開(kāi)孔指導(dǎo),減少后續(xù)修改量[3]。

1.3 建模階段

建模分為背景工程建模、內(nèi)裝工程建模、界面工程建模。背景工程主要是指設(shè)備、電氣、管系、通風(fēng)、絕緣等;內(nèi)裝工程主要是指天花、墻板、地面、家具等;界面工程是指在內(nèi)裝工程上安裝的水霧、火警、WiFi、燈具等設(shè)備及各種標(biāo)識(shí)、廣告牌等,這部分界面工程,根據(jù)各項(xiàng)目分工不同,又可能分屬不同的設(shè)計(jì)方。

高端客滾船上建區(qū)域的燈具一般由藝術(shù)設(shè)計(jì)公司完成設(shè)計(jì),出于美觀方面考慮,燈具選型豐富。高端客滾船天花板的設(shè)計(jì),因功能分區(qū)不同,藝術(shù)效果不同,天花的型式樣式很多,設(shè)計(jì)過(guò)程中協(xié)調(diào)量最大,而天花的設(shè)計(jì)很大程度受到燈具選型和布置的制約,所以燈具設(shè)計(jì)在需要特別關(guān)注,需要盡早與船東展開(kāi)討論。

內(nèi)裝工程建模時(shí)一般按照墻板、天花、地面的順序建模,內(nèi)裝工程建完后,背景工程根據(jù)詳設(shè)圖紙和設(shè)備資料開(kāi)始建模,重點(diǎn)做到:不與內(nèi)裝工程模型干涉,不超出天花紅線。界面工程建模時(shí),嚴(yán)格按照策劃的標(biāo)準(zhǔn)原則進(jìn)行建模布置,保證設(shè)備布置的美觀性。

出于美觀方面的考慮,公共區(qū)域的空調(diào)末端的設(shè)計(jì)一般采用雨降式設(shè)計(jì),通過(guò)天花板之前縫隙,實(shí)現(xiàn)空調(diào)進(jìn)風(fēng)和回風(fēng),盡量不用布風(fēng)器,保持天花板藝術(shù)設(shè)計(jì)的完整性,需要與通風(fēng)專(zhuān)業(yè)和內(nèi)裝專(zhuān)業(yè)提前確認(rèn)天花的型式和縫隙布置。

客滾船設(shè)計(jì)周期長(zhǎng),可采用一體化設(shè)計(jì)的模式,在詳細(xì)設(shè)計(jì)階段建立船舶結(jié)構(gòu)模型,用于制作詳細(xì)設(shè)計(jì)圖紙。該模型直接過(guò)渡到生產(chǎn)設(shè)計(jì)階段,為其他專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)提供結(jié)構(gòu)背景,可以縮短設(shè)計(jì)建模周期。

1.4 輸出階段

上建區(qū)域的圖紙,以TK圖紙為協(xié)調(diào)平臺(tái),各專(zhuān)業(yè)需要把界面工程都輸入到TK圖紙上進(jìn)行協(xié)調(diào),流程見(jiàn)圖2。

圖2 TK圖紙協(xié)調(diào)流程

根據(jù)藝術(shù)設(shè)計(jì)圖紙及上建結(jié)構(gòu)圖,內(nèi)裝大包公司負(fù)責(zé)出協(xié)調(diào)版的TK圖紙,此版圖紙用于界面工程的輸入和協(xié)調(diào)。協(xié)調(diào)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)與策劃階段的原則不符的,修改背景工程的模型,更新界面工程輸入,內(nèi)裝大包公司負(fù)責(zé)更新TK圖紙形成送審版,發(fā)船東認(rèn)可。

TK圖紙的輸入和送審計(jì)劃務(wù)必制定緊密的計(jì)劃,按照策劃階段的標(biāo)準(zhǔn)原則,協(xié)調(diào)各方盡快確認(rèn)形成送審船東認(rèn)可。

TK圖紙的協(xié)調(diào)直接影響整個(gè)上建區(qū)域的生產(chǎn)設(shè)計(jì)發(fā)圖速度,所以此階段需分層或者分區(qū)域指定總協(xié)調(diào)負(fù)責(zé)人,用于溝通各設(shè)計(jì)方的信息,綜合平衡完成TK的協(xié)調(diào),提高協(xié)調(diào)效率。

2 設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1)結(jié)構(gòu)開(kāi)孔。廚房、配餐間、廁所區(qū)域的管系和電氣不提交結(jié)構(gòu)開(kāi)孔,在施工階段根據(jù)內(nèi)裝大包方的實(shí)際劃線位置開(kāi)孔。如果提前開(kāi)孔,由于船體結(jié)構(gòu)搭載的建造誤差,會(huì)造成孔與設(shè)備底座、墻板等干涉。

2)水霧噴淋系統(tǒng)布置。水霧噴頭的位置在天花板上是固定的,為了防止施工偏差,留出適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)余量,水霧管到噴頭使用軟管連接。高壓水霧系統(tǒng),廠家對(duì)軟管彎曲半徑有嚴(yán)格的要求,為避免后續(xù)軟件安裝不符合廠家要求,軟管也必須建模,以免造成軟管長(zhǎng)度不足或太長(zhǎng)、彎曲半徑不滿足廠家要求,影響軟管吸收往復(fù)運(yùn)動(dòng)、震動(dòng)、熱位移的性能,影響軟管的壽命。

水霧噴頭的布置要符合規(guī)范和廠家要求,建模時(shí)要將水霧的覆蓋范圍建好,并注意水霧噴頭型式的選擇,不同的噴頭樣式覆蓋范圍不同,需要按照廠家資料選擇。上建區(qū)域布置水霧噴頭時(shí)也要考慮玻璃門(mén)、裝飾墻、屏風(fēng)、大型燈具等障礙物,并嚴(yán)格按照廠家的布置標(biāo)準(zhǔn)建模。

3)黑、灰水系統(tǒng)布置。黑、灰水管的疏通口布置時(shí),要考慮后期的檢修和方便清理,應(yīng)結(jié)合內(nèi)裝墻板、天花的的布置,合理規(guī)劃疏通口的位置。黑水系統(tǒng)的管路布置,要嚴(yán)格按照廠家的標(biāo)準(zhǔn)要求,以免造成真空系統(tǒng)抽吸不順暢。

4)地漏布置。上建區(qū)域地漏的布置要考慮美觀性,特別是公廁、浴室等濕區(qū),所有地漏的布置要與墻板距離保持一致,并布置在角落里,注意斜度變化,使水向地漏處流。

5)空調(diào)系統(tǒng)計(jì)算。上建的空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)管建模固化后,需要將路徑模型導(dǎo)出,發(fā)給空調(diào)進(jìn)行噪音和壓降計(jì)算,此工作務(wù)必在生產(chǎn)設(shè)計(jì)發(fā)圖前完成,以免后期增加消音器等修改,造成圖紙修改返工[4]。

6)重量控制?？蜐L船空船重量占比大,重心變化敏感,穩(wěn)性安全要求[5],需要在訂貨、設(shè)計(jì)、建造各階段進(jìn)行重量管控和預(yù)警,生產(chǎn)設(shè)計(jì)很重要,主要措施如下。

①鋼板正公差控制,特別是上建區(qū)域,對(duì)重心的影響較大,鋼板訂貨是要求廠家嚴(yán)控鋼板正公差在0～0.2 mm范圍內(nèi)。

②上建區(qū)域結(jié)構(gòu)墻壁,盡量使用槽型艙壁。

③電纜堵料采用輕質(zhì)電纜堵料。

④電纜托架采用輕質(zhì)打孔托架。

⑤絕緣鍍鋅鐵皮減薄至0.5 mm。

⑥采用輕質(zhì)低容重的甲板輔料和絕緣材料。

⑦工具柜、貨物架等采用輕質(zhì)設(shè)計(jì)。

⑧管支架采用打孔角鋼并適當(dāng)?shù)臏p少支架的規(guī)格。

⑨上建結(jié)構(gòu)和舾裝采用鋁合金材質(zhì)。

3 結(jié)論

高端客滾船的上建區(qū)域的設(shè)計(jì),協(xié)調(diào)方多、協(xié)調(diào)內(nèi)容廣、協(xié)調(diào)周期長(zhǎng),通過(guò)設(shè)計(jì)流程的優(yōu)化,設(shè)計(jì)流程和設(shè)計(jì)要點(diǎn)的管控,可以有效提高設(shè)計(jì)效率,從而縮短設(shè)計(jì)周期。高端客滾船設(shè)計(jì)對(duì)比普通貨船,增加了設(shè)計(jì)策劃階段,為設(shè)計(jì)展開(kāi)提供標(biāo)準(zhǔn)和原則,減少協(xié)調(diào)的工作量,進(jìn)過(guò)實(shí)船測(cè)試可以縮短設(shè)計(jì)周期2個(gè)月。高端客滾船因?yàn)楹骄€和定位的不同,船東個(gè)性化的要求多,如何更好的提高策劃的準(zhǔn)確性和可執(zhí)行性,是進(jìn)一步研究的方向。