SOLAS公約對船舶生活區通風系統要求和設計

徐世杰

應用研究

SOLAS公約對船舶生活區通風系統要求和設計

徐世杰

（大連中遠海運重工有限公司，遼寧大連 116113）

通風系統是船舶航行及生活所不可或缺的重要組成。為了保證船舶正常通行，本文以SOLAS公約為系統設計標準，對船舶生活區通風系統的進行了設計。首先概述船舶生活區通風系統的SOLAS公約要求，遵循公約相關規定，進行通風形式對比與流通風系統設計，布置廚房、配餐間，防火風閘選型與使用防火墊片，合理設置檢查孔。只有遵循標準公約與技術規范，這樣才可在船舶通風系統設計時做到有的放矢，旨在為類似研究提供參考。

SOLAS公約 船舶 通風系統

0 引言

船舶生活區的通風系統包括空調通風、自然通風系統、機械通風系統，其中在船舶生活區進行通風管選型，一般要以居住區的空調風管、艙室通風與其他房間類型通風布置情況為參考，在設計時結合不同走向對通風系統各組件綜合考慮[1]。如何才能保障船舶生活區通風系統的設計合理，應當重點查閱SOLAS公約相關規范要求，國外對船舶動力艙通風設計，一般采用常規機械通風、機械通風結合循環冷卻通風、自然流通風三類[2]，不同的通風形式特點各有不同，在設計船舶通風系統時需要結合實際情況進行。國內現有船舶通風設計的主要形式包括全新風系統、循環冷卻加新風系統、流通風三類設計形式[3]，不論何種都應以滿足船舶生活區相關人員對空氣的需要為主。接下來將以SOLAS公約標準設計船舶生活區通風系統。

1　船舶生活區通風系統設計SOLAS公約相關要求

1.1 通艙件選型

在SOLAS公約中對于船舶生活區通風系統的通艙件設計要求，規定橫截面積在0.02 m2以內，薄壁風管可以穿過甲板與艙壁，一般以艙壁兩側的長度各100 mm最合理。有效橫截面積超過0.02m2的通風導管，以能夠成功穿過A級艙壁甲板為主，艙壁部位風管壁厚要求在3 mm以上，長度至少在900 mm。

1.2 廚房配餐間風管布設

對于船舶A類設備運行位置所在廚房、車輛處、特種處等場所的通風導管，假若穿過起居服務所、控制站與處所，應當滿足如下條件：采用寬度直徑在300 mm與760 mm以上的導管，需要保證管壁厚度在3 mm與5 mm；對于寬度與直徑在300 mm～760 mm的導管，管壁厚度應在4mm以上。盡可能選用足夠壁厚的鋼材制得風管，靠近穿過艙壁設置自動防火風閘[4]。

1.3 防火風閘及快關拉繩

根據SOLAS公約要求導管如果有效橫截面積在0.075 m2以上，對此應當裝設防火風閘，在艙壁、甲板雙側可以手動關閉。假若導管穿過被“A”級分隔所包圍但無實際使用需要的處所，需要保證所用導管具備同耐火完整性的前提下，無需設置防火風閘。確保防火風閘方便操作，假若設計防火風閘處于襯板、天花板后面，則應當對應設計檢修門，門上設計相應的防火風閘標牌。

1.4 防火墊片

在SOLAS公約中要求船舶通風系統所用防火墊片，對于“A”級風管與“B”級分隔口保持600mm間隔范圍，可以使用法蘭連接通風導管。在實船設計時應當與防火分隔相結合，重視“A”、“B”級船艙風管墊片，一般對于A級艙壁需要設計防火風閘，滿足A級構造風管，法蘭處無需使用不燃墊片。

1.5 檢查孔設置

根據公約標準規定船艙通風導管均應設計檢查孔，確保檢查孔所在位置與防火風閘接近，實船設計時，保證檢查孔位置處于防火風閘非艙壁的位置。遵循CB/T4227標準采用B型手孔蓋型式，設計3 mm壁厚以上的鋼管用于檢查孔風管段，方便在底板焊接檢查孔。

2　船艙通風系統設計

2.1 計算艙室通風量

在設計船艙生活區通風系統之前，需要首先對艙室的通風量進行計算，通常需要考慮的主機、排氣管、發電機及其他設備的散熱量總和，對于較大船型還應當考慮艙壁的熱傳導可能所需的通風量[5]。

2.2 通風形式比較

2.2.1全新風系統

這類通風系統主要利用風機向艙外排出污濁空氣，將艙外新鮮空氣引入艙內。確定艙室的總通風量通常要達到艙內排出熱負荷與換氣次數的需要。機艙進風應當超出排風，對于生活區像廚房、住所等存在進氣需要的場所，可以采取正壓設計，如果并無進氣需要，為了避免艙體內高濕氣體進入其他艙室，通常機艙采取負壓設計，這樣可以保證排氣量可以超出進氣量。全新風系統設計因為大量新風進入艙體，排出艙內熱量的基礎上，還可以保證各場所艙室的新風量，但正因如此需要設計單獨的進排風風機室，會占用較多資源。由于風量與風機噪聲較高，風管內風速也偏高，于是整個艙室通風噪聲也會隨之增高。艙體內發熱設備較多，在風管送排風時極易導致機艙空間緊張從而局部升溫，所以這類通風形式無法確保船艙生活區各艙內的溫度均勻[6]。

2.2.2循環冷卻加新風系統

船艙在海面行進中，因為海水有著大于空氣的熱容比，這一通風系統形式主要依靠海水帶走艙內熱量，但必定會減少艙室內部通風量，并且降低風速達到減噪效果。這種形式可以有效降低艙內溫度，基本維持在15次/h左右的換氣次數，滿足人員對新鮮空氣需要的同時，保持艙內污濁物濃度在一定范圍內。因為此系統的閉式循環冷卻設計，可以在切斷外界新風系統的前提下，維持艙內溫度最高50℃，這種設計形式有利于艙內空間密閉條件下通風且對外關閉。

2.2.3流通風系統

這類通風系統設計不同于前面兩種的地方在于布風形式，主要依靠“流噴”氣體本身形成的高速氣流，可以對周圍空氣產生驅動及誘導作用，向布設方向組織艙內熱量氣流，保證艙體熱度均勻分布，達到預期的良好通風效果。理論上理解1倍的空氣能夠誘導超過10倍的空氣流動，流噴嘴可以達到40 m/s以上的空氣流速，極大的增加了通風系統的設計靈活性，解決了艙室內部通風死角問題。

3　通風系統實船設計

3.1 廚房配餐場所

對于廚房日常配餐等場所的通風系統設計，（見圖1）作為主要通風管路，其中管路1作為廚房場所的集氣罩抽風管路，與餐廳連接穿過風管段，根據“A60”級標準設計擋火閘，使用3 mm以上的鋼板風管，保證能夠包覆“A60”絕緣方可滿足公約要求。管路2負責廚房間送風，設計在擋火閘5 m之外，設計時這一段風管自防火風閘穿過所連接餐廳段。管路3作為廚房下層空調間經配餐間，滿足廚房通風需要的風管，選用鋼質壁厚達到3 mm以上并包覆“A60”絕緣標準。管路4作為下層空調穿至配餐間風管，與管路3所用材質與絕緣標準相同。

圖1 生活區廚房配餐通風系統圖

3.2 防火風閘附件

遵循SOLAS公約設計通風系統防火風閘，對于“A”級設備所處的甲板、多機器場所與滾裝貨場所，穿過控制站與其居所，設計與穿過艙壁部位相接近的防火風閘。起居、服務、控制等多場所的風管設計，均在穿過住宿區時設計防火風閘。送風系統與抽風系統作為與外界連接的關鍵，同樣需要設計防火風閘。就是說防火風閘應急拉繩設計于圍墻外壁方便操作的部位，船艙各層的空調回風管，防火風閘設計于應急拉繩與室內梯道天花板連接處；廚房空調位置主要布置在甲板空調內，在廚房相鄰的走廊天花板布設防火風閘與專用檢修門（見圖2）。

圖2 廚房集氣罩抽風口設置防火風閘

3.3 防火墊片及檢查孔

設計防火墊片應著重關注穿過“A級”、“B級”艙壁的風管墊片，注意墊片不可在600 mm范圍內使用，應當對“A級”風管專門設計防火風閘，尤其像是廚房風管穿住所區域，或是住所風管穿廚房配餐區域，對于這類有極大失火風險的場所，均無需將防火墊片用于法蘭處。設計船艙檢查孔應當考慮烽火風閘的位置，保證檢查孔處于非艙壁的外側，為了方便檢查孔的安裝，不應設計手孔蓋形式，可以選擇三通附件與末端封板相結合的形式。（見圖3）作為矩形風管檢查孔的設置示意圖，在風管下側設計了可拆卸的觀察板。

圖3 矩形風管設置檢查孔示意圖

4　結語

總而言之，對于船艙生活區通風系統設計，不論選用哪種形式都要綜合考慮優缺點，以SOLAS公約要求為技術標準，對生活區所涉及的不同場所通風需要進行針對性設計，只有仔細深入的研讀公約規范，才可以在設計通風系統時真正有的放矢，滿足船舶生活區相關人員對空氣的不同需要。

[1] 田大春. 船舶機艙通風相關要求及常見關閉裝置分析[J]. 水上消防, 2021(3): 39-41.

[2] 張明, 何云文. 黃白茨煤礦智能通風系統建設研究與設計[J]. 中國煤炭, 2022(009): 048.

[3] 楊晶徐謙朱靜波吳林. 滿足安全返港的客滾船空調通風系統設計[J]. 船舶標準化工程師, 2022, 55(1): 52-56.

[4] 朱靜波, 徐謙, 顧敏敏, 等. 客滾船LNG通風系統的電氣設計[J]. 船舶標準化工程師, 2022(002): 055.

[5] 王磊, 竇旭, 井雷雷, 等. LNG雙燃料船GVU房間通風系統設計[J]. 船舶與海洋工程, 2022(002):038.

[6] 徐亦寧. 加強船舶安全: IMO完成"GMDSS現代化"項目[J]. 中國遠洋海運, 2022(006).

SOLAS convention requirements and design for ventilation systems in ship living quarters

Xu Shijie

(Dalian COSCO SHIPPING Heavy Industry Co., Ltd, Dalian 116113, Liaoning, China)

U664

A

1003-4862（2023）10-0074-03

2023-04-28

徐世杰(1986-)，男，工程師。研究方向：船舶管路，船舶輪機。E-mail：632847010@qq.com