张海文,于延玲,赵小林
(上海外高桥造船海洋工程设计有限公司,上海 200137)
船用桑拿房的设计要点及典型设计案例
张海文,于延玲,赵小林
(上海外高桥造船海洋工程设计有限公司,上海 200137)
为充实船员在海上的生活条件,陆上桑拿房的配置也应移植至船舶及海洋工程设施。介绍了船用桑拿房的种类及配置要求,并从桑拿房材料选用、安全措施、电气设备、防火探火、应急逃生以及卫生消毒等方面分析了船用桑拿房的设计要点。通过一个典型桑拿房设计案例,进一步阐述了船用桑拿房的布置要点、材料选用以及安装工艺,对船用桑拿房的设计以及船用标准的制定具有参考意义。
船用桑拿房;桑拿炉;设计;规范
随着航运业的发展,船员在海上的生活条件越来越受到业界关注,在一些大型远洋船舶以及海洋工程船上,为了丰富船员的业余生活,很多船东要求在船上安装桑拿房,但是,目前国内外还没有专门的船用桑拿房规范,船用桑拿房基本都是根据陆用标准配备。考虑到桑拿房本身具有高温、高湿的特点,以及桑拿房在海上使用的特殊条件,在实船应用时,还应根据船用要求对其进行重新设计和改进。
船用桑拿房的类型根据安装方式的不同,可分为预制型桑拿房和现场拼装型桑拿房;根据传热方式的不同,桑拿房可分为干蒸房、湿蒸房以及干湿蒸汽房等。
船用桑拿房的配置与陆用桑拿房基本相同,木质桑拿房内应该包含:桑拿炉及控制器,长凳,带视窗的门,桑拿灯,湿度计,温度计及其附件。另外还可根据船东的具体要求配备沙漏计时器或其他装置等。
与陆用桑拿房相比,船用桑拿房由于其使用环境的特殊性,在防火、安全逃生、船体防腐蚀以及卫生等方面均有较高的要求,这些特殊要求也是船用桑拿房设计的要点。
2.1材料要求
船用桑拿房所选用的设备及材料,均应能够满足各项船舶公约及船级社规范要求;房体所用的木板板材应稳定,不易变形,能耐高温,不应含有对人体有害的物质;所用的保温隔热材料,应为不燃材料,且不含石棉成分。
2.2满足船舶航行环境
船舶在海上航行时,受风浪以及船舶航行状态影响,会出现一定幅度的摇摆、倾斜等情况,因此与陆用桑拿房相比,有3个方面的问题需要额外考虑:1) 整个桑拿房要具有足够的强度,在恶劣海况下不能出现房体损坏、变形;2) 桑拿房内的所有可移动的物品,例如桑拿炉、木桶等,一定要采取措施固定牢固,还要采取一定的措施,保证桑拿炉内的炉石在一定倾斜角度下不能翻出,以免造成人员伤害,并避免火灾危险;3) 应在桑拿房内设置风暴扶手,保证人员安全。
2.3电气设备
根据IEC 60092-201的要求,安装在桑拿房内的控制器、加热器的防护等级应至少IP44,灯具至少为IP34;桑拿房内需冲水清洗,则电气设备至少要具有IPX5的防护等级,船用桑拿房相比陆用桑拿房的电气设备防护等级要求更高,这一点在选用船用桑拿设备时应引起注意;另外,船舶及海洋平台的供电系统频率一般为50Hz或60Hz,因此,应根据船舶的实际情况选用适用的桑拿设备。
2.4防火
由于船舶在防火方面的特殊性,桑拿房又属于高失火危险的区域,在防火方面也有一些特殊的规范要求,分为被动防火和主动防火两个方面:
2.4.1被动防火
根据国际海上人命安全公约(SOLAS)要求,船用桑拿房的周界应为“A”级限界面,可将其附属的更衣室、卫生间、淋浴间等处所包含在内,桑拿房同其他处所相邻应隔热至“A-60”级标准。但桑拿房周界内的处所和开敞甲板处所、卫生间及类似处所、极少或无失火危险的液舱、空舱及辅机处所除外。在桑拿房内允许舱壁和天花板上采用传统的木衬板。蒸汽炉上方的天花板应衬有不燃衬板,应留有≥30mm厚的空隙。从热表面到可燃材料之间的距离应>500mm,或将不燃材料保护起来(例如采用不燃材料板且留有≥30mm的空隙),电加热蒸气炉应设有定时器[1]。
2.4.2主动防火
桑拿房区域应安装温度感应型探火装置[2],设定的反应温度一般为160℃。还应安装报警装置,连接到位于生活区走廊内的警铃,并将报警信号反馈到中控室[3,4]。
2.5安全逃生
根据NORSOK(挪威石油标准化组织)标准要求,桑拿房的门应向外开,门高度≥2050mm;根据《国际安全消防安全系统规则》要求,脱险通道的最小净宽度≥700mm,因此桑拿房门的净宽度应≥700mm。
2.6水密
船用桑拿房的墙板及顶板应啮合严密,能够阻止桑拿房的水汽进入到板后面的空间,以致产生凝水,引起船体钢结构腐蚀,甚至导致某些电气元件的损坏等。
2.7木板安装
为方便清洁及消毒,船用桑拿房地板与踢脚板应适合用水管直接冲洗,因此,船用桑拿房的木衬板通常安装在拦水扁铁之上,地面铺设耐火型甲板基层敷料上铺防滑瓷砖,踢脚线上安装垂直铺设的瓷砖,安装高度≈100mm(见图3);地板应向门口倾斜,地漏设置在门口处。
船用桑拿房一般都配有附属的更衣区、卫生间及淋浴间(见图1、2),以一个典型的拼装型船用干蒸桑拿房的布置为例,对船用桑拿房的设计要点作进一步介绍。
船用桑拿房周界由钢结构组成,并铺设防火绝缘,满足“A-60”级耐火要求,桑拿房的房体采用牢固安装的防潮型复合岩棉板作为衬板材料,同时,为方便桑拿房地面的冲洗及消毒,并考虑船体结构防腐蚀的需要,船用桑拿房地面通常应敷设甲板敷料及瓷砖。
为满足桑拿房被动防火要求,桑拿炉距墙壁木板之间的距离应>500mm,但在实船安装时,桑拿炉距墙壁的距离一般为30~100mm,并在距桑拿炉热表面500mm范围内的墙壁木板上,设置不锈钢板进行保护。防潮型复合岩棉板(下称防潮板)是传统的船用舱室分隔材料,作为船用桑拿房的衬板材料,主要有3方面的作用:
1) 复合岩棉板强度高,可以确保桑拿房在船舶处于复杂海况下的整体强度;
2) 其底部的防潮设计,可以在地面冲水清洁时,防止污水进入围壁板后面,造成船体结构腐蚀以及使防火绝缘受潮;
3) 复合岩棉板具有较好的隔热性能,可以提高桑拿房保温效果。
桑拿房木板可通过间距≤500mm的木龙骨框架固定在防潮板上,并在龙骨框架内填充不燃的保温隔热材料,保温隔热材料外表面贴铝箔,可起到防潮的作用;桑拿房木板底部与瓷砖交界处应做适当的防水、防潮处理,以免隔热材料及木材受潮腐烂;通过这样的设计,整个桑拿房就可以在整体强度、防潮性能、保温效果上有较好的表现。
图1 典型船用桑拿房布置(一)
为保证船舶摇摆时的人员安全,在桑拿房坐凳上,每隔一定间距需设置风浪扶手,扶手应尽量选用为硬木材料,表面光滑且无棱角;为防止桑拿炉倾倒,桑拿炉的底座应固定在船体钢甲板上,同时,为防止船舶摇摆时炉石散落,在桑拿炉炉石外侧可增加一个不锈钢的围栏板。
为提高桑拿效果,桑拿房的通风布置很重要。进风口一般应设置在桑拿加热器下部的墙壁上,靠近地面布置,出风口设置在进风口对面的墙壁上,远离进风口的一侧,这样可以有效地将桑拿炉周围的热空气带到整个桑拿房内,桑拿房的换气次数通常>6次/h。
在桑拿房布置时,相关电器设备的选用及布置应注意耐热要求[5]。在桑拿炉的上方,以及距桑拿炉0.5m周界的范围内(见图2所示“区域1”),不要安装除桑拿加热设备以外的其他电器设备。在“区域1”以外,距地面1m向下的立体空间内(见图2所示“区域2”),对于电器设备的耐热性能没有特殊要求,在“区域1”以外,距地面1m向上的立体空间内(图2所示“区域3”),电器设备能耐受的最低温度为125℃,导线绝缘能耐受的最低温度为170℃。因此,对于安装在桑拿房内的一些电气设备,例如感温探头、应急报警按钮、电子钟或计时器等电器设备,应根据其安装区域的不同,选用合适的耐热设备;桑拿炉的控制箱可根据厂家要求安装在桑拿房内,也可安装在桑拿房外,但照明开关一般都应安装在桑拿房外。
图2 典型船用桑拿房布置(二)
图3 桑拿房木板的安装节点
1) 由于各大船级社规范以及国际公约对桑拿房的要求主要涉及消防和电气设备安全两个方面,因此,陆用桑拿房标准应作为船用桑拿房设计的主要设计依据;
2) 为适应快速造船、模块化造船的需要,单元化、模块化将是船用桑拿房的发展趋势。
[1] QB/T 4001. 桑拿房[S]. 2010.
[2] 国际海事组织.国际海上人命安全公约[S],2012.
[3] 挪威船级社. RULES FOR CLASSIFICATION OF SHIPS [S]. 2013.
[4] 挪威海事局. Norwegian Maritime Directorate Regulations for Mobile Offshore Units, No. 2318/86 [S].
[5] GB 16895.14. 建筑物电气装置第7—703部分:特殊装置或场所的要求装有桑拿浴加热器的房间和小间[S],2010.
Design Essentials and Typical Design Case of Marine Sauna Room
ZHANG Hai-wen, YU Yan-ling, ZHAO Xiao-lin
(Shanghai Waigaoqiao Shipbuilding & Offshore Engineering Design Co., Ltd., Shanghai 200137)
In order to enrich the living conditions of the crew at sea, the configuration of the sauna room on land should also be transplanted to the ship and offshore engineering facilities. This paper introduces the types and configuration requirements of marine sauna rooms, and analyzes the design essentials of marine sauna rooms from the aspects of material selection, safety precautions, electrical equipments, fire protection and detection, emergency escape, hygienic disinfection and so on. Through one typical sauna room design case, the essentials of sauna room arrangement, its material selection and installation techniques are further elaborated, which will provide some reference for the design of marine sauna rooms as well as for the development of its marine standards.
marine sauna room; sauna heater; design; regulation
U667.9+1
A
2095-4069 (2016) 01-0041-04
10.14056/j.cnki.naoe.2016.01.008
2015-01-19
张海文,男,工程师,1983年生。2007年毕业于江苏科技大学船舶与海洋工程专业,现主要从事海洋工程内舾装设计工作。