大型豪华邮船乘客电梯布置分析

刘晓琼, 黄 昊

(中船邮轮科技发展有限公司 科技开发部,上海 200137)

0 引 言

邮船上的乘客电梯是乘客在各层甲板之间移动时所采用的主要交通工具，是交通运转的核心，其布置的合理性和便捷性与乘客体验息息相关。大型豪华邮船乘客电梯的井道一般需穿过十几层甲板，涉及到全船的结构和总布置，因此邮船一旦建造完成，将很难对其电梯系统进行较大程度的改造。这就要求在前期邮船设计阶段对其电梯规划进行充分的分析论证，使其电梯系统的设计较为合理，切实提高其运营效率和乘客体验。

邮船设计技术多年来一直由西方发达国家掌握，国内关于邮船电梯系统的研究较少。规范方面，中国船级社2017年发布了《邮轮规范》[1]，在乘客休闲设施部分针对电梯数量给出了比较明确的建议，为乘客电梯配置提出了指导原则；邮船电梯研究方面，童琛等[2]结合陆地宾馆建筑的电梯厅形式，对邮船上不同电梯厅形式的优缺点进行了分析，并提出了优化建议。大型豪华邮船上的乘客数量和公共区域通常较多，且一般位于邮船上不同甲板层的不同位置处，垂直交通负荷极大，因此要合理配置电梯，需对邮船内部的交通需求和特点进行深入分析，而国内对这方面的研究尚处于空白。基于此，有必要以大型豪华邮船内部交通需求为出发点，对乘客电梯系统的布置进行研究，为邮船设计提供参考。

1 内部交通需求分析

邮船总布置规划是电梯交通分析的基本约束条件，其中影响垂直交通的主要因素有乘客甲板总层数、登船通道、中庭、主餐厅、自助餐厅、剧院、客舱和医疗中心等，现代大型豪华邮船乘客甲板典型布置示意见图1。针对上述区域的交通需求分析如下：

图1 现代大型豪华邮船乘客甲板典型布置示意

1) 乘客甲板总层数。现代大型豪华邮船上的乘客甲板一般有11～18层，从低到高依次分为海景客舱甲板、休闲甲板、阳台客舱甲板和公共活动甲板[3]。船舶航行期间，乘客需在上述甲板之间频繁穿梭，因此乘客电梯的运行路径需尽可能地覆盖所有乘客甲板，除非某些顶层甲板上的活动场所非常少，例如：若仅布置高尔夫、攀岩等露天运动设施，可不设电梯；若局部需满足乘坐轮椅人士活动的需要，可使用上楼机等简易设施替代电梯。

2) 登船通道。根据不同码头的登船条件，大型邮船通常在第4～7层甲板的舷侧设置若干个登船通道。大量乘客集中登船之后，邮船内部的交通压力瞬间增大。为避免拥挤，乘客登船之后需立即将其疏散到相应的客舱甲板上，因此应尽可能地在登乘口附近设置乘客电梯。

3) 中庭。中庭位于邮船的中部，是乘客休闲购物、观看演出的主要区域，在高度方向一般贯穿中间3层公共活动甲板。中庭周围布置有总服务台、免税店、表演广场、咖啡厅、艺术展厅和主楼梯等大量乘客休闲场所，因此中庭的使用时间较长，交通量较大，基本上占据整个航程的所有时段。同时，中庭是廊桥登船时的主要入口，因此需就近布置乘客电梯群。

4) 主餐厅。大型豪华邮船一般设置2～4个大型餐厅，主餐厅可满足全船30%以上的乘客同时用餐。主餐厅的客流高峰一般出现在中餐和晚餐的用餐时段。

5) 自助餐厅。自助餐厅是主餐厅之外另一个主要用餐场所，用餐人数和用餐时长甚至超过主餐厅，一般布置在顶层甲板上。

6) 剧院。大型豪华邮船上设置有大型标准剧院，通常能容纳全船40%左右的乘客。交通高峰出现在观众入场和散场时段，瞬时交通量最大。

7) 客舱。大型邮船的客舱平均分布在上层建筑的若干层甲板上，客舱数量越多，意味着乘客人数越多，相应的电梯数量需求也越多。由于客舱沿船长方向是均匀布置的，因此一般不构成交通高峰。

8) 医疗中心。医疗中心通常位于较低层的甲板上，为使全船的乘客能及时就医，通向医疗中心的电梯运行路径应覆盖所有住舱甲板，同时轿厢面积需足够大，允许停放1台担架。

9) 其他公共区域。赌场、游戏厅、泳池和健身房等散布在乘客活动甲板的不同层上，使用时间比较随机，一般不需要为其重点考虑电梯布局。

主餐厅和自助餐厅是客流量非常大的区域，二者的经营时间为中餐和晚餐时段，客流高峰高度重叠。为解决该问题，可采用在空间上反向布置的方法对交通目的地进行拆分。通常将主餐厅布置在低层甲板上，将自助餐厅布置在高层甲板上，这样就能使电梯下行目的地为主餐厅，上行目的地为自助餐厅，虽然2个区域的交通高峰在时间上仍然重叠，但同一方向的客流量会减半，拥堵情况能大幅改善，电梯数量并不需要增加。

剧院和主餐厅一般布置在中间层甲板上，主餐厅的用餐时间一般为18：00—21：00，剧院观众入场时间一般为19：00左右，二者的交通高峰在19：00左右重叠。主餐厅的客流主要来自于住舱;剧院的客流一部分来自于住舱，一部分来自于餐厅。若剧院和餐厅相邻布置，则大量的客流会在19：00左右涌向同一个电梯厅，势必导致候梯时间过长，造成交通拥堵。此时可沿船长方向对目的地进行拆分，即将剧院布置在船首，将餐厅布置在船尾，这样可使来自于住舱的乘客分流至不同的电梯厅，而来自于餐厅的乘客只需步行便可快速到达剧院，有效地缓解电梯的交通压力。

因此，对于客流量较大的区域而言，在总布置规划阶段，可采用沿垂向方向或船长方向反向布置的方法对目的地进行拆分，使交通高峰在空间上错开，有效缩短候梯时间，提高乘客体验。

2 客梯数量与客舱数量的关系分析

中国船级社(China Classification Society，CCS)在《邮轮规范》(2017)中建议：对于附加标志F3的邮船，若全船乘客甲板层数大于等于4层，平均每110间客房至少应设有1部客用电梯；对于附加标志F4的邮船，若全船乘客甲板层数大于等于3层，平均每100间客房至少应设有1部客用电梯；对于附加标志F5的邮船，若全船乘客甲板层数大于等于3层，平均每70间客房至少应设有1部客用电梯。F3、F4和F5分别对应邮船分级中的3星和3星+、4星和4星+、5星和5星+级别的邮船。

大型豪华邮船的客舱数量是决定乘客电梯数量的关键因素。乘客电梯数量一般采用经验归纳法和软件计算法确定。在设计初期，若不具备精确的输入条件，可采用经验归纳法进行初始布置。表1为大型豪华邮船乘客电梯数量与客舱数量统计，给出了多艘10万～16万总吨级大型豪华邮船的客舱数量与乘客电梯数量之间的配置比例关系。

表1 大型豪华邮船乘客电梯数量与客舱数量统计

统计分析发现，在役大型邮船的电梯数量配置比例基本上集中在95～130间/部，与CCS的建议基本一致。另外，由表1可知，除了舱房数量较多的“歌诗达威尼斯号”邮船以外，10万～15万总吨级的邮船一般配置14部乘客电梯，15万总吨以上的邮船一般配置16部乘客电梯。

因此，在设计初始阶段，电梯数量可参考船舶的吨位和载客量相近的成熟船型配置，后期选定设备厂家之后，由设备厂家根据专业软件和电梯性能对单部电梯的额定载重量进行精确计算，根据计算结果提高或降低额定载重，调整全船电梯的运输能力。事实上，陆地建筑多根据经验和规范推荐的数量配置电梯[4]。

3 乘客电梯布置分析

3.1 客梯群的典型布局

1) 艏、舯、艉等3个客梯群形式。根据内部交通需求和主梯道规划，大型邮船通常采用艏、舯、艉等3个客梯群的布局形式。采用这种布局的邮船主要有歌诗达Vista系列邮船、公主邮船盛世公主系列邮船、阿依达Prima系列邮船、荷美邮船Pinnacle系列邮船和“维多利亚女王号”邮船等。

“歌诗达威尼斯号”邮船属于典型的采用艏、舯、艉等3个电梯群形式的邮船(见图2)。艏部有8部电梯，可到达艏部剧院，兼顾中庭和总服务台；舯部有4部电梯，服务舯部的2个餐厅和顶部的自助餐厅；艉部有4部电梯，可到达艉部的双层主餐厅和顶部的自助餐厅。

a) 艉部电梯群

b) 舯部电梯群

c) 艏部电梯群

2) 舯前和舯后2个客梯群形式。除了常规的3个电梯群布置以外，还有不少邮船根据总体空间布局，采取舯前和舯后2个电梯群布置的形式，比如“星梦”邮船的“云顶梦号”和“世界梦号”，以及皇家加勒比邮船的“海洋量子号”和“海洋光谱号”等，其中“世界梦号”约有15万总吨，全船共配备16部电梯，舯前和舯后各8部电梯，覆盖主要的乘客公共区域(见图3)。

a) 舯后部电梯群

b) 舯前部电梯群

3.2 电梯厅布置

大型邮船电梯厅的设计原则与陆地建筑相似，可参考民用建筑设计方法设计。《民用建筑设计通则》(GB 50352—2005)规定，建筑物每个服务区内同组群控的电梯组，单侧排列的电梯不宜超过4台，双侧排列的电梯不宜超过8台，电梯不应在转角处贴邻布置[5]。

电梯厅的尺寸可参考标准GB/T 7025.1—2008选取。多台电梯并排布置时，电梯厅的宽度不小于电梯轿厢深度的1.5倍；多台电梯面对面布置时，电梯厅的宽度不小于面对面布置的轿厢深度之和，但不必大于4 500 mm[6]。

3.3 电梯机房布置

电梯分为有机房电梯和无机房电梯2种。由于邮船电梯的井道贯穿所有乘客住舱甲板，无机房电梯的机械设备通常全部置于围井内，噪声和振动较大，不可避免地会影响乘客休息，因此在空间允许的情况下，优先选择有机房电梯。

有机房电梯的机房布置主要有顶置式、顶旁置式和旁置式等3种，机房的布置要充分考虑围井结构、对重、层门和围井逃生直梯的位置等因素[7]。由于邮船的内部空间主要用于满足乘客休闲活动的需求，因此为留出更多的乘客空间，同时降低噪声，邮船电梯机房一般选择顶旁置式，布置在最顶部的2层甲板上。

此外，邮船电梯的机房布置要考虑客舱的空间布置和邮船的外形艺术效果。同时，需充分考虑井道顶层的高度，避免甲板顶部无序凸起，保证邮船的俯视艺术效果。

3.4 乘客电梯与主梯道组合布置

大型豪华邮船的长度一般在300 m以上，主竖区数量较多，相邻主竖区共用1个主逃生梯道的情况很普遍，这些主梯道也是在上下甲板间步行的主要梯道，因此通常考虑将电梯厅与主梯道组合布置(见图4)。组合布置的优点如下：

1) 楼梯的中转平台可兼做电梯厅，提高空间利用率。

2) 便于乘客就近选择楼梯乘坐，减轻交通高峰时段的电梯压力。

3) 利于消防和结构布置。在《海上人命安全公约》(SOLAS公约)中，电梯和主梯道的处所定义均属于梯道类别，因此当电梯的层门开向主梯道时，层门不必为防火门。

4) 简化日常交通和应急逃生路线。电梯是乘客最熟悉的交通路线之一，在应急逃生时，只需沿日常路线逃生，便可走向逃生梯道，缓解人群对冲引起的混乱现象。

图4 乘客电梯与主梯道组合布置示意

4 目标邮船的乘客电梯布置

现以一艘13万总吨级大型豪华邮船的电梯系统设计为例进行实船应用分析，该邮船的主要参数见表2。

表2 目标邮船的主要参数

交通分析和电梯布置如下：

1) 服务层数。目标邮船乘客甲板共有14层，乘客从第4层甲板登船之后，最高可到达第18层甲板，因此乘客电梯的最大行程定为从第4层甲板到第18层甲板。

2) 乘客电梯数量。目标邮船从艉部向艏部划分为6个主竖区，客舱总数为2 050间。与同吨位的邮船相比，目标邮船的客舱数量相对较多，因此乘客电梯数量选取为16部，平均每128间客舱配置1部，与表1中的统计结果一致。

3) 乘客电梯群布局。目标邮船艏部为大型剧院，舯部为餐厅和中庭，艉部为主餐厅和自助餐厅，大客流区域沿船长均有分布，为最大限度地将客流拆分至不同目的地，综合考虑登船、自助餐厅、主餐厅、中庭和剧院等区域的交通高峰，将16部电梯分为艏、舯、艉等3个电梯群。

(1) 艏部电梯群从下至上分别连接登船口、医疗中心、剧院、客舱和健身房等区域，由于艏部客舱数量最多，交通量最大，因此设置8部电梯。

(2) 舯部电梯群从下至上分别连接登船口、中庭、餐厅、客舱和泳池等区域，由于舯部甲板层数较少，客流量较少，因此设置4部电梯。

(3) 艉部电梯群从下至上分别连接双层主餐厅、休闲、客舱、自助餐厅和阳光甲板等，由于艉部的交通量与舯部相当，因此设置4部电梯。主餐厅和自助餐厅的交通高峰时段重叠，为缓解电梯的交通压力，将自助餐厅布置在第14层甲板，就餐区覆盖2个电梯厅，使客流分布更加合理。

4) 电梯厅设计。目标邮船采用多台电梯并排布置方式，根据GB/T 7025.1—2008的推荐，电梯厅宽度取面对面两轿厢深度之和，为4 000 mm。

5) 特殊需求考虑。考虑到医疗中心的交通需求，选取艏部8部电梯中的2部作为医疗电梯，行程覆盖医疗中心和各层乘客甲板，轿厢面积满足1部担架停放需求。

6) 全船乘客电梯为有机房形式，在顶层逐渐减少电梯的数量，留出足够的空间设置机房。

根据目标邮船的无障碍路线规划，所有乘客电梯均满足乘坐轮椅人士的使用需求。

目标邮船乘客电梯布置示意见图5。

图5 目标邮船客梯布置示意

5 结 语

1) 交通需求分析是大型豪华邮船乘客电梯布置的前提。在设计初期，应详细分析船上各区域的交通量和交通特点，特别是需综合平衡中庭、客舱、登船通道、主餐厅、自助餐厅、剧院、客舱和医疗中心等关键区域的交通需求和位置关系。在总布置规划阶段，若2个区域的交通高峰在时间上重叠，可采用将其沿垂向或船长方向互为反向布置的方法拆分交通目的地，使交通高峰在空间上错开，有效缓解电梯的交通压力。

2) 乘客电梯的数量主要取决于客舱的数量。经实船数据统计发现，大型豪华邮船的乘客电梯配备方案为每95～130间客舱配备1部客梯，与CCS《邮轮规范》的建议基本一致。因此，在设计初期，可参考载客量相近的成熟船型配置电梯。

3) 在布置乘客电梯系统过程中，需考虑邮船的外观、噪声控制和空间利用率等内容。根据邮船内部交通需求和主梯道规划情况，可选择艏、舯、艉等3个电梯群形式，或舯前、舯后2个电梯群形式，并与主梯道组合布置，以提高邮船的空间利用率，优化其内部交通路线。