周建华
摘 要:結合近年来参与的中小型游船、快艇及公务船的设计项目,分析船用斜梯的形式、斜梯倾斜角、梯口长度、缓步平台、斜梯处的净空高度、脱险通道和防火安全等方面的问题。采用图示分析,直观地阐述斜梯设计布置过程中存在的问题,避免这些问题在后续送审设计、生产设计甚至在船体建造后才出现而过于被动。
关键词:斜梯选型设计;斜梯布置;斜梯倾斜角;梯口长度;净空高度
中图分类号:U667 文献标识码:A
Type Selection and Arrangement Design of Marine Inclined Ladder
ZHOU Jianhua
( Guangzhou Marine Engineering Corporation, Guangzhou 510250 )
Abstract: Combined with the design projects of some small & medium-sized tourist ships, speedboats and official ships in recent years, this paper analyzes the problems that should be paid attention to the form of marine inclined ladder, inclined angle of inclined ladder, length of ladder mouth, length of slow step platform and clearance height at inclined ladder, the requirements of escape passage and fire safety. By using graphical analysis, the problems existing in the design and layout of inclined ladders are intuitively explained, so as to avoid these problems from appearing too passive in the subsequent design submitted for approval, production design and even after the hull construction.
Key words: type selection design of the inclined ladder; arrangement of the inclined ladder; inclined angle of the inclined ladder; opening length of the inclined ladder; clearance height
1 前言
船用斜梯的选型设计与布置是船舶舾装设计的重要内容之一,其影响到垂直通道、舱室设备、门的布置。在方案设计阶段就应将斜梯的空间与角度规划好,避免后续设计被动,甚至造成较大的改动或无法修改的困境,影响船舶的通行便利性和安全性。
斜梯的布置,当然是角度越平坦,行走起来越舒适,但大多数小船由于空间有限,需要将斜梯的倾斜角度增大,如何在空间与斜梯的舒适性之间取得平衡,是斜梯设计布置的关键。
本文以此前多个30~60 m游船、快艇及公务船项目的斜梯设计布置为案例,阐述在斜梯设计过程中布置的心得体会。
2 船用斜梯的设计
本文从斜梯处净空高度、斜梯倾斜角和宽度、梯口长度与缓步平台、斜梯形式等几个方面,论述船用斜梯的选型设计和布置原则。
2.1 净空高度
净空高度为上下层甲板扣除结构骨材、梁拱、隔热绝缘、电缆、空调管路、装饰板等因素后的垂向距离。在计算净空高度时很容易漏项,有的仅考虑空调、电缆及结构骨材的大小而忽略了梁拱等。
在方案设计阶段,结构、舾装、轮机、电气图纸都还没有出来,这时候只能根据以往经验确定装饰后的净空高度,再根据净空高度和斜梯倾斜角确定斜梯的开口大小;但在送审设计阶段,必须根据各专业的图纸重新核实原方案设计预留的净空高度是否足够,因此准确地预留和估算净空高度,对斜梯倾斜角度和梯口长度的确定有着密切的关系。
2.2 斜梯倾斜角
斜梯的倾斜角度,根据船的用途和船东使用要求决定。一般来说客船和游船为了追求最大的舒适性,斜梯的角度尽可能小于45°;公务船、小型快艇因其空间有限,其倾斜角度应在45°~55°之间,尽可能不大于60°;斜度60°以上的斜梯,仅用在人员很少到达的处所[1]。
2.3 斜梯宽度、开口长度和与缓步平台
(1)宽度
斜梯的宽度一般应不小于700 mm,在狭窄的或人员很少出入的处所及小船上,梯宽可为600 mm。
(2)开口长度
30~60 m级小船,两甲板间的高度不高,扣除结构、轮机、电缆后净空高度一般在2.1 m左右。在净空高度不高的情况下,斜梯的开口长度必须保证人员通过时的垂向空间足够。
图1是某300 t級快艇下机舱集控室的斜梯方案设计时的布置图。
由于在方案设计阶段斜梯开口长度只有0.95 m,在做送审设计的剖视图时,即使斜梯倾斜角度达到65°,扣除所有结构、装饰、绝缘、空调管路等后的最大净空高度为2.165 m,当1.75 m的人在斜梯上行走时会出现碰头情况,如图2所示。
由于总布置不便修改,只有将住舱舱壁的下部折了一个台阶,将开口长度从0.95 m增至1.25 m,如图3所示。由于修改后垂向空间仍然很紧张,因此在图纸中附注该区域顶部装饰板开口需削斜或加软包装处理。
(3)缓步平台
斜梯的开口长度除与净空高度和斜梯倾斜角有关外,还有一个先决条件是进入斜梯门口后要留有足够的缓步平台,以有效地避免开门后直接踏上楼梯台阶造成的垂向空间不足的问题。
以图4所示300 t级快艇下住舱斜梯布置为例,图中斜梯安装位置离门口太近。
图5为下住舱斜梯的侧视图,当人跨过门框的同时就要登上斜梯的第一、二级踏步,在这过程中头部会撞到门框(如云线所示)。
这种情况必然需要将门往外移,腾出空间给人踏脚。但门外就是通道,将门外移固然可腾出缓冲空间,但是如果将门做成外开门的形式会阻碍通道正常通行,改为内开门则门的开启空间不够。后经讨论将该门改为移门并向外移动0.5 m与通道壁持平,并将开口的装饰板削斜,如图6、7所示。
以上两个案例中,斜梯的修改涉及到门的类型选取及结构舱壁的移位,因此方案设计斜梯的开口长度和布置对后续送审设计及生产设计都尤为重要,在方案设计就要把这些信息考虑周全,在送审设计时需要将这些因素放到一张图纸内重新考虑和布置,不然等到船体已建造完工后就没有办法修改了。
2.4 开口长度与倾斜角度、净空高度的关系
为避免因净空高度和斜梯长度预留不足造成斜梯的设计过于被动,下面按小船较常见的净空高度2.1 m,分析得出倾斜角度与开口长度的关系,如表1和图8所示。
表1所示对应的梯口长度,其垂向空间还是很紧张的,为保证安全,需要在顶部尖角处局部削斜、导圆或作软包装处理。
2.5 斜梯形式
斜梯的形式主要有结构梯、转角梯、标准梯等,可根据船型和使用空间选用。
2.5.1结构梯与标准梯
结构梯与舱壁完整连接,踏步可做成连续不间断形式,具有防烟雾通过功能。其结构具有连续性,方便敷设甲板敷料和地板(如PVC、橡胶地板等),且比标准梯更美观,适用于室内倾斜角度较小的斜梯和安装在重量控制要求不高、美观性要求较高的客船、游船上;对于倾斜角度大的斜梯来说,结构梯的防滑性、安全性和舒适性没有标准梯好。
斜梯的踏步宽度与斜梯倾斜角度和两踏步间的高度有关。图9为倾斜角为65°的结构梯。根据斜梯倾斜角并通过绘图、计算分析,即使踏步垂向间距为250 mm这样的高度下,该斜梯踏步宽度也只能做到215 mm宽,如图9所示。
由图9可以看到,因连续结构梯的踏步挡住了脚往前伸的空间,后脚跟只能悬在空中,走起来很不舒服,需要将这个斜梯改为标准梯。
由此可见,在倾斜角度大的斜梯上使用标准梯更舒适、安全。标准梯主要由钢质或铝质材料制作的,踏步使用防滑花纹铝板或钢板,在露天甲板、机舱、货舱和一些不需要装修的舱室,基本上都使用标准梯。
2.5.2转角梯
在空间狭小、开口长度不够的情况下,可以考虑做成转角梯。图10为某300 t级公务船的一个斜梯,这个位置的斜梯倾斜角度不能大于60°,由于方案设计时开口长度留得不够,前、后都没有空间加长斜梯开口长度,但是斜梯梯道内的柜子旁边的位置还有一些空间,经讨论决定将该位置改为转角梯形式,如图10所示。
虽然改为转角梯形式后顶部空间满足要求,但由于该转角梯横向和纵向长度都很紧张,所以转角踏步的宽度不够宽敞,因此应在方案设计就将斜梯长度预留多一些,这样就不至于在后续修改中显得被动。
2.6 脱险通道及防火安全
作为脱险通道或具有防火安全要求的区域(如下机舱、上驾驶室的区域),斜梯必须选用钢质并在下方安装挡火板,斜梯所处通道围壁上的门需要使用防火门,通道围壁、天花和甲板需要敷设防火材料,因为这些因素与船舶的重量有关,特别是小船对重量比较敏感,所以在方案设计就要了解清楚规范的要求,预留足够的重量储备。
3 结束语
船用斜梯的选型设计和布置影响到各专业设备的选型和布置,必须在方案设计就将斜梯的形式、开口长度、倾斜角度确定好,预留足够的空间给人员上下斜梯,作为船舶总体设计人员,必须引起足够的重视。如果等到送审设计、生产设计再修改的话,会涉及到舱室的布置、门、结构等各专业和设备的修改,造成较大的改动量,修改起来很被动。另外,在后续送审设计中,舾装设备的布置要将各专业的图纸汇总起来,考虑斜梯空间是否足够,若等到船体建造完工后再修改已经来不及了。希望本文的设计经验能够帮助总体、舾装设计人员更好地进行斜梯的设计和布置。
参考文献
[1]叶邦全,王健,王在忠,王能杨等. 船舶设计实用手册(第3版)舾装分册[M].北京:国防工业出版社,2013.