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摘 要：本文研究好望角型散货船，对冷空通设计要点进行剖析，结合实际布置， 与船厂在建的一般货船做对比，总结出好望角型散货船在冷空通设计方面特点。
关键词：好望角型散货船;冷空通;特点分析
随着中国经济迅速崛起，极大刺激了全球航运行业快速发展，因此新造货船的需求一直居高不下。而我国是造船大国，大大小小船厂遍布沿海各个地区，新造船舶的数量及吨位一直处于世界领先地位。但是由于起步晚，底子薄，船舶生产设计一直处于较低水平，而生产设计的好坏决定了船舶建造过程中质量及效率。长久以来，冷空通专业在整船设计中比重不大，在很多船厂处于冷门专业，长期不受关注，所以该专业发展一直停滞不前。本文总结多年来好望角型散货船上建冷空通专业在建造过程中发生的典型问题，分析原因，并提出解决方案。
1中央空调接口问题
中央空调机组是上建区域最重要的设备，一共有三个接口：新风口、送风口、回风口。按照船厂惯例，风管在分段阶段完成安装，空调在区域阶段安装，风管支管与空调之间预留帆布接头在空调安装定位后，将风管与空调连接到位（如图1所示）。由于空调体积巨大，现场定位安装困难，且易产生误差，加上船体结构本身的制造误差以及现场修补。风管支管与空调接口无法正对安装，不仅影响美观还造成空调风压损失。
总结多条船的实际经验，我们提出如下解决方案：要求厂家制作风管时，风管支管部分点焊在主管上，主管上不开口。待空调安装定位后，在现场找准位置，在主管上开孔定位，完成安装。
2 简化丝网风口安装
钢质矩形固定线网风栅在船厂又俗称丝网风口，常作为未设置天花板房舱的送风风口。这类风口适用于对风量调节无要求的房舱。在船上，丝网风口一般通过螺栓安装在矩形风管法兰上。矩形风管由风管厂家制作，丝网风口则由通风附件厂家制作，但是通风类产品法兰接口没有统一的行业标准，因此分属于两个厂家的产品在船厂安装时常发生法兰不匹配的情况，造成现场无法安装。这类问题占了冷空通专业现场配建问题大约20%。针对此问题，我们在设计中转变了思路，将丝网风口集成在矩形风管厂家的图纸上（如图2所示），要求矩形风管厂家按照船厂需求制作丝网风口，并将其安装在风管上一起供货，这样原本分属于两个厂家的产品集中在一个厂家完成。这样优化既减少由于缺乏统一标准造成产品间连接匹配问题，又减少了船厂建造过程中领货安装的环节，提高了生产效率。
3穿舱件管径优化
目前散货船上建空调通风系统所使用的风管规格有：DN80、DN100、DN125、DN160、DN200、DN250。在国际海上人命安全公约中，对于通风管穿舱件有着明确规定：穿越A级或B级舱壁时，穿舱件有效截面积小于或等于0.02时，穿舱件长度至少为200mm;穿舱件有效截面积大于0.02时，穿舱件长度至少为900mm。而对于DN160这一档穿舱件有效截面积约为0.020096，根据规范，DN160穿越A級或B级舱壁时，穿舱件长度应至少为900mm。
通过市场询价得知，DN160非绝热穿舱件价格为180元/m，DN160非绝热螺旋风管价格为28元/m，穿舱件价格远大于螺旋风管价格。除价格因素以外，900mm长穿舱件的设计放样布置难度远大于200mm长穿舱件。从成本控制及简化设计两方面的考虑，尽可能的减少900mm长的穿舱件数量是散货船风管的优化方向。在把DN160风管改为DN150之后，通风面积减小了12%。考虑到详细设计在计算通风系统时留有充分余量，所以用DN150规格的螺旋风管替换原有DN160系列，对系统风量分配及风管内气流流速影响并不显著。
所以散货船上建在前期详细设计阶段，使用DN150替代DN160系列风管，不但降低了风管采购成本，而且还简化了管路的布置，节约了大量的设计工时。
4 回风静压箱设置
国际海事组织（IMO）于2012年11月30日通过SOLAS修正案。该修正案中新增 II-1/3-12条噪声防护，将《规则》作为强制要求。相较于之前的《船舶噪声等级规则》，新《规则》对工作处所以及主要的起居、服务处所的可接受声压等级均提出了更为严格的要求。上建冷空通专业的中央空调通过风管将空调风送入到目标舱室，又将舱室内的多余风量送回中央空调.在如此的空气循环中，中央空调内部的风机噪声以及通风管道内部气流引起的噪声相互叠加，传到上建舱室内部。因此上建冷空通专业的噪声控制对于整个上建来说是相当重要的。
长久以来，为了降低中央空调传入舱室的噪声量，一般在送风末端会设置布风器。（如图3所示），布风器由两部分组成，包括静压箱和送风口。空调气流经过静压箱，噪声会大量衰减，有着很好消声作用。在多个船型试航阶段，某些公共舱室（如船员餐厅），在噪声水平测试中，时常发生噪声超标的情况。经过分析，这类公共区域舱室，一般都设置空调回风口，而空调回风口都是直接接入空调系统，未实施任何噪声控制措施，导致空调内部噪声借此通道传入舱室，造成舱室噪音超标。
借鉴空调送风布风器原理，船厂在回风末端，也可设置静压箱（如图4所示），声波在静压箱内多孔性吸声材料中传播时，因摩擦将声能转化为热能，从而达到消声的目的。不光如此，由于静压箱与管道间截面发生突变，利用这类突变及旁接共振腔等引起阻抗的改变，使沿着风管传播的声波向声源方向反射或在腔室内来回反射，声波相互抵消。利用上述原理，声波经过静压箱后噪声水平有着显著的降低。
5 结束语
本文对散货船上建冷空通专业的典型问题进行了分类介绍，并结合实际案例提出应对办法。在船舶上建冷空通设计中，有着很多的注意事项，这就需要设计人员能够加强重视，这样才能减少出现后期修改的问题。
参考文献：
[1]中国船舶工业总公司.船舶设计实用手册（轮机分册）.国防工业出版社.北京.1999
[2] IMO. 国际海上人命安全公约（SOLAS）[S]. 2012.
作者简介：
施晓磊，上海外高桥造船海洋工程有限公司，工程师;屠佳磊，上海外高桥造船海洋工程有限公司，助理工程师。
关键词：好望角型散货船;冷空通;特点分析
随着中国经济迅速崛起，极大刺激了全球航运行业快速发展，因此新造货船的需求一直居高不下。而我国是造船大国，大大小小船厂遍布沿海各个地区，新造船舶的数量及吨位一直处于世界领先地位。但是由于起步晚，底子薄，船舶生产设计一直处于较低水平，而生产设计的好坏决定了船舶建造过程中质量及效率。长久以来，冷空通专业在整船设计中比重不大，在很多船厂处于冷门专业，长期不受关注，所以该专业发展一直停滞不前。本文总结多年来好望角型散货船上建冷空通专业在建造过程中发生的典型问题，分析原因，并提出解决方案。
1中央空调接口问题
中央空调机组是上建区域最重要的设备，一共有三个接口：新风口、送风口、回风口。按照船厂惯例，风管在分段阶段完成安装，空调在区域阶段安装，风管支管与空调之间预留帆布接头在空调安装定位后，将风管与空调连接到位（如图1所示）。由于空调体积巨大，现场定位安装困难，且易产生误差，加上船体结构本身的制造误差以及现场修补。风管支管与空调接口无法正对安装，不仅影响美观还造成空调风压损失。
总结多条船的实际经验，我们提出如下解决方案：要求厂家制作风管时，风管支管部分点焊在主管上，主管上不开口。待空调安装定位后，在现场找准位置，在主管上开孔定位，完成安装。
2 简化丝网风口安装
钢质矩形固定线网风栅在船厂又俗称丝网风口，常作为未设置天花板房舱的送风风口。这类风口适用于对风量调节无要求的房舱。在船上，丝网风口一般通过螺栓安装在矩形风管法兰上。矩形风管由风管厂家制作，丝网风口则由通风附件厂家制作，但是通风类产品法兰接口没有统一的行业标准，因此分属于两个厂家的产品在船厂安装时常发生法兰不匹配的情况，造成现场无法安装。这类问题占了冷空通专业现场配建问题大约20%。针对此问题，我们在设计中转变了思路，将丝网风口集成在矩形风管厂家的图纸上（如图2所示），要求矩形风管厂家按照船厂需求制作丝网风口，并将其安装在风管上一起供货，这样原本分属于两个厂家的产品集中在一个厂家完成。这样优化既减少由于缺乏统一标准造成产品间连接匹配问题，又减少了船厂建造过程中领货安装的环节，提高了生产效率。
3穿舱件管径优化
目前散货船上建空调通风系统所使用的风管规格有：DN80、DN100、DN125、DN160、DN200、DN250。在国际海上人命安全公约中，对于通风管穿舱件有着明确规定：穿越A级或B级舱壁时，穿舱件有效截面积小于或等于0.02时，穿舱件长度至少为200mm;穿舱件有效截面积大于0.02时，穿舱件长度至少为900mm。而对于DN160这一档穿舱件有效截面积约为0.020096，根据规范，DN160穿越A級或B级舱壁时，穿舱件长度应至少为900mm。
通过市场询价得知，DN160非绝热穿舱件价格为180元/m，DN160非绝热螺旋风管价格为28元/m，穿舱件价格远大于螺旋风管价格。除价格因素以外，900mm长穿舱件的设计放样布置难度远大于200mm长穿舱件。从成本控制及简化设计两方面的考虑，尽可能的减少900mm长的穿舱件数量是散货船风管的优化方向。在把DN160风管改为DN150之后，通风面积减小了12%。考虑到详细设计在计算通风系统时留有充分余量，所以用DN150规格的螺旋风管替换原有DN160系列，对系统风量分配及风管内气流流速影响并不显著。
所以散货船上建在前期详细设计阶段，使用DN150替代DN160系列风管，不但降低了风管采购成本，而且还简化了管路的布置，节约了大量的设计工时。
4 回风静压箱设置
国际海事组织（IMO）于2012年11月30日通过SOLAS修正案。该修正案中新增 II-1/3-12条噪声防护，将《规则》作为强制要求。相较于之前的《船舶噪声等级规则》，新《规则》对工作处所以及主要的起居、服务处所的可接受声压等级均提出了更为严格的要求。上建冷空通专业的中央空调通过风管将空调风送入到目标舱室，又将舱室内的多余风量送回中央空调.在如此的空气循环中，中央空调内部的风机噪声以及通风管道内部气流引起的噪声相互叠加，传到上建舱室内部。因此上建冷空通专业的噪声控制对于整个上建来说是相当重要的。
长久以来，为了降低中央空调传入舱室的噪声量，一般在送风末端会设置布风器。（如图3所示），布风器由两部分组成，包括静压箱和送风口。空调气流经过静压箱，噪声会大量衰减，有着很好消声作用。在多个船型试航阶段，某些公共舱室（如船员餐厅），在噪声水平测试中，时常发生噪声超标的情况。经过分析，这类公共区域舱室，一般都设置空调回风口，而空调回风口都是直接接入空调系统，未实施任何噪声控制措施，导致空调内部噪声借此通道传入舱室，造成舱室噪音超标。
借鉴空调送风布风器原理，船厂在回风末端，也可设置静压箱（如图4所示），声波在静压箱内多孔性吸声材料中传播时，因摩擦将声能转化为热能，从而达到消声的目的。不光如此，由于静压箱与管道间截面发生突变，利用这类突变及旁接共振腔等引起阻抗的改变，使沿着风管传播的声波向声源方向反射或在腔室内来回反射，声波相互抵消。利用上述原理，声波经过静压箱后噪声水平有着显著的降低。
5 结束语
本文对散货船上建冷空通专业的典型问题进行了分类介绍，并结合实际案例提出应对办法。在船舶上建冷空通设计中，有着很多的注意事项，这就需要设计人员能够加强重视，这样才能减少出现后期修改的问题。
参考文献：
[1]中国船舶工业总公司.船舶设计实用手册（轮机分册）.国防工业出版社.北京.1999
[2] IMO. 国际海上人命安全公约（SOLAS）[S]. 2012.
作者简介：
施晓磊，上海外高桥造船海洋工程有限公司，工程师;屠佳磊，上海外高桥造船海洋工程有限公司，助理工程师。