邮轮住舱送风末端装置配置分析

邮轮住舱送风末端装置配置分析

卢明

上海市安装工程集团有限公司，上海200080

[摘要]大型邮轮设计建造复杂，其中包含数量庞大的住舱，合理配置住舱送风末端装置是大型邮轮服务好乘客的重点。本文首先通过单线图介绍了邮轮住舱送风末端装置工作原理，根据设计原则和施工工艺要求，送风末端布置在住舱顶部的空间位置，也给出了安装节点图和工艺要求。配置方案中还考虑了邮轮噪音和防火要求，以使乘客更加舒适安全。

【关键字】邮轮；住舱；送风末端装置；配置

前言

大型邮轮是一座移动的海上五星级酒店，里面有上千间房间可供四千多名乘客居住，为了达到舒适性的空间环境，空调系统中送风末端配置必不可少。对于邮轮住舱区域，是乘客得到良好的睡眠和休息的重要处所，为了让空间环境达到令人满意的要求，就要特别重视住舱送风末端装置设计方案和空间布置，在配置送风末端时还要考虑振动噪音的影响和防火等级的要求。合理地安装节点和空间布置将提高现场施工的便捷性，降低施工成本。

1.邮轮住舱及风管系统布置

邮轮典型预制住舱结构尺寸见下图。

图1 住舱俯视图

图2 住舱侧视图

邮轮典型住舱的外轮廓尺寸5455X2770X2100，邮轮典型预制住舱的内部家具分布有一张双人床、衣柜、梳妆台、电视柜和异型的卫生单元，入门的左侧为住舱风机盘管。根据典型住舱的容积及人员数量来计算所需的热负荷及新风量，通过风量大小来选择多大的送风末端装置（即布风器）及配套风管。再结合实际建模中舱室的上方空间条件，来调整送风末端装置的位置。有了末端装置大致的点位，还需要风管来连接末端装置和设备，风管走向和分布也是本设计的关键。

如图1所示为截取的部分住舱风管单线图，该图纸为风管详细设计图纸，生产设计人员将引用详细设计图纸来三维建模，根据风管单线图的设绘：实线是送风管（带保温绝缘），虚线为抽风管（非绝缘），带点虚线为回风管（非绝缘），三根实线是送风管钢管、三根中间是虚线的为抽风管钢管、三根中间带点虚线的为回风管钢管。半黑半白的圆圈为风管起始点，在船员房间布置房间布风器（如图9）、在走廊布置乘客走廊布风器（如图8）和乘客走廊抽风头（如图7）、在厕所单元布置厕所抽风头（如图6）。单线图上还会标注风管的防火等级要求，对于A60防火等级，绝缘采用60mm厚的岩棉。厨房区域之外的厨房抽风管应为3-5mm厚的钢风管，并涂环氧油漆。用于空调送风系统的矩形风管的保温绝缘厚度统一为25mm厚玻璃棉。

较大的风管还会布置防鼠网和检修门,这是由于室外空气经中央空调处理时，大多数粗精效过滤网仅能过滤3um以上的悬浮颗粒物，其微细颗粒物则随风直接进入风管，而风管内表面实际粗糙度远远高于微细颗粒物的大小，因此，这些微细的颗粒物随着空气与风管内壁相互碰撞摩擦产生静电吸附越积越多，从而导致风管内壁的粗糙度越来越大，灰尘黏附加速进行，如此长年累月形成较厚积尘。风管上开设检修门以便定时清洁内部的灰尘或垃圾。

图3 住舱区域单线图

空调系统工作原理，其中包含有风系统工作原理、水系统工作原理、盘管系统工作原理等。空调新风系统是AHU吸入室外新鲜空气，并经过过滤降温除湿后由风管送入每个房间，这时的新风不能满足室内的热湿负荷，仅能满足室内所需的新风量，随着室内住舱风机盘管处理室内空气热湿负荷的同时，多余出来的空气通过AHU回风机按阀门的开启比例一部分排出室外，一部分返回到进风口处以便再次循环利用。住舱风机盘管工作时吸入一部分由AHU处理后的新风，再吸入一部分舱室内未处理的空气经过混合处理后，由风口送出能够吸收舱室内余热余湿的冷空气，使舱室内温湿度达到所需要的标准，如此循环工作。邮轮住舱送风末端装置虽然只是在设备的末端，但与乘客最近，关乎着整个舱室空间的空气舒适性，如何让末端送风装置送出的气流场均匀合适，是配置设计方案的关键点。

邮轮住舱配置送风末端装置也要考虑防火方面的要求。大型邮轮防火基本原则为以防为主，是整个豪华邮轮消防安全的基础。对于大型豪华邮轮这样的巨型客船来说，其整船包括上层建筑以及甲板舱室必须以“A-60”级将其分割成许多主竖区。阶层和壁龛应保持在最低限度，同样也严格按照“A-60”级将其分割。如果在被主竖区分割的一面为开敞甲板、卫生间等类似的场所、没有发生火灾危险的舱柜，则该主竖区可以是“A-0”级别分割。

大型豪华邮轮上在其每层甲板上划分后的主竖区的平均长度不应超过40m，若为了使水密分舱的舱壁和主竖区的端壁相同，抑或为了能提供一个大型公共处所，则可将主竖区的长度和宽度放宽至48m，但对于豪华邮轮上每一层甲板上主竖区的面积均不可超过1600m²。

根据SOLAS的法规定义，豪华邮轮上使用到的上述不燃材料囊括了天花板、衬挡、壁板、挡风条以及绝缘材料等，其中尤其是壁板、天花板及绝缘材料被广泛应用在豪华邮轮上。

除了上述提到的不燃材料，其余的内装材料基本都可以归结为可燃材料。可燃材料在豪华邮轮上的应用极其广泛，全部“A”、“B”、“C”级分割上的嵌条、装饰物、装饰板及贴面（例如：陶瓷薄片、装饰性木纹板以及PVC膜等，需符合艺术设计的装饰材料选择要求，并具有较强的可定制性），另外还有壁板系统上的油漆、清漆等涂料，地板覆盖物及甲板基层敷料等。

围壁板以及天花板上的装饰表面材料，需要具备可燃性，主要体现于对最大发热值、可燃材料总体积的计算结果需满足SOLAS规定的要求上，同时需要符合表面低传播性和烟毒性相关规定。配置送风末端装置时风管要敷设相应的防火绝缘，减少自身发生火灾和传播火灾的可能性。

2.送风末端装置选型和布置

末端装置指的是一些服务不同处所的布风器。布风器由静压箱和散流器组成。静压箱用来稳定静压，散流器改变气流的方向，送风气流更加分散，让空间气流分布均匀合理。如下图为某种布风器具体结构尺寸图。邮轮风管材质的选择上，主要分为三种包括镀锌板（白铁皮）、钢板和不锈钢板，布风器也有相应的材质与其相匹配。末端装置主要包括厕所抽风头、乘客走廊抽风头、乘客走廊布风器、房间布风器（带风机盘管）。其标志如下图所示：

图4 双风管接口布风器                     图5 散流器

图6 厕所抽风头                      图7 乘客走廊抽风头

         图8 乘客走廊布风器                  图9 房间布风器（带风机盘管）

   邮轮风管走向布置原则是生产设计的重中之重，风管要走在天花板和甲板之间，可以穿结构的减轻孔或者走在结构大梁底下。距离要求是风管不能碰到甲板绝缘，包括球扁钢的绝缘。风管与天花板的距离要大于C值100mm。住舱送风末端装置设计方案如下图所示：

图10 船员住舱厕所抽风头安装节点图

图11 抽风头模型

如图6，蓝色为天花板，白色为抽风头下表面，抽风头下表面要贴天花板下表面，红色线为风管中心，预绝热风管直管段中心距离天花板下表面至少205mm，预绝热风管为125mm和100mm的尺寸。预绝热风管直管段要有400mm。抽风头用DN125mm。如图7，蓝色为天花板，抽风头下边缘贴天花板下表面。

图12 送风末端布置图

图13 带电加热布风器

图13是一种带加热装置的布风器。布风器内部有隔音棉覆盖，消除气动噪音，来达到静音的效果。布风器的内部还加了一块隔板，布风器的出风口是一个多孔的散流器，由四个边角上的螺栓固定。由两个进风口组成的布风器，可通过两个进风口的风量和进风的温度，混合均匀后，最终调节出风口的风量和温度。

图14 螺旋风管与布风器的连接图

图15 静压箱安装节点图

布风器和螺旋风管的安装节点图，如图所示，布风器进风口处有一节软管，使用夹箍固定，软管要和布风器的进风口尽量对中安装，较少气流的振动对风管接口处的破坏。布风器的本体通过螺杆和角钢吊装在结构的筋上，螺杆的安装可自由调节安装的高度，静压箱的支架由多孔角钢搭建，螺杆与角钢连接固定。

送风末端即布风器设计安装要求参照工艺文件Q/SWS YV MC-043I-602A-2019空调通风关于振动噪音设计和安装要求，满足住舱噪音分贝要求。对于居住舱室的噪音极限值需控制在60分贝以下。

HVAC 系统产生振动和噪音源主要有：空调压缩机(冷水机组)、风机、空调器和单位空调 、风管内空气流、布风器、风箱（风栅）、槽型风口、末端风栅 、冷水管和热水管。噪声有两种传播途径，一种通过空气传播，为空气噪音，其特点是向外辐射透过一切可能通道向其他舱室传播。另一种通过结构向外传播，称为结构噪音，其特点是结构与结构的传导，再传递到空气中，转变为空气噪音。

对于舱室单元天花顶部的通风末端装置，可在管路中间设置调风门，限制风管内风速，保证进出口风速在3m/s到4m/s内，避免通风末端的啸叫现象。连接的风管还（风管、结构风道）设置有消音器。大的风管弯头设置导风板，减少气流对风管的冲击，让气流流动更加顺畅，以减少结构振动噪音。在风管或结构风道外表面包扎消音材料，支架上安装减振垫子。现场施工时注意软管拉直问题，建议适当留有一定距离，振动会撕裂管子，偏心较大风管可以按照现场情况调整对中。严格落实现场的减振降噪施工工艺，保证后期的噪音测试检验合格。

图16 邮轮住舱送风末端装置配置设计方案

如上图为邮轮住舱送风末端装置最终的配置设计方案，送风末端装置放置在房舱居中的位置，静压箱的进风口有软管相连接，再连接螺旋风管，拐弯后经过衣柜，变径成扁圆风管与风机盘管相连接，钢制风管与风管之间通过自攻螺丝固定连接，在连接的间隙处还需打上密封胶密封。

5.末端装置现场安装施工及调试

布风器制作工艺：布风器加工使用的材质由不锈钢和镀锌薄钢板，板材折叠和点焊成形固定，内部敷设隔音棉，也有在内部加装电加热盘管。外表面还可敷设防火棉，散流器还要喷涂不同的环境油漆。

图17 下凹型布风器

布风器安装，既要实现功能性也要保证美观性，在布置一些点位时，布风器的上方是结构的大梁，天花上方空间有限时，方形的静压箱箱体有可能会和结构大梁相碰，所以可采用上图下凹的静压箱结构。天花板和布风器的布置要考虑美观性，天花的分割要对称，不要破坏天花的造型。如下图为现场安装的情况。

图18 双风管静压箱安装

图19 散流器和厕所抽风头

图20单风管静压箱安装

图21 风量罩

静压箱出风口需测量风量及噪声。风量罩测试风口风量存在很大局限性，无法与风口适配。热敏风速仪测试风口风量，测点风速波动大。毕托管+微压计测试风口风量，每个风口处要打孔，且无理想的定位，每个风口处打孔也不现实，现场好多位置无打孔条件。建议用叶轮式风速仪测试。用噪声仪测量静压箱出风口处的噪声，如果噪音超标，更换更高等级静音静压箱。

总结

本文分析了大型邮轮典型住舱送风末端装置配置设计及施工过程，依据住舱送风末端的结构图纸和安装工艺要求，同时兼顾了配置过程噪音控制设计要求和防火控制要求，设计了典型住舱送风末端布置图。依据布置图走向，放置模型的空间位置，消除与其他专业的干涉，还需结合施工工艺指导现场施工安装，提高施工的准确性，减少不必要的返工，降低施工成本。送风末端的风量测试仪器和报验也在本文中提及，为最终的风量调试工作做准备。

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通讯作者：卢明（1981.01-），本科，工程师，Email:525492787@qq.com