周曉葵
(中國船舶及海洋工程設計研究院 上海 200011)
船舶衛生系統是各類船舶上(包括各類軍用艦船、海洋平臺等)不可缺少的組成部分。衛生單元是集浴室、廁所、盥洗于一體的衛生組合艙室。在船上空間布置的允許下,除了中高級船員、高等客艙旅客、艦船軍官外,普通船員也可以使用這種衛生的、布置合理、舒適的衛生設施。
衛生單元的基本結構由鋼質框架或其他強度相當的框架、鋼板底盤、壁板和天花板及內部設備組成。
按安裝方式的不同,衛生單元分為整體型和組裝型。整體型衛生單元內部的衛生潔具、附件、五金件、門等均安裝完整,外部預留管系對接接頭及電氣接線盒,頂部安裝吊運耳環或支架,底部裝有調節螺桿。整個衛生單元是在工廠里預制加工好的,只需要運到現場整體吊裝,接通水源、電源即可使用。其安裝速度快、操作工藝簡單、內設標準統一、不易滲漏,但設計要求嚴密,對甲板層高有嚴格要求,對工廠安裝精度要求高。組裝型衛生單元的底盤、壁板和天花板在船上現場定位、合攏,內部設施及門框、門板也需現場安裝。組裝型衛生單元運輸方便,進艙靈活,不受船上分段合攏進度影響,對甲板層高限制程度較低,但現場組裝工作量較大。在造船周期越來越短,交船速度越來越快的環境下,整體型衛生單元是提高船舶內裝質量、縮短施工周期的重要工藝途徑之一,已得到越來越廣泛的使用。本文著重對整體型衛生單元的設計作詳盡闡述。
船用衛生單元壁板和天花板的材料,目前采用較多的是巖棉彩鋼板,防火、隔聲、隔熱、美觀且易于組裝。地板由底盤、地面加熱系統(按需要選擇)、基層敷料和面層敷料組成。底盤必須水密,一般采用厚度大于3 mm的鋼板或不銹鋼板。面層敷料又分瓷磚及環氧彩砂地坪等,其中瓷磚價位低、不褪色、施工方便,但較重;環氧彩砂地坪重量輕,折角處無縫圓角連接,美觀、不積污垢、衛生狀況好、防滑,但價格較高,施工需要特殊工藝,且平時要注意保養。因此,設計時需根據造價及船東要求靈活選擇。
根據船舶類型、噸位、人員類別、規格書及實際的艙室布置圖來確定衛生單元的數量、位置、外形和尺寸。每條船有不同的艙室劃分,衛生單元的外部尺寸也會隨之具有多變性。
衛生單元的內部設計要符合規范要求,人體工學要求,管系、通風和電氣各專業的要求及規格書,船東生活習慣要求等。為滿足較全面衛生需求,通常一個衛生單元的標準配置如表1所示。
配置也可以根據船東要求增減,比如電加熱器、置物架、沖洗龍頭及軟管等,也有安裝更高要求的真空馬桶,洗臉盆也可做成臺上盆或臺下盆。需注意的是,洗臉盆一定要帶S彎水封,以前就出現過有船沒裝S彎水封而返出難聞氣味的情況。
衛生單元的內部設備設計安裝要盡量符合人體工學的要求,充分考慮人的活動空間。單元內部通常分為廁所區、盥洗區和洗浴區,在設計衛浴設備空間及各類小五金的平面位置及安裝高度方面都應考慮到歐美人與亞洲人的身材差異。外國商船一般以北歐人的人體尺寸為基準,穿夾衣時最大的肩寬約560 mm,身體側面厚度最大約為385 mm。國內商船一般以日本人的人體尺寸為基準,穿夾衣時最大的肩寬約為515 mm,身體側面厚度最大尺寸約為335 mm[1]。國內外商船衛浴所需空間的具體差異參見表2,其他舾裝件應不妨礙坐便器、洗臉盆等器具的使用。

表1 衛生單元標準配置

表2 主要衛浴設備所占空間要求單位:mm
單元凈高方面通常取2 000 mm,盡量不低于1 900 mm;門的通孔寬度一般都取600 mm,至少為550 mm,具體依船上實際情況而定。
在船舶有限的空間里,衛生單元還要根據其所在位置,外部空間的限制而進行針對性的設計。所以,其外部尺寸也會有很多種,還可以整體旋轉90°、180°、270°后布置使用,可靈活應用。 若每個居住艙室保證一個獨立衛生單元有困難時,可以在滿足規范要求的情況下,采用兩室合用型衛生單元,即一個衛生單元有兩個門,能從兩個相鄰的房間分別進入,如圖1所示。

圖1 合用型衛生單元示意圖
檢修門有的開在內部(位于馬桶上方區),但一般尺寸較小,人員進出稍顯吃力。也有的檢修門開在外部三角區旁邊的內圍壁板上,尺寸可以稍大,方便檢修,一般此內圍壁板都在房間或走廊上。當檢修門開在走廊上,會影響走廊防浪扶手的安裝,因此在扶手布置圖中要注意避開檢修門,否則會將檢修門封住而無法打開。設計時都要事先考慮周到。參見圖2。

圖2 扶手與檢修門安裝示意圖
衛生單元的進水系統有冷、熱兩路進水管,通過卡套球閥分別與船上的冷、熱水管連接,再分為幾路水管,分別供坐便器水箱、面盆和淋浴。單元的水管一般使用內徑為?15 mm的紫銅管,殼體外部的熱水管需有隔熱包裹。排水方面,分為黑水管和灰水管,黑水管為坐便器的排水管,灰水管為淋浴/浴缸、洗臉池及地板沖洗的出水管。淋浴區和盥洗區各設一個地漏,應設置在疏水最佳位置,尾傾型船舶的地漏一般都沿船尾方向布置。地漏及洗臉盆的排水按管系專業要求,可以合并為一路出水,也可分開為兩路。黑水管和灰水管都是從坐便器后面的三角區接出,經由耐酸橡膠軟管和不銹鋼夾箍接入船上相應的管路。黑水管應具有強抗腐蝕功能。
衛生單元里面,照明系統有鏡燈和角燈。相對棚頂燈來講,角燈占地較小,通過接線盒與船上線路連接。棚頂上防水揚聲器有單獨的接線盒,鏡箱的開關上帶防水型剃須插座。除了熱帶航線的船舶外,一般船東都會要求安裝電加熱器或地加熱系統,也是通過單獨的接線盒連接。地加熱系統的溫控開關一般安裝在門的附近。電加熱器的按鈕或調節開關有些在上部、有些在側面,定位時要考慮到操作方便性,避免安裝在邊角處,對操作造成困難。
通風方面,為排除異味,會在天花板上安裝抽風頭,通過一段連接軟管,用不銹鋼卡箍與船上的風管連接。抽風頭一般安裝在坐便器上方。衛生單元的門一般都帶通風柵,為了美觀,也可將門下端留15 mm空隙作通風用。
整體衛生單元因為尺寸較大,在船上通常都是作為封艙件,在船體和上層建筑分段合攏之前必須吊裝上船。為減少返工及后期現場更改,衛生單元在船上的設計定位要考慮以下幾方面:
(1)衛生單元的管路部分分為進水和排水系統。進水管都是在單元外面緊貼其壁板的,從美觀上講,在單元里面看不到外露的管子,所以在設計定位時要計算好單元與艙室圍壁之間的距離,預留好管子的空間。
(2)衛生單元的門框要與艙室內圍壁銜接好。在生產標準化的目的下,一般門一側的圍壁外與艙室內圍壁的距離為50 mm(包含圍壁厚),還要去掉房間內復合巖棉板本身的厚度,也就是說門這邊圍壁上是不適合布置需要接水管的設備。若確實受艙室布置圖所限,必須有水管通過,則需適當加大門框厚度,但此情況應盡量避免。
(3)維修空間要避開甲板反面的強橫梁。坐便器的后方應留有維修空間,維修空間有三角形、長方形和梯形三種。目前船上出現較多的是三角形和梯

圖3 黑水管連接示意圖
(4)維修空間盡量避開鋼圍壁死角。這里所說的鋼圍壁死角指的是三角區兩邊都被鋼圍壁圍住。船上的施工流程一般都要先安裝衛生單元,再裝外面的復合巖棉板。反之,除非艙室布置中能做到三角區的尺寸較大,安裝工人可通過檢修孔進入,且有足夠的空間安裝水管、連接件及進行后期的檢修,否則會給施工造成很大困難。也有采用組裝衛生單元或散裝衛生單元,但這需要特別注明此單元的安裝階段及安裝方式,否則會大大增加船廠的圖紙量及人力、物力,故此僅為補充方案。
由以上分析可見,組裝式衛生單元由于施工程序復雜,一般在船上很少采用。整體衛生單元的材質、特點、內部及各相關專業設計和簡便的安裝定位方式,決定了其將是船舶內裝的發展趨勢,不僅提高了內裝水平和預舾裝率,也縮短船舶建造周期。在整體衛生單元的設計中,應根據規格書、艙室布局、造價及船東要求,靈活選用設備材質,在滿足管系、電氣、通風專業要求及使用舒適的情況下,靈活布置,并注意安裝定位。在船舶建造往單元模塊化發展的過程中,整體衛生單元應用技術漸趨成熟。形,俗稱三角區。普通情況下,由于艙室布置限制,三角區都不是很大,出水管能移位的空間不大。如果下水處的甲板反面頂上出現結構的強橫梁,則結構沒法斷開,也不允許在上面開孔,將會出現水管沒法接的情況。因此在設計定位之初,就要查看結構反面是否有強橫梁,提前避開,以免后期更改。參見圖 3、圖 4。

圖4 黑水管連接側視示意圖
[1]李慶寧.船舶內裝工程[M].哈爾濱:哈爾濱工程大學出版社,2002:136-153.
[2]中國船舶工業總公司.船舶設計實用手冊舾裝分冊[M].北京:國防工出版社,2002:554-562.
[3]中國船舶工業總公司.CB/T 3723-1995.船用衛生單元[S].北京:中國標準出版社,1995.