预制模块化舱室单元的技术特点及应用

孙新峰

（江苏海湾电气科技有限公司 南通226000）

引 言

进入21世纪以来，全球造船业得到了极大的发展。其中，中国造船业也逐渐发展壮大。但是由于全球金融危机的影响，2008年9月开始，全球造船业进入了低迷期，散货船、集装箱船、油轮的需求量明显减少，传统船型发展也因此遇到瓶颈［1］。另外受海洋开发热潮的影响，许多国家都加大了对海洋资源的开发及利用；许多船东也因不看好未来几年的航运市场，纷纷向海洋工程方向发展。此外，人们对高品质生活的向往，也推动了大型海上工作、生活平台及大型豪华邮轮的建造。

因为大型平台、邮轮的人数及舱室多，对舒适性要求较高，所以传统的造船工艺面临极大的挑战。因此，在新环境下，预制模块化舱室单元应运而生，将有效地解决以上问题。

1 预制模块化舱室单元的由来

早在20世纪二三十年代，美国就已经提出了模块化设计和建造船舶的设想，并逐步付诸实施［2］。之后经过40多年的发展，模块化造船方法在国外得到了广泛应用。德、美、英、法、俄罗斯、日本、挪威、丹麦、芬兰等众多工业国家在模块化造船方面都取得了很大的成就［3-4］。其中，芬兰的Kvaemer Masa-Yards等欧洲船厂普遍采用预制模块化舱室单元（PMCU-Prefabricated Modular Cabin Unit）技术建造大型豪华邮轮的居住舱室，并取得了显著成效［5］。

目前做预制模块化舱室单元比较有名气的芬兰STX公司，在豪华邮轮建造领域有着无可争辩的霸主地位。国内方面，一些复合岩棉板厂家也陆续引进预制模块化舱室单元的技术，如华南建材（深圳）有限公司、江苏海陆科技股份有限公司、伊纳克塞（南通）精致内饰材料有限公司等，但是国内厂家的市场份额占有量远不及国外厂家，且无一是用于大型邮轮项目的（以海工平台居多）。

2 传统舱室现场作业的局限性

由于船舶舱室的建造涉及到许多专业的工种，且工种之间需要较高的协调性，船厂监造部门需统筹安排各项工作。一般而言，舱室作业主要分为：绝缘材料施工；甲板敷料的施工；壁板和天花板安装；地板或地毯的敷设；系统管路（通风管路及水管管路）和电缆的布置；壁板上开关、插座和天花板上灯具、布风器等的开孔及安装；木质或钢质家具的安装定位；踢脚线、顶角线、纺织品的安装等。就传统的施工建造顺序而言，舱室作业在上建模块区域就开始施工，经过上建吊装、合拢等工序，最后会在交船前完成相关工作。以一般的散货船为例，此工作会持续3～4个月左右的时间，工期较长。劳动环境恶劣、人员劳动密度比较集中，然而面对当今交船周期短、建造质量高、环境污染小、船东对生活区装修要求高等情况，传统的施工模式及方式存在很多问题和不确定因素：

（1）施工时间长，施工项目多，不利于管理。

（2）施工项目多，易出现工种作业时间及地点的冲突及工种之间等工现象的出现［6］。

（3）因许多材料都是现场施工，安装过程中浪费比较严重，浪费程度与现场工人的掌握技能程度有直接关系。另外，为满足现场的5S管理要求［5S即整理（SEIRI）、整顿（SEITON）、清扫（SEISO）、清洁（SEIKETSU）、素养（SHITSUKE）］，切割后的剩料、废料需及时清理和处理。

（4）施工过程中，现场工作坏境恶劣，尤其在岩棉板切割过程中，会产生大量的粉尘和金属碎屑。

（5）为确保施工质量，需要有现场经验丰富的技术人员进行指导施工［6］，而且施工质量与工人的技术水平有直接的关系。

在高效、节能、环保的造船理念影响下，传统舱室施工作业模式的弊端日渐显露出来，尤其在造船行业处于低迷的阶段，如何控制成本、提高效益，是船东、船厂、配套厂家迫切需要解决的问题。

3 预制模块化舱室单元的组成及安装

预制模块化舱室单元主要由卫生单元、壁板系统、天花板系统、防火门、家具系统、通风系统和电气系统等组成，其主要的制造及施工流程参见图1-图6。

图1 卫生单元定位、安装壁板系统、舱室门系统

图2 安装天花板 、家具 、风管、电器系统

图3 预制模块化舱室单元的存储及运输

图4 预制模块化舱室单元的吊运及定位

图5 预制模块化舱室单元的安装

图6 连接管路（水管、通风、电路）并调试

4 预制模块化舱室单元的优越性

在了解预制模块化舱室单元的组成后，应用该工艺进行船舶舱室施工，具有与传统舱室现场施工无法比拟的优势：

（1）在前期的设计阶段，运用模数化设计有利于产品的标准化［6］。

（2）考虑到后期舱室的运输和吊装，预制模块化舱室单元在设计时就已考虑内部及外部的加强方案，比传统的舱室更加牢固、结实。

（3）由于预制模块化舱室单元各房间独立存在，房间的隔音效果比传统舱室要好。

（4）可以选用单面钢板式的岩棉板（正面贴塑钢板+岩棉+反面铝箔）来取代传统的双面钢板式岩棉板（正面贴塑钢板+岩棉+反面镀锌钢板），可以减少钢板用量，减轻自身净重。

（5）由于舱室吊装的特点，舱室内的家具一般以铝蜂窝家具为主，强度较好，比传统的木质家具减轻1/3左右。

（7）所有的产品都在配套厂家的厂房、车间内进行标准化的生产、制作、安装，其制作、安装质量均能得到有效保证，避免由于现场工人技术水平不同，导致舱室的质量参差不齐。

（8）整体安装灵活方便，工期大幅缩短。

（9）减少了船厂的工作量，减少了剩料、废料，改善了施工环境，易于船厂的5S管理。

（10）减少了船上混乱的工种交叉作业，提高了生产效率；在目前人工成本持续攀升的情况下，减少现场工作量的同时，可明显降低舱室的安装成本。

（11）整体舱室的安装周期缩短，可提高船厂船坞、码头的利用率。

5 预制模块化舱室单元的局限性

尽管预制模块化舱室单元具有很大优越性，但在实际应用过程中，还存在一定的条件限制：

（1）为了便于实际生产及安装，在前期设计阶段，就必须对舱室进行模数化设计，房间的规格相对统一，形式相对单调［6］。

（2）在布置PMCU的钢甲板需尽量避免梁拱及抛势，否则后期舱室定位、垫平安装的工作量较为繁琐。

在新媒体时代，记者型主持人更应当提升自身的媒介素养，树立担当意识，坚定自己的理想信念，旗帜鲜明地拥护党的纲领，在这个“互联网+”时代，受众的要求和选择会越来越多，再加上新兴的公民记者对新闻真实性的挑战，记者型主持人更应当找准自身的定位和责任，在宣传的过程中以正面宣传为主。通过运用新媒体技术以及自身的专业优势，敏锐地观察身边的小事，把对人的关注延伸到那些被人们忽视的人和事身上。

（3）船体结构要尽可能避免设置立柱或钢围壁，这就对甲板底部的横梁及加强提出了更高的要求。

（4）在前期设计，就需要考虑预制模块化舱室单元的吊装运输方案。

（5）在吊装及运输舱室的过程中，船体结构需要提前开好工艺孔，其大小往往会取决于预制模块化舱室单元的大小，前期结构设计的时候需考虑。在吊装完成后，还需将工艺孔补上。

（6）因预制模块化舱室单元安装的需要，舱室顶部与船厂的风管、电气线路、灯具、布风器的安装都需要足够的安装空间。这对结构的层高要求比一般情况要高出将近500 mm。

6 实际使用案例

表1为预置模块化舱室单元的实际使用案例，以STX芬兰公司近10年主要业绩为例。

表1 芬兰STX近10年业绩

从表1可以看出，预制模块化舱室单元的使用主要还是以海工平台居多。豪华邮轮的订单量虽没有海工平台多，但是一艘豪华邮轮的舱室需求量有上千个，其数量超过几个海工平台使用量的总和。

图7、图8是几个工程案例的参考图。

图7 挪威国家石油公司Troll气田钻探平台

图8 海洋绿洲号豪华邮轮

从表1中可以看出，2艘豪华邮轮的舱室总数量达到3 953个，这还不包括船上工作人员的居住舱室。一艘常规豪华邮轮的舱室总数量约为普通海工平台的10倍、普通船型的35倍左右（散货船以定员30人为例），建造豪华邮轮、海工平台，其创造的经济利益和效益是普通船型所无法比拟的。

7 结 论

近年来，中国的造船技术迅速发展。许多海工平台陆续建造成功，这些都为预制模块化舱室单元的应用提供良好的发展和使用前景，但同时也对预制模块化舱室单元的技术水平提出更高的要求。我们只有在现阶段大力发展预制模块化舱室单元技术，才能为后期大规模应用做好充足的技术储备。

现代船型越来越追求安全性、稳定性、经济性和舒适性，预制模块化舱室单元完全符合发展潮流和趋势。遗憾的是，我国至今尚未成功接单并建造一艘豪华型邮轮，相关的豪华邮轮建造技术和工艺也一直被西方造船企业所垄断，中国品牌的预制模块化舱室单元应用于豪华邮轮也是障碍重重。这无疑是中国造船业的重大缺憾，但相信这一缺憾定可在不久的将来得到弥补。

［1］ 王洪增.金融危机背景下中国造船业国际竞争力研究［D］.山东青岛：中国海洋大学，2010.

［2］ 李加亮，王越.模块化造船的现状及未来发展趋势的思考［J］.中国水运，2013（3）：3-4.

［3］ 孙龙泉.船舶舱室模块化的研究［EB/OL］.2014-8-1.http：//www.docin.com/p-270378988.html.

［4］ 董炜，赵虹，王威.大规模定制下模块化造船技术概述［J］.船舶，2012（5）：81-84.

［5］ 王金娥，曹红梅，李兰美.模块化造船技术应用综述［J］.造船技术，2013（5）：1-4.

［6］ 李勇.预制模块化舱室单元技术及其在国内造船业的应用前景［J］.造船技术，2007（4）：20-22.