巴西里约热内卢奥运会—城市间短途快速轮渡“面包山”号设计

李炎锋++刘志荣++曾翠梅++刘明瑞

摘 要：本文介绍一艘全铝合金双体客渡轮的设计，该船的独特设计是其国际招标中标的基础，这些设计特点很好地满足了巴西2 000客位的城市观光旅客渡船的需要，并让旅客能从这温馨的渡船中感受到巴西政府对民众的人文体贴与关爱。

关键词：铝合金双体客渡轮；减震降噪；低碳环保；关爱旅客

中图分类号：U674.192 文献标识码：A

Design of Brazil Ferry P?o de A?úcar

LI Yanfeng， LIU Zhirong， ZENG Cuimei， LIU Mingrui

（Afai Southern Shipyard （Guangzhou Panyu） Ltd.， Guangzhou 511431）

Abstract： This paper introduces the unique design of an aluminum alloy catamaran passenger ferry. This design wins in the international bidding， meets the sightseeing requirements of 2 000 passengers in Brazil and allows passengers to feel the humanistic care and love of the Brazilian government.

Keywords： Aluminum Alloy catamaran passenger ferry； Vibration and noise reduction；Low-carbon and environment friendly； Care for passengers

1 项目简介

英辉南方造船（广州番禺）有限公司和来自22个其他国家的竞争者参加了巴西里约热内卢州政府的一个国际公开招标项目，经过严格考核与多重评审程序，英辉南方成功中标该项目的7艘2 000客位全铝合金客渡船的设计与建造工程，其中6艘以柴油为燃料，一艘配备柴油和压缩天然气（CNG）双燃料发动机，将在24～30个月内全部完成交付，目前已成功在巴西交付第一艘“面包山”号及后续各船（见图1）。该项目的成功中标，展现了英辉南方在全球铝合金造船市场的领先地位。

该项目为巴西2016年奥运会旅客运输服务的项目之一，用于里约热内卢及其卫星城尼泰罗伊市之间的水上交通服务。里约-尼泰罗伊客渡航线是西半球距离最长的城际水上航线，目前存在客流量迅速增长、船舶陈旧老化等问题，无法满足市民的出行需求。英辉南方设计和建造的这批客渡船将大幅度提高该航线的安全性和舒适性，国际一流的设计、优质的建造质量和舒适便利的舱室环境将使里约全体市民受益。

短途快速渡轮“面包山”号是一艘设计独特的中速铝合金双体客船。船舶首尾对称，在顶甲板设置有2个远离船中、具有最大视域的驾驶室，确保驾驶员具有良好的视野，方便船舶的安全靠港、停泊。流线型的船体带来良好的耐波性，能确保船舶的舒适性、安全性及高燃油效率。船舶外观为蓝白波浪纹路相间，突出轻快、明亮的海滨城市特点。

本船船体及上层建筑均采用船用铝合金焊接而成。

本船为全电力推进客渡轮，2台主柴油发电机组分别驱动2个全回转推进器，全船一共4个全回转、对转桨推进器。可由一人操纵，安全实现全速前行、后退、平移等多功能，任一驾驶室均能操纵全船4个全回转推进器，实现两岸停、离码头不调头航行，快速、便捷操纵船舶。

2 主要参数及技术指标

船 名 P?o de A?úcar（第一艘船名：面包山）

船旗国 巴西

船藉港 Rio de Janeiro

识别号 CN20141240328

船 东 State Department of Transportation

of the State of Rio de Janeiro of Brazil

造船厂 英辉南方造船（广州番禺）有限公司

船 级 BUREAU VERITAS （BV）

船舶总长 78.4 m

型 宽 14.4 m

型 深 4 m

满载吃水 1.75 m

航速（满载） ≥18 kn

全速回转半径 ～2倍船长

全速惯性急停距离 3～6倍船长（至怠速）、

2.5～4倍船长（至全速倒车）

总吨位 1 999 t

船舶主要噪声 驾驶室及客舱≤60 +3 dB（A）

该项目在招评标及建造测试验证过程中，船东非常关注这类浅吃水、全铝合金客渡轮的一些技术指标。比如：船舶的设计吃水及包含螺旋桨推进器等的最大吃水，就是这个吃水指标限制，淘汰了一大批投标者；而船舶的噪声指标更是苛刻，若无以往的设计经验和计算基础，将无法保证这个指标的实现，当然也就意味着无法进行可靠的应标。此外，船舶的燃油消耗指标以及船舶的综合布置和外观造型等，这些都是船东关注的核心指标之一，所有这些关键指标的符合性响应，是英辉南方在国际铝合金船艇竞标中的核心实力体现。

3 主要设备

（1）主推进发电机组

Caterpillar3512C-HD型船用柴油机2台，额定转速1 800 r/min， 柴油机额定功率1 628 kW。

（2）主推进发电机

型号：3512C-HD

功率：1 550 kW

转速：1 800 r/minendprint

电制：690 V，3P，60 Hz

（3）辅助发电机组

型号：C9

功率：215 kW

转速：1 800 r/min

电制：440 V - 60 Hz

（4）主要救生设备

救生浮具41只，每只容纳50人；救生圈10只；乘客救生衣2 200件（其中200件儿童救生衣），船用工作救生衣18件；火箭降落伞信号12支。

4 全船特殊设计

（1）对转全回转螺旋桨、电力推进设计：本船配置了4台对转、全回转螺旋桨，采用高效的电力推进，配以流畅的船体对称线型，使得燃油消耗完全符合船东的招标要求。对比其现有渡船，为船东节省大量燃料费用，实现船东提出的低碳环保设计要求，这是本船的一大设计亮点；

（2）浅吃水设计：在满足船舶强度的前提下，优化总体及结构设计，大量选用铝合金带筋板结构、槽型舱壁结构，严格控制重量，辅以合适的建造工艺，使船舶最终满足客户的浅吃水要求；

（3）合理的船舶总体布置和极具现代感的船舶外观造型及色彩设计：世界上有众多的双驾驶室客渡船，但只有让船东感觉是为其打造的“有面子”的特有设计，才是船东需要的服务；

（4）全船噪声控制：机舱远离客舱区布置，并采用双层隔音减振设计。在机舱结构围壁上敷设特殊隔音棉材料，在结构围壁和机器设备之间安装了专用吸音、隔音罩板，机舱底部采用SYLOMER作减震结构，主要机器采用公用底座和高减振复合底座，使机舱设置成具有双隔音层的箱型结构，这些措施可有效减少机器设备舱的噪声结构传递，同时对机舱的进出风口均采用消声设计，减少机舱噪声及其振动对外的传递，使得客舱、驾驶室等处所的噪音满足船东要求的噪声等级，全船具有良好舒适性，这正是英辉能中标的重要原因之一。

（5）客舱外门设计：在满足风雨密性要求的前提下，上下两层的客舱前后旅客进出门均设置为摇控自动开启，减少了靠码头时船员操作开门的时间，从而缩短旅客上、下船的时间。 图2为李克强总理在“面包山”轮上主持座谈会。

5 关爱旅客设计

基于巴西国内法规的特殊要求及对旅客的关爱考虑，我们定制了不少关爱旅客的设计。

（1）门槛斜坡：主客舱的前后主门和侧面通道门，在其门槛上设置了满足巴西法规要求的大斜度斜坡，变成无门槛、无障碍的连续通道设计，方便全体旅客特别是残疾人士上下船；

（2）肥胖人以及残障人士专用座椅及位置：在客舱内为肥胖人士、残障人士设置了专用的座椅及其位置，配置专用的安全带；

（3）盲人通道及其标示：在客舱区及旅客上下通道、走道、卫生间等处所，为盲人设置了专门的标识及符号标志，具有连续的通道标识，让盲人可实现安全上下船和找到合适的座椅位置；

（4）残障人卫生间呼叫系统：在残障人卫生间设有紧急呼叫按钮及拉绳，门口设报警声响器，驾驶室设报警应答器，保证残障人士在卫生间的任何位置均能拉响求助声响器；

（5）自行车存放支架：本船设置了立式、水平式的自行车存放支架，可以满足不同旅客的出行需求；

（6）甲板舱盖的平置式设计：在满足船舶密性安全的前提下，该船的主甲板及上甲板客舱，整个甲板面都没有突出的舱口盖，全部设置为平置式舱口盖，保证了旅客的行走安全；

（7）全船中央空调设计：相比普通的渡口渡船，该船客舱设置了中央空调以及客舱自动新风换气系统，这一设计得到了客户及旅客的极力赞赏。

6 结构设计

本船采用双体船形式，有中央连接桥和左右两个片体相连，在满足总纵强度要求下，大量选用铝合金带筋板及槽型舱壁结构，大大减少了船体材料，减轻船体重量，这对高速船及减少燃油消耗非常有利。通过全船有限元设计计算，优化具体的肋框及甲板横纵梁结构设计，既满足强度要求，又降低结构重量。

上层建筑为旅客的活动区域，在结构方面充分考虑尽量增大空间和人性化设计。舷侧是肋框形式，中间均采用立柱作支撑，立柱与座位巧妙布置，给旅客活动提供舒适的无障碍感。

7 消防及空调安全设计

本船配备了2台消防泵，每一台消防泵都可以满足全船消防要求，互为备用。每层甲板及舱室、客舱区均设置消防栓，消防水射程达到15 m以上，每个区域可实现同时有两股消防水覆盖，不仅满足BV船级社要求，同时也满足巴西海事及船东的特殊要求。

机舱区域设置了CO2灭火装置，CO2释放时在驾驶室和相应机舱都会有警报响起。启动CO2系统以后，相应机舱的通风将会停止，进风和排风防火风闸都将自动关闭。其他安全消防系统均严格按照船级社要求配备。

空调系统：全船每个工作舱室、客舱都配备了空调系统。驾驶室处所、船员处所、乘客处所、机舱、泵舱和有限空间都提供了机械通风。乘客和船员处所要持续提供至少每人每小时17 m?的新鲜空气。新鲜空气的新风机组可以根据客舱室内CO2浓度自动启动。空调及新风系统的设计体现了对旅客空气安全、舒适的充分考虑。

8 电气设计特点

本船推进系统由2台船用柴油发电机组提供，每台发电机组的额定功率为1 550 kW，分别驱动2台700 kW的全回转推进器。在前、后驾驶室均设有推进控制系统，控制方式可通过一键转换，操作方便、快捷。船上航行灯、信号灯随推进控制方式的转换同时转换首、尾方向，避免了船员再次人为操作的繁琐。

船上另设置2台柴油发电机组，供电给全船其他设备、日常生活用电。

涉及航行安全、机器设备的故障监测、报警采用综合监测的方式，在前、后驾驶室均能掌握全船的监测点、报警点，操作界面采用先进的触摸屏形式。

乘客处所的照明采用先进可靠的LED灯具，即节能又美观，方形的外观与天花浑然天成。

航线按BV规范要求属于内河航区，但是考虑船舶实际航线为内陆海域，导航、无线电设备按A2海区进行配置。船上设GPS、AIS、X-band雷达、电罗经等导航设备，设VHF、NAVTEX、雷达应答器、应急示位标、手持VHF等无线电设备，保证船舶航行安全。

设有专门的娱乐系统，由电视、DVD组成，与公共广播相联。可通过全船的广播系统向乘客放送背景音乐，播放DVD，为旅客提供舒适愉悦的旅途。

9 结语

全铝合金客渡船是船舶市场的一个小的分支，虽然其尺度和吨位相比大型游轮或三大主力船型而言很小，但铝合金船相比钢质船、玻璃钢船等有其独特的优势，比如环保性、综合经济性等，在国外特别是欧美等发达国家取得了良好的发展，无论是大型的客渡轮或是小型的工作艇、巡逻艇，甚至诸如导弹快艇、军用高速运输船等方面，都得到了很好的应用。因此，期待通过我们与业界的共同努力，切实提高和改进铝合金船的设计及建造技术，将铝合金船能更好、更多地服务于经济和国防建设。endprint