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摘要：船舶机舱作为全船的核心区域，汇聚了船舶的动力装置及大部分重要设备，因而机舱部分的顺利运作，成为评价船舶安全性能的重要指标之一。随着货物运输量的不断增加以及科学技术的发展，船舶所能承受的重量及相关的功能以及自动化的程度也在不断的创新与优化。同时，由于船舶的通风换气的系统是维持船舶得以正常平稳运行的关键系统，因此，就需要对船舶的通风系统的设计及构建进行检验，以此来保障船舶得以稳定的工作。本文就柴油机船舶机舱为例，对柴油机船舶机舱通风设计中若干问题进行分析。
关键词：柴油机船舶；机舱通风；设计
前言：
机舱通风设计计算是船舶设计的重要组成部分，风量的计算是风机选型和风量区域分布的基础，总风量的计算应确保总风量足以满足所有设备的散热和燃烧的需要。在系统设计中，附件的选型应合理，以满足船级社和国际惯例的要求。管道及附件应采用合理的风速，使系统管道阻力与风机功率相匹配，必要时应计算风阻计算。系统设计应确保设计总风量能够达到设计值，并可通过现场风量测量，使各区域的风量均可通过调节装置达到设计值。
1船舶机舱通风系统设计意义
机舱需要良好的通风和通风，才能提供合适的工作环境。船舶的工作环境是指舱室中制冷器冷却下的环境温度、大气压力、温度、和湿度。随着时间的推移和环境状况的变化，进入机舱的空气量也会有所不同。例如，如果机舱温度过高，空气密度就会降低，那么柴油机增压喘振的概率就会增加，相应的工作负荷也会增加，这在一定程度上会妨碍机器的正常运行；反之，温度如果过低。空气密度增加，燃烧功率也会增加。由此可见，过高或过低的温度会导致机械不能正常使用，因此将环境温度控制在一定的温度范围内是非常有必要的。要达到这个目的，前提就是机舱能保持正常的通风。
另一方面，机舱内各种仪器对温度的要求也不同。由于各仪器的灵敏度和精度都有一定的适用范围，随着环境的变化，当适用条件超过上限或下限时，仪器无法准确测量读数，甚至出现失控现象。另外，机舱是需要有相应的工作人员进行操作的场所，人类能够耐受的温度、湿度以及各种气体成分的含量也是有限的。如果机舱内的温度和湿度过高，空气中含有各种有害气体，会导致工作人员将无法再从事正常的工作。
2船舶机舱通风系统的设计流程
机舱通风系统对船舶上很多仪表、仪器的使用都产生很大的影响，因此，对其进行设计之前应该做好完整的方案，其设计的流程如下：
首先，确定所需的通风量，需要考虑两部分，一是设备燃烧所需的通风量，二是散热装置所需的空气量。机舱的总通风量应至少为以上两部分相加之和。然后，需要根据计算的风量选取风机，机舱风机选型一般选取轴流风机，轴流风机具有效率高、体积小，安装维护方便以及方便正反转操作等特点，若机舱采用机械通风，一般选用2-4台等风量风机以保证风机能够及时输送新鲜空气，排除机舱内的废气。若机舱采用自然通风与机械通风结合的方式，此时风机的风量应为总通风风量与自然通风量的差值。在风机布置在室外时，应设置相应的保护装置，以避免触电。最后，需要确认风管的布置以及风管的尺寸，结合风量传输的大小，风阻的大小以及风管的形状变化，科学地计算选取出风管主管路以及各支路的尺寸，并要合理分配风量，通常采用重点局部通风，将新鲜空气送至高温处以及主要的工作场所。同时应避免将风直接吹到机器本体，防止产生热应力或其他一些不良影响，并保证各个区域的风量都足够且风阻平衡，能够形成良好的内部空气循环系统，防止机舱温度过低或过高，影响设备的正常运行以及工作人员的舒适程度。
3船舶机舱通风系统设计要点
3.1风量计算
在机舱通风计算中，设计人员或船东对锅炉风量的计算常常存在误解。锅炉通常布置在机舱平台或机舱内.当放置在平台甲板上时，对风量的计算是毫无疑问的，应包括燃烧和散热所需的总空气量；当锅炉布置在舱内时，许多设计人员通常只计算燃烧所需的空气量。散热所需的空气量被忽略，而船东如果不了解计算标准，就会要求燃烧风量和散热风量都要计算。造成上述情况的根本原因是缺乏对标准的深入研究。在标准中，只给出了锅炉所需要的燃烧风量如何计算，并没有做任何额外解释；而在“计算锅炉散热所需的风量”中，有一项说明，即“位于机舱棚和烟囱内的排气管和锅炉可以不必考虑”，这样就容易导致设计者的硬套标准，只对燃烧风量进行计算，而不计算散热所需的风量。事实上，标准中已明确说明，对于机舱和烟囱内的所有设备，设备散热和燃烧所需的风量都可以不用计算，因为机舱的通风通常是机械送风和自然排风。会有大量的风量经过烟囱，然后从烟囱上的百叶窗流向室外，这一部分风量显然足以确保锅炉燃烧所需的空气量，并对锅炉进行冷却散热。这里的讨论仅限于严格执行标准的情况下，如果各方经协商同意将燃烧和散热所需的空气量计入总风量，则在实际工程中也是可行的。
3.2通风进出口
机舱属于A类机械处所，规范中对A类机器处所的通风有明确的要求，即应保证在任何海况下均有充足的通风以保证机器的安全运行和船员的舒适。所以，机舱各通风口应保持常开，不需要再加装风雨密关闭装置。
从防火的角度来看，根据SOLAS的规定，通风系统的所有主要通风口都应能从所通风处所的外部进行关闭。经过对规范的明确理解，可以得知机舱的通风出风口不需要配备风雨密关闭装置，但防火关闭装置是必不可少的。机舱的通风口通常配有百叶窗，加装防火关闭装置最简单的方法就是是直接安裝一个盖子，但仍须考虑以下几个方面（1）是否方便操作，特别是在烟囱上布置的排风百叶窗；（2）布置空间是否充足，因为这个盖子通常尺寸较大且需要保持常开；（3）百叶窗铰链的强度是否满足要求，百叶窗的尺寸较大时，对铰链强度的要求也较高，必要时必须与百叶窗制造商确认。此外还有以下几种防火关闭装置：对于进气口，由于风机通常都布置在风机房内，风机房围壁上可装无盖的百叶窗，而将防火关闭装置安装在风机的入口或出口处。操作方式一般是气动或电动的，不做要求时也可以手动操作。对于机舱出风口，可以通过调节百叶窗的叶片的方法来关闭百叶窗，通常是气动或电动的，同时也可以手动操作，手动操作可以通过钢丝绳和滑轮等部件来实现。关于防火关闭装置，规范中要求是：若采用动力驱动来控制关闭装置，为了提高系统的安全性，则需配置额外的独立的动力控制系统或手动控制装置，或者动力驱动控制关闭装置为失效安全型，就电动关闭装置而言，即为通电时开启，断电时关闭。这样当发生火灾时，如若防火关闭装置的电缆烧断，一旦断电，防火关闭装置就会自行关闭。否则，如果防火关闭装置需要通电才能关闭，那么一旦电缆烧断，防火关闭装置断电将无法关闭。对于其他动力源，亦可参照以上的控制思路。
结语：
综上所述，本文阐述了机舱通风系统设计中的若干问题，从而能使设计人员更好地理解相关的设计标准和规范，使设计的通风系统更合理。
参考文献：
[1]邱肃肃，张存泉，王瑞.某轮渡机舱通风系统数值模拟[J].中国水运（下半月），2013，13（10）：62-64+270.
[2]张博思，陆守香.机械通风对船舶机舱火灾烟气控制的影响分析[J].船海工程，2013，42（04）：28-30+34.
[3]黄小军.船舶室内空气质量管理[A].中国航海学会内河海事专业委员会、武汉内河交通安全法规研究所.中国航海学会2014年海事管理学术年会优秀论文集[C].中国航海学会内河海事专业委员会、武汉内河交通安全法规研究所：，2014：5.
关键词：柴油机船舶；机舱通风；设计
前言：
机舱通风设计计算是船舶设计的重要组成部分，风量的计算是风机选型和风量区域分布的基础，总风量的计算应确保总风量足以满足所有设备的散热和燃烧的需要。在系统设计中，附件的选型应合理，以满足船级社和国际惯例的要求。管道及附件应采用合理的风速，使系统管道阻力与风机功率相匹配，必要时应计算风阻计算。系统设计应确保设计总风量能够达到设计值，并可通过现场风量测量，使各区域的风量均可通过调节装置达到设计值。
1船舶机舱通风系统设计意义
机舱需要良好的通风和通风，才能提供合适的工作环境。船舶的工作环境是指舱室中制冷器冷却下的环境温度、大气压力、温度、和湿度。随着时间的推移和环境状况的变化，进入机舱的空气量也会有所不同。例如，如果机舱温度过高，空气密度就会降低，那么柴油机增压喘振的概率就会增加，相应的工作负荷也会增加，这在一定程度上会妨碍机器的正常运行；反之，温度如果过低。空气密度增加，燃烧功率也会增加。由此可见，过高或过低的温度会导致机械不能正常使用，因此将环境温度控制在一定的温度范围内是非常有必要的。要达到这个目的，前提就是机舱能保持正常的通风。
另一方面，机舱内各种仪器对温度的要求也不同。由于各仪器的灵敏度和精度都有一定的适用范围，随着环境的变化，当适用条件超过上限或下限时，仪器无法准确测量读数，甚至出现失控现象。另外，机舱是需要有相应的工作人员进行操作的场所，人类能够耐受的温度、湿度以及各种气体成分的含量也是有限的。如果机舱内的温度和湿度过高，空气中含有各种有害气体，会导致工作人员将无法再从事正常的工作。
2船舶机舱通风系统的设计流程
机舱通风系统对船舶上很多仪表、仪器的使用都产生很大的影响，因此，对其进行设计之前应该做好完整的方案，其设计的流程如下：
首先，确定所需的通风量，需要考虑两部分，一是设备燃烧所需的通风量，二是散热装置所需的空气量。机舱的总通风量应至少为以上两部分相加之和。然后，需要根据计算的风量选取风机，机舱风机选型一般选取轴流风机，轴流风机具有效率高、体积小，安装维护方便以及方便正反转操作等特点，若机舱采用机械通风，一般选用2-4台等风量风机以保证风机能够及时输送新鲜空气，排除机舱内的废气。若机舱采用自然通风与机械通风结合的方式，此时风机的风量应为总通风风量与自然通风量的差值。在风机布置在室外时，应设置相应的保护装置，以避免触电。最后，需要确认风管的布置以及风管的尺寸，结合风量传输的大小，风阻的大小以及风管的形状变化，科学地计算选取出风管主管路以及各支路的尺寸，并要合理分配风量，通常采用重点局部通风，将新鲜空气送至高温处以及主要的工作场所。同时应避免将风直接吹到机器本体，防止产生热应力或其他一些不良影响，并保证各个区域的风量都足够且风阻平衡，能够形成良好的内部空气循环系统，防止机舱温度过低或过高，影响设备的正常运行以及工作人员的舒适程度。
3船舶机舱通风系统设计要点
3.1风量计算
在机舱通风计算中，设计人员或船东对锅炉风量的计算常常存在误解。锅炉通常布置在机舱平台或机舱内.当放置在平台甲板上时，对风量的计算是毫无疑问的，应包括燃烧和散热所需的总空气量；当锅炉布置在舱内时，许多设计人员通常只计算燃烧所需的空气量。散热所需的空气量被忽略，而船东如果不了解计算标准，就会要求燃烧风量和散热风量都要计算。造成上述情况的根本原因是缺乏对标准的深入研究。在标准中，只给出了锅炉所需要的燃烧风量如何计算，并没有做任何额外解释；而在“计算锅炉散热所需的风量”中，有一项说明，即“位于机舱棚和烟囱内的排气管和锅炉可以不必考虑”，这样就容易导致设计者的硬套标准，只对燃烧风量进行计算，而不计算散热所需的风量。事实上，标准中已明确说明，对于机舱和烟囱内的所有设备，设备散热和燃烧所需的风量都可以不用计算，因为机舱的通风通常是机械送风和自然排风。会有大量的风量经过烟囱，然后从烟囱上的百叶窗流向室外，这一部分风量显然足以确保锅炉燃烧所需的空气量，并对锅炉进行冷却散热。这里的讨论仅限于严格执行标准的情况下，如果各方经协商同意将燃烧和散热所需的空气量计入总风量，则在实际工程中也是可行的。
3.2通风进出口
机舱属于A类机械处所，规范中对A类机器处所的通风有明确的要求，即应保证在任何海况下均有充足的通风以保证机器的安全运行和船员的舒适。所以，机舱各通风口应保持常开，不需要再加装风雨密关闭装置。
从防火的角度来看，根据SOLAS的规定，通风系统的所有主要通风口都应能从所通风处所的外部进行关闭。经过对规范的明确理解，可以得知机舱的通风出风口不需要配备风雨密关闭装置，但防火关闭装置是必不可少的。机舱的通风口通常配有百叶窗，加装防火关闭装置最简单的方法就是是直接安裝一个盖子，但仍须考虑以下几个方面（1）是否方便操作，特别是在烟囱上布置的排风百叶窗；（2）布置空间是否充足，因为这个盖子通常尺寸较大且需要保持常开；（3）百叶窗铰链的强度是否满足要求，百叶窗的尺寸较大时，对铰链强度的要求也较高，必要时必须与百叶窗制造商确认。此外还有以下几种防火关闭装置：对于进气口，由于风机通常都布置在风机房内，风机房围壁上可装无盖的百叶窗，而将防火关闭装置安装在风机的入口或出口处。操作方式一般是气动或电动的，不做要求时也可以手动操作。对于机舱出风口，可以通过调节百叶窗的叶片的方法来关闭百叶窗，通常是气动或电动的，同时也可以手动操作，手动操作可以通过钢丝绳和滑轮等部件来实现。关于防火关闭装置，规范中要求是：若采用动力驱动来控制关闭装置，为了提高系统的安全性，则需配置额外的独立的动力控制系统或手动控制装置，或者动力驱动控制关闭装置为失效安全型，就电动关闭装置而言，即为通电时开启，断电时关闭。这样当发生火灾时，如若防火关闭装置的电缆烧断，一旦断电，防火关闭装置就会自行关闭。否则，如果防火关闭装置需要通电才能关闭，那么一旦电缆烧断，防火关闭装置断电将无法关闭。对于其他动力源，亦可参照以上的控制思路。
结语：
综上所述，本文阐述了机舱通风系统设计中的若干问题，从而能使设计人员更好地理解相关的设计标准和规范，使设计的通风系统更合理。
参考文献：
[1]邱肃肃，张存泉，王瑞.某轮渡机舱通风系统数值模拟[J].中国水运（下半月），2013，13（10）：62-64+270.
[2]张博思，陆守香.机械通风对船舶机舱火灾烟气控制的影响分析[J].船海工程，2013，42（04）：28-30+34.
[3]黄小军.船舶室内空气质量管理[A].中国航海学会内河海事专业委员会、武汉内河交通安全法规研究所.中国航海学会2014年海事管理学术年会优秀论文集[C].中国航海学会内河海事专业委员会、武汉内河交通安全法规研究所：，2014：5.