船舶容量及噸位

船舶容量及噸位第一頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期一第一節(jié)概述

設(shè)計(jì)任何一種船舶，除滿足重力與浮力平衡外，還必須保證必要的內(nèi)部容積及甲板面積，以便用來裝載貨物和油水，安放機(jī)械和各種設(shè)備，布置各種工作和生活艙室。㈠載重型船舶運(yùn)輸船舶中，載重量占排水量較大的船舶，如散貨船、油船等。這類船對載重量和艙容的要求是確定船舶主尺度是考慮的主要因素。第二頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期一第一節(jié)概述㈡布置型船舶

船舶主尺度由所需的布置地位決定，而載重量不作為主要因素考慮的一類船舶。如客船等。㈢載重與布置型船舶該類船既要重點(diǎn)考慮布置地位，又有已定的載重量要求，如集裝箱船、滾裝船等。第三頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期一第二節(jié)載重型船的布置地位

㈠容積計(jì)算

⒈各艙所需容積計(jì)算⒉船主體所能提供的型容積計(jì)算

㈡艙容校核與調(diào)整

⒈容量方程⒉艙容的調(diào)整⒊影響容量的因素第四頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期一容積計(jì)算—各艙所需容積計(jì)算⒈各艙所需容積計(jì)算①貨艙貨艙所需容積與要求的載貨量、貨種及其包裝方式有關(guān)，可按下式計(jì)算：式中：----載貨量（t）

----貨物的積載因數(shù)（）

----型容積利用系數(shù)第五頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期一容積計(jì)算—各艙所需容積計(jì)算積載因數(shù)、型容積利用系數(shù)、虧艙積載因數(shù)：單位重量貨物所占船艙的容積。非液貨其值不等于貨物密度的倒數(shù)。型容積利用系數(shù)：是指船艙內(nèi)能用于裝貨的容積與型容積之比?？鄢搩?nèi)結(jié)構(gòu)件及管系占取容積后的型容積為凈容積。凈容積與型容積之比為結(jié)構(gòu)折減系數(shù)。對于油艙另外要考慮一定的膨脹系數(shù)，其值為0.97-0.98。虧艙：是指貨艙某些部位因堆裝不便而產(chǎn)生裝貨時(shí)無法利用的空間。其值與貨艙開口大小、貨物形狀和包裝方式以及散貨的休止角等有關(guān)，一般包裝的雜貨為10%-20%、散裝貨為2%-10%。第六頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期一容積計(jì)算—各艙所需容積計(jì)算貨物品種包裝型式積載因數(shù)貨物品種包裝型式積載因數(shù)鐵礦石散0.33~0.42鋼材板材0.22~0.45磷礦石散0.72~0.89鋼材型材0.56~0.84石灰石散0.61~0.67棉紗捆2.6水泥散0.67~0.78機(jī)器及零件箱1.39煤炭散1.17~1.34小麥散1.22~1.34黃砂散0.56~0.64玉米散1.34~1.39常用貨物積載因數(shù)表第七頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期一容積計(jì)算—各艙所需容積計(jì)算②油水艙船上油水艙包括燃油艙、淡水艙、滑油艙、污油水艙等。

式中：----油水儲存量（t）

----油水的密度（），重柴油為0.89~0.9，輕柴油為0.84~0.86----型容積利用系數(shù)，燃油艙為0.94，水艙為本0.97第八頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期一容積計(jì)算—各艙所需容積計(jì)算

③壓載水艙為了保證船舶在空載航行時(shí)的浮態(tài)、穩(wěn)性和適航性，船舶必須具有一定的首尾吃水，即壓載。壓載量通常根據(jù)空載時(shí)的首尾吃水來確定：

尾吃水達(dá)到0.04~0.05L，并保證螺旋槳浸沒；

首吃水為0.025~0.03L，且尾傾值不大于0.015L。設(shè)計(jì)初始階段，可用下式來估算：式中：----系數(shù)，散貨船為0.32~0.5（寬淺吃水船取大于0.5)、多用途船為0.2~0.3、集裝箱船為0.3~0.35、油船為0.42~0.47(10萬噸以上取0.35~0.4)。第九頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期一容積計(jì)算—各艙所需容積計(jì)算為什么要設(shè)專用壓載水艙？

為了保證船在非滿載航行時(shí)的浮態(tài)、穩(wěn)性和適航性，常在船上設(shè)置專用壓載水艙，其理由：

1）空載返航過程中，由于油水和備品的消耗，船舶重心提高，致使初穩(wěn)性高度降低；

2）空載返航時(shí)，吃水太小，槳葉不能充分浸在水中，螺旋槳的推進(jìn)效率和推力就會減小，且由于槳葉交替變化而引起槳葉的嚴(yán)重振動；

3）空載時(shí)，首吃水太小，船舶在海浪中易引起拍擊和砰擊，以致?lián)p壞首部結(jié)構(gòu)；

4）同時(shí)極度的尾傾會縮小駕駛的視野，在橫向風(fēng)浪中會給操舵增加困難。第十頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期一容積計(jì)算—各艙所需容積計(jì)算

④機(jī)艙

機(jī)艙所需的容積實(shí)際上由機(jī)電設(shè)備布置地位所需的艙長和機(jī)艙的位置所決定。其大小可安下式：

式中：----機(jī)艙段體積豐滿系數(shù)

----機(jī)艙雙層底高度，一般為1.2~1.5m（小船為0.9~1.2m)

機(jī)艙布置時(shí)，盡可能充分利用空間（設(shè)平臺），以縮短機(jī)艙長度。第十一頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期一

容積計(jì)算—各艙所需容積計(jì)算⑤其他艙室主船體的其他艙室還有首尾尖艙、隔離艙、軸隧等。首尖艙：防撞艙壁位置“法規(guī)”有要求，0.05~0.08L；尾尖艙：須滿足布置尾軸管的要求，一般為0.04~0.05L；隔離艙：一般作貨油泵艙和燃油艙用；污油水艙：其容積不小于貨油艙容積的3%，對設(shè)有專用壓載水艙和使用原油洗艙的可為2%；一般來講，貨船其他艙室容積為主體總?cè)莘e的2~4%

防污染公約：載重量600t及以上的油船須設(shè)雙層底載重量5000t及以上的油船須設(shè)雙底雙舷第十二頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期一容積計(jì)算—船主體所能提供的型容積計(jì)算

①主船體總?cè)莘e的估算

式中：----計(jì)算到型深的方形系數(shù)

----計(jì)入舷弧和梁拱的相當(dāng)型深第十三頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期一容積計(jì)算—船主體所能提供的型容積計(jì)算②貨艙容積估算式中：----按母型船選取，或粗估時(shí)取C=0.55~0.56式中、----分別為貨艙長度、船中處貨艙橫剖面、、----分別為機(jī)艙、首尖艙、尾尖艙長度

----系數(shù)，散貨船：雜貨船：第十四頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期一第十五頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期一艙容的校核與調(diào)整—容量方程⒈容量方程

①全船容量方程②貨艙容量方程第十六頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期一艙容的校核與調(diào)整—艙容的調(diào)整①艙容不足⑴縮短機(jī)艙長度；⑵加大主尺度L、B、D：a.L/B正常，穩(wěn)性富余，則增加D；

b.如穩(wěn)性和快速性都不滿意，則應(yīng)結(jié)合艙容綜合考慮（浮力與重力的平衡等）。②艙容多余⑴如浮性、穩(wěn)性和快速性基本合適，可考慮減小D；⑵如浮性、穩(wěn)性和快速性等允許L、B調(diào)整，則可適當(dāng)進(jìn)行。③如貨艙容積富余而壓載艙容積不足，可適當(dāng)調(diào)整雙層底高度、首尾尖艙和邊艙的尺寸。調(diào)整時(shí)應(yīng)注意規(guī)范的有關(guān)規(guī)定以及對穩(wěn)性和破艙穩(wěn)性的影響。特別要重視首尾壓載水壓載航行時(shí)對總縱強(qiáng)度的影響。第十七頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期一艙容的校核與調(diào)整—影響容量的主要因素根據(jù)貨艙容量方程，可以分析出影響容量的因素：①增加船長，可以增大艙容，但也相應(yīng)增加船體鋼料，提高造價(jià)。②增加船寬，雖能增加艙容，但對穩(wěn)性有較大影響，應(yīng)慎重。如果Δ、L、δ都不變，此時(shí)增大B，勢必要減小T，這將對快速性有影響。③縮小首尾艙及雙層底高度似乎能增加艙容，但“規(guī)范”對其都有一定的規(guī)定，更何況首尾尖瘦，對容量影響不大。因此都不能作為解決容量的有效措施。第十八頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期一艙容的校核與調(diào)整—影響容量的主要因素④最大限度地縮短機(jī)艙長度無疑是提高船舶經(jīng)濟(jì)性的措施之一。盡管選擇好了主機(jī)后，其變化范圍不大，但機(jī)艙應(yīng)盡量采用立體布置，以利于機(jī)艙長度的縮短。⑤增加D和D/T是增大貨艙容積最有效的措施。因?yàn)閷Υ蟠瑏碚f，加大D對強(qiáng)度有利，對鋼料影響不大。當(dāng)然，D增大，船的重心升高，受風(fēng)面積也加大，對穩(wěn)性有影響，但一般情況比較好解決。第十九頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期一第三節(jié)布置型船的布置地位

對于布置型船，往往需要從所需的布置地位入手來考慮船長、船寬和型深，勾畫總布置草圖，然后在根據(jù)性能、強(qiáng)度等方面的考慮來校核其主尺度是否合理，并決定其他要素。㈠客船㈡集裝箱船㈢其它船舶⒈車客渡船⒉挖泥船第二十頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期一客船

客船：是指載客人數(shù)超過12人的船舶，通常分純客船和客貨船兩種。

純客船已向旅游船和高速船兩個(gè)方向發(fā)展。它包含起居處所、服務(wù)處所、游步處所和機(jī)器處所，其中與乘客相關(guān)的處所及通道、出入口、扶梯等按《乘客定額及艙室設(shè)備》規(guī)范布置。此外，此類船還要布置較多的船員生活設(shè)施以及配備大量的救生設(shè)備。客貨船向著客滾船（車客渡船）方向發(fā)展。第二十一頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期一客船—內(nèi)河客船的分類按航行時(shí)間分第一類—24小時(shí)以上的長途客船；第二類—12~24小時(shí)的區(qū)間客船；第三類—4~12小時(shí)的短途區(qū)間客船；第四類—0.5~4小時(shí)的短途客船；第五類—0.5小時(shí)以內(nèi)的對江渡船。按總噸位分大型客船—大于等于1000的客船；中型客船—200~1000之間的客船；小型客船—小于等于200的客船。第二十二頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期一第二十三頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期一客船—客船布置的注意點(diǎn)客船布置的注意點(diǎn)：①客艙盡可能不要布置在主甲板以下以改善乘客乘坐條件。注意不同等級艙室布置的獨(dú)立性和進(jìn)出的方便性和安全性。②上層建筑層數(shù)過多會使受風(fēng)面積過大、重心過高，從而影響船舶穩(wěn)性和操縱性。③注意所選擇的主尺度和布置方案要使布置地位得到充分的利用，做到既滿足要求，又不浪費(fèi)。④小型客船的型寬和型深選取要注意機(jī)艙主機(jī)的布置。第二十四頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期一第二十五頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期一集裝箱船集裝箱船：是指用于裝載集裝箱的船，通常分專用和集散兩種（艙口有敞口和非敞口）。布置地位主要是根據(jù)總載箱數(shù)的要求，通過對集裝箱（行數(shù)、列數(shù)、層數(shù)）的具體布置，得出新船初步的主尺度，進(jìn)而通過浮性、穩(wěn)性、快速性、以及強(qiáng)度等方面的考慮和校核來確定新船的主尺度。第二十六頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期一第二十七頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期一第二十八頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期一集裝箱船—考慮布置地位的兩個(gè)方面①艙內(nèi)和甲板上載箱數(shù)的分配（沒有確切的比例）艙內(nèi)箱數(shù)：直接影響主尺度的大小。在尺度一定時(shí)盡可能增加（最多9層），以降低重心。甲板上箱數(shù)：堆高不限（4~6層），且盡量利用船的全寬，但要考慮穩(wěn)性、箱的綁扎、艙蓋及箱的強(qiáng)度等因素。②機(jī)艙和上層建筑的位置（大多數(shù)在尾部）

長度：盡可能縮短。

位置：尾部或偏位部，也有在首部設(shè)上層建筑。第二十九頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期一集裝箱船—ISO指定的部分標(biāo)箱名稱高度長度寬度空重最重mmmmmmkgkg20ftTEU1C2438605824382200240001CC259140ftFEU1A24381219224383850304801AA2591第三十頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期一集裝箱船—集裝箱船貨艙尺寸的考慮①貨艙總長貨艙總長與貨箱行數(shù)X有關(guān)，設(shè)計(jì)時(shí)可按7.7X-8(米)考慮。通常一個(gè)單元貨艙縱向布置兩個(gè)艙口（中間為甲板條），共裝4行TEU。②貨艙口寬貨艙口寬與貨箱的列數(shù)Y、貨箱間的橫向間隙、船上有無吊車等相關(guān)。當(dāng)設(shè)有吊時(shí)，橫向間隙為100/50；沒有時(shí)，橫向間隙為200/125。③貨艙深貨艙深與貨箱層數(shù)Z、艙底墊板厚度（25~100）、最上層箱與艙蓋的間隙要求（200~300）、艙口圍板高、梁拱有關(guān)。第三十一頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期一集裝箱船—典型的單元貨艙布置第三十二頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期一其他船舶—客滾船

第三十三頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期一其他船舶—客滾船

第三十四頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期一其他船舶—挖泥船

第三十五頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期一其他船舶—挖泥船第三十六頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期一第四節(jié)容量圖與艙容要素曲線㈠容量圖：是表明船舶主體內(nèi)艙室和艙柜在船上的縱向和豎向位置及其橫剖面面積曲線分布的曲線圖。該圖長度方向反映船長及各艙室、艙柜長度，豎向代表各艙室、艙柜在對應(yīng)位置上的剖面面積。其最高曲線下包圍的面積就是船主甲板下型體積，圖形的面積心（沿船長方向）就是體積心長度方向坐標(biāo)。㈡艙容要素曲線第三十七頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期一

容量圖第三十八頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期一艙容要素曲線㈡艙容要素曲線：是指液體艙的容積、容積形心垂向和縱向坐標(biāo)、自由液面對通過其中心縱軸的慣性矩等隨液面不同而變化的曲線。計(jì)算液艙體積及形心位置時(shí)，以采用沿水線方向積分為好，因?yàn)檫@樣可同時(shí)算出各艙深處自由液面的要素。第三十九頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期一艙容要素曲線

第四十頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期一第五節(jié)船舶登記噸位㈠船舶登記噸位（RT）：是指國際船舶噸位丈量公約或船籍國政府制定的噸位丈量規(guī)則核定的噸位，包括總噸位和凈噸位。⒈總噸位（GT）：是以全船圍蔽處所的總?cè)莘e（除去免除處所）來量計(jì)，它表征船的大小。⒉凈噸位（NT）：是按船舶能用于營利部分的有效容積來量計(jì)，它表征船舶的營利能力。

船舶登記噸RT為與船的載重噸位DW是完全不同的概念。對于同樣載重量的船舶，其登記噸位小者經(jīng)濟(jì)性要好些。第四十一頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期一船舶登記噸位㈡船舶噸位的作用⒈作為稅收和各類收費(fèi)的基準(zhǔn)：如港務(wù)費(fèi)、保險(xiǎn)費(fèi)、檢驗(yàn)費(fèi)、