贵州省赤水河航道管理局 贵州赤水 564700
摘要：基于船型研发的成果，对乌江库区尾水段浅水急流航道工程船的设计要点进行阐述，主要对船舶的主尺度、型线、总体布局、结构设计、设备选型等方面。实船运行测试，相比于母型船相同功率下，工效提高达35%以上。
关键词：乌江；山区浅水急流航道；工程船；设计与应用
一、概述
工程船舶在我省山区急流航道整治施工中占有相当重要的地位，船舶的适用性、科学性直接影响到建设单位的经济效益。
目前在国内各水系的各种类型工程船舶多种多样，从70年代开始至今，相继诞生了多种类型的工程船。随着各水系航道条件的极大改善，原有工程船舶已不能适应年代的需要，存在着单位功率负载指标偏低，高能耗，研究适应“乌江”库区尾水段山区急流航道的工程船舶具有重要意义。从2009年开始，建设单位与船舶设计人员多次对“乌江”库区尾水段航道条件进行考查，积极向省内外有关专家科技部门咨询，结合我省整治“两江一河”和“赤水河”工程船舶的特点，以节约船舶能耗，降低燃油，提高船舶技术经济指标，经济实用性，以人为本，减少工人劳动强度，施工设备科学化，提高经济效益为开发设计方案。现就对我省研制的针对山区急流航道施工船舶作一介绍。
二、建设方案
1、航道条件
乌江流域是长江主要支流，随国家水电能源开发，已成为多级库区，水运条件得到改善，梯级库区距离长，坝体段与坝尾段水位变化相差较大，低水位时坝尾段航行条件属典型山区急流航道，地质地貌的变迁变成了滩大、急、险、浅、窄、淤石增多，天然的原始航道。
2、船型研制的可行性
通过对整治“赤水河”，“两江一河”施工船舶的详细论证，总结收集实船作业经验，鉴于三水系航道自然条件极为相似，在枯水期（未开闸），水流缓慢，便于施工，航槽水深受限制，船舶吃水受限制，自身不能到达施工地段。洪水期（开闸时）施工，水位太高滩大、急、流、险、船舶在滩上定位困难存在安全隐患，加之河水浑浊，整治效果极差，投资大，工效低，根本不能解决施工的需要。为此在此基础上，研制开发了以下方案。
比选方案对比表
3、母型船特点
3.1 抓石船
主要特点是：配套挖掘机功率小，效率低，船舶主尺度偏小，吃水偏大，上滩能力差，航速低，船舶调迁困难。
3.2 运石船
主要特点是：“两江一河”航运建设工程运石船卸石方式采用液压翻斗顶推卸货；“赤水河”水运工程运石船采用液压侧开式卸货。两种船型装载吨位量少，货物重心高，卸物时两两液压缸同步运行存在不确定性，船舶稳性存在安全隐患，单位成本运输费率高。
4、设计方案
4．1船舶主尺度优选
（1） 船长：为了保证主机功率的最大发挥，承受最大载货量以及急流航道上滩能力需要，结合航道条件，阻力性能，经济性等综合考虑首选拟定船长。
（2）型宽：山区河流船舶由于受吃水的限制，为了保证船舶稳性和一定的载货量，增加船舶的适航性，机舱布置合理性，船员生活舒适性，造价低廉为原则，优选取拟定型宽。
（3）型深和吃水：由于受山区航道自然因素限制，船舶型深和吃水基本上是个定值。
4．2 优化船舶性能
（1）船舶的快速性：为了选取阻力性能比较优秀的主尺度，根据急流航段的特点:滩多、长、狭窄、浅、流速快。从母型船统计资料中显示，随着船长的增加，特别是对船舶的上滩能力是有利的，但船长增加一定值后，对阻力的影响就不太明显了。船长不变，船宽增加受航道条件限制，在C、J2级航道船宽的阻力基本是个定值，所以根据阻力计算选取现在的主尺度。此尺度比在内河船常用范围内。
（2）船舶的操作性：由于“乌江”库区尾水段是典型的山区急流河段，船舶操纵性要求高，靠离码头，航道曲率半径对船长都有限制，所以船长的选择一定要考虑航道是否允许。本水系基本上都是采用平板舵，回转直径在1.2~1.5L范围内。Dmax小于最小航道曲率半径，因此优选拟定船长是最佳的。
4．3船型系数的优选
（1）方形系数Cb：山区河流船舶由于受吃水限制，方形系数往往取得较大，方形系数的增大，会使阻力增加，所以我们严格控制船舶自重致使方形系数与阻力成正比或略小。根据经验公式计算和实船统计情况，实取经济方形系数为Cb=0.73—0.76
（2）棱形系数Cp：根据定义棱形系数CP对阻力影响较大，取较小的CP对减小阻力是很有利的，特别是运石船尾机型船舶，过小棱形系数给机舱布置和轴系布置造成困难，艏部也要有一定甲板面积，所以艏尾型线都得有一定的宽度，因此CP值不能太小，据母型船统计资料取CP=0.87~0.89
（3） 舯剖面系数Cm：方形系数和棱形系数选定后，舯剖面系数就为定值Cm=Cb/CP=0.84~0.88
（4）水线面系数CW：山区河流船舶由于B/T较大，稳性要求较高，所以水线面系数CW往往取得较大，水线面系数CW越大，对阻力是不利的，但对山区河流适航性较实用，针对这一矛盾，通过改变船舶的型线设计，吃水与水线面系数CW成正比例(选用折角型线)，满载吃水时，水线面系数CW选取达到最大CW=0.97
4．4 优化组合的船舶型线
船型的优劣是提高船舶快速性、施工作业的舒适性、安全可靠性重要因素之一，必须重视和认真研究船型的选择，结合“赤水河”、“两江一河”水运建设工程工程船舶的使用情况，“赤水河”、“两江一河”水运建设工程船舶采用首部平头浪型，舯部采用园舭型线，尾部遂洞线型，遂洞线短且比较丰满，来流不畅，对螺旋桨供水较差，尾浪较大，导致兴波阻力和形状阻力的增加，机桨不配，降低螺旋桨的推进效率，上滩能力较差，运输周期长，大功率低吨位，单位成本量大，经济效益低。
本次拟定船舶，结合省内外优秀船舶进行了优选，首部采用平头压浪型;舯部采用折角带园舭型线，舭部弧度达250~290mm;尾部开式遂洞型线，遂洞线长，遂洞两边瘦削，使水流比较顺畅，尾浪小，螺旋桨供水较好。所以兴波阻力和形状阻力较小，螺旋桨的推进效率较高，上滩能力较好，船的快速性有较大的提高，运输周转周期短路，单位成本降低。
型线特征
4．5 船舶推进的比选
为了使螺旋桨设计较理想，选用楚思德B4型螺旋桨，配齿轮箱;同功率、同额定转速动力系统，作了2:1和3:1减速比进行实船比较，3:1速比螺旋桨收到马力比2:1速比要适当增大，特别是上滩能力有明显增大。
4．6优化船舶总体布置方案
为了使船员舱室布置比较合理，船舶比较美观，装载方便，操作灵活等特点，进行如下设计:
（1）运石船:本船采用了内河常用的尾机型，机舱设置在船尾部，内设动力设备，发电机机组等， 双机双舵，液压舵机，主机齿轮箱驾机合一控制。驾驶窒位于机舱之上，尾部主甲板上设船员室和生活区。总体布置时考虑了船舶的浮态调整，特别是空载时船舶产生尾倾，为了保证空载时船舶的浮态，在船首设置油舱、绞滩舱、压载舱，保证浮态正常。
（2）抓石船:本船采用中机型，机舱设置在船舯部，内设动力设备，发电机机组等， 驾驶窒位于艏甲板会议室之上，双机双舵，液压舵机，主机齿轮箱驾机合一控制。机舱围壁之上设船员室，尾部主甲板上设挖掘机工作舱。总体布置时考虑了船舶的浮态调整，特别是挖掘机工作时舱内移动船舶浮态变化，为了保证工作时、航行时船舶的浮态，在船首设置油舱、绞滩舱、压载舱，保证浮态正常。
4．7 优化结构设计
本船采用钢质，单底横骨架式电焊结构，根据急流航道的要求，首尾设防撞舱。为了使结构设计比较合理，又必需满足船舶建造规范前提下，有效地控制船舶重量，提高航速达到节能的目的，在结构上作了以下几个方面考虑:在总体布置上就考虑了结构的处理，结构按现执行《规范》《法规》进行设计，货舱、挖机舱是大开口，对舱区域进行了加强处理，强力甲板、舱口围板、舷侧列板加厚；增加支柱或插板，增设舷侧纵桁以此来满足长大舱口船舶结构强度;上层建筑围壁采用钢质结构。
4．8 设备的优选
由于“乌江”库区尾水段属于典型山区急流航段，虽然航道受库区水位影响，航道条件有所改变，但还是滩多、急，选定主机功率考虑船舶上滩能力，确保主机功率的最大发挥，以及承受最大负载，达到增收节能的原则进行选取主机功率。通过对现阶段优选母型船舶进行对比分析，认为拟定方案的主机匹配是能满足要求的，工程机械挖掘机由原220型改型为320型效率大大提高。
4.9 船舶干舷与稳性
干舷与稳性按现行执行《法规》及《修改通报》进行计算校核，满足急流航段航行、施工工况要求。
4.10 其它
船舶舵系、轴系、管系均按《规范》及《修改通报》进行设计；船舶舾装设备、消防设备、救生设备、防污染设备、船舶电气、信号、通讯设备等按现执行《规范》及《修改通报》配备，并配备机械绞盘机一套，供起锚和绞滩用及相关施工工程机械；船舶配50Kw发电机组一套，供工程机械、应急泵、消防泵、探照灯使用；信号设备按内河船舶碰撞规则配备；通讯设备配无线电电台一台，扩音器一套；配有效响应器一套，满足规范要求。
5．结语
拟选船型方案是在广泛收集了现有优秀船舶基础上进行了调研，在保证船舶主机功率的最大发挥，承受最大负载以及急流航道上滩能力需要，结合营运经济指标进行综合评估拟选方案的主要特点是：
5.1船型简单
平头压浪型折角型线，尾部为开式遂洞式型线，方形系数大、载货多、吃水浅、适合山区河流特点。
5.2航速快
由于该船为山区河流浅水急流船舶，吃水浅，操纵灵活，过滩能力强、能耗低，是负载较高的经济性船舶。
5.3适用性强
船舶具有良好的浮态及吃水的调整，运石船保证吃水在1.2m以下、抓石船吃水在0.9m以下全年可航行，同时保证了船舶经济指标。同时运石船采用主甲板凹陷底开门液压缸推动卸货方式，同时载重量增加，运输成本费率提高，安全可靠。
作者简介：韦清平，（1966.12-），男，汉族，高级工程师，研究方向：船舶工程技术 船舶设计与制造。
建筑装饰设计中以人为本的设计理念
吴 凡
广州维川建筑设计有限公司 广东广州 510000
摘要：进入新时期后，建筑装饰设计正在逐渐受到更多关注，而与之有关的装饰设计手段也实现了突显的转变。作为设计人员而言，针对建筑装饰如果要达到最佳的装饰设计程度，则有必要将以人为本的宗旨与思路全面渗透于装饰设计。与传统模式对比可知，建立于以人为本前提下的全新设计思路体现为更优的建筑装饰效果。因此在现阶段的有关实践中，设计人员应当能够全面明晰建筑装饰设计的总体设计理念，确保将以人为本作为装饰设计的核心目标。
关键词：建筑装饰设计；以人为本；设计理念
建筑装饰设计本身包含多层次的设计要素以及设计内容，因此在开展全过程的建筑设计中，核心要素就在于秉持以人为本的根本思路。设计人员通过运用综合性的设计手段，应当可以显著优化家居体验，在美化建筑装饰的同时也要保障其符合环保性与清洁性的建筑装饰要求。在目前看来，以人为本理念已经能够融入全过程的建筑设计中，通过运用综合性的装饰设计措施来美化整个居室氛围。因此相比而言，以人为本的建筑装饰设计体现为更优的居室装饰效果，对于新型的设计模式应当着眼于全方位的推广。
一、对于建筑装饰设计全面运用以人为本的设计思路
首先是全面关注深层次的精神需求。建筑装饰设计并非仅限于浅层次的居住需求，同时还需更多侧重于精神层次的真实需求。这是由于，建筑装饰是否具备应有的美观性与舒适性，其在根本上关乎居民的切身体验与感受。建立于精神需求前提下的建筑装饰思路应当包含艺术感染、心理感受、视觉冲击与其他有关要素。设计人员有必要全面兼顾上述的各项要素，通过运用多样化的手段与方式来增强建筑装饰具备的感染力。因此可见，精神需求构成了现阶段建筑装饰中的核心要素，设计人员对此有必要给予全面关注。
其次是优化整体的家居功能。从建筑装饰的整体视角来看，优化建筑设计的着眼点就要落实于突显整体建筑性能。建筑物具备的最本质功能就在于提供必需的日常居所，确保平日生活、日常生产以及休息都能拥有必要的场所。由此可见，以人为本设计的侧重点在于创建舒适化以及合理化的全新建筑环境。在全面优化整体居室氛围的基础上，设计人员还需因地制宜优化其中的空间尺寸与比例，对于各类家具设施予以妥善摆放，并且运用优化照明与采光的方式来调和建筑居室的整体色调。
第三是运用现代技术手段来辅助装饰设计。近些年以来，设计人员针对建筑装饰设计更多运用了信息化手段作为必要的支撑，现代技术手段因此构成了不可或缺的建筑设计要素。具体而言，对于全过程的建筑装饰设计都要保障其符合更高层次的技术性特征，并且做到紧密融合设计艺术与各类工艺技术。在现阶段的设计实践中，设计人员有必要明确整个建筑物具备的基本架构特征，以便于全面优化其中各项建筑性能。因此可见，运用信息化手段有助于美化整体上的建筑环境，其中包含室内环境以及居室周边环境。
二、具体的装饰设计要素
建筑装饰设计由于受到区域差异、当地气候差异与其他要素给其带来的影响，因此很可能表现为各异的建筑设计风格。设计人员针对整个建筑装饰都要着眼于大局，同时也不能够忽视细节性的设计要素。从现状来看，建筑装饰设计涵盖了相对较广的设计领域与设计范围。与此同时，建筑装饰设计牵涉多学科的相关设计要素。具体在实践中，全面施行以人为本的建筑装饰设计还需关注如下的关键点：
（一）适当搭配色彩要素、室内光照要素与建材要素
建筑装饰设计能否符合最优的建筑设计效果，其直接决定于室内光线、建筑物色彩以及选用的建材。具体而言，对于整个居室透射的光线应当予以适当协调，确保能够综合运用人工照明以及天然采光的措施来优化光照效果。在此前提下，设计人员还需因地制宜调整室内现有的采光效果，从而运用适当手段来烘托整个室内氛围。在涉及到色彩搭配时，设计人员有必要灵活选用多种多样的建筑色彩，以便于创建深层次的心理效应。
除此以外，设计人员针对各类建材也要灵活加以选择。这是由于，建材质量在本质上关系到居民拥有的真实居住体验。在此前提下，对于各类建材都要因地制宜予以灵活选择。设计人员如果要创建细软与轻柔的居室氛围，那么有必要优先选用木质面料的传统建材，这是由于木质建材更加贴近自然，因而有助于营造浓厚的亲切氛围。与之相比，如果要构建精巧并且平滑的居室环境，则可以运用质地较为坚硬的花岗岩作为必要的建筑材料。
（二）妥善布置建筑物的居室空间
建筑居室空间不仅有必要符合最根本的居住需求，同时还要着眼于创建舒适并且愉悦的家居体验。因此作为设计人员就要致力于优化布置室内的整体空间，确保能够在现有的居室空间中融入更多的人文要素。具体在美化现有的室内空间时，关键在于妥善处理室内墙面、居室地面、平顶以及隔断等各个关键部位，因地制宜实现综合性的室内空间美化。
除此以外，优化居室空间还要侧重于其中的线条形状美化，保证室内敷设的水管、通风管路与电气线路都能实现彼此的配合与协调。在全面优化建筑居室整体氛围的基础上，居民身处其中将会感受到更为愉悦的家居气氛，同时也能获得全方位的身心放松。
（三）优化建筑物的绿化环境与室内陈设
近些年以来，建筑绿化日益受到了较多关注。从居民本身的视角来讲，多数居民也期待拥有更优的建筑物周边绿化。除了建筑物周边需要加以全面绿化之外，对于室内环境也不能忽视了全方位的绿化。这是由于，运用室内绿化的举措有助于吸附粉尘并且全面净化了小气候，同时也能让居民感受到富于亲和力的良好居室气氛。面对都市较快的日常生活节奏，居民希望拥有更为浓厚的绿化氛围，通过运用全方位的绿化手段来实现综合性的建筑环境改善。
设计人员对于居室摆放的各种陈列物品都要予以妥善搭配，其中关键在于优化设计灯具与其他家具。在建筑物的范围内，灯具与居民的平日生活具有密切的联系，对于灯具如果能着眼于优化设计那么有助于烘托优良的室内气氛。此外在必要时，设计人员还可以在现有的居室范围内增添多彩的布艺装饰物或者摆放植物，以此来渲染浓厚的人文氛围，烘托整个建筑物的人文环境。例如可以将手工剪纸或者其他装饰品悬挂于居室内部的相应位置上，或者运用绿色盆栽等方式来装点建筑物的环境。
结束语：
经过综合分析，可以得知建筑装饰设计有必要秉持以人为本的装饰设计思路，确保将心理需求置于核心性的装饰设计地位。针对不同风格的居室而言，与之相应的室内装饰要点也体现为显著差异。具体在实践中，针对建筑装饰设计有必要从整体风格入手予以全面完善，同时也要更多关注于建筑色彩设计、室内光照设计、绿化设计以及建材选择等。在此前提下，建筑装饰设计才能在本质上符合人本设计的宗旨与目标，从而确保从源头入手来优化装饰设计能够达到的综合设计效果。
参考文献：
[1]张青.浅谈中国传统文化元素在现代建筑装饰设计中的应用[J].大众文艺,2014(21):137-138.
[2]余熙文.材料发展对建筑装饰设计影响的研究[J].西安建筑科技大学学报(社会科学版),2014,33(02):64-69.
[3]王志刚.浅谈传统元素在现代建筑装饰设计中的应用[J].美术教育研究,2013(24):72.
[4]郑章毅.浅谈以人为本的室内装饰设计若干要素[J].引进与咨询,2015(05):29-30.
[5]王毅.室内装饰设计的发展趋势探析[J].天津成人高等学校联合学报,2015(02):76-78.
[6]吴健,熊林.浅谈建筑装饰设计与人们生活关系[J].南方建筑,2015(01):74-75.
论文作者:韦清平
论文发表刊物:《防护工程》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/20
标签：船舶论文; 航道论文; 系数论文; 居室论文; 急流论文; 吃水论文; 乌江论文; 《防护工程》2018年第23期论文;