上層建筑（船舶名詞）

簡介

上層建筑[船舶名詞]

上層建筑又稱上裝。木帆船船體甲板以上的圍蔽建筑物。是為適應(yīng)載運(yùn)貨物、旅客和船員操作、生活需要而設(shè)置的?，F(xiàn)代木帆船的上層建筑比較簡單，通常在兩舷甲板內(nèi)側(cè)設(shè)單層樓子或拱篷。有的小船拱篷可抵舷邊。上層建筑的設(shè)置，除了總體布置上的因素外，尚可提供儲備浮力，減小船舶的干舷。

定義

1、上甲板以上各種圍蔽建筑物的統(tǒng)稱。

2、干舷甲板上寬度至少為船舶寬度92%的甲板建筑。

3、泛指上甲板上的一切圍蔽建筑?！兑?guī)范》中則指上甲板上，由一舷伸至另一舷的，或其側(cè)壁板離船殼板向內(nèi)不大于4%船寬的圍蔽建筑。

主要作用

上層建筑可用于布置各種艙室、戰(zhàn)位和各種裝置等，如駕駛室設(shè)置在船中部或艉上層建筑的頂部，有利于擴(kuò)大駕駛?cè)藛T的視野。在上層建筑內(nèi)可設(shè)客艙及船員的生活艙室，有的地方如首樓的甲板間艙還可作為貨艙使用，或存放纜繩、燈具、油漆等；此外，首樓還可以減少甲板上浪。設(shè)于機(jī)艙上方的上層建筑可遮蔽機(jī)艙開口，保護(hù)其免受波浪侵襲。

上層建筑還能增加船舶的儲備浮力，舷樓可減少甲板上浪。此外，當(dāng)上層建筑具有足夠長度時，主船體加上上層建筑會構(gòu)成一定高度和斷面變化的船體梁，按其所在位置和長度大小，它可以全部或部分不同程度地參與主船體的總縱彎曲，這樣可以提高船體的總縱強(qiáng)度。與此同時，船體在上層建筑端部產(chǎn)生的嚴(yán)重的應(yīng)力集中，在設(shè)計(jì)中應(yīng)引起重視。

主要類型

上層建筑[船舶名詞]

上層建筑根據(jù)其所在位置的不同，有不同的名稱，位于船首的稱為首樓，位于船中部的稱為橋樓，位于船尾的稱為尾樓，習(xí)慣上統(tǒng)稱它們?yōu)榇瑯?。甲板室一般只有船中甲板室和尾甲板室兩種。

上層建筑有不同的長度、形式、層數(shù)和設(shè)置，應(yīng)根據(jù)需要設(shè)計(jì)，主要取決于艦艇的類型、主尺度和使命，并與總體艙室布置、武器布置、生活居住條件及航海性能密切相關(guān)。其中大型客船的上層建筑最為龐大。

老式貨船普遍采用首樓、橋樓、尾樓的“三島式”布置形式，而現(xiàn)代的大中型、中機(jī)型貨船多采用首樓、船中甲板室，尾甲板室的布置形式，而尾機(jī)型貨船多采用首樓、尾樓(或尾甲板室)的布置形式。

中機(jī)型干貨船的船中部上層建筑一般采用多層甲板室，層數(shù)越多，駕駛室位置越高，視野越廣，對駕駛越有利，但同時也提高了船舶重心，增大了受風(fēng)面積，對船舶穩(wěn)性不利，所以船中甲板室一般不超過四層。

油船、散裝貨船和現(xiàn)代的集裝箱船、滾裝船等都是尾機(jī)型，因此它們都有一個較大的尾樓，同時在首部有一短首樓。大型油船常在船中部設(shè)一短甲板室，其頂層作駕駛室，這樣可改善駕駛和居住條件，又不影響貨物裝卸。

除尾機(jī)型船外，一般貨船尾部只設(shè)置小的甲板室作為居住或工作艙室之用。

客船為了多裝載旅客，上層建筑十分龐大，通常從首端稍后處開始一直延續(xù)到尾部。

主要受力

1、波浪沖擊：船舶航行遭遇惡劣海況時，上層建筑將受到波浪的沖擊，特別是首樓受到?jīng)_擊最大；當(dāng)船舶迎著風(fēng)浪行駛時，在船中部上層建筑所有圍壁中，又以前端壁受到?jīng)_擊最大。

2、總縱彎曲：船中部較長的上層建筑(如長橋樓)、船中甲板室如果長度很大，會隨著船主體一起彎曲。首樓、尾樓和尾甲板室受總縱彎曲的影響較小。

3、重力：承受位于其上的各層建筑的結(jié)構(gòu)重量以及各種機(jī)械、設(shè)備的局部載荷，如救生艇甲板上的救生艇吊架等重量。

4、船舶搖擺產(chǎn)生的慣性力。

主要結(jié)構(gòu)

甲板室第一層圍壁布置圖

上層建筑大多采用橫骨架式結(jié)構(gòu)，只有一些長橋樓和長甲板室的甲板采用縱骨架式結(jié)構(gòu)。船樓的舷側(cè)和甲板骨架一般與主船體骨架的間距一致；其端壁的骨架間距則根據(jù)門窗開口位置和寬度來決定。

上層建筑主要承受波浪沖擊和總縱彎曲。由于船舶主體沿船長方向是連續(xù)的，而上層建筑卻是間斷的，船體在上層建筑端部附近結(jié)構(gòu)發(fā)生突變，當(dāng)船舶總縱彎曲時，在船中的上層建筑端部將會產(chǎn)生嚴(yán)重的應(yīng)力集中現(xiàn)象，如果不采取相應(yīng)的結(jié)構(gòu)措施，船舶航行時就有可能使該處的上甲板、舷頂列板和上層建筑側(cè)壁發(fā)生裂縫，這必須引起充分注意。

上層建筑[船舶名詞]

根據(jù)上層建筑所在的位置，又可分為艏樓、橋樓和艉樓等。上層建筑的甲板有各種名稱，如艏樓甲板、艉樓甲板、游步甲板、救生甲板、駕駛甲板、羅經(jīng)甲板等。

長上層建筑與短上層建筑

上層建筑[船舶名詞]

位于首部的上層建筑稱艏樓。其作用是減少首部上浪，改善航行條件，首樓的艙室可作貯藏室用。

用來布置駕駛室及船員居住與活動處所的上層建筑為橋樓。

位于尾部的上層建筑稱艉樓。其作用是減少船尾上浪，保護(hù)機(jī)艙，其內(nèi)的艙室亦可作船員居住艙室或派作其他用途?，F(xiàn)代船舶基本都為尾機(jī)型或中尾機(jī)型船，橋樓直接設(shè)在近船尾處，故無尾樓。

長甲板室與短甲板室

長度大于0.15L，且不小于其高度6倍的甲板室為長甲板室。不符合長甲板室條件的為短甲板室。船舶的桅屋(masthouse)基本屬短甲板室。

上層建筑甲板分類

根據(jù)船舶種類、大小的不同，上層建筑（橋樓）所具有的甲板層數(shù)及命名方法均有所不同。如有的船舶從上層建筑下部的第一層甲板開始向上按A、B、C…的方式命名各層甲板；有的船舶則按各層甲板的使用性質(zhì)不同命名，如羅經(jīng)甲板（compassdeck）、駕駛甲板（bridgedeck）、船長甲板（masterdeck）、高級船員甲板（officedeck）、艇甲板（boatdeck）、船員甲板（crewdeck)等。

一般情況下，上層建筑各層甲板包括以下內(nèi)容：(1)羅經(jīng)甲板；(2)駕駛甲板；(3)艇甲板；(4)起居甲板；(5)上層建筑內(nèi)的上甲板；(6)游步甲板。

上層建筑及甲板室設(shè)置

上層建筑及甲板室的設(shè)置，從使用功能上，需要布置各種工作和生活處所，從對技術(shù)性能的影響上，上層建筑有利改善船舶濺浸性和穩(wěn)性，另外從船舶建筑藝術(shù)上也有重要作用。因此，對上層建筑及甲板室的形式選擇及布置，必須處理好上述關(guān)系，滿足使用上合理、技術(shù)上先進(jìn)與建筑藝術(shù)三者的有機(jī)配合。在總體設(shè)計(jì)時，要依據(jù)船的用途、航區(qū)、機(jī)艙地位、船舶性能特點(diǎn)、立面造型諸方面進(jìn)行全面的分析而定。另外，各個部位的上層建筑及甲板室擔(dān)負(fù)著不同的作用，因而其構(gòu)造型式亦不相同。

1、首樓

首樓的設(shè)置及尺度首先要考慮甲板上浪，因?yàn)榇谟嘶蛐庇撕叫袝r，首部容易上浪。甲板上浪將嚴(yán)重威脅甲板上船員、貨物、設(shè)備和甲板開口封閉裝置等的安全。實(shí)踐證明，設(shè)置首樓對防止甲板上浪，保持甲板干燥，保護(hù)人員、貨物及設(shè)備安全是十分有效的。

首樓的設(shè)置及其長度與船的大小、船的干舷大小、舷弧高度、海域情況以及首樓甲板上設(shè)備的布置需要諸因素有關(guān)。我國《鋼質(zhì)海船入級規(guī)范》規(guī)定，所有船舶應(yīng)設(shè)置首樓或增大舷弧，使船首最小高度符合《海船載重線規(guī)范》的要求。該規(guī)范規(guī)定，凡設(shè)置首樓以滿足規(guī)范對首部最小干舷高度要求的船舶，自首垂線算起的首樓長度應(yīng)不小于0.07Lpp，并且在船長Lpp≯100m時，首樓的封閉條件還應(yīng)滿足規(guī)范的規(guī)定。在此基礎(chǔ)上，首樓甲板面積還應(yīng)顧及錨泊設(shè)備和其他設(shè)備的布置要求。首樓長度的統(tǒng)計(jì)值是船長的8%~10%。

一般海船的首部干舷都不夠高，故都設(shè)置短首樓。在短首樓的內(nèi)部布置錨機(jī)控制室、燈具間、油漆間、纜索與索具、木工工作室等。

除短首樓，有的船從實(shí)際出發(fā)，采用長首樓。如某貨船，為彌補(bǔ)1號貨艙艙容的不足，將首樓延長到1號貨艙的后端，所得的容積用于裝貨。這樣既增加了艙容又均衡了裝卸時間，但應(yīng)注意對穩(wěn)性帶來的不利影響。又如某些海洋拖輪，為改善航行中的濺浸性和使拖鉤布置在船重心附近，也設(shè)置長首樓。但要注意，因首部碰撞機(jī)會較多，首尖艙范圍的首樓段，不熊作為居住艙室使用。

小型船舶，考慮到駕駛視線或重心高度，有設(shè)置半升式首樓(首樓底在上甲板之下)的?？痛?、客貨船因干舷甲板之上通常還設(shè)連續(xù)甲板，所以，一般不設(shè)首樓。對高型深和高舷弧的大型船，因?yàn)槟鼙ＷC首部干舷也可不設(shè)首樓。

2、中部及尾部上層建筑

“中機(jī)型”船舶大都設(shè)置中部上層建筑，用以布置船員工作和生活艙室，保護(hù)機(jī)(爐)艙開口，布置煙囪和艇設(shè)備之用。即使是“尾機(jī)型”船，也有為改善駕駛視線等原因而設(shè)置了中部上層建筑的。

中部上層建筑分橋樓型和甲板室型。甲板室型因其兩側(cè)有外走廊，對甲板上前后交通聯(lián)系方便，一些甲板作業(yè)頻繁的船(如漁船、拖船、大型貨船等)多采用甲板室型。甲板室型在防止甲板上浪和艙室面積方面有其不足之處，所以一些小型運(yùn)輸船及客船則常采用橋樓型。

中部上層建筑在甲板上跨越的長度，既要滿足布置生活和工作艙室面積的需要，又要防止不合理的增長而影響裝卸效率。從提高裝卸貨物效率的角度，希望艙口要大，就要求中部上層建筑的端壁不能過多跨越貨艙的范圍。通常其端壁跨越貨艙壁的長度以不大于5sm為宜，否則將影響貨艙口的尺度。中部上層建筑依船只大小一般設(shè)有2層~4層，最下層長度要照顧到遮住機(jī)(爐)艙長度的需要，統(tǒng)計(jì)值范圍為船長的15%~20%，并自下而上在后端逐層縮短縮窄，但其尺寸應(yīng)滿足艙室、艇、機(jī)艙天窗和煙囪的布置要求。

“尾機(jī)型”船根據(jù)機(jī)艙棚和煙囪、生活和工作艙室的布置要求，都要設(shè)置尾部上層建筑；“中機(jī)型”船為解決艙室布置的擁擠，也都設(shè)置單層的尾甲板室。另外，在個別尾機(jī)型大船上因尾部駕駛視野不好，而在中部或首部另設(shè)短的上層建筑，布置駕駛部人員的全部或部分艙室。

上層建筑集中在機(jī)(爐)艙區(qū)段，這樣布置有利于減少生活設(shè)施，節(jié)約地位和造價，方便船員工作和生活，有利于機(jī)(爐)艙棚的布置和進(jìn)出通道的安全。

客船及其他需要較大艙室地位的船舶，上層建筑常由中部向首、尾延伸，并有相當(dāng)長度。

3、主上層建筑

主上層建筑的尺度和層數(shù)，應(yīng)根據(jù)需要的艙室面積、露天上甲板上的布置(如運(yùn)輸船貨艙口的安排)、艇設(shè)備的布置、駕駛視野、重量和重心高度、受風(fēng)面積等因素來決定。大型運(yùn)輸船舶，艙室面積矛盾不大。中小型船舶，因國內(nèi)船員人數(shù)偏多，常有困難，這時應(yīng)按保證船員必須的生活條件下，盡量不影響船的使用效能的原則來處理，做到適當(dāng)兼顧。

駕駛視野的要求無確切的標(biāo)準(zhǔn)。原則上按這樣的標(biāo)準(zhǔn)來考慮，從駕駛室里駕駛員眼睛到首端舷墻頂點(diǎn)引一直線，通常把這一直線與水面的交點(diǎn)和首柱間的一段區(qū)域稱為“盲區(qū)”。盲區(qū)應(yīng)盡量小，以便及時發(fā)現(xiàn)船首附近的障礙物，采取必要的避讓措施。設(shè)計(jì)時，一般參考實(shí)船資料來決定?？痛拿^(qū)長度為0.60Lpp~0.70Lpp，貨船及油船滿載時平均為1.25Lpp，壓載航行時約為2.0Lpp。各船的盲區(qū)長度差別較大，盲區(qū)大的船舶，進(jìn)出港時要采取專人隙望的辦法來加以補(bǔ)救。

上層建筑的層數(shù)與船的大小有密切關(guān)系，小船為1層~2層，中型及大型船舶為3層~4層，尾機(jī)型的大船考慮駕駛視野，甚至高達(dá)5層以上。各層自下而上在后端逐漸內(nèi)縮，長度和寬度應(yīng)滿足艙室、艇設(shè)備、機(jī)(爐)艙棚和煙囪等布置需要；各層高度，小船為降低重心，減小受風(fēng)面積，層高常壓低到2.lm，中型以上船舶，層高按艙室用途不同取2.3m~2.6m。

上層建筑制造

現(xiàn)代化船廠在建造上層建筑時，一般以一層次為一個分段，也有以中心面為界，將一層次分為左右二個分段。分段制造結(jié)束后，直接送至總組裝場所，進(jìn)行上層建筑的總裝，其質(zhì)量最大可達(dá)到500~750t。其分段流水線一般設(shè)定6個工位：

1、定位把板材放到流水線上定位；

2、焊接用單面焊進(jìn)行板材焊接；

3、劃線切割CNC劃線和切割；

4、安裝加強(qiáng)筋點(diǎn)焊定位；

5、加強(qiáng)筋焊接用自動焊或半自動焊焊接：

然后進(jìn)入分段裝配區(qū)域，設(shè)定分段裝配、舾裝件安裝、焊接三個獨(dú)立工位。分段裝配是在專用支架上進(jìn)行，完工時，可用支架自身的升降運(yùn)輸裝置送到區(qū)域末端，再到總裝場地進(jìn)行總組裝。

目前，國內(nèi)船廠還沒有上層建筑分段流水線，一般僅備有組裝場地，我國中船總公司的專家們建議對上層建筑分段建造的工藝設(shè)施、上層建筑分段先行舾裝作業(yè)等，應(yīng)該引起充分重視，必須盡快形成上層建筑虛擬成組工藝流程或分段裝配生產(chǎn)線。