Thiết kế tàu khách

TÀI LIỆU HỌC TẬP DÀNH CHO SINH VIÊN KHOA KỸ THUẬT TÀU THỦY TRẦN CÔNG NGHỊ THIẾT KẾ TÀU KHÁCH TP HỒ CHÍ MINH 2002 Trang ñeå troáng 1 Chương 2 BỐ TRÍ TÀU 1 Ngoại hình tàu Ngoại hình tàu, đặc biệt tàu khách đã dùng các kiểu tạo dáng chung như sau, hình 2.1: Hình 2.1: Ngoại hình tàu thủy  Hình giọt nước song ở tư thế đặt nằm ngang dùng lâu đời, vẽ đẹp được mọi người công nhận.  Hình sóng biển, sóng trochoidal với đặc trưng đối xứng qua mặt cắt giữa tàu.  Hình bên ngoài tàu diễn tả bằng hàm toán exp (ex) thịnh hành vào những năm bảy mươi, tám mươi thế kỷ trước.  Ngoại hình tàu dạng đầy đặn, kiến trúc các đảo thay bằng kết cấu khối liền thể hiện ở phương án “lôi kéo” và “thúc đẩy”.  Tàu khách đời mới có ngoại hình đầy đặn và hài hòa. 2 Hình 2.2 Ngoại hình tàu chở khách Qui tắc tạo đường dóng Tất cả đường dóng phải tuân thủ qui luật cùng ngả theo hướng chủ đạo với góc chuẩn. Mọi đường bao profile thượng tầng, ống khói, cửa sổ, cột cờ, cột buồm, lỗ khoét đều có chung hướng. Qui tắc này thể hiện tại hình 2.3 dưới đây. Hình 2.3: Qui tắc dựng đường dóng 3 Hình 2.4 Tàu khách “Seabourn Spirit” Hình 2.5: “Royal Princess” Những ví dụ giới thiệu ngọai hình tàu đã được sáng tạo trong những năm trước đây. Hình 2.6 Tàu vận tải hàng khô những năm sáu mươi Hình 2.7 Tàu vận tải hàng khô những năm bảy mươi 4 Hình 2.8 Tàu vận tải từ những năm chin mươi Hình 2.9 Tàu chở container những năm chín mươi Hình 2.10 Trạm FPSO Hình 2.11 Tàu chở dầu những năm tám mươi Hình 2.12 Tàu chở hàng rời những năm tám mươi 5 Hình 2.13 Tàu chở khí hóa lỏng Hình 2.14 Tàu trên cánh ngầm Hình 2.15 Tàu khách kiểu dáng châu Âu 2 BỐ TRÍ CHUNG TOÀN TÀU Phân khoang Phân khoang chống chìm tàu thực hiện như yêu cầu công ước quốc tế về đảm bảo mạng sống con ngưới trên biển, SOLAS 74 và các Nghị định sau đó. Trong giai đoạn đầu của quá trình thiết kế chọn số vách kín nước n cho tàu hàng như sau: Với tàu tramp1 : 20 5,0 L n  giành cho tàu có buồng máy đặt giữa tàu 1 Tramp: cargo vessel operating a word-wide service 6 20 L n  giành cho tàu có buồng máy đặt phía lái Với tàu liner 2: 20 1 L n  giành cho tàu có buồng máy đặt giữa tàu 20 5,0 L n  giành cho tàu có buồng máy đặt phía lái Theo chiều cao tàu chở hàng hiện đại được chia thành nhiều tầng. Tàu tramp thông thường có một khoang hàng nằm dưới và trên đó là tweendeck. Tàu liner thông thường có hai tweendeck. Ngoài tween deck người ta còn làm thêm các sàn bổ sung. Sàn bổ sung3 đang đề cập có thể dưới dạng sàn liên tục song cũng có thể làm ở dạng sàn xếp. Khoang mũi (forepeak), khoang lái (afterpeak) ngăn bằng vách chống va mũi, chống va lái, làm chức năng đảm bảo an toàn tàu. Vách khoang mũi tàu hàng bố trí cách mép trước sống mũi, dọc theo đường nước chở hàng mùa hè không nhỏ hơn 0,05L. Trên tàu khách vách này bố trí tại vị trí không nhỏ hơn 0,05L song không lớn hơn 0,05L +3 (m). Khoang máy hạn chế giữa hai vách trước và sau buồng máy, kín nước, kín dầu. Két sâu (deeptank) tàu làm nhiệm vụ chứa hàng lỏng phải có nắp hầm hàng và các thiết bị cần thiết nạp và bốc dỡ hàng. Cơ cấu vận hành của các deeptank nhóm này không khác cơ cấu vận hành hàng tàu chở hàng lỏng. Thông lệ bơm hàng cho các két sâu được bố trí trong buồng máy. Những trường hợp đặc biệt bơm có động cơ lai riêng, bố trí tại những vùng thích hợp cho công việc bốc xếp hàng két sâu. Két sâu dùng chở hàng lỏng hoặc hàng khô, tùy thời vụ được thiết kế khác kiểu vừa đề cập. Nắp két thường bằng kim loại, liên kết bằng chốt xoay với két. Kích thước nắp này tùy thuộc yêu cầu chở hàng. Trên các tàu đang hoạt động kích thước nắp két nằm trong phạm vi: rộng 2 – 3m; dài 2 – 5m. Dung tích các két sâu trên các tàu khác nhau thay đổi trong giới hạn rộng. Giá trị tham khảo có thể nêu là 4 – 6% dung tích các khong hàng toàn tàu, nếu buồng máy nằm tại khu vực giữa tàu, hoặc 7 – 9% cho tàu với buồng máy nằm về sau. Các khoang hàng lạnh được bố trí trên rất nhiều tàu vận tải đi biển nhằm chuyên chở lượng nhất định các hàng tươi sống. Các khoang này được bố trí ở những khu vực riêng, được trang bị các thiệt bị làm lạnh như người ta vẫn dùng trên tàu chuyên chở hàng lạnh. Bình quân dung tích các hầm lạnh đang có mặt trên tàu chở hàng tổng hợp khoảng 2 – 5% dung tích toàn tàu. Nhiệt độ các buồng lạnh trên tàu hàng vào khoảng 15 - 18 C, độ âm. Trong những trường hợp có yêu cầu riêng nhiệt độ làm lạnh có thể 20 - 25C độ âm. 2 cargo liner – service by calling on a fixed schedule, at specified ports. 3 extra deck 7 Hình 2.16 Tàu “Oriental Queen” 8 Hình 2.16b 1 – cần derrick sức nâng 30t; 2 - cần cẩu sức nâng 5 t; 3 – cần cẩu sức nâng 10t; 4 – cần cẩu sức nâng 15t; 5 - cẩu quay sức nâng 5 tấn; 6 – kho tạp vật; 7 – thùng xích; 8 – khoang hàng mũi; 9 - tweendeck trên; 10 – Khoang mũi (forepeak); 11 – khoang 1; 12 - deeptank 1; 13 - tweendeck trên số 2; 14 - tweendeck dưới số 2; 15 - khoang hàng 9 2; 16 - tweendeck trên 3; 17 – tweendeck dưới số 3; 18 – khoang hàng số 3; 19 - tweendeck số 4; 20 - tweendeck dưới số 4; 21 – khoang số 4; 22 - buồng máy; 23 - nhiên liệu; 24 – tween deck trên số 5; 25 – tweendeck dưới số 5; 26 – deeptank; 27 - tweendeck trên số 6; 28 – khoang hàng số 6; 29 - khoang máy lái; 30 – khoang lái (afterpeak); 31 - buồng giành cho thực tập sinh; 32 – mess giành cho thực tập sinh; 33 – phòng sinh họat; 34 – cửa buồng máy; 35 – buồng y tế; 36 - văn phòng; 37 – thợ điện, thợ máy; 38 – dinning room; 39 – phòng hòa nhạc, thư viện và bar; 40 – khoang hành kháck; 41 – bể tắm; 42 – buồng thuyền trưởng; 43 - pilot; 44 – buồng lái; 45 – buồng radio; 46 – phòng ngắm cảnh; 47 – phòng VIP; 48 – kho sơn; 49 – phòng đèn; 50 – buồng bơm; 51 – buồng sinh họat của thợ máy; 52 – buồng sinh hoạt của thủy thủ boong; 53 - nhà bếp; 54 - hầm hàng lạnh; 55 - kho lạnh; 56 - kho; 57 - Các bình CO2; 58 – phòng giặt; 59 - buồng điều khiển; 60 – thiết bị lạnh; 61 – nắp các deeptank; 62 - khoang số 1: ballast; 63 - khoang số 2 – nhiên liệu; 64 – khoang số 3 – nhiên liệu; 65 – khoang số 4 – nhiên liệu; 66 - nhiên liệu. Các phòng chứa hàng đặc biệt có mặt trên các tàu liner. Trong số hàng đặc biệt có thể thấy kim loại quí hiếm, hàng điện tử cao cấp, hàng bưu điện vv Khoang hàng đặc biệt đang được sử dụng trên các tàu gồm:strong rooms – phòng chứa vàng, bạc và đá quí, powder room – phòng chứa vật kiệu dễ gây nổ, special cargo compartments – phòng chứa hàng cần được bảo quản cẩn thận, ví dụ kính, parcel rooms – các buồng giành cho bưu điện. Bố trí các khoang tàu vận tải đi biển “Oriental Queen” trình bày tại hình 2.16b như tài liệu tham khảo phần này. Bản vẽ bố trí chung Bản vẽ bố trí chung nêu đầy đủ thành phần hoặc chi tiết trên tàu giúp người sử dụng hình dung đầy đủ hình dáng tàu, cách bố trí các khoang, các phòng, bố trí trang thiết bị vv Bản vẽ bố trí chung thường có mặt chiếu cạnh toàn tàu, mặt chiếu bằng, các tầng, boong, sàn boong, đáy. Trong bản vẽ này thể hiện đầy đủ phân khoang theo hướng ngang, hướng dọc và theo chiều cao. Các lối đi lại, lối thoát hiểm, cầu thang trình bày đúng và rõ. Các hệ thống tàu thể hiện đúng và rõ trong bản vẽ này. Các trang thiết bị tàu bố trí đủ và đúng nơi qui định, đúng như luật định. Những ví dụ trình bày bố trí chung tàu thông dụng Hình 2.17 Bố trí chung tàu khách “Lilla Weneda” 10 Hình 2.18 Bố trí chung tàu dầu Hình 2.19 Tàu cao tốc 11 Hình 2.20: Bố trí chung tàu chở hàng 12 Hình 2.21 Bố trí chung tàu container BV 2500 13 Hình 2.22 Bố trí chung tàu trên cánh ngầm “Chim báo bão” 14 Hình 2.23 Bố trí chung tàu vận tải đường sông, sức chở tinh 2700 tấn 15 Hình 2.24 Tàu vận tải đường sông, cỡ nhỏ 16 Hình 2.25 Tàu catamaran chở khách 17 Tàu vận tải hàng khô sức chở 8.700dwt Kiểu tàu Cargo ship. Tàu một boong chính cùng boong lầu mũi và lầu lái, thượng tầng, buồng máy nằm sau. Tàu một chân vịt, máy diesel làm máy chính. Vùng hoạt động Tàu đi biển Hàng dự trù chở Hàng đóng kiện, thép, hàng rời vv Kích thước chính Chiều dài toàn bộ 111,89m Chiều dài giữa hai trụ 103,13m Chiều rộng 18,6m Chiều cao 9,5m Mớn nước 7,515m Sức chở DWT 8.700MT GT 5670 Dung tích hầm hàng Dung tích các hầm hàng (grain) 10.818m3 F.O tanks 574m 3 D.O. tanks 138m 3 Nước ngọt 258m3 Ballast nước 1.905m3 Máy chính và vận tốc tàu Máy chính diesel 1 Công suất max 3.089kW (4.200PS) × 210v/ph Công suất liên tục 2.780kW (3.780PS) × 203v/ph Vận tốc tàu 12,5HL/h Đoàn thủy thủ Sĩ quan 7 Thủy thủ 10 Những chức danh khác 3 Tàu đóng tại Việt nam, thiết kế từ Nhật bản. 18 H ìn h 2 .2 6 a T à u v ậ n t ả i sứ c ch ở 8 .7 0 0 D W T 19 H ìn h 2 .2 6 b Đ ư ờ n g h ìn h t à u 8 .7 0 0 D W T 20 H ì n h 2 . 2 6 c S ö ô øn t h ö ïc 21 H ì n h 2 . 2 6 d T a øu 8 . 7 0 0 D W T 22 H ì n h 2 . 2 6 e C a ùc b o o n g t a øu 8 . 7 0 0 D W T 23 3 BỐ TRÍ NỘI THẤT H ì n h 2 . 2 6 f T a øu 8 . 7 0 0 D W T 24 Các phòng làm việc Các buồng làm việc gồm buồng lái, buồng hải đồ, buồng điện báo, buồng radar, la bàn vv Buồng điều khiển tàu (buồng lái) nơi điều khiển tàu do vậy phải được bố trí ở vị trí có tầm nhìn tốt nhất. Thông thường buồng điều khiển nằm ở tầng boong cao nhất của thượng tầng. Yêu cầu tầm nhìn của tàu đi biển thể hiện tại hình , buồng điều khiển phải đáp ứng yêu cầu này. Chiều dài của tầm khuất Lkh tàu biển không quá (1, 0 – 1,25)L với tàu bố trí lầu lái tại đuôi, không quá (1,4 – 1,8)L nếu lầu lái đặt giữa tàu. Công thức xác định Lkh: hfha hfF LfLkh    Lf L F b h f ha Lkh Vuøng khuaát Hình 2.27 Chiều dài vùng khuất Kích thước buồng điều khiển tùy thuộc kích thước chính của tàu, chiều ngang cần trải rộng bằng chiều ngang thượng tầng nơi bố trí buồng điều khiển, chiều dài tính từ vách trước buồng đến vách sau buồng không ngắn hơn 1,6m trên tàu cỡ nhỏ, từ 3m trở lên cho tàu lớn. Hình 2.28 Bố trí buồng điều khiển tàu a) b) Khu vực I – buồng lái, II – buồnghải đồ, III – hành lang, IV – buồng VTĐ, V – buồng acc., VI – máy phát cho hệ thống VTĐ, VII – trạm phát điện hệ thống radar, VIII – kho VTĐ, IX – buồng hoa tiêu Buồng hải đồ (chart room) nên có kích thước 2,4mx2,4m trở lên, tùy thuộc khả năng bố trí thực tế. Cửa giữa buồng lái và buồng hải đồ nên là cửa trượt. 25 Buồng la bàn (gyro room) nên giành diện tích khoảng 5 đến 9m2. Phòng VTĐ khoảng chứng 10m2. Bố trí buồng lái tàu hàng giới thiệu tại hình 7.84. Tủ, bàn, ghế, giường trong tàu Giường trên tàu nên bố trí dọc. Chiều cao: Đến mép trên mặt tủ, bàn 700 – 800mm Giá sách 1700 – 1800mm Tủ áo quần 1800 – 2000mm Chiều rộng: Cửa ra vào 600 – 1100mm Tủ áo quần 500 – 600mm Giường đơn 700 – 800mm Giường đơn phòng khách 1000mm Chiều dài giường 1900 – 2000mm Hình 2.29a Bàn một hộp tủ Hình 2.29b Bàn hai hộp tủ 26 Hình 2.30a Giường đơn trên tàu Hình 2.30b Giường tầng trên tàu Hình 2.31 Tủ áo quần Lối đi và cầu thang 27 Hành lang rộng từ 1,0m đến 1,6m. Trên tàu khách lối đi được qui định như sau, tính bằng m: Lối đi hai bên boong lộ thiên: 1,2 Lối đi từ buồng khách đến boong lột thiên: 1,0 Lối đi trong buồng: min 0,8 Lối đi giữa các giường min 0,8 Lối đi giữa các ghế, ngồi đối diện: 0,75 Lối đi giữa các ghế, ngồi cùng chiều: 0,50 Cầu thang Cầu thang giành cho thuyền viên rộng khoảng min 0,8m. Cầu thang giành cho khách rộng từ min 0,8m đến 1,5m, góc nghiêng từ 40  65. Buồng tắm rửa, vệ sinh Buồng vệ sinh giành cho khách trên tàu đi biển, với n – số khách: Dưới 500 khách: số chậu vệ sinh = n 500  n < 1000: số chậu vệ sinh = 13 + (n – 500)/60 n > 1000: số chậu vệ sinh = 21 + (n – 1000)/80 Buồng vệ sinh giành cho khách trên tàu chạy sông, với n – số khách: Dưới 500 khách: số chậu vệ sinh = n/50. Ít nhất 2, 1 giành cho nam, 1 cho nữ 500  n < 1000: số chậu vệ sinh = I103 + (n – 500)/70 n > 1000: số chậu vệ sinh = 17 + (n – 1000)/100 Nhà bếp. Buồng ăn Nhà bếp (galley) phải trang bị đủ phương tiện để chế biến thực phẩm, chuẩn bị các món ăn, nấu thức ăn, bảo dưỡng thức ăn. Tất cả nồi niêu, bát đũa được quản lý nơi đây. Trong khu vực này bố trí các bàn chế biến thức ăn, các chậu rửa, vòi nước lạnh, nước nóng, các bếp. Trong galley phải tủ lạnh công suất đủ lớn phục vụ bảo quản thức ăn. Diện tích nhà bếp tàu hàng khoảng 25m2  10m2, tùy thuộc cỡ tàu. Hình 2.32 Bố trí nhà bếp và nhà ăn Buồng ăn (mess, messroom) bố trí gần galley thuận lợi cho việc phân phối phần ăn hằng ngày. Diện tích buồng ăn đủ để đón người đến dùng bữa theo kíp. Thông lệ đoàn thủy thủ chia làm ba hoặc tối đa bốn kíp sử dụng buồng ăn. Diện tích tính cho một người dùng bữa tại đây 1,0  1,5m2. 28 Hình 7.90 trình bày bố trí khu vực nhà bếp và các buồng ăn. Trên hình hai buồng ăn, một giành cho sĩ quan, buồng kia của thuyền viên. TÀU KHÁCH Bố trí các buồng sinh hoạt, các buồng công cọng, khu vực vui chơi trên tàu khách Tàu khách thực thi ba kiểu bố trí buồng ở, buồng công cọng dạng sau: - Bố trí ngang, các buồng công cọng phục vụ khách đi tàu bố trí theo hàng ngang, các buồng ở của khách bố trí boong cao hơn và thấp hơn, hình ..a. - Bố trí xen kẻ, các buồng công cọng bố trí trên diện rộng tại một boong làm chính, boong kế nằm trên hoặc dưới cùng tham gia bố trí này, các buồng ở của khách bố trí những vùng gần với khu công cọng, hình ..b. - Bố trí đứng, theo cách này các buồng công cọng bố trí hẵn về phần sau hoặc phần giữa tàu, trên gần hết các boong, xếp theo chiều đứng, hình .. c. Hình 2.33:Nguyên lý bố trí các buồng công cọng, Hình 2.34 Bố trí các boong theo phương án buồng ở trên tàu khách bố trí đứng 1 dự trữ, 2 các buồng công cọng Một trong những giải pháp bố trí tàu khách đi biển thực hiện trong những năm gần đây trình bày tại hình tiếp theo. 29 Hình 2.35 Bố trí tàu khách đi biển Buoàng coâng coïng Buoàng ôû cuûa khaùch Buoàng ôû cuûa nhaân vieân Buoàng coâng coïng nhaân vieân Kho chöùa döï tröõ Caùc buoàng dòch vuï Caùc buoàng ña naêng - Khu vực I dành riêng cho hai thang máy và cầu thang lên xuống. Lối thoát thẳng đứng phải đưa được người trên tàu đến boong thuyền (boat deck) trong bất cứ hoàn cảnh nào. Khu vực này luôn là ưu tiên hàng đầu về mặt an toàn. - Vùng II trên hình dành riêng cho khu tắm nắng, nghỉ ngơi ngoài trời. Thông thường tại đây bố trí bể bơi, các quầy giải khát, ghế tắm nắng... - Khu vực III bố trí các trung tâm sinh hoạt công cộng. Thông lệ trong khu vực này người ta tìm thấy những khu vực vui chơi, giải trí dành cho mọi lứa tuổi của khách trên tàu. - Khu vực IV, V, VI bố trí các buồng phục vụ. Tại khu vực VII bố trí trung tâm chứa các thiết bị điều khiển, phòng và chữa cháy tàu. Phân bố diện tích các buồng Diện tích hữu ích phục vụ sinh hoạt hành khách và đoàn thủy thủ trên tàu khách phân phối theo tỷ lệ, tính bằng %, như sau: Buồng ở 22 – 27 Các buồng công cọng (public rooms) 16 – 18 Các phòng phục vụ 18 – 21 Khu nhà bếp 3,5 – 4,4 Phòng dịch vụ 10,0 – 13,0 Tổng cọng các thành phần trên 77,8 Thuyền viên 20,4 – 24,0 Dữ liệu ghi nhận từ một tàu khách đóng trong những năm tám mươi, kích thước chính LxBxT = 105,5x17,5x4,8 (m) chở 330 khách cùng 107 thủy thủ đoàn như sau đây. Diện tích buồng ở 2018m2 chiếm 27% diện tích sử dụng Các buồng công cọng: (m2) Saloons 321 Phòng ăn 493 Quán bar 116 Các phòng thư viện 22,6 30 Phònh chiếu phim 182 Phòng tập thể thao 41,8 Các cơ sở dịch vụ: (m2) Cắt tóc, làm đầu 24 Phòng y tế 83 Kho 57 Phòng thông tin 55 Phòng bảo quản đồ đạc 22,5 Các phòng phục vụ: (m2) Hành lang, cầu thang 792 Điều hòa trung tâm và hệ thống điều hòa 314 Kho chăn, đệm, trang bị 12,5 Bể bơi 30 Các phòng vệ sinh 35 Kho 26 Diện tích riêng của khách Diện tích cần thiết cho mỗi khách đi tàu tổng kết như sau, tính bằng m2: Buồng ở 6,5 – 7,0 Thư viện - Phòng ăn 1,6 Y tế 0,3 Giải trí 1,8 Thể thao 0,45 Phòng bar, caféterie 0,35 Cửa hàng 0,15 Hành lang, thang máy 2,26 Phòng công cọng 0,1 Nhà bếp, phòng ăn 0,4 – 0,5 Diện tích cần thiết giành cho mỗi thuyền viên và khách, tính bằng m2 Buồng ở 1,5 – 1,8 Phòng ăn 1,0 – 1,2 Smooking room 1,5 – 1,8 Dancing saloon 1,8 – 2,0 Thư viện 1,0 – 2,0 Những giải pháp bố trí buồng khách giới thiệu tiếp sau đây. 31 Hình 7.94: Buồng khách trên tàu”Royal Viking Star” Hình 2.36 Buồng khách tàu “Royal Princess” Bố trí các buồng của thuyền viên Diện tích tính cho mỗi người trong các buồng hạng sang, m2 Buồng hạng sang 10,0 – 12,0 Buồng giường đơn 4,0 – 5,0 ( buồng 1 đến 2 người) 32 Buồng giường tầng 2,0 – 3,0 (buồng 2 – 4 người) Phòng làm việc thuyền trưởng 9,0 – 15,0 Buồng ngủ thuyền trưởng 6,0 – 10,0 Nhà bếp, phục vụ đến 100 người 0,6 Đến 200 người 0,48 Đến 300 người 0,4 Đến 600 người 0,33 Đến 1000 người 0,30 CÁC TÀU KHÔNG PHẢI TÀU KHÁCH Buồng ở Nguyên tắc chung: Buồng ở thuyền trưởng, sĩ quan I, II, III, điện báo viên bố trí ở boong cao, cố gắng sắp xếp gần buồng lái. Buồng thuyền trưởng, sĩ quan I nên bố trí phía trước buồng trên boong, tiện cho việc quan sát. Buồng sĩ quan III bố trí gần buồng thuyền trưởng. Buồng máy trưởng, thợ máy có lối thông tới khoang máy. Qui định diện tích buồng ở trên các tàu vận tải đi biển nhiều nước đã thực thi như sau: Thủy thủ Buồng tập thể giành cho thủy thủ không quá 4 giường. Diện tích buồng ở từ 2,8m2 đến 6,0m2/người. Ngày nay các tàu đi biển cỡ lớn bố trí thủy thủ trong các buồng ở một người. Phòng rửa và vệ sinh: cứ 8 người phải có 1 phòng vệ sinh, vòi tắm, chậu rửa. Khu vực giành cho sĩ quan Diện tích buồng riêng tối thiểu 10m2. Trên tàu hiện đại buồng cá nhân giành cho sĩ quan nên có diện tích khoảng 15m2 trở lên. Các buồng này có phòng vệ sinh. Thuyền trưởng, máy trưởng bố trí trong những “căn hộ” gồm buồng ngủ, buồng làm việc (day room), phòng vệ sinh, buồng tắm diện tích khoảng 35 - 45m2. Diện tích cần thiết bố trí chỗ ở nên nằm trong phạm vi sau: Thuyền trưởng 15  30 m2 Máy trưởng, sĩ quan I 15  25 m2 Sĩ quan 10  20 m2 Thủy thủ 6  10 m2 Những giải pháp thiết kế phòng ở cho sĩ quan, thủy thủ trên các tàu đã đóng trình bày tại các hình tiếp theo. Hình 2.37 Các phòng ở sĩ quan I- thuyền trưởng, II – sĩ quan III, III – sĩ quan I; 1 – phòng ngủ, 2- phònglàm việc, 3 – buồng vệ sinh, 4 – saloon, 5 – hành lang 33 Hình 2.38 Bố trí buồng ở sĩ quan tàu kiểu cũ Hình 2.39 Bố trí buồng ở thủy thủ tàu kiểu cũ Hình 2.40 Bố trí phòng ở trên tàu hàng a) buồng đơn thủy thủ trưởng, b) thuyền trưởng, c) thủy thủ Những buồng ở trên tàu vận tải tiêu chuẩn hóa trong những năm chín mươi có dạng sau. 34 Hình 2.41 Buồng ở trên tàu hàng a) buồng 1 người, 13,1m2, b) buồng 1 người, 8,4m2, c) buồng 1 người, 8,4m2 có phòng tắm, rửa, d) buồng 8,4m2, giường tầng. Bố trí buồng ở trên các tàu đóng tại USA như trình bày tại hình 7.101. Hình 2.42: Bố trí khu vực sinh hoạt tàu vận tải đóng tại USA 35 Hình 2.43 Buồng sinh hoạt cá nhân Bố trí các buồng sinh hoạt trên tàu hàng đóng tại Việt nam đầu những năm 2000 giới thiệu tiếp theo như tài liệu tham khảo. Hình 2.44a Các buồng giành cho thuyền trưởng và sĩ quan 36 Hình 2.44b Bố trí buồng ở cho sĩ quan tàu vận tải Hình 2.44c Buồng 2 người, giường tầng 37 Hình 2.44d Bố trí nhà bếp và các phòng ăn, phòng sinh hoạt chung Hình 2.45 Bố trí nhà bếp và các phòng ăn, phòng sinh hoạt chung 1 Chương 20 TÀU KHÁCH 1 Tàu khách Theo cách ghi trong SOLAS do IMO đưa ra, tàu chở nhiều hơn 12 khách được coi là tàu khách. Tàu khách phân vào các nhóm: tàu khách vượt đại dương (ocean passenger liner), tàu khách đi biển (sea passenger ship), tàu khách biển gần (coastal passenger vessel) và tàu nội địa, phà (ferry) Tàu hàng-khách (passenger-cargo ship) song song tồn tại cùng các tàu khách, tàu du lịch. Theo cách phân loại gần đây, tàu du lịch (cruise ships), chở khách du lịch, mỗi chuyến đi thông thường kéo dài một số ngày sau đó quay về cảng xuất phát, xếp vào tàu chở khách. Phát triển tàu khách Số lượng tàu khách tính đến đầu thế kỷ XXI gần 8000, trong đó tàu chở khách đi biển trên 3000. Hàng năm số tàu khách được đóng gần trăm năm mươi chiếc, tổng dung tích đăng ký hằng năm khoảng 2,2 triệu tấn. Một số tàu đóng vào những năm cuối thế kỷ trình bày tại bảng 20.1 Bảng 20.1 Đặc tính chính tàu khách đi biển Tên gọi L (m) B (m) T (m) P (kW) v (HL/h) Screw Khách GT Norway 290,0 33,8 10,5 29440 18,0 795 2000 70202 Queen Elizabeth II 296,8 32,0 9,91 80,96 28,5 906 2025 65862 Sea Venture 145 24,6 7,5 13248 21,5 317 767 19903 Royal Viking Star 142 25,2 7,45 13248 21,5 326 700 21847 Cunard Countes 140 22,8 5,7 15456 20,5 350 930 17586 Berlin 105,5 17,5 4,8 7060 18,3 107 330 7813 Astor 140 22,6 6,1 13200 20 220 638 18863 Europe 170,5 28,5 7,85 21197 14 - 22 280 758 34500 Tropical 177 26,3 7,0 9800 21 491 1422 36600 Song of America 181,2 28,4 7 16480 20,6 500 1575 37600 Atlantic 172 27,35 7,38 32080 23,6 489 1278 30000 N. Amsterdam 181,6 27,2 7,4 22450 22 536 1200 33900 Royal Princess 196 29,2 7,8 29160 14 - 22 518 1200 40000 Sea Goddess 93 14,6 4 3540 16 72 120 4250 Holiday 183 28 7,5 22300 21,8 600 1800 45000 Jubilee 190 28 7,5 22 19 650 1800 45000 Souvereign of Seas 236 32,2 7,6 25800 21,2 1127 2250 74300 Crown Odyssey 155 28,2 6,8 22080 22 495 990 40000 Aivazovsky 108 17,46 4,2 7654 18,8 114 328 7127 2 Hình 20.1 Tàu liner “Queen Elizabeth 2” Hình 20.1 giới thiệu một trong những tàu khách tiêu biểu, Queen Elizabeth 2, đóng tại UK năm 1967. Tàu dài 296,8m, rộng 32m, mớn nước 9,91m. Chiều cao toàn bộ, tính đến đỉnh ống khói 61,4m. Tàu lắp tuabin công suất 82.000kW, vận tốc tàu 28,5HL/h. Lượng khách: 2025 người. QE 2 đã chuyển đổi chức năng từ năm 2008. 2 Thay đổi ngoại hình và phần thân tàu trên mặt nước Tổng quát có thể nêu rằng, chiều dài tàu đổi thay không lớn trong suốt vài mươi năm song các kích thước khác gồm chiều rộng, chiều cao đổi thay đáng để ý. Thượng tầng tàu đóng vào những năm cuối thế kỷ dài hơn những tàu đóng trước, đặc biệt dung tích các khoang phần trên mặt nước của tàu tăng trưởng rất nhanh. Hình 20.5 giới thiệu thay đổi hình dáng bên ngoài tàu, thay đổi kiến trúc thượng tầng và chiều dài thượng tầng tàu khách trong bốn thập kỷ, từ những năm ba mươi, sáu mươi, bảy mươi và tám mươi. Hình 20.4 France của nước Pháp Hình 20.3 Tàu Voyare of the Seas Hình 20.5 Số khách và đoàn thủy thủ Hình 20.2 QE sau năm 2008 tại Dubai 3 Hình 20.8 Thay đổi phần nổi trên mặt nước Hình 20.9 Thay đổi chiều dài thượng tầng tàu khách Thay đổi tỷ lệ L/B và tỷ lệ B/T Tỷ lệ L/B giảm vào những năm cuối thế kỷ Tỷ lệ B/T tăng đáng kể từ giữa thế kỷ cho đến gần đây. Ngày nay giá trị B/T nằm trong khoảng 3,0  4,0. Thay đổi tỷ lệ T/Hmax và tỷ lệ B/Hmax Hình 20.10 Thay đổi T/Hmax tàu khách Hình 20.11 Thay đổi B/Hmax tàu khách Vận tốc khai thác Phần lớn tàu khách khai thác những năm cuối thế kỷ XX ở vận tốc v = 17  18,5 HL/h. Số Froude các tàu này từ Fr = 0,25 đến Fr = 0,32. Tàu khách đời mới khai thác ở vận tốc 20 23HL/h, số Froude đến 0,35. Vận tốc tàu du lịch cao hơn các tàu khách khác. Tuy nhiên cách biệt này không quá lớn. Hình 20.12e trình bày kết quả thống kê vận tốc tàu, theo GT của tàu. Trên đồ thị tại hình này vận tốc các tàu du lịch (cruising speed) đánh dấu bằng vòng tròn nhỏ. Hình 20.6 Thay đổi kích cỡ tàu khách theo thời gian Hình 20.7: Thay đổi cấu hình, thượng tầng tàu khách qua các thập niên cuối thế kỷ XX. 1 – những năm ba mươi, 2 – sáu mươi, 3 – bảy mươi, 4 – tám mươi. 4 Hình 20.12a Chiều dài Hình 20.12b Chiều rông Hình 20.12b Chiều chìm Hình 20.12d Deadweight Hình 20.12e Vận tốc Hình 20.12f Công suất máy tàu (công suất máy toàn bộ và công suất phục vụ máy đẩy) Những dữ liệu liên quan tiện nghi tàu khách Những thay đổi trong các tiêu chuẩn tiện nghi trên tàu khách đóng vào những năm chín mươi thế kỷ XX và những năm đầu thế kỷ XXI tổng kết như sau. Diện tích trung bình các cabin, m2 Cabin chủ tàu 40 Suite 32 Buồng khách de luxe 24 Phòng mạn có balcon 16 Buồng giữa 15 Bình quân 10 m 2/giường Các buồng sinh hoạt chung, m2/chỗ Nhà ăn 2,2 Café ngoài trời 1,8 Bar 2,2 Bình quân 6,8 m 2/giường 5 3 Xác định sơ bộ kích thước chính Xác định chiều dài tàu du lịch Pass Pass n L n  35,34,1 Xác định kích thước tàu khách nhiều tầng lầu Số tầng lầu tàu khách chọn theo yêu cầu bố trí các phòng khách. Điểm chung giữa các tàu là chiều cao lầu khá ổn định. Tổng kết các tàu đã đóng có thể thấy quan hệ giữa số tầng lầu và chiều cao. Bảng 20.2 nsup 4 5 6 7 8  10 hsup (m) 2,45 2,50 2,60 2,70 2,75  2,90 Hình 12.13a Buồng điều khiển tàu khách Hình 12.13b Nhà hát tàu khách Hình Nội thất Hình Sân thượng Hình 20.14a Cabin liền mạn tàu (outside) Hình 20.14b Phòng khách- suite 6 Ký hiệu: B L lB  ; maxH T CT  ; maxH B CB  trong đó supsupmax hnFbTH  Số tầng lầu nsup các tàu khách đi biển từ 4 trở lên. Giới hạn trên của đại lượng này hiện nay bằng 10. Chiều cao mỗi tầng có thể tổng kết như nêu tại bảng . Chiều cao mạn khô Fb thỏa mãn những yêu cầu ghi tại công ước SOLAS 74 và các nghị định sau đó. Chiều dài tàu khách tính theo công thức: Chiều rộng B và chiều chìm T:   T B C FbhnC B    1 supsup maxHCT T Tỷ lệ các kích thước chính tàu khách thiết kế cuối thế kỷ XX đầu thế kỷ XXI tổng kế như sau: Tỷ lệ L/B tàu khách không khác nếu so với tàu khác kiểu song tỷ lệ B/d cách biệt rõ nét khi so với các kiểu tàu khác. Hình trình bày tỷ lệ Lpp/B tàu khách tùy thuộc vào GT. Tỷ lệ B/T tàu khách giới thiệu tại hình 20.16. Hình 20.17Thay đổi CB Với cấu hình thông dụng này đường hình tàu khách đời mới kiểu Panamax có dạng như trình bày tại hình 20.19. Hình 20.15 Hình 20.18 Hệ số béo thể tích Hình 20.16     TBB ClCFbhnL  1/supsup 7 Hình 20.19 Đường hình tàu du lịch nhóm Panamax Chân vịt tàu khách Tàu khách đang hoạt động sử dụng các kiểu chân vịt từ chân vịt seri B Wageningen đến các kiểu mới. Máy đầy kiểu Azimuth chiếm cảm tình của người thiết kế từ những ngày đầu ứng dụng chân vịt kiểu mới. Thích hợp cho phần lớn tàu khách chạy biển, cỡ lớn đóng đầu thế kỷ XXI là kiểu chân vịt Azipod. Hình 20.20a Chân vịt kiểu azimuthing thruster Hình 20.20b Chân vịt kiểu Azipod Chân vịt kiểu azimuth do động cơ điện quay. Toàn bộ thiết bị điện - động lực của máy đẩy bố trí trong tàu. Chân vịt nhóm này có khả năng quay quanh trục đứng 360, nhờ vậy trên tàu có thiết bị này chúng ta không bố trí bánh lái theo kiểu cũ. Chân vịt tiếp theo mang tên gọi azipod khác với nhóm azimuth ở điểm, động cơ điện quay chân vịt nằm trong pod, quay trực tiếp các cánh chân vịt. Những tàu có tiếng đang sử dụng thiết bị đẩy dạng này được biết như sau. Tàu Carnival Miracle, năm 2004, GT 88.500, kích thước chính LxBxd = 963x105,7x25,5 (ft), 12 boong. Tàu trang bị 2 thiết bị đẩy azipod, mỗi chân vịt sử dụng máy chính công suất 17600 kW để làm việc. Vận tốc tàu 22 Hl/h. Tàu khách “Europa” mênh danh khách sạn 5 sao ++, GT 28890, 7 boong, chở 408 khách dùng azipod từ những năm chín mươi. 8 Tàu du lịch lớn nhất năm 2008, “Independence of the Seas” sức chở 4370 khách cùng 1360 người đoàn thủy thủ , GT 154.407, kích thước chính LxBxd = 338,92x38,6x8,8 (m), 15 boong, trang bị 3 thiết bị đẩy, trong đó 1 chân vịt cánh cố định kiểu cổ điển, 2 thiết bị kiểu azipod, mỗi thiết bị đòi công suất 14.000 kW. Với thiết bị đó tàu chạy 21,6 Hl/h. Tàu của hãng “Oasis” sử dụng từ năm 2009, lượng chiếm nước đến 100.000 tấn, GT 220.000, 16 boong, chở 5.400 khách, đã trang bị buồng máy với công suất 8x17.500 hp. 3 chân vịt kiểu azipod đòi hỏi công suất 3x20.000 kW đã làm việc để đưa tàu đi với vận tốc 20,2 Hl/h. Hình 20.23 Tàu du lịch trang bị azipod 4 Tàu du lịch đặc trưng Bảng 20.3 Tên tàu Seaborn Pride Columbus AIDAcara Crystal Symphony Grandeur of the Seas Carnival Destiny Voyager of the Seas Gross Tonnage, GT 9961 13950 38530 38530 73817 101353 137276 Số khách 212 410 1186 1186 1950 2642 3138 Số phòng 106 205 593 593 975 1321 1557 Phòng bên ngoài , % 100 69 66 66 58 61 69 Phòng ở balcon, % 0 3 1 1 22 36 49 Tỷ lệ không gian, GT/Pax 47 34 33 33 38 38 44 Xuất xưởng, năm 1988 1997 1996 1996 1996 1996 1999 Chiều dài toàn bộ, m 134 144 193 193 278 272 311 Chiều dài giữa 2 trụ, m 112 125 170 170 237 230 275 Chiều rộng, m 19 22 28 28 32 36 39 Chiều chìm, m 5 6 6 6 8 8 9 Chiều cao, m 12 10 20 20 22 20 21 Công suất máy toàn bộ, MW 11 18 31 31 50 63 76 Hình 20.21 Eurodam, năm 2008 Hình 20.22 Europa GT 28890, 1995 9 Công suất máy chính, MW 7 11 22 22 34 40 42 Vận tốc thử, Hl/h 19 20 23 23 34 23 24 Vận tốc khai thác, Hl/h 16 19 21 21 22 22 22 Nhân viên 154 170 526 526 776 1058 1180 Deadweight, T 8000 1300 3752 5869 7600 11171 9154 Một số tàu khách đóng cuối thế kỷ XX, đầu thế kỷ XXI giới thiệu tiếp như tài liệu tham khảo. Tàu du lịch “Grandeur of the Seas” Hình 20.24 “Grandeur of the Seas” Tàu đóng tại Finland, hạ thủy năm 1996. Kích thước chinh: chiều dài 916 ft; chiều rông 106 ft; tàu 11 boong. Tonnage 74140. Vận tốc tàu 22 Hl/h. Tàu thiết kế cho 2446 khách, đoàn thủy thủ 760 người. Tàu mang đầy đủ đặc trưng tàu du lịch thế kỷ XX – XXI. 10 Hình 20.25 Bố trí tàu “Grandeur of the Seas” Mặt cắt dọc tàu “Seabourn Spirit” trình bày tại phần trên, “Grandeur of the Seas” tại phần dưới của hình . Hình 20.26 Mặt cắt dọc tàu “Seabourn Spirit” và “Grandeur of the Seas” 11 Tàu “Crystal Symphony” Tàu dài 782 ft; rộng 99 ft; GT 51.044; vận tốc 20 Hl/h; Tàu chở 940 khách cùng 545 người đoàn thủy thủ. 12 Hình 20.27 “Crystal Symphony” Tàu Aida Tàu Aidacara Helsinki, đóng tại Finland. Tàu đóng theo đơn đặt hàng của một công ty du lịch Italy. Kích thước chính L = 634,2 ft; B = 90,5 ft; d = 20,3 ft. Tàu 11 boong. Vận tốc khai thác 20 Hl/h. Số khách 1186, đoàn thủy thủ 360. Theo mô hình này năm 2009 sẽ hoàn thành chế tạo tàu “Aidaluna”. 13 Hình 20.28a Tàu “Aidacara Helsinki” Hình 20.28b Aida Hình 20.28c Aida Hình 20.28d Columbus Hình 20.28e Carnival Destiny 14 15 Hình 20.29 Aida Hình 20.30a Aidaluna năm 2009 Hình 20.30b Freedom of the Seas 16 Xác định kích thước tàu sông, tàu ven biển Chiều dài tàu, mô đun LB tàu xác định từ đồ thị tại hình và hình . 5 Xác định kích thước chính tàu khách đi biển Công thức Watson Chiều dài tàu xác định theo các công thức trình bày tại phần chung hoặc từ quan hệ giữa L và dung tích phần chính thân tàu. B = L/9 + 20 [ft] H = (B + 1)/1,5 [ft] Công thức Nogid Chiều dài tàu xác định theo các công thức: L = K.V 1/3 .vE, Trong đó K – hệ số tính đến ảnh hưởng kiểu kiến trúc tàu, V – thể tích trong thân tàu, vE – vận tốc khai thác của tàu, HL/h. B = 0,135L + 3,0 m B = 0,135L + 1,5 m tính cho tàu liner dài L = 200m. H = (B + 1)/1,5 [ft] Xác định chiều dài tàu passenger liner Pass Pass n L n  75,38,1 trong đó nPass - số chỗ giành cho khách trên tàu, tính bằng 1.000 khách. Xác định các hệ số béo thân tàu Hệ số béo thể tích các tàu đóng vào cuối thể kỷ XX đầu thế kỷ XXI năm trong phạm vi 0,55 đến 0,65. Các hệ số này là hàm của số Froude. CB = 0,77 - 0,78.Fr hoặc CB = 0,74 – 0,59.Fr Công thức Nogid: CB = 0,88 – 1,12.Fr Chiều cao trọng tâm Tỷ lệ giữa chiều cao trọng tâm tàu với Hmax: 42,039,0 max  H KG  100 200 300 400 500 600 n (ngöôøi) 15 25 35 45 (m) Hình 20.32 Chiều dài tàu theo lượng khách (m2) 400 300 200 100 400300200100 500 n (ngöôøi) Hình 20.31 LB và lượng khách L/B 6 5 4 3 25201510 3530 L (m) Hình 20.33 Tỷ lệ L/B = f(L) 17 Lượng chiếm nước và trọng tải DW = D – D0 Tỷ lệ D0/D = 72%  83%, Hệ số sử dụng lượng chiếm nước: 17,023,0  D DW DW Khối lượng tàu không: D0 = Wm + WH Trong đó Wm - khối lượng buồng máy, trang thiết bị, WH – khối lượng thân tàu chiếm 79  83%. Công suất máy chính Công suất kéo: EPS = P0K1K2 trong đó P0 - công suất kéo tàu mẫu, kW, đọc từ đồ thi tại hình 7.221. Thông số chính tàu mẫu: 0,6/ 3  VLl ; CB = 0,55. K1 và K2 đọc từ đồ thị tại hình 7.222 và 7.223. Hình 20.34 Công suất kéo tàu mẫu với l =6,0; CB = 0,55 Hình 20.36 Heä soá K1 Hình 20.35 Hệ số K2 18 6 Tàu khách 2 thân Tàu khách catamaran có ưu thế vượt trội so với tàu một thân là không gian giành cho khách rộng rãi, tính đi biển tốt và trong những trường hợp thiết kế chuẩn vận tốc tàu cao. Từ kỹ thuật mới ra đời gọi đây là tàu super-spacoius. Tàu Seven Seas Mariner giới thiệu tại hình đưa vào khai thác năm 2001, sức chở 700 khách trong 350 cabin. Hình 20.37 Abatros Hình 20.38 Arcadya Hình 20.39a Catamaran “Agdenes” Hình 20.39bTàu khách hai thân “Seven Seas Mariner” Hình 20.39c Kiểu tàu chém sóng Hình 20.39d Tàu cao tốc 19 Tàu khách hai thân chạy nhanh đề nghị tìm hiểu them tại chương 15 “Tàu nhiều thân”. Những thiết kế tàu khách biển gần, chạy sông dùng tham khảo Tàu khách được phát triển ở hầu hết các nước. Các phòng thiết kế tàu nước ta đã đưa một số mẫu tàu được người dùng chấp nhận. Những hình ảnh tiếp theo giới thiệu một số tàu các nước và nước ta thực hiện từ những năm bảy mươi, tám mươi đền tàu mới đóng làm tài liệu tham khảo. Hình 20.40 Tàu khách mang tên “Ukraina” , nhìn chéo từ mũi (trái), và từ lái (phải) Tàu khách dài 117 m, rộng 17 m đóng tại Đức theo đặt hàng của Liên xô trước đây Hình 20.41 Tàu khách theo mô hình Liên xô Kích thước chính Chiều dài 175,8m Chiều rộng 23,53 m Chiều cao 8 m Máy chính: 4 máy Sulzer-Cegielski, tổng công suất 15445 kW Vận tốc tàu 20,5 Hl/h Hành khách 750 người Hình 20.42 Tàu khách chạy sông “Moskovitch” Hình 20.43 Tàu khách đóng tại Nhật bản 20 Thiết kế tàu khách-hàng tại thành phố Hồ Chí Minh Hình 20.44 Tàu khách -hàng Chiều dài lớn nhất 36,9 m Lượng chiếm nước 223 t Chiều dài giữa hai trụ 34,2 m Trọng tải hàng 40 t Chiều rộng thiết kế 6,6 m Hành khách 195 người Chiều cao 2,4 m Thuyền viên 12 người Mớn nước 1,6 m Máy chính HINO, công suất 3x420 hp @2200rpm 21 Tàu khách 150 khách Hình 20.45 Tàu khách 150 chỗ ngồi Chiều dài lớn nhất 36,9 m Chiều cao 2,25 m Chiều dài giữa hai trụ 32,69 m Chiều chìm 0,98 m Chiều rộng thiết kế 4,93 m Lượng chiếm nước 80 t Máy chính 2x800hp@2100rpm 22 Tàu khách cao tốc Hình 2.46 23 Tàu khách hai thân thiết kế và chế tạo trong nước Hình 2.47 Đường hình tàu hai thân Chiều dài lớn nhất 32,0 m Lượng chiếm nước 100,44 t Chiều dài giữa hai trụ 29,25 m Deadweight 30,44. t Chiều rộng thiết kế 8,38 m Hành khách 266 người Chiều cao 2,93 m Thuyền viên 8 người Mớn nước 1,6 m Máy chính HINO, công suất 1800 hp @1900rpm 24 Hình 2.48 Bố trí chung 25 Hình 20.49 Chiều dài lớn nhất 44,65 m Lượng chiếm nước 79,5 t Chiều dài giữa hai trụ 38,35 m Deadweight 25,5. t Chiều rộng thiết kế 4,309 m Hành khách 120 người Chiều cao 1,80/3,1 m Thuyền viên 8 người Mớn nước 1,05 m Máy chính HINO, công suất 2x1100 hp @1850rpm 26 Hình 20.50 Chiều dài lớn nhất 44,65 m Lượng chiếm nước 92,52 t Chiều dài giữa hai trụ 40,61 m Deadweight 22,44. t Chiều rộng thiết kế 4,38 m Hành khách 104 người Chiều cao 1,80 m Thuyền viên 8 người Mớn nước 1,13 m Máy chính HINO, công suất 2x1100 hp @1850rpm