海上固定平臺生活樓標準化設計

李捷，王艷萍，侯金林

中海油研究總院（北京100027）

■標準化

海上固定平臺生活樓標準化設計

李捷，王艷萍，侯金林

中海油研究總院（北京100027）

目前，我國海上固定平臺生活樓設計存在較大差異。為了提高生活樓設計建造效率，節約人力物力資源成本，同時更好地實現生活樓的質量控制，宜采用生活樓標準化設計。生活樓標準化設計中首先對生活樓的外輪廓尺寸進行控制；其次按照合理的功能分區原則，對生活樓內部進行布局規劃；最后對各功能用房的設計進行嚴格的規范。生活樓標準化設計在滿足規范和功能的前提下，進行了緊湊合理的優化，滿足了海上油田降本增效的要求。

海上固定平臺；標準化設計；優化設計；降本增效

據不完全統計，目前我國海上固定平臺已經發展到160座，其中有人平臺112座，分布在渤海、東海和南海海域。而由于設計建造習慣不同，不同作業者的使用習慣差異，以及一些環境條件差異，導致生活樓樣式繁多，尺寸多樣。然而，生活樓功能卻不受海域和建造安裝條件限制，多樣的生活樓形式易造成設計資源的巨大重復浪費，也不利于對整個平臺的標準化建造。因此生活樓發展的趨勢應該是標準化設計。

1 標準化設計的必要性

1.1生活樓設計現狀

生活樓目前的主要差異體現在生活樓規模和功能用房的配比上。

1）規模和設施相同的平臺上，生活樓的定員存在一定的差異。

2）即使定員相同，功能相同，環境條件相似的生活樓，也有多種外輪廓尺寸和布局形式。

3）相同尺寸的生活樓，其內部功能用房的配置也存在一定差異。

以上問題可能導致生活樓質量控制不易把握，且造成平臺空間的浪費。

以已經完工的3座120人生活樓為例（表1），可以看出生活樓的設計存在較大的差異。

表1 不同平臺120人生活樓對比分析

1.2標準化設計的必要性

標準化生活樓適用于全海域固定式海洋平臺生活樓設計工作。在項目設計前期，能夠快速估算生活樓重量，并進行質量控制；在基本設計階段，大大提高了生活樓的設計效率，減少了很多重復性的設計工作，有效降低了設計階段的時間成本和人力成本；在有限空間內對生活樓進行合理的規劃，在滿足使用需求的同時，使空間利用做到了最大化。有利于整個項目的降本增效。

2 生活樓標準化設計

2.1生活樓布局方式及尺度

生活樓布局方式一般分為4種：單通道生活樓，雙通道生活樓，單側房間生活樓，以及組合式生活樓。本文僅針對常見單通道生活樓進行標準化設計。

影響生活樓整體布局的因素：生活樓定員、生活樓外輪廓尺度。

2.1.1 生活樓定員

對不同類型海上固定平臺，根據固定平臺的功能、設施數量、油氣井數量、周邊依托情況，對海上固定平臺生活樓定員作出推薦：

1）帶鉆機的綜合平臺：80、100、120人。

2）帶修井機的綜合平臺：60、80、100人。

3）不帶修井機或鉆機的綜合平臺：40、60、80人。

4）帶鉆機的井口平臺：60、80人。

5）帶修井機的井口平臺：30、40、60人。

6）無修井機或鉆機的井口平臺：10人。

2.1.2 生活樓外輪廓尺度

1）決定生活樓整體尺寸的因素，首先是平臺的總體布置，生活樓一般位于平臺上層甲板東側或西側。多數生活樓采用單通道布置，即中間是一條通道，通道兩側布置房間。

2）生活樓寬度確定。由于樓梯間進深的要求，以及室內家具布置的要求，生活樓的房間進深基本在5.0m左右，而根據《海上固定平臺安全規則》11.2中的規定，人員通道的最小凈寬度不小于1m，綜合各項因素，通道的寬度一般為1.5m。由此得出，單通道生活樓的適宜寬度為11.5m。

3）生活樓長度的確定。影響長度的因素較為復雜。首先，要滿足生活樓住房人均面積的要求；其次，需滿足樓梯間的凈寬度要求；最后，還需要滿足各個功能房間家具設備的布置要求。

4）綜合各項因素，可以得出生活樓尺寸參數(表2)。

2.2生活樓標準化設計原則

2.2.1 居住用房

每間住房的居住人數不宜多于4人，不應多于6人。按平臺組織機構需要設置適當數量的單人間和2人間。

表2 生活樓尺寸

一般住房每人所占凈使用面積不應少于3㎡，住房凈使用面積不包括住房內附設的衛生間面積[1]。

住房的凈高不應小于2.3m，凈高度為地板的上表面至天花板的下表面的高度。

住房應按其總人數每人配備一張床鋪。除單人間外，其他住房內的床鋪均為雙層床。

2.2.2 衛生用房

廁所、盥洗室和浴室不應直接布置在餐廳、廚房、食品儲存、醫藥、醫療等嚴格衛生要求或變配電間等防水、防潮要求用房的直接上層，也不宜與其貼臨。

廁所的布置應避免其氣味滲入臨近餐廳、廚房、糧庫、食品庫及醫務處所等。

2.2.3 辦公用房

生活樓內一般的辦公用房包括：多人辦公室，單人辦公室，無線電室（報房），會議室，資料室等。

無線電室（報房）的配置要求較為特殊。無線電室（報房）的發信天線引出線應直接通向露天甲板，位置盡量設計在生活樓的最高一層。無線電室（報房）應設有兩扇門，一扇門應盡可能靠近逃生通道和救生艇，另一扇通向內走道。報務員臥室應盡可能靠近無線電工作室，但不能設在其中，也不能與無線電工作室分層居住。

為方便總監管理，總監辦公室和總監住房應盡量靠近無線電室（報房）。

2.2.4 餐飲用房

生活樓1層應設置能夠提供平臺全部生產作業人員就餐的廚房，以及能容納海上總人數的一半同時用餐的餐廳，每人所占面積應不小于1m2。廚房應鄰近餐廳，廚房所處的位置應遠離具有異味的衛生處所和醫務處所。不得有經過廚房而通向其他處所的通道，應避免廚房的烹調氣味透入居住處所和餐廳。

同時靠近廚房位置應設置食品庫房，包括菜庫、魚肉庫和干貨庫，其容積應滿足海上所有人員14天的需求。

2.2.5 其他公共用房

生活樓內應設計吸煙室、更衣室、洗衣房、醫務室、候機室、儲藏室，以及電氣房間等公共用房[2]。

如果生活樓頂部設置直升機甲板，則必須設置能容納全部乘機人的候機室。候機室設置在ROOF層。

生活樓須設置電氣間及應急電氣間，并設置獨立的鋼制圍壁電纜井。由于電氣設備尺寸及操作空間要求，電氣房間寬度一般不小于2.8m。

2.2.6 樓梯及通道

生活樓內應設置樓梯間，圍壁應為封閉的鋼質固定型。

內樓梯斜度應不大于50°，樓梯踏步的垂直間距不大于250mm，踏步板上應有防滑措施；梯道內梯段凈寬不應小于900mm，人數大于90人時，每增加1人，梯段凈寬應加10mm。

其他通道及出入口的設計應滿足《海上固定平臺安全規則》中11.2節的要求。

2.2.7 救生艇

生活樓應配備救生艇裝置,該裝置包括剛性全封閉機動耐火救生艇、吊艇架、起艇機及登乘甲板等。

配備的救生艇應能容納生活樓總人數,若平臺總人數超過30人,所配備的救生艇裝置不得少于2套。

救生艇裝置的存放處所應具有足夠的甲板面積供乘員集合登乘救生艇，集合區每人所占面積為0.45㎡。

2.2.8 直升機甲板

對于設置直升機甲板的生活樓，直升機甲板的位置及尺寸，應滿足相關設計規范，并根據不同海域所使用的不同機型以及受障礙物的影響程度進行調整。

2.3生活樓標準化設計方案

2.3.1 生活樓各層房間布置原則

生活樓不同類別的功能房間應遵循區域分配原則，即：動靜分區、功能分區、人流均衡、公共設施資源均衡。

2.3.2 生活樓各層房間布置

2.3.2.1 生活樓1層布置

生活樓1層布置一般不受定員影響，以餐飲區和公共衛生用房為主，屬于“動”的區域，人員流動和噪聲大，因此本層不適合大量設置生活住房。

通常1層有廚房、餐廳、食品庫房、電氣房間、洗衣房、更衣間、公共衛生間、吸煙室等。

首先，生活樓1層房間外甲板設置卸貨區，為方便補給和廚房取用，食品庫房（包括干貨間，蔬菜庫，魚肉庫）和廚房餐廳應設置在1層靠近卸貨區的一側。

餐廳應緊鄰廚房，餐廳和廚房之間設置取餐口和餐具回收窗口。

考慮到廚房的排煙問題，廚房應盡量布置在靠海一側。

更衣間、公共衛生間和吸煙室為方便工作人員使用應布置在1層靠近出入口處。

洗衣房因產生較大噪音，所以也應盡量布置在1層，且為便于濕氣排出，宜設置在靠海一側。

電氣間和應急電氣間由于電纜布置需要，應放在1層。

2.3.2.2 生活樓2層布置

2層房間以動靜結合原則，在生活住房的基礎上布置其他公共用房。

由于1層餐飲用房和電氣房間上層不能有下水管道，所以2層布置衛生間時，必須遠離上述區域，因此本層適宜設置公共衛生間。如果同時設置公共衛生間和獨立衛生間，則會減少人均使用面積，同時增加重量，所以本層不建議采用住房內設置獨立衛生間的做法。

對于2層的生活樓，即30人和40人生活樓，除1層的公共用房之外，其余辦公用房、生活住房、醫務室、報房和衛生間都應該設置在2層。生活住房以4人間和6人間為主。

對于3層以上的生活樓，即60人、80人、100人和120人生活樓，2層布置有生活住房、公共衛生間、健身房、醫務室等。

2.3.2.3 生活樓3層布置

3層房間人流量減少，屬于“靜”的區域。一般以生活住房為主，充分滿足人員休息需求。

對于3層的生活樓，即60人和80人生活樓，3層設置生活住房，以2人間和1人間為主，且住房內均設獨立衛生間。所有的辦公用房，如會議室、辦公室、總監辦公室、報房和資料室都設置在本層。并且注意辦公區和生活區盡量分區布置。

對于4層的生活樓，即100人和120人，3層全部設置生活住房，并且住房內均設置獨立衛生間。

2.3.2.4 生活樓4層布置

僅100人和120人生活樓有4層。4層以辦公用房為主，如會議室、辦公室、總監辦公室、報房和資料室都設置在本層。同時布置少量生活住房，以2人間和1人間為主，且住房內均設獨立衛生間。須注意辦公區和生活區盡量分區布置。

2.3.2.5 ROOF層布置

對帶有直升機甲板的生活樓，須在ROOF層設置候機室，另外可利用有效空間在本層布置一個儲藏室。

本層空間主要用于生活樓機械設備的存放。如空調機組、熱水罐、壓力水罐、紫外線消毒柜、消防泡沫罐以及航煤罐等。

空調機組應布置在遠離生活住房的區域，減少噪聲對人員休息的影響。

2.3.3 各類生活樓房間推薦配比

綜合考慮生活樓總體尺寸分配和各層功能房間需求，生活樓推薦房間配比方式見表3，其中30人、40人生活樓由于人數配比和空間分布需要，設置一個醫生住房。而10人，以及40人以上生活樓不單獨設立供醫生使用的單人住房，而是安排在與醫務室臨近的其他居住用房內[3-5]。

2.4小結

關于舾裝設計，設計的核心不是技術，而是人。

從總體的規劃，到每個細節的布置，都應以人為核心，充分考慮工作人員的工作、生活、娛樂、休息中的切身需要。

最終目的仍然是為了使作業人員能夠以更充沛的精力投入到生產中。

生活樓標準化設計即是在這個總體設計原則之下，充分考慮我國海上平臺生活樓的實際需求和海上油田投資的經濟效益，在總結過去生活樓設計方法的基礎上，利用優化設計原理，對生活樓整體尺寸，內部布局，房間功能等進行的全面優化，具有布局緊湊，功能合理，安全舒適，經濟適用的特點，達到了降本增效的目的。

表3 生活樓居住房間配比

3 生活樓標準化設計的應用和發展前景

生活樓標準化設計研究自2012年起，經過多次實地考察調研，多方征求意見，結合多年來設計經驗，多次修改完善，并匯總各方專家的意見后，已經初步形成了《海上固定平臺生活樓總體規劃指南》，并在實際項目中開始應用。

截至2015年上半年，標準化生活樓已經在東海南海渤海等多個海域的平臺進行了應用；已經設計完工的生活樓已經達到5座，現階段在運行和規劃的項目中也有至少2個基本設計，3個前期研究包括7座生活樓采用了標準化設計。實踐證明，標準化設計有效提升了設計效率，減輕了生活樓重量，充分體現了海上油田降本增效的原則，其合理性和舒適性也得到了業主的廣泛認可。

為了進一步貫徹海上油田降本增效的要求，以及合理吸取近2年實際項目應用中收到的意見和反饋，正在探索更加優化的標準化方案，在保持原有舒適度的前提下，使生活樓的設計更加緊湊實用，整體重量更加輕巧。

另外，也在探討并嘗試模塊化生活樓的設計，模塊化生活樓除了具備標準化設計的優勢外，還具有更加輕巧，安裝改造靈活，以及建造工期短，成本低廉的優點。但是模塊化生活樓目前尚處于研究初期，由于國內還未有海上平臺的實際應用案例，因此還需要更加細致深入的對比研究。但是基于模塊化生活樓較為顯著的經濟效益，所以相信在未來的生活樓設計中有較為廣闊的推廣空間。

[1]中華人民共和國國家經濟貿易委員會.海上固定平臺安全規則[S].

[2]中國建筑設計研究院.建筑給水排水設計規范:GB 50015-2003[S].北京：中國計劃出版社，2010.

[3]中華人民共和國機械工業部.10kV以下變電所設計規范：GB 50053-1994[S].北京：中國計劃出版社，1994.

[4]中國石油天然氣總公司.灘海石油工程舾裝技術規范: SY/T 0312-1996[S].北京：石油工業出版社，1997.

[5]中國造船工程學會.船舶設計實用手冊（總體分冊及舾裝分冊）[M].北京：國防工業出版社，2013.

Atpresent,there is a big difference in the design of life building in offshore fixed platform in China.The design of life build?ing should be standardized in order to improve the design and construction efficiency of the life building,to save the costofmanpower andmaterial resources,and to achieve a better control of the life buildingweight.The standardization design of the life building includes the control of its overall size,the rational division of its functional zones and the standardization design of every functional zone.The standardization design of the lifebuildinghasbeen optimized tomeet the requirementsof the standard and the function,which can satis?fy thedemand of the cost-reducing and efficiency-increasing in the offshore oil field.

offshore fixed platform;standardization design;optimization design;cost-decreasingand benefit-increasing

路萍

2016-01-20

李捷（1983-），女，工程師，主要從事海上固定平臺舾裝研究及設計工作。