緒論ThemeGallery船舶設(shè)計基礎(chǔ)的重要性船舶設(shè)計原理是在船舶原理、船體結(jié)構(gòu)與強度、造船工藝學、船舶制圖等課程的基礎(chǔ)上，在長期的船舶設(shè)計、建造與營運的實踐中總結(jié)出來的一門工程設(shè)計理論課，為實船設(shè)計做理論上的準備和指導(dǎo)。船舶設(shè)計是一門綜合性的科學技術(shù)，必須從港、航、船整個系統(tǒng)著眼，不能只考慮單船的技術(shù)經(jīng)濟性，而要使整個系統(tǒng)的經(jīng)濟效益好。具體到船舶設(shè)計，及船、機、電各專業(yè)的有效配合，才能使船舶有良好的技術(shù)經(jīng)濟性能。CompanyLOGO船舶設(shè)計程序及特點船體設(shè)計內(nèi)容船舶設(shè)計任務(wù)書的編制了解船舶CAD本章學習重點第一節(jié)船舶設(shè)計程序船舶設(shè)計程序及內(nèi)容市場經(jīng)濟下船舶設(shè)計階段的劃分主要方面

船舶類型

船舶用途

船舶噸位

航速及機電設(shè)備等編制任務(wù)書初步設(shè)計技術(shù)設(shè)計施工設(shè)計制定船體、輪機、電氣三方面的全部施工圖紙和技術(shù)文件

主尺度、排水量及型線建筑形式及總體布置

基本結(jié)構(gòu)及裝置系統(tǒng)

主要性能計算并繪制圖紙

解決所有主要技術(shù)問題

做準確詳細的計算

繪制大量圖紙一、船舶設(shè)計程序及內(nèi)容1、報價設(shè)計2、初步設(shè)計3、詳細設(shè)計4、生產(chǎn)設(shè)計根據(jù)中國船舶工業(yè)總公司制定了《民用船舶產(chǎn)品設(shè)計階段劃分和審批工作的若干規(guī)定》將新建船舶的設(shè)計劃分為六個階段二、市場經(jīng)濟下船舶設(shè)計階段的劃分1、報價設(shè)計根據(jù)船東提出的技術(shù)要求或招標說明書進行設(shè)計主要內(nèi)容初步確定新船的技術(shù)條件和形狀，提供總布置圖、主要設(shè)備清單、簡要說明書和估算造價目的向船東提出報價，力爭中標，并使船東了解新船概貌及船價，挑選中標單位定義2、初步設(shè)計定義依據(jù)設(shè)計技術(shù)任務(wù)書和造價合同進行設(shè)計主要內(nèi)容對造船的總體方案做出規(guī)劃，對總體性能和技術(shù)指標進行計算，對動力裝置和系統(tǒng)原理圖進行設(shè)計目的為進行造船合同談判提供必要的技術(shù)文件，也為詳細設(shè)計提供技術(shù)依據(jù)3、詳細設(shè)計定義根據(jù)造船合同及技術(shù)文件或經(jīng)審查修改后的初步設(shè)計方案進行設(shè)計主要內(nèi)容確定船舶的全部技術(shù)性能和船體結(jié)構(gòu)，對重要材料和設(shè)備提出訂貨選型要求。目的滿足驗船部門審查，船東認可，造船單位訂購原材料和設(shè)備的需求，同時為生產(chǎn)設(shè)計提供依據(jù)4、生產(chǎn)設(shè)計在詳細設(shè)計的基礎(chǔ)上，根據(jù)船廠的特點和條件，按建造的技術(shù)、設(shè)備、工藝、生產(chǎn)管理進行設(shè)計主要內(nèi)容在確定船舶建造方針前提下，按工藝階段、施工區(qū)域和單元繪制記錄各種工藝技術(shù)指標和各種管理數(shù)據(jù)的工作圖表，提供與生產(chǎn)信息有關(guān)的文件目的提高造船質(zhì)量，縮短建造周期和提高生產(chǎn)效率。定義第二節(jié)設(shè)計技術(shù)任務(wù)書可行性論證工作設(shè)計技術(shù)任務(wù)書主要方面一、可行性論證工作可行性論證船型運輸類型01、水運

02、鐵路

03、公路04、航空05、管道01、雜貨船02、集裝箱船03、滾裝船等12354航區(qū)、航線船型船級用途動力裝置01、航區(qū)（海船和內(nèi)河船）02、航線（不固定航線和固定航線）01.新船裝載數(shù)量02.新船性質(zhì)01、上層建筑02、機艙部位03、貨艙劃分04、甲板層數(shù)05、甲板間高等01、主機類型02、功率和轉(zhuǎn)速03、主機臺數(shù)01、船級社規(guī)范

02、國際規(guī)則與公約03、特殊規(guī)則二、設(shè)計技術(shù)任務(wù)書678109航速、續(xù)航力、自持力設(shè)備性能結(jié)構(gòu)尺度限制三者定義01、上層建筑材料02、船體結(jié)構(gòu)形式03、甲板負荷等01、設(shè)備形式02、設(shè)備能力01、船長02、吃水03、船寬等01、浮性02、穩(wěn)性03.快速性04、抗沉性05、耐波性06、操縱性第三節(jié)設(shè)計工作方法一、調(diào)查研究

設(shè)計人員進行調(diào)查研究工作，廣泛征求使用部門及航道、港務(wù)、船廠等有關(guān)部門的意見和看法，收集有關(guān)資料，使設(shè)計從一開始就建立在符合客觀實際的基礎(chǔ)上。二、母型改造法

所謂母型改造法，就是設(shè)計時，首先選擇一艘和設(shè)計船技術(shù)性能相近的優(yōu)秀實船作為母型船，新船的各項要素都是在母型船的基礎(chǔ)上加以改造與創(chuàng)新而得到的。三、計算機輔助設(shè)計CAD方法四、綜合分析、逐步近似的方法船舶是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，船舶的各項技術(shù)性能之間，安全性與經(jīng)濟性之間，對設(shè)計的要求常常是相互矛盾的，因此設(shè)計工作不可能一次完成，而是逐步近似得到過程。ThemeGallery

第一章船舶經(jīng)濟技術(shù)論證CompanyLOGOCompanyLOGO船舶年營運成本、年收入與年利潤計算、船價估算船舶靜態(tài)和動態(tài)經(jīng)濟指標計算船型論證本章學習重點第一節(jié)概述最佳船型的概念

最佳船型的設(shè)計，不再限于最優(yōu)的線性、最有效地船體結(jié)構(gòu)和最先進的設(shè)備，而高效能、低成本、高利潤與設(shè)備可靠性往往成為人們所注目的。可以說，在保證航行安全的前提下，營運最經(jīng)濟的船型就是最佳船型

船舶經(jīng)濟性單船經(jīng)濟性Sub01DepartmentSub01Department船隊經(jīng)濟性Sub01DepartmentSub01DepartmentSub01DepartmentSub01Department船舶經(jīng)濟性運輸系統(tǒng)經(jīng)濟性船舶經(jīng)濟性的相關(guān)概念船舶經(jīng)濟性分為：單船經(jīng)濟性，船隊經(jīng)濟性和運輸系統(tǒng)經(jīng)濟性。船隊分析包括：船型，噸級，航速，船隊，船舶艘數(shù)，船舶與港口航道的關(guān)聯(lián)等方面的論證。運輸系統(tǒng)的經(jīng)濟性涉及港、航、船、廠綜合的經(jīng)濟性問題，船舶只屬于運輸系統(tǒng)中的一個環(huán)節(jié)。進行船舶基本經(jīng)濟參數(shù)計算的前提是：

前提一：前提二：

前提三：依據(jù)船舶設(shè)計任務(wù)書給定的船舶設(shè)計載重量、主機類型與功率以及設(shè)計服務(wù)航速通過調(diào)研，獲得了預(yù)定航線的有關(guān)營運，經(jīng)濟數(shù)據(jù)通過初步論證，擬定了船舶主尺度要素第二節(jié)基本經(jīng)濟參數(shù)一、年運量

負載率

年航次數(shù)

預(yù)定航線航程

的確定：=一年營運天數(shù)，每航次所需天數(shù)

的確定：取決于一年內(nèi)各往返航程貨流（或客流）的均衡性程度。船舶一年內(nèi)完成的運輸量或運輸周轉(zhuǎn)量

二、船價船價是設(shè)計與建造一艘新船所花費的總投資。包括各種材料費、設(shè)備費、加工工時費及其他費用。在船舶設(shè)計初級階段或船型論證中，因設(shè)計圖紙資料不詳，通常采用如下的兩種簡化辦法來估算船價。兩種估算船價的方法整船概算法可在缺少資料，且對估價的精度要求不高的情況下，可根據(jù)載重量和排水量，參考母型資料進行估算。分項估算法將船舶分成船體鋼料、木作舾裝和機電設(shè)備三大部分，各部分造價均根據(jù)其重量乘以每噸單價來估算。三、年營運成本4.物料費、企業(yè)管理費及其他開支5.與登記噸位有關(guān)的費用及與載貨噸有關(guān)的費用1、包括基本工資、伙食費、航行津貼、獎金及保福利等2、包括折舊費、修理費及保險費3、燃料費和潤料費年營運成本=船員費用+船價相關(guān)費用+燃料潤料費+港口費+其他費用其他費用燃料、潤料費船價相關(guān)費用船員費用港口費營運成本的其他計算由于現(xiàn)在我國的基本建設(shè)資金已改撥款為向銀行貸款，所以考慮各方面因素，可將營運成本劃分為以下三部分：資本費用------償還貸款及支付利息等日常營運費------船員工資、修理費、保險和企業(yè)管理費等航行營運費------燃潤料費、港口費、貨物裝卸費四、年收入與年利潤年收入年收入可按下式估算：年收入=年運量×平均貨運單價其中平均貨運單價隨時間、貨種及運輸里程而變年利潤

第三節(jié)船舶經(jīng)濟性能船舶經(jīng)濟指標是船型論證方案或船舶設(shè)計方案經(jīng)濟效果的橫準。投資回收期單位運輸成本此指標常作為評價船舶方案的主要指標，但該指標側(cè)重于支出，會導(dǎo)致選擇的航速偏低此指標計入了投資和利潤兩方面，直接反應(yīng)了投資效果，常作為評價船舶方案的主要指標不計利息的靜態(tài)指標一、投資不計利息時的靜態(tài)經(jīng)濟指標單位運量的運輸成本單位運輸周期量的運輸成本投資回收期船價二、計利息的動態(tài)經(jīng)濟指標基本的利息關(guān)系式動態(tài)經(jīng)濟指標主要方面1、基本的利息關(guān)系式ABC

利息關(guān)系式ABC

單利與復(fù)利算法

一次借貸，一次償還

一次借貸，分期等額償還A、單利與復(fù)利算法單利

復(fù)利

式中：------資金或成本或投資

-------利息

------利率（一般為年利率）

------計算期數(shù)（一般取一年為一期）

------本利和※通常，銀行儲蓄采用單利算法，而工程經(jīng)濟采用復(fù)利算法B、一次借貸，一次償還設(shè)：借款額為，年利率為，年后按復(fù)利計算一次償還本利和為，則

反之

式中：------終值因數(shù)，

------現(xiàn)值因數(shù)，C、一次借貸，分期等額償還假設(shè)目前借貸為，今后幾年內(nèi)每年等額償還，則幾年內(nèi)每年償還款的現(xiàn)值總和應(yīng)等于，即反之式中：------系列現(xiàn)值因數(shù)，

------資金回收因數(shù)，2、動態(tài)經(jīng)濟指標ABC動態(tài)指標ABC

凈現(xiàn)值

平均年度費用投資償還期A、凈現(xiàn)值凈現(xiàn)值指船舶使用期內(nèi)各年度的收入與支出按利率折現(xiàn)后的代數(shù)和，其含義是船舶在壽命期內(nèi)還本付息所獲利潤的總現(xiàn)值。對于一次投資，各年度營運收入與支出均不變的情況

式中：------年運費收入總額；------年營運費用（不包括折舊費）；

------船價（初投資）；

------殘價，船舶使用期滿報廢時的價值。對于分期投資，各年度收入與支出不同的情況式中：------投資期數(shù)；------船舶使用年限，折現(xiàn)起點為船舶投運之日直接表示出投資的收益，表示船舶盈利；表示船舶收支平衡；表示船舶虧損?！捎弥笜说那疤崾牵耗晔杖肟晒?，船價、使用年限及投資收益率已知。B、平均年度費用平均年度費用是將總投資的現(xiàn)值按復(fù)利算法平均分到各年，在加上每年的平均營運費用。對于一次投資，各年營運費用相等的情況有指標適用于使用期不同、無收入或收入不可預(yù)估的方案論證。顯然，最小的方案最佳。C、投資償還期第四節(jié)經(jīng)濟性計算實例一艘15000t干貨船，其排水量，載重量DW=15000t，航行于中日航線，從上海港開往福山、橫濱兩港裝運鋼材、機器設(shè)備后返回上海。從上海開往福山的700nmile航程船壓載航行，從福山到橫濱到上海共1471nmile航程，船滿載航行，每航次的貨運量為14117t。主機功率為5516kW，輔機功率為265kW，航行時以85%機器功率運行；主機耗油率為219.8g/(kW.h)，輔機耗油率為244.8g/(kW.h)；輔鍋爐每小時油耗為0.17t。滿載服務(wù)航速為14.54kn，壓載服務(wù)航速為15.19kn，主機耗重油與輕油之比為80%:20%。該船造價為1546萬元，假定一次投資，利率為10%，使用期25年，殘值取船價的10%，直線折舊。年保險費取船價的0.7%，年維修費去船價的2.5%。假定年營運天數(shù)為300d，每航次的停港天數(shù)（包括裝卸時間及輔助作業(yè)時間）為47.4d。船員年工資為14.00萬元。重油價為168元/t，輕油價為226元/t，潤滑油費取主輔機用燃油費的10%。年港口費已知為98.30萬元，運費率為55元/t.。第五節(jié)船型技術(shù)經(jīng)濟論證由于船舶投資大，使用期長，相關(guān)部門就不能憑經(jīng)驗草率地做出決斷，而必須進行多方面的可行性研究，探討新船的技術(shù)形態(tài)及所能達到的經(jīng)濟指標，從而確定新船的使用效能與技術(shù)要求。這一前期研究工作稱為船型技術(shù)經(jīng)濟論證，簡稱船型論證。