摘 要:為控制艙室內的噪音與振動,以滿足船級社附加船級標志的要求,對內裝從壁板天花板及其構架件、艙室門、甲板敷料及室內木舾裝件等方面的特殊設計進行介紹。
關鍵詞:COMF-V(3) C(3);噪音;振動;內裝設計
1 引 言
隨著人們生活水平的提高,對工作場所的舒適度要求也越來越高。為此,各國船級社給出了對船舶舒適度的指導準則COMF。目前較有市場的PSV(Platform Supply Vessel)船舶,船東一般均會提出至少達到COMF-V(3) C(3)的要求。本文探討如何改進上建艙室的內裝設計以使PSV船舶滿足COMF-V(3) C(3)的要求。
2 噪音、振動的要求
表1和表2為DNV船級社COMF-C與COMF-V的標準表,從表中可以看出,C(1)與V(1)為最高要求,C(3)與V(3)為基本要求,對比常見的大型商船居住與工作區振動與噪音標準IMO 468 與ISO 20283-2:2008(原ISO4868),在要求上并沒有提高,但由于PSV船舶的布置與結構的特殊性,若按常規船舶進行艙室的內裝設計,其噪音及振動將難以滿足標準的要求。
3 PSV船舶的特殊性
PSV船舶的質量與結構的特殊性,主要體現在以下幾個方面:
(1)由于PSV僅用于對近海作業平臺進行補給,所以該類型船舶一般噸位在3000GT左右,且要求服務航速高,一般要求在14kN以上,使得航行時室外風浪噪音遠高于常見的貨運商船。
(2)PSV船舶由于尾部操作甲板的需要,其上層建筑布置在船舶的艏部,同時為了滿足貨艙容積的要求,PSV船舶的主機艙也被設置在艏部,并與上建下層部分艙室交錯在一起,因此機艙設備噪音及振動將直接影響到船員居住與生活艙室。
(3)由于PSV船舶也需要進行海上作業,其對船舶的操縱性能要求很高,通常都要求配置有DP-2級以上動力定位系統。在此情況下使得PSV船舶上往往配備有4臺以上的大功率發電機組,且設置多臺大馬力的定位推力裝置,這使得PSV船舶機艙的裝機容量遠大于普通的運輸商船。
(4)為了讓出更大的載貨空間,機艙主風道以及排煙管往往直接由上建內部穿過且常常不設置空艙或空間分隔,因此其對上建的噪音和振動有極大的影響。
4 內裝的特殊設計
由于以上的各種因素影響,僅通過常規的敷設普通的隔音巖棉以及甲板敷料已不能滿足COMF-V(3) C(3)的要求,因此為滿足COMF-V(3) C(3)的要求,內裝方面需要進行特殊的設計。
4.1 壁板、天花板與鋼圍壁和甲板的連接采用彈性連接
一般的設計中,壁板通過頂型材與鋼圍壁采用角鋼連接,天花板通過吊頂型材與上層甲板也采用角鋼連接。角鋼與型材之間為焊接樣式,甲板和鋼圍壁的振動及噪音通過剛性連接傳遞到房間內。因此,為了避免該情況出現,壁板、天花板與鋼圍壁和甲板的連接采用彈性連接,見圖1.a、圖1.b、圖1.c、圖1.d、圖1.e。
4.2 艙室板材進行特別設計
在一般的商船上,最多在床鋪相鄰的居住艙室間設置雙層隔音壁(25單面PVC壁板+20 mm空隙+25單面PVC壁板),而對PSV船的艙室需作進一步的隔音控制:
(1)居住艙室之間的木作壁采用70 mm厚壁板(25單面PVC壁板+20 mm絕緣+25單面PVC壁板),見圖2。
(2)天花板除采用25厚單面PVC天花板外,其上另外放置50 mm厚絕緣,以加強隔音的效果,見圖2。
(3)艙室朝向室外或走道的壁板都采用高隔音板。
4.3 艙室門采用特別隔音的樣式
作為普通的艙室門,考慮到通風的原因,一般有兩種樣式:一種為采用通風格柵式;一種為直接設置較大門檻間隙式。該兩種樣式在空調及通風使用時產生的噪音較大,因此該兩種樣式無法滿足要求。為此,需進行特殊設計,為滿足通風的要求,將艙室門上設計為上下交錯的單層通風格柵,讓風噪在上下的通風過程中減小,隔音門樣式見圖3。
4.4 甲板敷料加設阻尼
在普通散貨船設計中,上甲板的甲板敷料采用浮動地板,該地板有一定的隔音減震作用。但在PSV船還不能滿足要求,因此在設計時增加一層阻尼,即將阻尼設置在浮動地板與鋼板之間,加強隔音減震的效果。特別對于空調機室,因其一般位于上建中層,空調機及冷藏機一般都是24小時運轉,其甲板面上的振動尤為強烈,為避免振動通過鋼結構傳遞上建其它區域,在地板上加設阻尼層。
4.5 設置PC內層窗
因PSV船窗的上建設置在船艏部,因而導致風浪的噪音加大。為進一步降低噪音,在窗戶的位置和壁板平設置與窗斗大小相同的內層窗。考慮到壁板的受力狀況,一般采用PC(樹脂玻璃)板代替鋼化玻璃。窗框可采用木質或塑鋼材質。見圖5.a、圖5.b。
4.6 減小空調風管的噪音及振動
因空調風管,特別是抽風管采用單層鍍鋅鋼板,在通風過程中也會產生較大的噪音及振動。
并且大部分的抽風管將在艙室內通過,因此影響艙室的噪音及振動水平。為滿足艙室內的噪音振動要求,可將抽風管加涂一層阻尼。該阻尼可采用普通型阻尼,如青島海洋化工研究院研制的T54/T60型阻尼,該阻尼經過測量可降低噪音6-20 dB。
在設計時,以上的特殊設計并非所有方法都應用于每條船,而是在設計初期要求基本設計公司提供噪音及振動的分析報告。根據其報告進行分析,綜合評估,確定方案,以求用最簡單、節省的方法滿足要求。
5 結 論
艙室噪音和振動涉及面較廣,設計上必須從源頭抓起,合理的總體布置、結構設計、設備的選型、動力設備的彈性安裝等在總體設計中均應全面考慮。在此基礎上,艙室的內裝采取必要的特殊設計,將大大降低其噪音和振動水平,以滿足標準的要求。
參考文獻
[1] DNV RULES, COMFORT CLASS, JANUARY 2009