如何提高船舶船員的居住舒適性

陳明君

摘? ? 要：深入剖析了影響船舶舒適度的主要因素，以及在設計和建造過程中如何消除不良因素對船舶舒適度的影響。通過對我司建造的入籍美國船級社HAB船籍符號的300m飽和潛水支持船，分析了影響船舶舒適度的要素，以及如何在設計和建造過程中滿足相關要求。

關鍵詞：舒適度;噪聲;振動;溫濕度;照度

中圖分類號：U667.2? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A

Abstract： This paper analyzes the main factors affecting ship comfort and how to eliminate the influence of bad factors on ship comfort in the process of design and construction . By taking the 300 m saturated diving support vessel with the ABS classification symbol "HAB" as an example， the factors affecting ship comfort and how to meet the relevant requirements in the design and construction process are analyzed.

Key words： Comfort; Noise; Vibration; Temperature and humidity; Illumination

1? ? ?前言

船舶的舒適性直接影響著船員的身心健康和工作效率。美軍是最早提出船員舒適度的要求，美國船級社《國際軍用艦艇建造和入籍規范》明確規定了軍用船舶舒適度入籍規范參考美國船級社《船員在船上可居住性要求指南》來執行。該指南主要列出了振動、噪聲、室內環境、照度對船員舒適度的影響和要求。良好的舒適度有助于船員的身心健康，減少船員的疲勞，提高工作效率，從而有助于艦船操作安全性。

本文通過我司建造的300 m飽和潛水支持船，對影響船員舒適度的要素進行分析，介紹如何在設計和建造過程中滿足相關要求。

2? ? 300 m飽和潛水支持船簡介

我司在2016年交付的300 m飽和潛水支持船是高附加值、高技術性能、營運性及經濟性良好的電力推進潛水支持船。該船總長105 m、型寬24m、結構吃水7 m、航速12 kn、載重量4 466 t;采用電力推進系統，并設置有三個機艙和三個配電板間;動力方面由四臺2500 ekW主發電機組和一臺1100 ekW輔助發電機為全船提供動力及電力保障，由兩臺2 500 kW VOITH推進器、兩臺1 200 kW超靜音的首側推、一臺1000 kW的伸縮推為全船提供推進和定位動力;動力定位能力為DP3級;該船核心設備配備了一套滿足15人作業的300 m水深飽和潛水系統和一套50 m海水深的空氣潛水系統，同時還配合了2個深水遙控潛水器（ROV）和一臺150 t的AHC深水主動補償甲板吊。該船入籍美國船級社且有舒適度HAB船籍符號，在設計和建造上優化布局、采用新工藝和材料，提高船員居住舒適性。

2? ? 船舶艙室振動分析及控制

船舶振動的主要來源是主機和輔機運行過程中產生的振動，一般船舶振動輻射的方向為上下（z）、前后（x）、左右（y）。

船舶振動會導致船員與乘客的不適，引起疲勞甚損害健康。人員長期處于振動環境中會影響神經系統的正常工作機能，導致肌肉松弛、血壓升高、視覺遲鈍等;過大的船體振動會導致高應力區域的船體結構出現裂紋，或使得船體結構產生疲勞破壞，從而影響船舶安全性和正常使用;過度振動會使得計算機、自動控制的儀表設備失靈或損壞，影響航行安全;由振動及其產生的輻射噪聲也會嚴重削弱艦船的隱身性能。

船舶在設計和建造過程中，防振減振措施主要有兩點：首先，通過改變結構固有頻率、激勵頻率、激勵源的作用位置，防止共振;其次，減少激勵幅值、激勵傳遞，以及合理設計船體結構來控制其他振動源。

在300 m飽和潛水支持船上，我們在設計選材上避免了共振的發生;在針對本船的推進裝置、主機和輔機這些振動源，通過加強基座增強阻抗外，還對這些設備采用單層隔振彈性安裝，對推進裝置、柴油機、柴油發電機組等基座雙面粘貼阻尼材料等，并對這些設備進出口管路采用撓性接管，有效避免了振動的傳遞。

3? ? 船舶艙室噪聲的分析及控制

船舶艙室主要噪聲的來源是：機械設備噪聲、推進系統噪聲和通風管路系統噪聲。

艙室噪聲傳遞途徑，主要是通過船體結構、空氣、水來傳播。船舶各艙室噪聲等級分為：直接輻射處所（聲源艙）和間接輻射處所（非聲源艙）。

聲源艙噪聲取決于聲源的輻射聲功率、艙室吸聲系數與艙容;非聲源艙噪聲與艙壁振速、面積和輻射效率成正比。因此，要降低各艙室的噪聲分貝，在設計時調整聲源艙和非聲源艙內噪聲傳播影響因素，從而降低船舶艙室噪聲。我司在設計300 m飽和潛水支持船上，通過降低聲源艙室動力設備噪聲和控制非聲源艙室舾裝材料來減少噪聲。在聲源艙的降噪上，采用電力推進系統，大大降低推進系統產生噪聲;在發電機組的安裝上，采用彈性墊塊連接基座降低因振動產生的噪聲;在柴油機排煙管及管弄間內，大量采用吸噪材料的巖棉隔離其他艙室;在設計階段詳細規定了風機選型噪聲的范圍值，并且在風道內處增加消器，降低風機及風速的噪聲。

在非聲源艙的降噪上，首先對艙室面積進行合理分割;居住艙室地板采用吸噪和阻燃材料;壁板和天花板也大量采用吸噪材料，同時在施工中對壁板進行充分緊固，避免因松動產生額外噪聲;其次，艙室生活處所的空調布風器出風口也是影響噪聲的一個因素，出風口風速過大產生額外的噪聲源，解決的措施有：通過增加空調的變頻功能，讓空調根據風道里面的壓力大小自動調節風量，以及增加調風門從而達到空調風量的平衡性要求;設計風道布置走向時，盡可能確保風道走向通暢;在施工時對空調管路用吸聲和隔熱材料進行包裹，對通風管支架使用彈性連接，減少振動帶來的噪音。

4? ? 船舶室內環境舒適度的分析及控制

船舶艙室內環境舒適度主要是人的主觀感覺，存在明顯的個體差異，因此環境舒適通常被定義為至少80%的人認為可以接受室內的環境。船上的采暖、通風和空調系統，應該設計有效地控制室內環境參數，使之在可接受的范圍內促進居住者的舒適性。美國船級社對于船舶入籍不同舒適度等級的要求，包括影響溫度、相對濕度、垂直方向溫差、室內空調風速、室內水平方向溫差、室內新風供風量要求等，如表3所示。

我司建造的300 m飽和潛水支持船入籍舒適度為HAB，在設計和建造過程中對如下影響因素進行控制：

4.1? ?室內環境溫度

地板、天花板、壁板等選材上大量使用隔熱、降噪、阻燃的材料;對內裝供應商提出額外技術要求，對隔熱材料表面噴涂隔熱耐腐涂料，有效控制室外溫度傳遞;在每個房間內設置自動調風和調溫裝置，使每個房間的溫度都能滿足規范要求：室內溫度冬季在20 ℃～25 ℃，夏季為22 ℃～27 ℃。

4.2? ?室內濕度

對空調供應商提出在空調風機出口處增設加濕器，并要求其使用參數能滿足技術規格書的要求;在每個房間布風口布置加熱器和調濕裝置，確保每個房間相對濕度在30%～70%范圍內。

4.3? ?室內垂直溫差

規范要求室內甲板以上100 mm～1 700 mm的溫差，超過這個范圍人體會感覺輕微不適。影響垂直溫差的主要因素是地板因熱量散發或吸熱不均衡導致。為此對室內地板輔料選型以及比熱容進（下轉第頁）（上接第頁）

行了充分的計算，使之滿足使用規范要求。

4.4? ?空調風速

規范要求每個房間空調風量在滿足制冷量的同時，風速不能>0.5 m/s。在設計時選用變頻空調，保證供風量及減少運行噪音，在保證住夠空調風量的情況下通過布風器調節室內風速在規范范圍內。

4.5? ?室內水平方向溫度差

規范要求艙室區域內靠近床頭的所有墻壁表面，每隔1 100 mm進行表面溫度測量，所測量點與房間內平均溫差應<10 ℃。因此對室內水平梯度溫差的影響因素主要是室內布風器的位置和室內壁板的材料。因此通過計算每個房間空調布風口的有效散布區間，合理布置每個房間的布風口的位置;同時室內壁板采用高效隔熱材質，并在壁板上噴涂隔熱涂料，有效控制室內水平面溫差，使之滿足要求。

4.6? ?新風供風量

根據規范要求，新風或室外空氣供應的數量應不少于供應給該房間總空氣量的40%，同時在室內空間內按每個人計算，新鮮空氣或室外空氣供給量不得少于8 L/s。因此，我們在空調系統設計時，要精準計算室內房間體積、供風速度、空調布風器數量、房間居住人數等;在施工中除了上述供風機的選型、通風管路的合理優化、布風器的合理布置等，還要考慮衛生單元抽風機的功率和型號，既要滿足室內換氣要求又還要考慮合理布置管路使抽風噪聲降低。

相對而言，軍用水面艦艇官兵居住房間不受民船規范約束，可以根據居住人數合理分割各房間居住面積和布風口的數量;與民船相比軍用水面艦艇取消了窗戶，減少了外部熱輻射，對室內水平溫差控制更為有效。

參考文獻

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