82000載重噸散貨船噪音超標艙室改進方案

向文

摘 要：82000載重噸散貨船為公司承接的續建船舶，本文就新規范引起的噪音控制改進的技術研究開發，通過艙室噪聲與MSC.337（91）噪聲規范限制值對比，分析該船型的主要噪聲源，進而對艙室噪聲預報分析找出主要噪聲源，采用經驗公式以及隔聲數值試驗進行模擬計算，對比分析發現總共超標艙室共7個，為滿足新規范的要求，只能通過增加艙室絕緣和特殊的甲板敷料等手段來降低噪聲指標。

關鍵詞：82000載重噸散貨船;限制值;噪聲源;計算方法

82000載重噸散貨船為某公司承建的續建船的訂單，更換場地進行續建的方式，同時，通過突破續建船建造中的技術難點和關鍵工藝，進一步提升公司應對續建船舶建造難點的能力，克服圖紙缺乏、經驗欠缺等困難，用極短的時間完成船舶的交付，82000載重噸散貨船艙室噪音控制改進為續建過程中技術難點之一。

1艙室噪聲與噪聲規范限制值對比

對比基于母型船的噪聲報告和最新MSC.337（91）規范完成，核實母型船的噪音試航報告注意到器艙室名稱和相關布置有局部不同，尤其是D甲板和駕駛甲板的布置不一致，導致對比工作造成一定困擾，按照目前的布置實質上噪聲是不會存在超標問題，為了避免二次試航的風險，確保船舶試航成功，對系列船的報告反復確認，并征求船級社意見，最后通過對比發現共存在超標艙室7個，包含醫務室-超標值3.1dB、甲板辦公室超標值1.3 dB、輪機辦公室超標值0.8 dB、甲板船員更衣室超標值0.3 dB、蘇伊士運河間超標值2.7 dB、健身房超標值2 dB，MSC337（91）新規范要求艙室和醫院限制值為55dB，餐廳、娛樂間、辦公室限制為60Db，經過內部分析研究方案，最終采用增加艙室絕緣敷料和甲板敷料等手段來降低噪聲指標，看似簡單的手段實質上很難降低噪音的分貝，尤其是醫務室超出了3.1 Db，另外，包含甲板敷料的選型也是非常重要，如下為噪聲超標艙室與MSC.337（91）噪聲規范限制值對比：

2艙室噪聲主要噪聲源預報分析

本文主要考慮主輔機、發電機、空調等振動噪聲源。振動噪聲源以加速度譜或速度譜形式施加，其加速度參數或速度參數度參數應由設備廠商提供實測值，或依照相同類型船舶已使用的噪聲源的加速度或速度數據（可由試驗測試獲得），若以上兩種途徑均不能獲得，可參考相關文獻采用經驗公式計算獲得振動噪聲源的加速度或速度參數;空氣噪聲源以輻射聲功率或聲壓級形式加載，輸入數據應由廠商提供，若提供數據不全，則參考相關經驗公式進行計算。主機的空氣噪聲和振動噪聲數據已由設備廠商提供，發電機振動噪聲與空氣噪聲由于缺乏廠商數據， 因此參考經驗公式獲得。參考聲壓級，參考聲功率級，參考加速度級，參考速度級，以上參考值，若未作特殊說明均保持不變。

2.1由設備廠商提供的噪聲源數據

由設備商提供的主機空氣噪聲聲壓級/振動速度級如表1所示。

2.2參考經驗公式計算的噪聲源數據

2.2.1發電機的振動噪聲估算

發電機的振動加速度級估算公式為：

2.2.2發電機的空氣噪聲估算

發電機的輻射功率級估算公式為：

3計算方法、流程

采用半解析半經驗的房間聲學理論，計算病房的艙室噪聲。其中所需的甲板敷料與內裝木作壁板天花的隔量，采用VA One 軟件進行模擬模型試驗計算插入損失，結合對照相關廠商數據進行取值。

3.1主甲板Fr29-Fr35 的超標艙室（以病室hospital 為例）

病房艙室噪聲按照原始圖紙的內裝布置計算結果為59.8dB，相比原測試數據58.1dB 屬于可接受范圍，但明顯不滿足MSC.337（91）規范要求的55dB。相比于其他幾個超標艙室，病室（Hospital）超標情況最嚴重，因此以該艙室為對象進行改進，其余艙室改進方案也應按照病室的改進方案進行。

（1）將原有的浮動地板換成以下形式，多層結構對于減振及隔聲的效果明顯好于原來的浮動地板。

最終船上的浮動地板降噪效果，不低于圖中對應數值。需要特別注意的是：該浮動地板的高度約為87mm，而醫務室開門處鋼結構門檻只預留50mm，此處結構專業對門檻進行修改提高到100mm以上。

（2）在主甲板Fr35 處的鋼壁板（上層建筑前壁板）敷設12-15mm 厚度的阻尼敷料（材料性能參照Air++3109）。保證所選的阻尼敷料應針對中低頻段的結構噪聲有較好的降噪效果。

改進以后，再次帶入計算，主甲板病室（Hospital）艙的噪聲等級為52.4dB。在理論計算上，滿足MSC.337（91）規范中小于55dB 的要求。需要注意的是，在改進后的計算過程中，改進的浮動地板的隔聲量是根據VA One 軟件模擬試驗計算結果，結合圖中廠商數據來模擬，因此在最終結果上有可能有一定誤差。

主甲板Fr29-Fr35 的其他噪聲超標艙室（甲板部辦公室、輪機辦公室、甲板部更衣室），均按照以上兩條方案進行改進。地面敷設浮動地板，鋼制艙壁上敷設阻尼敷料。

3.2主甲板蘇伊士工人艙

由于蘇伊士工人艙位置與機艙棚相鄰，共用一道縱壁。由于距離發電機噪聲源位置太近，理論上發電機傳入蘇伊士工人房間的振動噪聲與輻射噪聲難以降低至規范要求的55dB。但根據首制船實測數據，蘇伊士工人房間噪聲水平為57.7dB，超標2.7dB，超標量級與病室（Hospital）類似因此，與病室類似地設計方案。①將原有的浮動地板改換成浮動地板;②在房間四周圍壁上敷設12-15mm 阻尼材料（材料性能參照Air++3109）;③在靠近機艙棚一側的縱壁，在原有50mm A60 絕緣的基礎上，再加一層50mm 的隔聲巖棉;④將靠近機艙棚一側的內裝木作巖棉壁板與鋼制艙壁之間的距離擴大至150mm，但由于蘇伊士船員艙室位置距離發電機噪聲源太近，即使在上述四項措施全部實施的情況下，也無法保證測試時該房間的噪聲水平一定能達到55dB 的規范要求。

3.3? A甲板健身房艙

健身房原始內裝布置使用了一般的甲板敷料，更換成浮動地板（可使用原來主甲板FA60 的浮動地板），并在該艙室Fr35 處的縱壁敷設阻尼敷料，以降低傳至該艙室的結構聲。

3.4? B甲板機匠2艙

該艙室在前制船的測試中噪聲水平達到57.9dB，超過標準限值2.9dB。該艙室周圍并沒有明顯噪聲源，并且其周圍艙室噪聲水平均未超過55dB，因此懷疑首制船實測數據在該位置屬于特殊情況，在計算中不可控。故在此報告中無法予以考慮。

3.5? C甲板學員2艙

該艙室對應的前制船對應位置缺少實測值。該艙室位置在風機室以及機艙棚正后方，并且有甲板連接到機艙棚和風機室，該甲板會形成聲橋，造成聲短路（機艙棚和風機室的結構噪聲會通過該甲板傳遞到上層建筑，該艙室受其影響明顯）。同時，由于距離機艙棚和風機室距離太近，風機室中機艙風機產生的空氣噪聲會影響該艙室的噪聲水平。由于缺少實測數據，按照經驗此艙室很容易超過55dB 的規范限制，因此提出補充方案，根據經驗對該艙室內裝絕緣材料以及甲板敷料進行改進：①該艙室的甲板敷料做成浮動地板;②在艙室天花板（D 甲板）處，敷設75mm 隔聲巖棉;③在該艙室靠近機艙棚一側的縱壁（上建后端壁）在原有絕緣材料基礎上，再加一層50mm 的巖棉作為隔聲材料;同時，將該處的內裝木作隔板與鋼制艙壁的間距從原有的250mm，擴大到300mm，并加上12-15mm 阻尼材料（材料性能參照Air++3109）;④將該房間原有的舷窗換成雙層玻璃的高隔聲窗，以防止機艙風機的空氣噪聲在窗戶處隔聲量不足產生漏聲。

4結論

本文通過對82000載重噸散貨船噪音超標艙室改進，總結了如何改進的方法，根據限制值對噪音超標的房間分別選用不同的材料進行敷設，例如隔音棉、阻尼以及復合型甲板敷料等材料，最終在試航過程中測試的數據完全符合MSC337991）規則的要求，并得到船東、船級社的認可，避免了船舶二次試航。同時，攻破續建船舶建造的技術難點，為續建船舶的建造能順利交付奠定了堅實的基礎。

參考文獻：

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