新的噪声规则对船舶噪声控制的影响

沈 威 晋文菊

（上海船舶研究设计院，上海201203）

0 前言

当今社会科技飞速发展，生活水平不断提高，海员的生活环境也发生了翻天覆地的变化。从ILO92，到ILO133再到目前的劳工公约MLC2006，无不体现了海上船员生活工作环境的改善。船舶不仅是他们的工作场所，也是他们生活的地方。在这种背景下，基于原A.468决议（以下称“原规则”）海安会颁布了MSC.337（91）决议通过的《船上噪声等级规则》（以下称“新规则”），以保护人员免受噪声的伤害，并于2014年7月1日起生效。

较强的噪声对人的生理与心理会产生不良影响。在日常工作和生活环境中，噪声主要造成听力损失，干扰谈话、思考、休息和睡眠。根据国际标准化组织（ISO）的调查，在噪声级85 dB和90 dB的环境中工作30年，耳聋的可能性分别为8%和18%。在噪声级70 dB的环境中，谈话就感到困难。噪声规则的目的就是限制噪声，减少对噪声的暴露，为船员提供安全工作条件，在休息、娱乐和其他处所为海员提供一个可接受的舒适环境。

1 新规则与原规则的对比

原规则提供关于控制船舶噪声一般原则的指南，其目的是在国际上同意的体系内鼓励和促进噪声控制，并不是一个强制性文件，通常是船东和船厂参与检验，船舶检验机构并不参与，不会影响船舶证件的颁发。但是，新规则的操作模式发生变化，船舶检验机构介入并参与检测，噪声检测要求成为强制执行，并会影响船舶交船。这样如何满足该规则显得尤为重要。表1、表2分别为原规则与新规则的比较。

表1 最大噪声值

表2 隔音指数

新规则对测量要求和人员资质也更为严格和具体。测量分为海上试验操作工况与港内操作工况；并对环境条件、测量程序、测点布置等进行了详细规定。从表1中可以看出，总吨1 600到10 000的船舶噪声大小限制值基本没有变化（除非规定的工作处所），但是总吨大于或等于10 000的船舶，居住舱室、医务室、餐厅、娱乐室以及办公室等噪声大小限制值减少了5 dB。从表2中看出舱室之间的隔声作了较大的修订，除原规则已有的隔声要求外，还增加了从走廊到居住舱室以及从居住舱室到带通信门的居住舱室的隔声要求，并将居住舱室之间的计权隔声指数提高了5 dB。新规则还包括确定噪声暴露的简化程序等。

2 实测噪声值对比

虽然新规则对某些处所的最大噪声值仅降低了5 dB，但是对船舶的噪声控制还是有一定的影响。很多船舶的噪声实测值都在原规则推荐值的边缘，如表3、表4所示。

表3 74 000 DWT散货船的噪声实测值

续表

表4 某VLCC的噪声部分实测值［1］

从表3的实测数据可以看出，C甲板与驾驶甲板舱室的噪声值都满足新规则要求值，但是B甲板个别居住舱室、A甲板及上甲板的多个居住舱室不能满足新规则的要求值。

表4中，驾驶甲板、A甲板及上甲板的多个居住舱室不能满足新规则的要求值。

A甲板及上甲板距离机舱等机器处所较近，机舱是船舶噪声的主要来源之一，里面充满了动力装置产生的各种噪声，如空气动力噪声、柴油机燃烧噪声、金属撞击摩擦噪声、液压冲击噪声等，通过空气传声和固体传声传播到相邻处所，是主要原因；驾驶室及两翼主要来自烟囱的排气管及C甲板的风机风帽，尖利的啸声从烟囱传出［1］。

3 噪声的控制

在船舶设计阶段，为了有效降低船舶噪声，主要有以下几种方法：

3.1 噪声源的隔离

在布置居住舱室时，无论在垂直方向还是水平方向布置都应尽实际可能远离诸如螺旋桨和推进机械等噪声源。对于噪声要求高的舱室尽可能布置在上甲板以上位置，机舱棚应布置在设有居住处所的上层建筑和甲板室以外，如这不可行，在机舱棚和居住处所之间应布置通道；无人处所、卫生处所或洗涤处所，将居住处所与机器处所隔离开。

3.2 吸音措施

吸音措施主要是选用适当的内装舱室材料。在居住舱室内可配备地毯、窗帘等，在一定程度上降低部分噪声；对于厨房、机舱集控室、空调机室、干衣室等可利用吸声材料如岩棉板、多孔薄板装饰在舱室内表面上，则舱室内的噪声就会得到一定程度的降低［2］。有效应用绝缘敷料和甲板敷料，上甲板与机舱敷设隔音效果好的浮动甲板敷料，如图1所示；交叉敷设的双层陶瓷棉的隔音效果好于岩棉。

图1 浮动甲板敷料

对于噪声值要求较高的舱室，如表3、表4中A甲板和上甲板的居住舱室，为了降低噪声值，也可以考虑敷设隔音效果好的陶瓷棉。

3.3 排气和进气的消音

内燃机的排气系统、机器处所、居住处所和其他处所的进气系统，应布置在进气口或排气口远离经常有船员出入的位置；当需要时，应安装消声器、降噪设备或隔声器；为将居住处所的噪声降至最小，通常需要将排气系统及某些管路和管道与舱棚、舱壁等进行分隔，以减少结构噪声。

3.4 振动隔离

强的结构可以有效阻止噪声传递，同样的结构形式，钢板厚度越厚，扶强材越大，振动噪声的传播越弱，但需要注意避免较大的共振。机器可采用弹性基座来支撑，隔离振动能量。

3.5 噪声预报

设计方/船厂可以通过计算、评估或类似方法，对船舶区域内可能产生的噪声级进行预报。预报在低频域内主要采用有限元和边界元结合的方法，在中高频内则采用统计能量的分析方法。通过建立有限元模型及结合声源的全船舱室结构声学统计能量模型，借助专业的噪声预报软件，对典型的舱室进行噪声计算分析，对于噪声超出规范要求值的舱室进行改进措施［3］。

在船舶建造后，实船噪声测量值超过要求值，需要进行改进，但舱室的结构布置已经形成，无法更改，因此降低噪声的程度非常有限。增配地毯是一种简便的措施，但效果有限；也可改变窗的形式，如表3的74 000 t散货船是螺栓式窗，一半是固定式，一半是可开式，对于噪声超过要求的舱室可考虑更换为焊接式固定窗，同时玻璃的厚度也需要增加。当噪声由于排风管、风机风帽而增大，可考虑安装消音器，例如，表4中的驾驶室及两翼噪声主要来自烟囱的排气管及C甲板的风机风帽，声音是从废气锅炉的排气管发出，修改废气锅炉，在内部增加导流板，使噪声降低［1］。

4 绿色海豚系列隔声降噪的运用

根据船舶航运市场形势、IMO环保要求，上海船舶研究设计院开发设计出新一代散货船绿色海豚系列。该系列散货船着眼于IMO环保绿色设计，配备绿色船舶设备和节能装置，操作灵活，箱形货舱，货种多样，除常规散货外亦可装载木材、集装箱。该船一经推出便得到国际市场高度重视和认可。为满足新规则，该系列船在设计时作了如下考虑。

4.1 结构布局

上层建筑前端壁是机舱前端壁向上延伸，它们位于同一位置，在一定程度上降低了机舱对上建舱室的影响，从而减少噪声。上甲板机舱棚周围布置了二氧化碳室、健身房、走廊、更衣室、缓冲间、干货库等对噪声要求较低的处所，A甲板与机舱棚相邻的仅为厨房，B甲板以上甲板机舱棚设置在居住舱室以外，与居住舱室不直接相邻。

4.2 窗的配置

船窗为焊接式，隔音效果优于螺栓式窗。上甲板为有风暴盖式的舷窗，驾驶甲板为固定式矩形窗，处于机舱中的机舱控制室采用铝合金双层中空隔音窗，其他甲板为焊接式矩形窗，考虑到舒适性通风性，其中三分之一为固定式，其余为可开式。

4.3 绝缘敷设

集控室处于机舱中，对该处所四周及天花板用100 mm厚的岩棉进行隔音绝缘敷设。安全舱与机器处所相邻，四周及天花板也进行隔音敷设。机修间为工作区域，同时处于机舱内，对该处所用50 mm厚的岩棉进行隔音处理。位于上甲板的空调机室及位于A甲板的厨房在设备运行中会产生噪声，因此对其与居住处所相邻的位置及天花板进行隔音处理，同时厨房与机舱棚相邻的舱壁进行A-60级防火绝缘敷设。

4.4 甲板敷料

上甲板与机舱相邻，敷设A-60级浮动防火敷料，同时上甲板设有500 mm梁拱。为了保持水平，甲板敷料相对其他甲板敷设得厚一些，对防止噪声传播起到了有利作用。集控室也敷设A-60级防火敷料。船长级、高级船员、低级船员房间提供地毯。

5 结语

对于船舶噪声的控制，从研究噪声产生的机理入手，分析噪声产生的原因，采用合理设计、隔离噪声源、运用有效隔音材料，使噪声尽量减小。建议设计方或船厂对现有船舶的噪声值进行统计，分析是否有舱室不满足新规则的要求，这样，在建造新的船舶时，可进行针对性的改进，避免在船舶建造后，因实船噪声测量值超过要求而进行整改。

［1］叶红源.297 000 DWT超大型油船噪声源分析及控制［J］.船舶与海洋工程，2013（2）：28-32.

［2］丁健.SIKA敷料在降低船舶舱室噪声上的应用［J］.广东造船，2009（5）：45-47.

［3］夏侯命胜，张玉奎，刘晓明.油船舱室噪声预报［J］.船舶，2011（2）：31-37.