摘 要:為控制艙室內(nèi)的噪音與振動,以滿足船級社附加船級標(biāo)志的要求,對內(nèi)裝從壁板天花板及其構(gòu)架件、艙室門、甲板敷料及室內(nèi)木舾裝件等方面的特殊設(shè)計進(jìn)行介紹。
關(guān)鍵詞:COMF-V(3) C(3);噪音;振動;內(nèi)裝設(shè)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(dǎo)準(zhǔn)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(dá)到COMF-V(3) C(3)的要求。本文探討如何改進(jìn)上建艙室的內(nèi)裝設(shè)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(biāo)準(zhǔn)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(qū)振動與噪音標(biāo)準(zhǔn)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(jié)構(gòu)的特殊性,若按常規(guī)船舶進(jìn)行艙室的內(nèi)裝設(shè)計,其噪音及振動將難以滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求。
3 PSV船舶的特殊性
PSV船舶的質(zhì)量與結(jié)構(gòu)的特殊性,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
(1)由于PSV僅用于對近海作業(yè)平臺進(jìn)行補(bǔ)給,所以該類型船舶一般噸位在3000GT左右,且要求服務(wù)航速高,一般要求在14kN以上,使得航行時室外風(fēng)浪噪音遠(yuǎn)高于常見的貨運(yùn)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(jī)艙也被設(shè)置在艏部,并與上建下層部分艙室交錯在一起,因此機(jī)艙設(shè)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(jìn)行海上作業(yè),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(tǒng)。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(fā)電機(jī)組,且設(shè)置多臺大馬力的定位推力裝置,這使得PSV船舶機(jī)艙的裝機(jī)容量遠(yuǎn)大于普通的運(yùn)輸商船。
(4)為了讓出更大的載貨空間,機(jī)艙主風(fēng)道以及排煙管往往直接由上建內(nèi)部穿過且常常不設(shè)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(nèi)裝的特殊設(shè)計
由于以上的各種因素影響,僅通過常規(guī)的敷設(shè)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(nèi)裝方面需要進(jìn)行特殊的設(shè)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(shè)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(nèi)。因此,為了避免該情況出現(xiàn),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(jìn)行特別設(shè)計
在一般的商船上,最多在床鋪相鄰的居住艙室間設(shè)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(jìn)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(qiáng)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(fēng)的原因,一般有兩種樣式:一種為采用通風(fēng)格柵式;一種為直接設(shè)置較大門檻間隙式。該兩種樣式在空調(diào)及通風(fēng)使用時產(chǎn)生的噪音較大,因此該兩種樣式無法滿足要求。為此,需進(jìn)行特殊設(shè)計,為滿足通風(fēng)的要求,將艙室門上設(shè)計為上下交錯的單層通風(fēng)格柵,讓風(fēng)噪在上下的通風(fēng)過程中減小,隔音門樣式見圖3。
4.4 甲板敷料加設(shè)阻尼
在普通散貨船設(shè)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(shè)計時增加一層阻尼,即將阻尼設(shè)置在浮動地板與鋼板之間,加強(qiáng)隔音減震的效果。特別對于空調(diào)機(jī)室,因其一般位于上建中層,空調(diào)機(jī)及冷藏機(jī)一般都是24小時運(yùn)轉(zhuǎn),其甲板面上的振動尤為強(qiáng)烈,為避免振動通過鋼結(jié)構(gòu)傳遞上建其它區(qū)域,在地板上加設(shè)阻尼層。
4.5 設(shè)置PC內(nèi)層窗
因PSV船窗的上建設(shè)置在船艏部,因而導(dǎo)致風(fēng)浪的噪音加大。為進(jìn)一步降低噪音,在窗戶的位置和壁板平設(shè)置與窗斗大小相同的內(nèi)層窗??紤]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(zhì)或塑鋼材質(zhì)。見圖5.a、圖5.b。
4.6 減小空調(diào)風(fēng)管的噪音及振動
因空調(diào)風(fēng)管,特別是抽風(fēng)管采用單層鍍鋅鋼板,在通風(fēng)過程中也會產(chǎn)生較大的噪音及振動。
并且大部分的抽風(fēng)管將在艙室內(nèi)通過,因此影響艙室的噪音及振動水平。為滿足艙室內(nèi)的噪音振動要求,可將抽風(fēng)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(jīng)過測量可降低噪音6-20 dB。
在設(shè)計時,以上的特殊設(shè)計并非所有方法都應(yīng)用于每條船,而是在設(shè)計初期要求基本設(shè)計公司提供噪音及振動的分析報告。根據(jù)其報告進(jìn)行分析,綜合評估,確定方案,以求用最簡單、節(jié)省的方法滿足要求。
5 結(jié) 論
艙室噪音和振動涉及面較廣,設(shè)計上必須從源頭抓起,合理的總體布置、結(jié)構(gòu)設(shè)計、設(shè)備的選型、動力設(shè)備的彈性安裝等在總體設(shè)計中均應(yīng)全面考慮。在此基礎(chǔ)上,艙室的內(nèi)裝采取必要的特殊設(shè)計,將大大降低其噪音和振動水平,以滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求。
參考文獻(xiàn)
[1] DNV RULES, COMFORT CLASS, JANUARY 2009