李愛華，徐 成

（滬東中華造船（集團）有限公司，上海 200129）

規(guī)范與標準

IMO新規(guī)對通風系統(tǒng)的影響及應對措施探討

李愛華，徐 成

（滬東中華造船（集團）有限公司，上海 200129）

對比和分析國際海事組織（International Maritime Organization, IMO）噪聲及通風規(guī)范修改前后的差異和修改后的規(guī)范對通風系統(tǒng)的影響，并給出具體的應對措施。噪聲新規(guī) MSC337(91)對艙室隔音要求的提高可能間接造成空調(diào)回風方式發(fā)生改變；對艙室噪聲要求的提高可能會導致上層建筑的布置位置及機艙等重要噪聲源的通風方式發(fā)生改變。通風新規(guī) MSC365(93)對通風管及其構(gòu)造材質(zhì)的明確要求使得今后風管上的絕熱材料和一些處所風機上用來減震降噪的軟管均須是不燃材料；對穿AB級分隔600mm范圍內(nèi)的風管上不允許使用可燃墊片的要求使得今后可能要更換通風管密封用墊片的材質(zhì)，但若繼續(xù)使用目前的橡皮墊片作為密封材料，則穿AB級分隔時的通艙件長度需加長，以滿足新規(guī)范要求。

船舶、艦船工程；噪聲水平值；隔音；通風管；不燃材料；可燃墊片

0 引 言

國際海事組織（International Maritime Organization，IMO）海上安全委員會（Maritime Safety Committee，MSC）第91屆會議上通過MSC337(91)決議——《船上噪聲等級規(guī)則》，第93屆會議上通過MSC365(93)決議——SOLAS修正案[1]。2個決議中：MSC337(91)適用于2012年11月30日后簽訂建造合同的船舶[2]；MSC365(93)通風部分內(nèi)容適用于2016年1月1日后建造的船舶[3]。

MSC是IMO的最高技術(shù)機構(gòu)，其主要職責是研究本組織范圍內(nèi)有關助航設備、船舶建造和裝備、船員配備、避碰規(guī)則、危險貨物裝卸、海上安全、航道信息、航海日志、航行記錄、救助救生、海上事故調(diào)查的事宜及直接影響海上安全的任何其他事宜。MSC每年召開1～2次會議。

上述新規(guī)的出臺意味著今后建造的船舶都將執(zhí)行MSC337(91)噪聲新規(guī)及MSC365(93)通風新規(guī)。

1 MSC337(91)對通風系統(tǒng)的影響及應對措施

1.1 帶格柵的門降噪至少30dB——MSC337(91), chapter 6-6.2.1

1.1.1 規(guī)范條款差異

決議內(nèi)容：MSC91/22 Annex 1, page 21, 6.2.1 The airborne sound insulation properties for bulkheads and decks within the accommodation shall comply at least with the following weighted sound reduction index (Rw) according to ISO Standard 717-1:1996 as amended (1:2006), part 19: corridor to cabin Rw= 30[2].

該決議要求上層建筑內(nèi)走廊與艙室間的隔音降噪達到 30dB，即走廊與艙室間分隔用的壁板（包括壁板上的門）均需滿足該降噪要求。而之前的規(guī)范對上層建筑內(nèi)走廊與艙室間分隔用的壁板及門無具體降噪要求。

1.1.2 影響及應對措施

空調(diào)通風系統(tǒng)通常采用50%新風、50%回風（中間季節(jié)100%新風），即：夏冬季節(jié)，送風量的50%回風通過艙室門格柵回到走廊,再由走廊上的回風格柵及風管回至空調(diào)器；春秋季節(jié)，走廊上的回風則通過走廊上的通風頭排出。

SOLAS允許門上格柵的有效通風面積≤0.05m2，即以往船舶的走廊與艙室間的門上帶有用于艙室回風的格柵，其通風面積為0.05m2。若執(zhí)行新規(guī)范，則帶格柵的門需進行噪聲測試，以確認是否能滿足該降噪要求。

據(jù)了解，目前已有部分廠家進行相關試驗，試驗結(jié)果是帶格柵的門（通風面積0.05m2[4]）降噪達不到要求的30dB。已有帶格柵的門（通風面積0.03m2，采用“Z”型結(jié)構(gòu)形式 ）通過試驗，降噪達到31dB，滿足新規(guī)范降噪30dB的要求。但目前該試驗的報告還在船級社認可中。

問題是，目前根據(jù)廠家提供的該“Z”型格柵的具體形式及尺寸，雖然兩側(cè)格柵的有效通風面積為0.03m2，但兩格柵間有高差，流通截面積僅為0.005m2，理論計算該形式門格柵的回風量僅為50m3/h，若不采取其他措施，今后一旦通風系統(tǒng)運行，上層建筑艙室將因回風不暢而導致艙室內(nèi)正壓過大，進而出現(xiàn)艙室門打開困難的問題。

因此在該階段，若找不到既能滿足降噪指標又能滿足回風指標的門，則上層建筑空調(diào)的回風將只能采用在艙室內(nèi)布置回風管的方式，即送風量50%的回風原來是通過艙室門格柵回到走廊再回至空調(diào)器的，現(xiàn)均要通過布置在艙室內(nèi)的回風管從各艙室拉回至空調(diào)器。另外，若需要春秋季節(jié)100%新風的船舶，還需增加一臺抽風機用于春秋季節(jié)單獨排風。

無論是回風管還是抽風機等，均將增加艙室各管系電纜等的布置難度，需要在設計初期預留足夠的甲板間高，否則可能要犧牲一定的艙室凈高。

1.2 上層建筑艙室噪聲指標提高——MSC337(91), chapter 6-6.2.1

1.2.1 規(guī)范條款差異

對于萬噸級以上的船舶，決議將上層建筑中的居住艙室、醫(yī)務室、餐廳、娛樂室和辦公室等艙室的噪聲指標比老規(guī)范（A.468（XII））提高了5dB(A)，具體見表1[2,5]。

表1 新老規(guī)范噪聲要求對比 dB(A)

1.2.2 影響及應對措施

對于上層建筑在機艙上方的船舶（后島型），這樣的指標要求相當苛刻：主機、機艙通風機引起的振動和噪聲使船舶在航行狀態(tài)（MCR狀態(tài)）下的上述艙室噪聲指標很難達到規(guī)范要求。

之前參與建造的 2萬噸級船舶（上層建筑在機艙上方），測得的其多數(shù)住艙中的噪聲指標在58～59dB(A)，娛樂室、餐廳及辦公室的噪聲指標在 62～64dB(A)。這些噪聲水平值若執(zhí)行老標準則滿足規(guī)范要求，若是執(zhí)行IMO新規(guī)則均不達標。因此，若建造的船舶執(zhí)行MSC337(91)，則需要在前期合同設計、技術(shù)設計及建造過程中重視該問題。

1) 在合同設計階段就將上層建筑與機艙分開：一個前島，一個后島。

2) 若合同設計階段上層建筑和機艙分不開，上層建筑在機艙上方，則在技術(shù)設計總布置時盡量將機艙通風結(jié)構(gòu)風道與上層建筑分開，不共用同一道艙壁。施工設計中采取一定的減振降噪設計，如主機及主機排氣管采用彈性安裝、排氣管上加裝消音器、機艙風機采用彈性安裝、機艙風機上也考慮加裝消音器和機艙風機室內(nèi)采取一定的消音措施（如敷設消音材料及涂阻尼材料）減少振動等。

3) 在技術(shù)設計中，空調(diào)系統(tǒng)設計前期進行噪聲計算，在不考慮環(huán)境噪聲影響的情況下對空調(diào)系統(tǒng)自身的噪聲做到預測、可控。若計算不達標，則在設計前期就采取一定的降噪措施，例如空調(diào)器內(nèi)風機采用低噪聲風機并減振安裝、空調(diào)器室內(nèi)敷設消音材料、空調(diào)送回風管上增加消音器及空調(diào)機組和冷藏機組彈性安裝等。但是，最好在船舶設計階段考慮環(huán)境噪聲的艙室振動進行噪聲計算分析。

4) 在合同設計階段即考慮轉(zhuǎn)變機艙通風模式，將機艙內(nèi)設備的散熱負荷由艙外空氣承擔改為艙內(nèi)冷卻盤管承擔，冷卻介質(zhì)既可以是中央冷卻淡水，也可以是制冷劑：機艙通風一般采用風機機械送風、煙囪自然回風的方式，傳統(tǒng)的機艙風機送風量=設備燃燒空氣量+設備散熱所需空氣量，有時機艙風機送風量=2.5 ×設備燃燒空氣量（某船），由此看出大量的風量實際用于滿足設備的散熱需求，因此若保證機艙送風滿足 ISO8861的最低標準（即機艙風機送風量=1.5×設備燃燒空氣量），則其余的機艙熱量可以考慮用冷卻盤管+射流通風的內(nèi)循環(huán)通風方式，會有效降低機艙風機送風量，從而從噪聲源上有效降低振動和噪聲。

5) 若對噪聲有苛刻要求，可以考慮更徹底地解決機艙送風機噪聲問題。即改上述傳統(tǒng)的開式機艙通風為閉式機艙通風：主機發(fā)電機直接采用舷外進氣，解決設備燃燒空氣需求；采用冷卻盤管+射流通風，解決設備散熱需求；機艙內(nèi)只要每小時補充很少的新風量，滿足機艙內(nèi)人員對新風的需求即可。

上述(4)和(5)在解決噪聲問題的同時，實際上還可有效解決機艙內(nèi)外大尺寸風管的布置問題。

2 MSC365(93)對通風系統(tǒng)的影響及應對措施

2.1 通風管的不燃要求——MSC365(93), 9.7.1.1

2.1.1 規(guī)范條款差異

1) MSC365(93), 9.7.1.1決議內(nèi)容：Ventilation ducts, including single and doubt wall ducts, shall be of steel or equivalent material except flexible bellows of short length not exceeding 600mm used for connecting fans to the ducting in air-conditioning rooms. Unless expressly provided otherwise in paragraph 7.1.6, any other material used in the construction of ducts, including insulation, shall also be non-combustible[3].

該決議要求通風管需采用鋼質(zhì)或其他等同材料，任何用于通風管結(jié)構(gòu)的材料（包括絕緣）均需是不燃的。

2) 老規(guī)范：SOLAS 2012, 9.7.1.1 Ventilation ducts shall be steel or equivalent material. However, short ducts…[4].

該規(guī)范要求通風管需采用不燃材料，不如新規(guī)范要求具體、明確。

2.1.2 影響及應對措施

根據(jù)新規(guī)范的要求，其特別強調(diào)通風管及其構(gòu)造的材料均需不燃，但“in the construction of ducts”意味著風管上的絕緣材料、膠帶及其黏合劑等均要求是不燃的。

但據(jù)了解，上述要求中的膠帶等材料目前國內(nèi)廠家事實上很難做到不燃。在與DNV GL溝通后，其允許對于膠帶、黏合劑的要求可以是低播焰。新規(guī)范實施后對風管結(jié)構(gòu)上材料的要求見表2。

表2 IMO新規(guī)對風管結(jié)構(gòu)上材料的要求

1) 矩形風管上的絕熱材料可使用巖棉；

2) 對于絕熱螺旋風管內(nèi)的絕熱材料，可在技術(shù)協(xié)議中寫明要求廠家采用不燃絕熱材料并提供證書，目前國內(nèi)的巖棉仍由船級社出具形式認可證書；

3) 對于鋁箔膠帶，據(jù)了解目前國內(nèi)均無低播焰證書，但國外有能提供證書的鋁箔膠帶，今后可能只能進口；

4) 對于黏合劑（主要用于將巖棉固定到方風管上，避免用碰釘固定造成兩者不緊密貼合而引起凝水），據(jù)了解國外有能提供低播焰證書的黏合劑，今后同樣需進口。

2.2 風機軟管的不燃要求——MSC365(93), 9.7.1.1

2.2.1 規(guī)范條款差異

MSC395(93)，9.7.1.1的內(nèi)容中包含對風機軟管的要求：除了在空調(diào)器室內(nèi)的用于風機連接的長度不超過600mm的軟管可以不要求不燃外，其他任何用于風管結(jié)構(gòu)的材料均需不燃。SOLAS 2012對此無特別明確的要求。

2.2.2 影響及應對措施

根據(jù)新規(guī)范的要求，上述條款意味著用于機艙風機、貨艙風機、房艙風機及工作艙室風機彈性安裝的軟管均需要不燃。但經(jīng)過與DNV GL溝通，其認為該條款不適用于機械處所和貨艙處所。因此，機艙風機、貨艙風機及其他機械處所的風機是允許用可燃材料制作軟管的。但是，若上層建筑、控制站及服務處所內(nèi)的風機采用軟管連接，則軟管材料必須不燃。

IMO新規(guī)對各處所軟管要求見表3。

表3 IMO新規(guī)對各處所軟管的要求

據(jù)了解，目前國內(nèi)外軟管均無不燃證書，即國內(nèi)外軟管均未進行國際耐火試驗程序應用規(guī)則（Fire Test Procedures，F(xiàn)TP）Part5中要求的不燃材料的相關測試。

在軟管達不到不燃要求時，若風管采用硬連接（即鋼管連接），則振動大，引起的噪聲也大。對于目前適用MSC337(91)艙室噪聲指標的船舶，不利于噪聲控制。

目前已有廠家進行這方面的試驗。若試驗不通過，則目前在建船舶這部分的風機與風管間的連接只能用鋼質(zhì)風管。

2.3 可燃材料墊片布置要求——MSC365(93), 9.7.1.6

2.3.1 規(guī)范條款差異

MSC365(93), 9.7.1.6決議內(nèi)容：Combustible gaskets in flanged ventilation duct connections are not permitted within 600mm of openings in “A” or “B” class divisions and in ducts required to be of “A” class construction[3].

該新規(guī)范要求A級或B級分隔上開孔的600mm范圍內(nèi)不允許有風管密封用的可燃墊片及A級結(jié)構(gòu)風管上不允許有可燃墊片。SOLAS 2012對此無要求。

2.3.2 影響及應對措施

目前風管均采用橡皮作為密封材料：矩形風管法蘭間采用橡皮繩密封，螺旋風管采用內(nèi)插式接頭上的橡皮圈密封；二者均為可燃材料，其中螺旋風管的橡皮密封圈雖然有上海橡膠制品研究所檢測中心出具的燃燒性能報告，但其是按垂直燃燒法測試的，顯然不滿足船級社經(jīng)過FTP試驗程序測試的要求。

也就是說，A級或B級開孔600mm范圍內(nèi)的風管接頭處的密封材料除非是不燃材料，否則不允許在此范圍內(nèi)使用。據(jù)了解，目前螺旋風管廠家生產(chǎn)的接頭上的密封材料仍使用橡皮墊圈。

因此，若仍繼續(xù)使用橡皮作為風管的密封材料，則為滿足該條款，從2016年1月1日起，通風管的通艙件長度將≥1200mm，而原穿B級分隔通艙件長度僅200mm，現(xiàn)其長度也必須≥1200mm。新老規(guī)范風管通艙件的不同對比見表4。

表4 新老規(guī)范風管通艙件的不同對比

新老規(guī)范截面積＜0.075m2的螺旋風管穿A級分隔通艙件對比見圖1，可清楚地看出兩者的區(qū)別。

圖1 新老規(guī)范穿A級分隔通艙件對比

3 結(jié) 語

通過分析可以看出，規(guī)范對噪聲及可燃材料在船舶上應用的要求越來越嚴格，船舶設計單位及船廠在前期設計時必須重視這些規(guī)范要求，否則在建造后期出現(xiàn)問題時再去解決將付出較大代價。另外，目前有些材料可能在相當長的一段時間內(nèi)依賴進口，這將倒逼國內(nèi)廠家相應增加研發(fā)力度，爭取在最短的時間內(nèi)實現(xiàn)材料的國產(chǎn)化。

通過分析還可以看出，MSC337(91)及MSC365(93)對船舶的建造影響非常大，上述每條款的落實都會增加船廠的建造成本，因此需要設計人員提前與船級社溝通，以盡量避免施工過程中被動應對船檢。

[1] 林德輝. MSC 93及其通過和批準的主要文件簡介[J]. 船舶，2015 (4): 115-117.

[2] MSC. Adoption of the code on noise levels on board ships: MSC337(91)[S].

[3] MSC. Amendments to the international convention for the safety of life at sea,1974, as amended: MSC365(93)[S].

[4] IMO. 國際海上人命安全公約[S]. 2012.

[5] IMO. Code on noise levels on board ships: Res. A. 468 (Ⅻ)[S].

The Influence of New IMO Regulations on Ventilation Systems and Countermeasures to Deal with It

LI Ai-hua，XU Cheng

（Hudong-Zhonghua Shipbuilding (Group) Co., Ltd., Shanghai 200011, China）

This study compares the differences of the International Maritime Organization (IMO) rules on the noise of ventilation before and after revision, analyzes the influence of the revised rules on ventilation systems, and proposes some specific countermeasures. The tougher requirements for cabin sound insulation specified in the new noise regulation MSC 337(91) may change indirectly the air return mode of air-condition, the arrangement of superstructure and the ventilation mode of the major noise sources such as the engine room, so as to reduce the noise in cabin. The new ventilation regulation MSC 365(93) specifically requires that the insulation material of ventilation pipes and the noise deduction pipes in ventilators must be nonflammable. Ventilation pipes within the 600mm region across A/B class divisions must not use flammable gasket, which indicates that the gasket material for ventilator airtight seal should be changed. If the current gasket material is still used as the airtight seal material, the length of penetration on AB class divisions need to be increased to meet the new regulation.

ship and naval architecture; noise level; noise insulation; ventilation duct; inflammable material; flammable gasket

U664.86；U692.1+9

B

2095-4069 (2016) 06-0053-06

2016-02-19

李愛華，女，高級工程師，1976年生。1998年畢業(yè)于上海水產(chǎn)大學制冷與空調(diào)專業(yè)，現(xiàn)從事船舶空調(diào)冷藏通風系統(tǒng)的施工設計工作。

10.14056/j.cnki.naoe.2016.06.010