尚朝陽(yáng)，張玉立，肖 健

（滬東中華造船（集團(tuán)）有限公司，上海 200129）

浮動(dòng)地板在某居住艙室的應(yīng)用研究

尚朝陽(yáng)，張玉立，肖 健

（滬東中華造船（集團(tuán)）有限公司，上海 200129）

針對(duì)采用調(diào)整結(jié)構(gòu)形式和敷設(shè)阻尼涂料2種措施降低船舶某居住艙室的振動(dòng)與噪聲收效甚微的問(wèn)題，嘗試采用船用浮動(dòng)地板進(jìn)行減振降噪，浮動(dòng)地板原理、浮動(dòng)地板構(gòu)成、浮動(dòng)地板施工工藝、測(cè)試方案和測(cè)試結(jié)果等5個(gè)方面進(jìn)行闡述，驗(yàn)證船用浮動(dòng)地板的減振降噪效果。運(yùn)用浮動(dòng)地板后，經(jīng)過(guò)專(zhuān)用儀器測(cè)量，振動(dòng)和噪聲情況得到極大改善，對(duì)其他艙室的減振降噪有一定的指導(dǎo)和借鑒作用。

浮動(dòng)地板；居住艙室；應(yīng)用研究

0 引 言

在船舶領(lǐng)域，減振降噪是一項(xiàng)系統(tǒng)性、復(fù)雜性工程。減振降噪措施的有效性不僅需要理論支持，更需要通過(guò)實(shí)踐的檢驗(yàn)。

某居住艙室因空間有限而布置在冷凍機(jī)房的上方，當(dāng)冷凍機(jī)組工作時(shí)，其產(chǎn)生的振動(dòng)和噪聲嚴(yán)重影響居住人員的作息。通過(guò)調(diào)整結(jié)構(gòu)形式及敷設(shè)阻尼涂料[1]2種措施控制居住艙室的振動(dòng)和噪聲，效果不理想。針對(duì)上述問(wèn)題，嘗試采用船用浮動(dòng)地板進(jìn)行減振降噪，并從浮動(dòng)地板原理、浮動(dòng)地板構(gòu)成、浮動(dòng)地板施工工藝、測(cè)試方案和測(cè)試結(jié)果等5個(gè)方面進(jìn)行闡述分析，驗(yàn)證船用浮動(dòng)地板減振降噪的效果。

1 常規(guī)措施

在船舶試航過(guò)程中發(fā)現(xiàn)某居住艙室的振動(dòng)和噪聲現(xiàn)象嚴(yán)重，傳統(tǒng)的改善措施是進(jìn)行局部加強(qiáng)及敷設(shè)阻尼。

由于船舶已處于試航階段，輪機(jī)、電氣等專(zhuān)業(yè)的設(shè)備已安裝到位，電纜已敷設(shè)完成，因此在進(jìn)行局部加強(qiáng)之前需進(jìn)行大量的拆除和保護(hù)工作。待拆除和保護(hù)工作完成之后，在甲板的反面增設(shè)縱向和橫向的T型材加強(qiáng)，之后對(duì)振動(dòng)和噪聲進(jìn)行測(cè)量，噪聲平均降低2dB，振動(dòng)平均降低0.2mm/s，振動(dòng)和噪聲測(cè)量結(jié)果不符合居住艙室振動(dòng)規(guī)則[2]和噪聲規(guī)則[3]的要求。

由于局部加強(qiáng)無(wú)效，再在甲板上敷設(shè) T54型阻尼涂料，之后對(duì)振動(dòng)和噪聲進(jìn)行測(cè)量，噪聲平均降低3dB，振動(dòng)平均降低0.4mm/s，振動(dòng)和噪聲結(jié)果仍不符合居住艙室規(guī)范的要求。

2 常用浮動(dòng)地板

常用浮動(dòng)地板將隔熱材料或其他彈性體直接敷設(shè)在鋼甲板上作為底層材料，上面敷設(shè)木板，為多層式結(jié)構(gòu)，具有減振、降噪和吸聲功能。常用浮動(dòng)地板在建筑行業(yè)應(yīng)用廣泛，并有較好的效果。

3 船用浮動(dòng)地板

3.1 船用浮動(dòng)地板原理

受建筑行業(yè)浮動(dòng)底板啟發(fā)，可做出具有相同功能的船用浮動(dòng)地板，結(jié)構(gòu)形式也為多層。船舶產(chǎn)品常用的隔熱材料是巖棉[4]，具有優(yōu)良的防火、保溫和吸聲性能，因此船用浮動(dòng)地板可將巖棉作為其底層部分。為改善浮動(dòng)地板的功能，可在巖棉的上面敷設(shè)一層阻尼，巖棉與阻尼的組合運(yùn)用可使減振降噪效果最大化，這也是一種嘗試。艙室內(nèi)的舾裝件多為金屬材質(zhì)，為便于焊接固定地板和舾裝件，浮動(dòng)地板的最上層應(yīng)為鋼板結(jié)構(gòu)。

3.2 船用浮動(dòng)地板構(gòu)成

浮動(dòng)地板由50mm巖棉、1.5mm鋼條、2.0mm鋼條、西卡阻尼和3.0mm鋼條等5部分組成（見(jiàn)圖1）。巖棉和鋼板的厚度可根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)整，以滿(mǎn)足實(shí)際需要。

3.3 浮動(dòng)地板施工工藝

浮動(dòng)地板由多層組成，為充分發(fā)揮其作用，在施工過(guò)程中要嚴(yán)格遵守施工工藝。

1) 為防止巖棉彎曲，在鋼甲板上直接敷設(shè)巖棉之前，移除鋼甲板上的所有雜物。

2) 將巖棉（厚度為50mm）緊密鋪設(shè)在一起，巖棉與巖棉之間不能有縫隙。同時(shí)，將巖棉錯(cuò)縫鋪設(shè)，避免接縫在一條線上（見(jiàn)圖2）。

3) 在巖棉上敷設(shè)鋼條，規(guī)格為140mm×2000mm×1.5mm。

4) 在鋼條上敷設(shè)鋼板（規(guī)格為1000mm×2000mm×2mm，電鍍鋅），鋼板的每個(gè)角間距5cm處及環(huán)鋼板邊緣每隔25cm處都進(jìn)行點(diǎn)焊，且在敷設(shè)下一層之前必須對(duì)點(diǎn)焊位置進(jìn)行打磨。

5) 在西卡阻尼施工之前，先預(yù)先測(cè)量和切割好3mm的鋼板，然后將切割好的鋼板移開(kāi)。

6) 使用鋸齒鏝刀刮涂西卡阻尼到1.5mm厚度（見(jiàn)圖3），西卡阻尼的施工面積要略大于每次鋪設(shè)的鋼板面積。

7) 在濕的西卡阻尼層上，直接壓上3mm的鋼板（規(guī)格為1000mm×2000mm×3mm，電鍍鋅）。

8) 敷設(shè)的浮動(dòng)地板要與艙壁、船體結(jié)構(gòu)和通艙件等保持10mm的距離，并使用西卡阻尼密封邊緣。

9) 每片頂層鋼板用5個(gè)自攻螺釘固定，即4個(gè)角和中心點(diǎn)各固定1個(gè)螺釘（見(jiàn)圖4）。避免將螺釘固定在頂層鋼板的縫隙中，且不要將螺釘擰到第一層鋼板的鋼條中。

10) 切除自攻螺釘?shù)穆蓊^。

11) 切除多余的西卡阻尼（見(jiàn)圖5）。

4 測(cè)試方案

4.1 概況

分2次對(duì)居住艙室的振動(dòng)和噪聲進(jìn)行測(cè)量，第1次測(cè)量在整改前，第2次測(cè)量在整改后，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄分析。

4.2 測(cè)量時(shí)主要機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行情況

測(cè)量在碼頭進(jìn)行，2臺(tái)冷凍機(jī)組先后開(kāi)啟，其余各類(lèi)器械設(shè)備不運(yùn)行。測(cè)量分為3種工況，即：冷凍機(jī)組A開(kāi)啟；冷凍機(jī)組B開(kāi)啟；冷凍機(jī)組A和冷凍機(jī)組B同時(shí)開(kāi)啟。

4.3 測(cè)點(diǎn)布置

居住艙室內(nèi)共布置6個(gè)測(cè)點(diǎn)，其中5個(gè)測(cè)點(diǎn)分布在艙室四周及中間。由于艙室前壁振動(dòng)劇烈，另在前壁構(gòu)架上布置1個(gè)測(cè)點(diǎn)（見(jiàn)圖6）。

4.4 測(cè)量?jī)x器

采用丹麥B&K公司的2230型聲級(jí)計(jì)[5]測(cè)量噪聲（在碼頭用 A聲級(jí)計(jì)對(duì)居住艙室進(jìn)行噪聲測(cè)量），采用東昊公司的DH5903型振動(dòng)儀[6]測(cè)量振動(dòng)。

5 測(cè)試結(jié)果

測(cè)量分2次進(jìn)行，分別在浮動(dòng)地板敷設(shè)前和敷設(shè)后，每次測(cè)量對(duì)應(yīng)3種工況。表1為敷設(shè)前的振動(dòng)測(cè)量結(jié)果，表2為敷設(shè)前的噪聲測(cè)量結(jié)果，表3為敷設(shè)后的振動(dòng)測(cè)量結(jié)果，表4為敷設(shè)后的噪聲測(cè)量結(jié)果。

表1 敷設(shè)前振動(dòng)測(cè)量結(jié)果 mm/s

表2 敷設(shè)前噪聲測(cè)量結(jié)果 dB

表3 敷設(shè)后振動(dòng)測(cè)量結(jié)果 mm/s

表4 敷設(shè)后噪聲測(cè)量結(jié)果 dB

從4組測(cè)量結(jié)果中可直觀地看出，敷設(shè)浮動(dòng)地板后振動(dòng)和噪聲都有大幅度的降低，尤其是噪聲降低了10dB，這靠常規(guī)的措施是做不到的。民用船舶的振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)為6mm/s，噪聲標(biāo)準(zhǔn)為55dB[2]，通過(guò)采用浮動(dòng)地板，居住艙室的振動(dòng)和噪聲均已符合規(guī)范的要求。

6 結(jié) 語(yǔ)

本文通過(guò)5個(gè)方面的分析，驗(yàn)證船用浮動(dòng)地板在減振降噪方面的作用。當(dāng)居住艙室因布置或其他原因存在振動(dòng)和噪聲問(wèn)題時(shí)，可通過(guò)敷設(shè)浮動(dòng)地板來(lái)解決。當(dāng)采用其他措施減振降噪效果不佳時(shí)，也可嘗試采用浮動(dòng)地板來(lái)解決。目前，國(guó)內(nèi)的一些船企已逐步將上述措施運(yùn)用到生產(chǎn)中，并已取得良好的效果，以后該措施的應(yīng)用會(huì)更加廣泛。

[1]常冠軍. 黏彈性阻尼材料[M]. 北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2012.

[2]IMO. 船上噪聲等級(jí)規(guī)則：MSC.337(91)[S]. 2012.

[3]ISO. 機(jī)械振動(dòng) 客船和商船可居性振動(dòng)測(cè)量、報(bào)告和評(píng)價(jià)準(zhǔn)則：ISO 6954—2000[S]. 2000.

[4]中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì). 絕熱用巖棉、礦渣棉及其制品：GB/T 11835—2007[S]. 2007.

[5]中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì). 電聲學(xué) 聲級(jí)計(jì)：GB/T 3785—2010[S]. 2010.

[6]中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì). 對(duì)振動(dòng)烈度測(cè)量?jī)x的要求：GB/T 13824—1992[S]. 1992.

Research on the Application of Floating Floor in a Cabin

SHANG Zhao-yang，ZHANG Yu-li，XIAO Jian

（Hudong-Zhonghua Shipbuilding (Group) Co., Ltd., Shanghai 200129, China）

In view of the fact that structural form adjustment and application of damping coatings can barely solve the vibration and noise issues in a ship cabin, this study tries to lower the vibration and noise by means of marine floating floor. The five aspects including the principles, composition, work process, testing plan and test results of the floating floor are elaborated and analyzed in this paper, and the effect of the floor in terms of vibration and noise reduction is checked. After the the float floor is installed, the vibration and noise condition are significantly improved according to the measurements by special instrument, which can provide some guidance and reference for the vibration and noise reduction in other cabins.

floating floor; accommodation cabin; application research

U667.2

A

2095-4069 (2017) 06-0055-04

2017-01-11

尚朝陽(yáng)，男，工程師，1982年生。2007年畢業(yè)于江蘇科技大學(xué)船舶與海洋工程專(zhuān)業(yè)，現(xiàn)從事船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。

10.14056/j.cnki.naoe.2017.06.012