徐佳 厦门船舶重工股份有限公司

随着MSC.337(91)决议通过的《船上噪声等级规则》的强制性适用，以及各船级社舒适度符号的普及，噪声控制已成为船舶设计和建造中越来越具有挑战性的难题。常见的噪声控制方法是进行噪声分析，通过设备选型，增加降噪措施等规避存在的风险点，同时在建造过程中，通过避免钢结构直接接触来减少结构声的传递，以控制受音端的噪声水平。

本文根据一型豪华客滚船的噪声控制（以下简称‘本船’）实例，结合法规的要求，介绍船舶设计中的噪声分析工况和建造过程中的噪声控制方法，旨在为业界内客船的噪声控制提供一些合理化建议。

1.螺旋桨

螺旋桨产生的噪声主要来自于表面力作用于船体板上的速度级，本船使用吊舱式螺旋桨的电力推进系统，表面压力计算最大值约为1.6kPa，远远小于挪威船级社的建议衡准数8kPa，参考位置假定在位于螺旋桨上方没有任何降噪措施的甲板上，在85%MCR和100%MCR工况下，参考位置的噪声计算值分别为55.1分贝和58分贝。

根据实测数据统计，常规轴系推进的豪华邮轮在70%～100%MCR下的噪声值约为59～67 分贝，吊舱式螺旋桨推进的豪华邮轮在70%～100%MCR下的噪声值约为60-64分贝，见图1。本船的螺旋桨噪声值55～58分贝明显低于类似船型数据库的实测值60～64分贝，主要原因是本船无空泡螺旋桨的船体外板距离螺旋桨的距离远，其引起的表面力明显降低。

图1 多型豪华游轮实测的螺旋桨噪声水平

2.噪声分析

噪声分析常用的方法是统计能量分析法（SEA method），计算公式参考美国船级社指南，这里不再赘述。

2.1 设计输入

（1）功率：MSC.337(91)中要求测量时的功率点不小于80%MCR，一般设计输入取80%MCR或取经济航速下的功率点。

（2）螺旋桨：噪声值输入应采用螺旋桨分析结果。

（3）主机：对应分析功率点下的噪声值，一般由主机厂家测量并提供。

（4）通风、空调：航行中设计工况下的通风、空调的噪声值，由制造厂家提供，以客滚船为例，货舱风机应采用半速运行下的噪声值，而机舱风机采用全速运行下的噪声值。

（5）消音器：消声量数据，由消音器厂家提供。

（6）减摇装置：考虑到乘客的舒适度，客船常常配有减摇装置，例如减摇鳍，原则上应考虑此装置处于连续工作状态，但通常情况下，减摇装置远离生活区，噪声影响较小。

（7）用于噪声建模的结构图、各区域地板类型、敷料类型和绝缘布置图等。

2.2 修改措施

本船噪声分析预报值与法规要求值对比，部分区域噪声值超标需进行修改，修改措施如下：

（1）公共处所或舱室大面积噪声超标，增加阻尼层或浮动地板。

（2）邻近噪声源的舱室噪声超标，增大壁板与钢舱壁的间隙，填充隔声绝缘，并在朝向噪声源的舱壁上使用阻尼层，例如机舱棚和风机室附近的舱室。

（3）噪声源来自于机舱风机的室外活动区域噪声超标，机舱风机额外增加消音器，风机室内部设计隔声墙，围壁增加隔声绝缘。

（4）对于噪声源来自舱室内部的处所，进行设备选型以控制内部噪声，例如厨房选用低噪声的集气罩，驾驶室选用低噪声的航行操控设备。

（5）对于公共处所下方存在隔声值超标风险的舱室，在甲板下增加隔声绝缘，并在绝缘反面紧贴绝缘覆盖一层白铁皮。

3.节点要求与原则

虽然噪声分析可以预报整船的噪声情况，但在设计中通常不会模拟各个位置实际的设备、管路的安装节点，噪声分析的前提是建造过程中不会出现错误的节点形式，所以船厂作为建造方，需要清晰掌握噪声控制的节点要求与原则。

3.1 机械处所

（1）主机。主机基座的刚度要足够强，主机底部要弹性支撑且其刚度要适用于主机，与主机相连的舾装件和管路要使用柔性的，避免与钢结构产生声回路。

（2）机舱棚与主机排气系统。排气管的弹性支撑件要适用于激励源和排气管本身的重量，弹性支撑要连接到周围舱壁的强构件上，并且要避免悬挂系统的应力引起结构件产生弯矩。

机舱棚舱壁与周围舱室、公共区域的壁板要留有一定间隙，其中填充一半厚度左右的岩棉，另一半形成气隙，增大不同介质间的噪声传递损失。同时，壁板与舱壁之间不能有直接的钢性接触，避免结构声的直接传递。

（3）风机。风机室周围的舱室或公共区域，壁板与风机室舱壁要留有一定间隙，壁板和天花板本身不能与风机室舱壁和结构风道有钢性接触，风机本身需要弹性支撑和钢性基座以吸收激振力。

（4）其他。船舶上存在各种各样的小型噪声源，例如小舱室风机、液压设备、泵等，这些噪声源在其运行的短时间内会引起噪声水平的增加，虽然这些小型的噪声源设备在测试时不要求全部开启，但在后续的运营过程中，这部分有害噪声会影响到乘客的舒适性，为了尽量减少这部分噪声，靠近居住区域的液压系统和泵要弹性支撑到钢性底座上，且不能与朝向居住区域的舱壁或甲板有钢性连接，其管路穿舱时需要使用弹性管套。对于泵本身来说，除了弹性支撑的要求外，还要注意避免这些泵的空转，同时泵的进出口处管路不能出现急剧的转弯，以使管路内液体处于相对良好的流动状态。

3.2 居住处所

（1）浮动舱室系统。使用浮动地板的舱室，壁板和隔断墙不能与钢结构舱壁有钢性接触，天花板与上层甲板如有连接，需使用弹性支撑，浮动地板的顶层与钢舱壁的连接处使用弹性材料阻断，可有效降低结构声的传递与辐射。本船的舱室天花板由墙壁板独立支撑，与上层甲板无连接，浮动地板与钢舱壁之间用胶填充，以降低结构声传递和声辐射。

（2）浮动地板的选用。浮动地板的降噪效果除了取决于上述安装节点外，组成成分也十分重要。

浮动地板内的岩棉需要使用尽量厚的、刚度较低的，一般推荐的岩棉厚度不小于30mm，最大不超过80mm，因为超过80mm部分效果提升很小可以忽略；避免使用横切结构的岩棉片，这会导致其刚度提高3到4倍。浮动地板顶部结构要选用相对较重，抗弯刚度较低的材料，使用2～5mm厚的薄钢板最为有效，也可考虑使用水泥、混凝土。

（3）阻尼层。弹性阻尼层通过把结构声或振动级的能量吸收转化为阻尼层内部的热能以达到降低噪声的目的，降噪值在2到6分贝左右。阻尼层一般1到2mm厚，上方使用薄钢板或者12～20mm厚的乳胶水泥校平作为约束层。

4.结语

吊舱式螺旋桨的推进形式一般比轴系推进形式产生的噪声值低；建造上要遵循噪声控制节点原则，特别应规避钢对钢直接接触导致的结构声传递。

豪华客滚船的噪声控制要依靠噪声分析，也依赖于船厂对建造节点的管控，任何环节的疏忽带来的后期修改，无论在成本上还是修改难度上，都远远高于建造初期，船厂在建造前期应对此给予足够的重视，也希望本文能对业界内类似船型的噪声控制起到一定的借鉴作用。