張 輝,張新波(揚(yáng)州大洋造船有限公司,揚(yáng)州 225107)
研究(表1)表明:聲音在40分貝以下,對人體是沒有影響的;聲音在40分貝~60分貝范圍內(nèi),人體如果長時(shí)間在這個(gè)環(huán)境里,神經(jīng)系統(tǒng)就會受到影響,此時(shí)噪聲平均每提高3分貝,噪聲能量就會增強(qiáng)一倍;當(dāng)聲音達(dá)到65分貝~80分貝時(shí),人的心血管受傷害的程度要比生活在噪聲在50分貝的環(huán)境中的人高出20%以上;當(dāng)噪聲超過80分貝時(shí),會對人的聽力造成很大傷害;當(dāng)噪聲超過100分貝,就屬于人們難以忍受的噪聲。噪音對船員的身體、生活、休息和工作都存在很大的影響,甚至?xí)a(chǎn)生心理和生上的疾病,過強(qiáng)的噪聲還會使船上的一些精密儀器設(shè)備工作不正常、精度降低、使用壽命縮短。
表1 不同噪音下人的感受(單位:分貝)
為了給船員提供一個(gè)舒適安靜的工作生活環(huán)境,讓船員遠(yuǎn)離噪音之?dāng)_,保護(hù)船員的身心健康,日前結(jié)束的國際海事組織海上安全委員會(MSC)第90次會議批準(zhǔn)了《船上噪聲等級規(guī)則》(以下簡稱“《規(guī)則》”)修訂草案,對適用的船型、船舶不同區(qū)域的噪聲限值、艙壁和甲板隔聲指數(shù)、噪聲的測量儀器和測量方法等進(jìn)行了修訂,對船舶的降噪性能提出了更高要求。這一修訂草案將對船舶設(shè)計(jì)及建造產(chǎn)生重大影響。
修訂草案主要對船員工作及生活區(qū)域做出了噪聲限定,明確了其適用于1 600總噸以上的船舶,但是某些特殊船舶如打樁船和高速船舶等不受這一草案限制。新草案中,對噪聲的測量儀器和測量方法有了新的規(guī)定,強(qiáng)調(diào)不僅要在船舶正常航行試驗(yàn)時(shí)進(jìn)行噪聲測量,還要在船舶處于碼頭工況時(shí)進(jìn)行噪聲測量;對艙壁和甲板隔聲指數(shù)測量的新規(guī)定,要求單獨(dú)測量典型居住處所艙壁和甲板的隔聲指數(shù);在修改的噪聲等級中規(guī)定,1萬噸以上船舶的居住艙和醫(yī)務(wù)室的噪聲限值從60分貝下調(diào)到55分貝,娛樂場所的噪聲限值從65分貝下調(diào)到60分貝,其他工作區(qū)的噪聲限值從90分貝下調(diào)到85分貝。
與先進(jìn)國家的造船企業(yè)相比,我國船企目前在船舶降噪理念和對新技術(shù)的研究,尤其在應(yīng)用技術(shù)方面有很大差距,尚未針對船舶噪聲防護(hù)或聲學(xué)設(shè)計(jì)展開設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)等系統(tǒng)性研究,技術(shù)儲備不足。以某散貨船為例,其實(shí)船噪音測量結(jié)果如表2所示。
表2 某散貨船實(shí)船測量的噪音數(shù)據(jù)(單位:分貝)
由表2可知,雖然實(shí)測噪聲數(shù)據(jù)全部優(yōu)于現(xiàn)行規(guī)定,但部分項(xiàng)目(斜體值)超過了即將實(shí)施的新標(biāo)準(zhǔn)。雖然表中多數(shù)值只是超過了1分貝左右,僅有個(gè)別超過達(dá)3分貝,但由于分貝的概念比較特別,它的運(yùn)算不是線性比例的,而是對數(shù)比例的,例如兩個(gè)音箱分別發(fā)出60分貝的聲音,合在一起并不是120分貝,而是63分貝。如果某種吸聲材料吸收了80%的聲能,聲音降低了不是0.8分貝,也不是80分貝,而是 log10(1-0.8)10=7分貝。因此,經(jīng)換算,要滿足《規(guī)則》修訂草案要求的“起居區(qū)降低5分貝”,聲音能量差不多要減少4倍,操作起來具有非常大的難度。
雖然船企普遍表示能滿足《規(guī)則》要求,但最近對部分新建船舶進(jìn)行的實(shí)船測量結(jié)果表明,要滿足《規(guī)則》修訂草案“起居區(qū)降低5分貝”的要求難度還是存在一定的困難,該修訂草案的通過對我國船企提出了新的挑戰(zhàn)。
為達(dá)到《規(guī)則》修訂草案“降低5分貝”的要求,根據(jù)船舶的特殊性,應(yīng)該著手從以下兩個(gè)方面控制:
1)控制噪聲源。降低聲源噪音,這是最根本最直接的方法。眾所周知,船舶噪聲源頭主要是主機(jī)、發(fā)電機(jī)等大型設(shè)備以及風(fēng)機(jī)、各種泵等設(shè)備。對于主機(jī)、發(fā)電機(jī)可采取改進(jìn)安裝進(jìn)、排氣消聲器,減小排氣通道中直角彎頭的次數(shù),并擴(kuò)大排氣管截面;在機(jī)組表面粘貼約束阻尼材料;改進(jìn)運(yùn)動部件的動平衡破壞共振;改進(jìn)潤滑等方式來消除工作時(shí)的噪聲。對于機(jī)艙內(nèi)其較小的設(shè)備可采用彈性支承,采用橡膠或特殊塑料等,將機(jī)器與船體隔開,通過減振支承來減噪。
2)阻斷噪聲傳播途徑。傳輸途徑中的控制是最常用的辦法,因?yàn)橐坏C(jī)器制造和安裝完畢,再從源頭上控制噪聲就受到限制,而控制噪音的傳播,改變傳輸途徑卻容易實(shí)現(xiàn),例如隔聲、隔振、吸聲等都是有效措施,可以起到事后補(bǔ)救的作用。對于船舶機(jī)艙,可以設(shè)置隔聲罩,可顯著降低噪聲向其他空間的傳播;在機(jī)艙的內(nèi)部粘貼吸聲材料,如新型材料泡沫鋁/鋁合金微穿孔板材料可大大降低內(nèi)部的混響噪聲。對于居住艙室可采用新型浮動地板敷料;采取浮筑結(jié)構(gòu)等方法,以切斷與有噪聲源艙室結(jié)構(gòu)體的聯(lián)系,達(dá)到降噪的目的。
船舶降噪涉及船舶設(shè)計(jì)、艙室和設(shè)備布置、隔音材料以及建造工藝等各個(gè)領(lǐng)域,是一項(xiàng)系統(tǒng)工程?!兑?guī)則》修訂案雖然還有兩年才生效,而船企實(shí)際只有1年的準(zhǔn)備時(shí)間,但是只要各個(gè)造船企業(yè)對此足夠重視,提前策劃,未雨綢繆,一定能很好地應(yīng)對這項(xiàng)新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施。
[1]冷翠華.IMO批準(zhǔn)《船上噪聲等級規(guī)則》修訂草案.中國船舶報(bào), 2012-06-25.