旅游客船噪声控制设计与运用

黄坤作+黄富杰+覃振福

摘 要：桂林漓江旅游客船经过多年的发展，船舶型式已经成熟和稳定，同时也显现出诸多问题，漓江旅游客船噪声产生由来已久，随着百姓生活水平提高，百姓出行旅游的要求也越来越高，漓江旅游客船舒适度要求也越来越高，对船舶噪声有严格的要求。为了游船在外观、装修装饰和舒适度进一步提高，在船舶设计之初，对船舶总布局、结构设计和设备分布进行客观分析，对有效设备声源进行合理分布，控制声源分布综合降低噪声，船舶客舱噪声符合规范要求，促进旅游客船可持续发展。

关键词：旅游客船 噪声控制 设计

随着经济建设健康的发展，促进了旅游業的发展，也促进漓江旅游客船的发展，船舶建造越来越大、越来越豪华，船舶舒适度要求越来越高，由于船舶噪声的存在，影响游客旅游和休息，影响船员日常生活工作和休息，同时也影响漓江两岸的百姓，噪声的危害也成为船厂在船舶设计和建造必须考虑的问题。因此，漓江旅游客船在船舶设计之初和建造过程，对船上安装的设备进行合理的布置，加强隔音减噪措施。

1.船舶噪声声源分析

1.1船舶噪声

从物理观点看，船舶噪声是指声强和频率的变化都“无规律”地组合在一起的声音。广义地讲，在船上凡是人们不需要的声音都可看作是噪声。

按照起源不同，船舶噪声主要可分为：空气动力性噪声、机械性噪声和电磁性噪声。空气动力性噪声是由于气体振动产生的，当气体中有了涡流或发生了压力突变等情况时，就会引起气体扰动面产生空气动力性噪声。机械性噪声是由固体振动而产生的，在撞击、摩擦、交变应力作用下，主机辅机高速运转、机器的金属板、轴承、齿轮等发生碰撞、冲击、振动而产生机械性噪声。电磁性噪声是由于高频磁场的相互作用，产生周期性的交变力引起电磁振动而产生的。

按噪声的传播途径又分空气噪声、水噪声和固体（结构）噪声。

1.2船舶噪声分析

船舶噪声产生的主要原因分析：漓江旅游客船主要作为桂林磨盘山或竹江码头运输旅客前往阳朔的载运客船，机舱集中布置有两台主机、一台发电机组，这是船舶噪声产生的主要原因，其高速运转时叠加噪声有100多分贝，这些噪声的产生已经超出一般工作人员可以承受的范围，本身对船上船员日常生活工作产生很大影响并有可能对身体造成奇极大的伤害。再加上轴系机械振动、螺旋桨旋转振动、主船体结构振动、空调机组运行振动（含风管风噪振动）、液压舵机系统振动，这也是噪声产生的原因，船舶噪声分贝更大，传播到达客舱的噪声也越大，而船舶机舱和客舱之间的间距较小，只隔了3米左右，对客舱噪声控制变得越来越难了。为了向游客提供良好的旅游空间和休息，保护船上工作人员的日常生活，根据船舶法律法规，船舶客舱休息室噪声一般应低于70分贝，机舱内噪声一般应低于105分贝。

1.3船舶噪声设计控制

目前漓江船舶产生的噪声都是在船舶系泊航行试验中发现的，事后才考虑振动噪声问题，局部采取结构补强，进行舱壁加厚隔音棉隔音，有一定效果但不是很理想，因此要开展船舶设计阶段振动噪声控制。

2.船舶噪声设计分布

2.1船舶情况

近两年桂林市政府推出《漓江风景名胜区游船星级评定标准》对漓江提档改造旅游客船和新船进行星级评定，对船舶噪声有严格要求，近期完成的提档改造船舶和新建完工船舶在游船外观、装修装饰和舒适度有进一步提高，但是船舶降噪、噪声控制与规范要求、星级评定要求相差甚远，因此船舶噪声防控方面有待进一步加强。

（1）漓江旅游客船法定检验规定对噪声要求，见表1。

（2）漓江风景名胜区游船星级评定标准对噪声要求，见表2。

（3）比较近期完工的12艘船舶，其中4艘为2017年新建完工船舶，8艘为2016年底提档改造船舶，使用主机为玉柴和潍柴，辅机为玉柴、潍柴和南柴。从数字统计看，旅游客船一层客船的噪声基本上达不到要求，二层客船大部分满足要求，而机舱大部分不符合要求，噪声长期的存在，这对旅客和船员船上生活影响很大，甚至造成伤害。

（4）桂林漓江旅游客船目前主流船型主尺度：长29.90m*宽6.00m*深1.15m，设置两层客舱的甲板旅游客船，总布置如图1。

2.2船舶噪声防护措施

旅游客船要求宽敞明亮安逸舒适，对于船舶噪声要求是较高的，船舶一层客舱和二层客舱作为旅客旅游和休息的舱室，其噪声的舒适度要求更高，船舶主辅机是船舶产生噪声的主要原因，在船舶设计应考虑船舶内部结构强度设置，次噪声设备有效布置要合理。对船舶的主辅机等机械有害噪声的控制措施主要有防振和减振两个方面，已达到减噪的措施，防振是指在船舶设计阶段就考虑到振动的容许标准而采取降低振动的措施，减振则是指使营运船舶的振动下降到容许的标准。对噪声传播，可以采取隔声和吸声的措施达到减噪目的。

2.2.1声源控制是噪声控制中最根本和最有效的手段

①使用噪声小的主机，选用噪声较小的玉柴YC4FA100L-C20高压共轨柴油机，通过机脚和基座之间安装减振器，该减振器具有较低的隔振系统固有频率，此外，其特点不受温度影响，适用温度范围宽，对环境影响不敏感，寿命长，再通过内齿连接固定安装在基座上的齿轮箱，齿轮箱再通过高弹性联轴器连接尾轴驱动螺旋桨，使其向船舶传播较少的声音和振动能量。而且该柴油机具有湿式排气功能，可以降低柴油机进排的噪声。②使用噪声小的发电机组，选用马拉松革新电气生产的MP-H-50-4型发电机组，该机组本身噪声较小，同时自带静音罩，噪音更低，可以降低噪声传播，也有具有湿式排气功能，可以降低柴油机进排的噪声。 低噪声主机和低噪声辅机两者有机的结合，有效降低机舱有声源的产生，降低噪声的传播。endprint

2.2.2传递途径中的控制用吸声、隔声等工艺来降低船舶噪音

传输途径中的控制是最常用的办法，因为一旦船舶主辅机设计制造和安装完毕，再从声源上控制噪声就受到限制，在传输途径中却容易实现例如隔声、隔振、吸声等都是有效措施，可以起到事后补救的作用。在工厂设计及船舶上层建筑布置中，合理布置可对降低噪声干扰起到重要作用，船舶居住舱室应与机舱等噪声源尽量隔离。①吸声处理，利用吸声材料和吸声结构来降低室内噪声的降噪技术称为吸声。多孔吸声材料的吸声效果最好，被普遍采用，由于机舱和客舱间距较近，在机舱前舱壁、围壁和天花板设置纤维型多孔吸声材料有玻璃纤维，同时在机舱前空舱的后舱壁设置500mm厚的吸音岩棉，甲板底粘贴泡沫型吸声材料有聚氨基甲酯酸泡沫塑料，客舱一二层均敷设地毯。多点设置吸声材料来处理降噪、達到预期的的效果。②隔声处理，利用墙板、门窗、隔声罩等隔声构件将噪声源与受者分隔开来，使噪声在传播途径中受阻以减弱噪声的传递，这种方法称作隔声。它是有效而又应用十分广泛的办法。按噪声传递方式可分为空气传声（简称空气声）和固体传声（简称固体声）或结构传声两种。空气声指声源直接激发空气振动而产生的声波，并借助空气介质直接传入人耳。固体声是指生源直接激发固体构件振动而发出的声音。固体构件的振动（如锤击地面）以弹性波的形式在墙壁及楼板等构件中传播。在传播中向周围空气辐射发出声波。实际上，声音的传播往往是空气传声和固体传声两者的组合。由于客舱和机舱之间间距较小，在船舶噪声控制中，对空气噪声隔声音，采用刚性和不吸声的钢板、铝板等做成隔声壁，为提高隔声效果，因此在机舱和客舱之间安装设置“双门”和“三层分隔壁”。“双门”就是机舱过道和旅客通道安装一个密封的防火门，旅客通道和客舱在安装一个密封的观察门，形成所谓的“双门”。“三层分隔壁”就是机舱甲板舱壁，隔一个1.5m的过道再设厕所，通过1.5m宽厕所的前后舱壁分隔形成“三层分隔壁”，并且舱壁由两边20mm厚的蜂窝铝板中间夹层加50mm厚的岩棉，其隔声能力舱壁的单位面积重量加大，其值越大，隔声性能越好，减少结构噪声和噪声传播的一个有效措施。

3.结论

旅游的发展，促进船舶的发展，桂林旅游客船日新月异，船舶越来越豪华，船舶舒适度要求越来越高，只有加强对于声源控制噪声，采用合理设计，研究噪声的产生机理入手，降低船舶噪声的产生，这是最有效的方法。同时采用合理的消声、隔声和吸声处理降低噪声，提高船舶建造质量，提高船舶舒适度，促进船舶建造可持续发展。

参考文献：

[1]内河船舶法定检验技术规则.中华人民共和国海事局，2011.

[2]河船法定建造检验技术规程.中华人民共和国海事局，2011.

[3]河船法定营运检验技术规程.中华人民共和国海事局，2011.

[4]钢制内河船舶建造规范.中国船级社，2009.

[5]漓江旅游客船法定检验规定.中华人民共和国海事局，2011.

[6]船舶柴油机振动、噪声及废气排放.大连海事大学出版社.endprint