船舶舱室噪声污染的控制
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【摘 要】 噪声污染已成为世界三大污染之一，作为“水上城市”的船舶对舱室噪声污染的控制提出了更高的要求。本文从舱室噪声的主要来源及传播途径进行分析，提出了控制舱室噪声污染的措施。
【关键词】 舱室噪声 控制措施
1 噪声及其对人的危害
噪声，一般包含两种含义：就物理学观点讲，噪声就是各种不同频率和声压之声音的无规律组合；就生理学和心理学观点讲，凡是声级很高，造成对人体的危害，或者声级不高而使人厌烦，干扰人们的休息、睡眠、工作等一切不需要的声音都称为噪声。其危害也是多方面的：（1）噪声对语言清晰度的影响：噪声声级越强，语言清晰度就越低。在80dB的噪声环境里人们交谈已经很困难，而90dB的噪声环境里面则无法交谈。（2）噪声对人听觉的损伤：最常见的是“听觉疲劳”，即在噪声作用下，使人的听觉灵敏度暂时下降，过后很快就会恢复。这种现象也称“暂时性听力损失”。而当听觉长期暴露在强噪声环境中，至使听觉灵敏度下降变成长期的，以后不能再全部恢复，即造成“永久性听力损失”。（3）噪声危害人的健康：长期处在噪声作用下会导致中枢神经功能，表现为植物神经衰弱症侯群；强噪声作用于中枢神经，往往引起消化不良及食欲不振，从而导致肠胃病；噪声会使交感神经紧张，引起心跳过速、心率不齐、血压升高等症状。船舶舱室噪声主要对船员生理和心理的影响，如唤醒睡眠、妨碍交谈、打断思路、使人烦恼等。
2 船舶舱室主要噪声源
船舶主要噪声源有：主机、辅机、通风和空调调节系统以及螺旋桨等。按船舶噪声振动源及其传播方式可以分为两大部分。
（1）主要是辐射空气噪声的声振动源。其中包括动力装置的噪声、辅助机械的噪声和空调通风系统的噪声。动力装置如主机、柴油机发电机组、减速齿轮箱及主辅机的排气管产生的噪声。主辅机是船舶上最强的噪声源，他们实际上决定了内燃机船的噪声级。辅助机械包括各种舱室机械、甲板机械及电流交流机组产生的噪声。空调通风系统的主要声源是通风机，其次是风管。船舶舱室里，通风系统的噪声应特别注意。（2）主要是船舶结构振动的辐射声振动源。这包括螺旋桨和激励船体表面的水流。螺旋桨是尾部舱室固体声的主要声源。它所产生的固体声比发动机产生的固体声要高10～15db。船体振动的声源是由主辅机的扰动力，各种机械和波浪的冲击引起振动而产生的。船体固体性的变形使壳板、木盖板等之间产生摩擦的声音，并使船体结构发出各种挤扎声，这些都能构成舱室内不愉快的令人头痛的噪声。
3 舱室噪声的控制措施
噪声的控制是环境学的一项重要内容，其基本原理与防振、减振措施的基本原理相仿，即噪声源的控制、噪声传播途径的控制以及噪声防护设备的使用。
3.1 噪声源的控制
按船舶噪声的来源，主要可以从以下三个方面采取相应措施。
（1）螺旋桨产生的噪声控制。螺旋桨发出噪声的主要原因有尾轴的静、动平衡未校准好；螺旋桨运转时产生的乱流以及桨叶通过水流时的周期性压力变化；空泡时，气泡的发生和破裂形成周期性的爆破音；桨叶上固有振动频率与叶片形成的涡流引起共鸣，形成螺旋桨的“唱音”。因此，螺旋桨产生的噪声控制，应重点采用预防的方法来实现。（2）主、辅机产生的噪声控制。控制主、辅机产生的噪声可以合理选用低噪声设备，从源头上减少船舶的舱室噪声，这也是舱室噪声控制的最有效办法。（3）通风和空调调节系统噪声控制。通风和空调调节系统应采用低速、低噪声风机；风机应安装减振器，出风口处应安装消声器，风机出风口管道和舱室中出风口处管道内应安放吸声材料；风机与刚性风管连接处改用软管过渡或采用软性接头，以降低固体噪声的传播；舱室送风管与空气分配器之间，应同样采用软风管过渡。
3.2 噪声传播途径的控制以及噪声防护设备的使用
噪声控制最积极有效的办法是从声源上去考虑。在传播途径上控制噪声主要是阻断和屏蔽声波的传播或是声波传播的能量随距离加大而衰减。因此控制噪声传播途径可从声源和接收器位置的选择，增加传播距，隔声吸声和消声等手段入手。
（1）舱室的合理布置。舱室的布置除了要满足常规设计的要求外，还必须从声学角度来考虑。布置的最基本原则是使声学要求高的舱室离声源舱室尽可能远些。大型船舶可将居住区和机舱分区设置，若机舱和居住区混在一起而无法分离，则机舱四周应设置那些无噪声要求的舱室，如卫生间、储藏室及通道等。（2）隔声技术。为了降低柴油机和发电机组运行时所传播的噪声，可以在机组表面粘贴约束阻尼或使用隔声罩。在机舱结构允许的条件下，可在机组部分直接安置一只散热通风轻型钢结构组合式的通风隔声罩。隔声罩用来阻隔主机向外辐射噪声，它能适用于各种不同环境下的各类机械噪声的控制。隔声罩的实际隔声效果除取决于结构和理论隔声量外，还与罩内壁材料的平均吸声系数有着密切关系。（3）吸声技术。若机舱内声源经过声波的多次反射，其噪声级比同样的声源在露天的噪声级要高十几分贝。由于机舱内混响声十分严重，特别是多台机组同时工作时尤其如此。因此有必要在机舱内粘贴吸声材料，可以使混响声大大降低。类似船舶的实际处理效果表明，安装了铝合金微穿孔板材料以后，机舱内的噪声可以降低18db以上。
4 船舶舱室噪声的控制方法在实船上的应用
随着《船上噪声等级规则》修订草案的实施，我司也采取了一系列的措施。以我司即将建造的61KBC为例：（1）对噪音要求较高房间采用了新型浮动甲板。即增加了居住舱室和机舱相接甲板的敷料厚度，重新选择了材料。除常规的甲板敷料外，在敷料和甲板之间采用20mm厚的陶瓷棉板和20mm厚的双层隔音板代替原来的硅酸钙板，提高了吸声效果。（2）为减少机舱低频振动和噪声沿船体传播对居住舱室房间家具等撞击地面产生的噪声，房间内的桌、椅等均加了弹性防振垫。（3）为减少空调、冷冻机等因机械振动，通过底座和船体向各舱室传播的噪声，此类机器都统一采用了弹性连接。即本体与底座、本体与管路等都采用了弹性连接。（4）对空调、冷冻机房等有噪音源的房间与生活区的连接墙壁上追加了隔声材料。
随着认识的不断深化和测试手段的日臻完善，人们环保意识的增强，船舶噪声标准将更加严格，因此对船舶噪声的控制提出了更高的要求。在对船舶噪声控制时还应注意到，在实际中往往受到船舶造价和造船厂技术条件的限制，因此在船舶设计阶段就应考虑船舶噪声控制的因素，并在船舶建造过程中注意噪声控制设计工艺的实施。