淺析HAB在海洋平臺支持船中的應用

羅元方　肖樂

摘要：從設計和現(xiàn)場測量兩個環(huán)節(jié)對居住艙室的人性化設計、振動級別、噪音級別、室內(nèi)環(huán)境（空調(diào)和通風的舒適性）、照明照度共5個方面進行控制，達到美國船級社HAB入級要求。

關(guān)鍵詞：居住艙室；振動級別；噪音級別；照明照度；HAB

1.概述

HAB（WB）是由ABS（美國船級社）近年來推出的一種針對工作船可居住性要求的入級符號，該入級符號對船舶的舒適性提出了明確的要求，從各方面改善船員的工作環(huán)境，包括居住艙室的人性化設計、振動級別、噪音級別、室內(nèi)環(huán)境（空調(diào)和通風的舒適性）、照明照度共5個方面。HAB（WB）要求從設計和現(xiàn)場測量兩個環(huán)節(jié)，對這5個方面進行控制。帶HAB（WB）入級符號的船舶，是未來船舶的主流。HAB根據(jù)要求的不同分為HAB、HAB+、HAB++，本文僅以HAB要求為例予以說明。

工作船主要指海洋平臺支持船、消防船、拖帶船等具有特殊功能和用途的船舶，其主要特點是內(nèi)部結(jié)構(gòu)復雜、走道寬度狹小、艙室內(nèi)部設備多。工作船長期處于復雜惡劣的海洋環(huán)境中，而船員長期生活在船上，船上的居住艙室的舒適度至關(guān)重要。因此在滿足船舶性能的前提下，需盡可能滿足船員起居的舒適性。

2.居住艙室的人性化設計

居住艙室的人性化設計，是對上建居住區(qū)域的整體布置、空間、使用性及配置都給出明確要求。

以前，海工船在艙室布置（配置）方面一般都是按照規(guī)格書的要求進行，參考ILOMLC2006及掛旗國的相關(guān)規(guī)范即可，不作為船級社檢驗項目。

HAB對房間的配置要求提出明了確要求，并且滿足ILO（92）和ILO（133）、ILO MLC2006的相關(guān)要求。但要求更加高和詳細，如：

（1）房間門：寬度不能小于710 mm，甲板面至門框上端高度不能小于1 900mm；

（2）室外欄桿開孔處保護：開孔跨度不能超過1 830mm，否則需要在中間增加可拆立柱，并且開口處的鏈條，安全繩下垂量不能大于25mm，如圖1所示；

（3）室內(nèi)斜梯：斜梯踏步每一步的高度和深度均要保持一致，并且高度不能大于230 mm，踏步深度不能小于190 nnn；斜梯上、下端轉(zhuǎn)角處寬度大于910mm。如圖2所示：

（4）直梯：作為逃生通道的直梯，寬度大于410mm。

3.振動和噪音

為了給海員營造一個可接受的環(huán)境，防止對海員發(fā)生噪聲級的潛在傷害，國際海事組織（IMO）要求船舶構(gòu)造應符合MSC.337（91）決議通過的《船上噪聲等級規(guī)則》，該文件相比原IMO A.468（XII）號決議技術(shù)標準更為嚴格，并且作為強制性文件于2014年7月1日起生效。

船體振動不僅會導致船員生活和工作受影響，而且會加速船體結(jié)構(gòu)和機械設備構(gòu)件的疲勞損傷。船體振動又是不可完全避免的，只能盡可能的減少及避免設備與結(jié)構(gòu)發(fā)生共振。

噪音是由于物體高頻振動產(chǎn)生的，所以其制根源就是減少或者隔絕振動源。

根據(jù)振動自身的特性，減少振動對船舶的影響可以從兩個方面入手：

（1）振動源

船舶主要振動源為：主機、發(fā)電機、傳動軸承、全回轉(zhuǎn)（螺旋槳），側(cè)推等；次要振動源為：機艙風機等。

由于上述振動源通過剛性基座與船體結(jié)構(gòu)連接，在設備運轉(zhuǎn)時就會產(chǎn)生振動，故可據(jù)此特點進行設計優(yōu)化：

首先，在設備與基座之間采用彈性連接，常用于發(fā)電機、風機等，如圖3所示；

其次，通過改變基座的板厚、跨度等，使基座的振頻不同于設備的振頻，避免產(chǎn)生共振，常用于主機、傳動軸承、側(cè)推等大馬力推進設備；

最后，使用阻尼材料，通過在設備基座及周邊的結(jié)構(gòu)上增加阻尼材料，從而達到將震動源隔斷在源頭的目的。當系統(tǒng)產(chǎn)生振動時，涂掛在系統(tǒng)上的阻尼材料受到上下兩個板面（基材和約束層）的約束，產(chǎn)生剪切變形，在剪切變形的過程中，由于阻尼層的粘滯性，振動產(chǎn)生的機械能轉(zhuǎn)換為熱能損耗掉，減小振動及振動產(chǎn)生的噪音，從而達到減振降噪的目的，如主機座、首側(cè)推基座、筒體、機艙風機的結(jié)構(gòu)風管等，如圖4所示。

（2）測試區(qū)域

通過更改測試區(qū)域內(nèi)裝材料的連接形式，使測試區(qū)域整個系統(tǒng)都是彈性連接（如圖5所示），減少房間內(nèi)的震動及噪音。如天花與結(jié)構(gòu)連接選用彈性連接桿（如圖6所示）、甲板面敷料選用浮動地板、舷窗外增加隔音窗（如圖7所示）、壁板使用高隔音板（蜂窩板）、房間門使用高隔音門、增加隔音棉并且根據(jù)棉的隔音性能來達到不同的隔音效果等。

這樣使測試區(qū)域整個系統(tǒng)與船體結(jié)構(gòu)彈性連接，使得振動的傳遞途徑被切斷，從而達到降低振動、噪音的效果。

噪音是振動的具體體現(xiàn)，除了隔絕振動，還可在發(fā)聲區(qū)域增加消音器。對于工作船，居住區(qū)域除了設備運行帶來的噪音外，主要的噪音來自于風機及空調(diào)。為了達到降噪的要求，可在風機上增加消音器，如圖8所示。

HAB對各居住處所的噪音要求，如表1所示。

4.室內(nèi)環(huán)境（空調(diào)和通風的舒適性）

HAB對船員的生活、工作區(qū)域的溫度、濕度、通風量，都提出了明確要求，見表2。

5.照明、照度

照明設計不僅要滿足工作區(qū)域人員安全高效工作的要求和生活區(qū)域的美觀舒適，還涉及到人員緊急逃生等安全問題。

由于HAB對每個房間的照度都有明確要求并且測試點較多，而傳統(tǒng)的船舶照度計算方法繁瑣復雜，且無法考慮艙室內(nèi)部設備及家具對照度的影響，所以船廠要對整船的照明提前做出合理的優(yōu)化設計。

6.小結(jié)

通過從設計和現(xiàn)場測量兩個環(huán)節(jié)，對居住艙室的人性化設計、振動級別、噪音級別、室內(nèi)環(huán)境（空調(diào)和通風的舒適性）、照明照度共5個方面進行控制，產(chǎn)品達到美國船級社HAR入級要求。