浮動地板在某居住艙室的應(yīng)用研究

尚朝陽，張玉立，肖 健

（滬東中華造船（集團）有限公司，上海 200129）

浮動地板在某居住艙室的應(yīng)用研究

尚朝陽，張玉立，肖 健

（滬東中華造船（集團）有限公司，上海 200129）

針對采用調(diào)整結(jié)構(gòu)形式和敷設(shè)阻尼涂料2種措施降低船舶某居住艙室的振動與噪聲收效甚微的問題，嘗試采用船用浮動地板進行減振降噪，浮動地板原理、浮動地板構(gòu)成、浮動地板施工工藝、測試方案和測試結(jié)果等5個方面進行闡述，驗證船用浮動地板的減振降噪效果。運用浮動地板后，經(jīng)過專用儀器測量，振動和噪聲情況得到極大改善，對其他艙室的減振降噪有一定的指導(dǎo)和借鑒作用。

浮動地板；居住艙室；應(yīng)用研究

0 引 言

在船舶領(lǐng)域，減振降噪是一項系統(tǒng)性、復(fù)雜性工程。減振降噪措施的有效性不僅需要理論支持，更需要通過實踐的檢驗。

某居住艙室因空間有限而布置在冷凍機房的上方，當(dāng)冷凍機組工作時，其產(chǎn)生的振動和噪聲嚴重影響居住人員的作息。通過調(diào)整結(jié)構(gòu)形式及敷設(shè)阻尼涂料[1]2種措施控制居住艙室的振動和噪聲，效果不理想。針對上述問題，嘗試采用船用浮動地板進行減振降噪，并從浮動地板原理、浮動地板構(gòu)成、浮動地板施工工藝、測試方案和測試結(jié)果等5個方面進行闡述分析，驗證船用浮動地板減振降噪的效果。

1 常規(guī)措施

在船舶試航過程中發(fā)現(xiàn)某居住艙室的振動和噪聲現(xiàn)象嚴重，傳統(tǒng)的改善措施是進行局部加強及敷設(shè)阻尼。

由于船舶已處于試航階段，輪機、電氣等專業(yè)的設(shè)備已安裝到位，電纜已敷設(shè)完成，因此在進行局部加強之前需進行大量的拆除和保護工作。待拆除和保護工作完成之后，在甲板的反面增設(shè)縱向和橫向的T型材加強，之后對振動和噪聲進行測量，噪聲平均降低2dB，振動平均降低0.2mm/s，振動和噪聲測量結(jié)果不符合居住艙室振動規(guī)則[2]和噪聲規(guī)則[3]的要求。

由于局部加強無效，再在甲板上敷設(shè) T54型阻尼涂料，之后對振動和噪聲進行測量，噪聲平均降低3dB，振動平均降低0.4mm/s，振動和噪聲結(jié)果仍不符合居住艙室規(guī)范的要求。

2 常用浮動地板

常用浮動地板將隔熱材料或其他彈性體直接敷設(shè)在鋼甲板上作為底層材料，上面敷設(shè)木板，為多層式結(jié)構(gòu)，具有減振、降噪和吸聲功能。常用浮動地板在建筑行業(yè)應(yīng)用廣泛，并有較好的效果。

3 船用浮動地板

3.1 船用浮動地板原理

受建筑行業(yè)浮動底板啟發(fā)，可做出具有相同功能的船用浮動地板，結(jié)構(gòu)形式也為多層。船舶產(chǎn)品常用的隔熱材料是巖棉[4]，具有優(yōu)良的防火、保溫和吸聲性能，因此船用浮動地板可將巖棉作為其底層部分。為改善浮動地板的功能，可在巖棉的上面敷設(shè)一層阻尼，巖棉與阻尼的組合運用可使減振降噪效果最大化，這也是一種嘗試。艙室內(nèi)的舾裝件多為金屬材質(zhì)，為便于焊接固定地板和舾裝件，浮動地板的最上層應(yīng)為鋼板結(jié)構(gòu)。

3.2 船用浮動地板構(gòu)成

浮動地板由50mm巖棉、1.5mm鋼條、2.0mm鋼條、西卡阻尼和3.0mm鋼條等5部分組成（見圖1）。巖棉和鋼板的厚度可根據(jù)具體情況進行調(diào)整，以滿足實際需要。

3.3 浮動地板施工工藝

浮動地板由多層組成，為充分發(fā)揮其作用，在施工過程中要嚴格遵守施工工藝。

1) 為防止巖棉彎曲，在鋼甲板上直接敷設(shè)巖棉之前，移除鋼甲板上的所有雜物。

2) 將巖棉（厚度為50mm）緊密鋪設(shè)在一起，巖棉與巖棉之間不能有縫隙。同時，將巖棉錯縫鋪設(shè)，避免接縫在一條線上（見圖2）。

3) 在巖棉上敷設(shè)鋼條，規(guī)格為140mm×2000mm×1.5mm。

4) 在鋼條上敷設(shè)鋼板（規(guī)格為1000mm×2000mm×2mm，電鍍鋅），鋼板的每個角間距5cm處及環(huán)鋼板邊緣每隔25cm處都進行點焊，且在敷設(shè)下一層之前必須對點焊位置進行打磨。

5) 在西卡阻尼施工之前，先預(yù)先測量和切割好3mm的鋼板，然后將切割好的鋼板移開。

6) 使用鋸齒鏝刀刮涂西卡阻尼到1.5mm厚度（見圖3），西卡阻尼的施工面積要略大于每次鋪設(shè)的鋼板面積。

7) 在濕的西卡阻尼層上，直接壓上3mm的鋼板（規(guī)格為1000mm×2000mm×3mm，電鍍鋅）。

8) 敷設(shè)的浮動地板要與艙壁、船體結(jié)構(gòu)和通艙件等保持10mm的距離，并使用西卡阻尼密封邊緣。

9) 每片頂層鋼板用5個自攻螺釘固定，即4個角和中心點各固定1個螺釘（見圖4）。避免將螺釘固定在頂層鋼板的縫隙中，且不要將螺釘擰到第一層鋼板的鋼條中。

10) 切除自攻螺釘?shù)穆蓊^。

11) 切除多余的西卡阻尼（見圖5）。

4 測試方案

4.1 概況

分2次對居住艙室的振動和噪聲進行測量，第1次測量在整改前，第2次測量在整改后，對數(shù)據(jù)進行記錄分析。

4.2 測量時主要機械設(shè)備的運行情況

測量在碼頭進行，2臺冷凍機組先后開啟，其余各類器械設(shè)備不運行。測量分為3種工況，即：冷凍機組A開啟；冷凍機組B開啟；冷凍機組A和冷凍機組B同時開啟。

4.3 測點布置

居住艙室內(nèi)共布置6個測點，其中5個測點分布在艙室四周及中間。由于艙室前壁振動劇烈，另在前壁構(gòu)架上布置1個測點（見圖6）。

4.4 測量儀器

采用丹麥B&K公司的2230型聲級計[5]測量噪聲（在碼頭用 A聲級計對居住艙室進行噪聲測量），采用東昊公司的DH5903型振動儀[6]測量振動。

5 測試結(jié)果

測量分2次進行，分別在浮動地板敷設(shè)前和敷設(shè)后，每次測量對應(yīng)3種工況。表1為敷設(shè)前的振動測量結(jié)果，表2為敷設(shè)前的噪聲測量結(jié)果，表3為敷設(shè)后的振動測量結(jié)果，表4為敷設(shè)后的噪聲測量結(jié)果。

表1 敷設(shè)前振動測量結(jié)果 mm/s

表2 敷設(shè)前噪聲測量結(jié)果 dB

表3 敷設(shè)后振動測量結(jié)果 mm/s

表4 敷設(shè)后噪聲測量結(jié)果 dB

從4組測量結(jié)果中可直觀地看出，敷設(shè)浮動地板后振動和噪聲都有大幅度的降低，尤其是噪聲降低了10dB，這靠常規(guī)的措施是做不到的。民用船舶的振動標(biāo)準為6mm/s，噪聲標(biāo)準為55dB[2]，通過采用浮動地板，居住艙室的振動和噪聲均已符合規(guī)范的要求。

6 結(jié) 語

本文通過5個方面的分析，驗證船用浮動地板在減振降噪方面的作用。當(dāng)居住艙室因布置或其他原因存在振動和噪聲問題時，可通過敷設(shè)浮動地板來解決。當(dāng)采用其他措施減振降噪效果不佳時，也可嘗試采用浮動地板來解決。目前，國內(nèi)的一些船企已逐步將上述措施運用到生產(chǎn)中，并已取得良好的效果，以后該措施的應(yīng)用會更加廣泛。

[1]常冠軍. 黏彈性阻尼材料[M]. 北京：國防工業(yè)出版社，2012.

[2]IMO. 船上噪聲等級規(guī)則：MSC.337(91)[S]. 2012.

[3]ISO. 機械振動 客船和商船可居性振動測量、報告和評價準則：ISO 6954—2000[S]. 2000.

[4]中國國家標(biāo)準化管理委員會. 絕熱用巖棉、礦渣棉及其制品：GB/T 11835—2007[S]. 2007.

[5]中國國家標(biāo)準化管理委員會. 電聲學(xué) 聲級計：GB/T 3785—2010[S]. 2010.

[6]中國國家標(biāo)準化管理委員會. 對振動烈度測量儀的要求：GB/T 13824—1992[S]. 1992.

Research on the Application of Floating Floor in a Cabin

SHANG Zhao-yang，ZHANG Yu-li，XIAO Jian

（Hudong-Zhonghua Shipbuilding (Group) Co., Ltd., Shanghai 200129, China）

In view of the fact that structural form adjustment and application of damping coatings can barely solve the vibration and noise issues in a ship cabin, this study tries to lower the vibration and noise by means of marine floating floor. The five aspects including the principles, composition, work process, testing plan and test results of the floating floor are elaborated and analyzed in this paper, and the effect of the floor in terms of vibration and noise reduction is checked. After the the float floor is installed, the vibration and noise condition are significantly improved according to the measurements by special instrument, which can provide some guidance and reference for the vibration and noise reduction in other cabins.

floating floor; accommodation cabin; application research

U667.2

A

2095-4069 (2017) 06-0055-04

2017-01-11

尚朝陽，男，工程師，1982年生。2007年畢業(yè)于江蘇科技大學(xué)船舶與海洋工程專業(yè)，現(xiàn)從事船體結(jié)構(gòu)設(shè)計工作。

10.14056/j.cnki.naoe.2017.06.012