船舶空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)噪聲探究

龐薛平

摘要：隨著航海事業(yè)發(fā)展，船舶已經(jīng)成為現(xiàn)代交通工具之一，船舶不僅需要確保可靠性高和速度快，而且需要為人們提供一個(gè)安靜舒適的生活工作環(huán)境，因此對(duì)船舶噪聲防護(hù)技術(shù)提出更高的要求，才能使噪音的干擾遠(yuǎn)離船員。船舶噪聲同樣也影響船內(nèi)各種精密儀器、設(shè)備的正常使用，噪音對(duì)船的安全性、隱蔽性、可用性和宜居性等等也是會(huì)造成一定不利。對(duì)船舶空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)噪聲方案進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)；船舶；噪音；影響研究

最為常見(jiàn)的噪音聽(tīng)覺(jué)損傷是人體的聽(tīng)力，在噪音的環(huán)境下，人們的聽(tīng)覺(jué)有一定的下降，在離開(kāi)噪音環(huán)境以后，便能夠自行恢復(fù)。然而，假如人們長(zhǎng)時(shí)間處在噪音環(huán)境里面，可能降船內(nèi)人員導(dǎo)致聽(tīng)力系統(tǒng)下降。長(zhǎng)久以往會(huì)嚴(yán)重的影響人們聽(tīng)覺(jué)靈敏度，過(guò)去，醫(yī)學(xué)上統(tǒng)稱為神經(jīng)衰弱癥候群，按照目前較為流行的說(shuō)法，應(yīng)當(dāng)屬丁亞健康狀態(tài)的一種表現(xiàn)。

船舶噪聲形成的原因有一下幾點(diǎn)：1.動(dòng)力裝置的噪聲 這也是船舶噪音的主要來(lái)源。分別是柴油機(jī)噪音、空氣動(dòng)力噪音等等，空氣動(dòng)力噪音又可以分成以下三種：第一，主機(jī)進(jìn)入空氣所形成的噪音；第二，排氣形成的噪音；第三，源自增壓器氣流的噪音，船舶在航行的過(guò)程中，船體內(nèi)的機(jī)械運(yùn)作同時(shí)均會(huì)將相應(yīng)的基座把機(jī)器的振動(dòng)傳遞至船殼，造成船舶船殼的殼板與構(gòu)架發(fā)生振動(dòng)，接著在船體上依靠傳遞媒介向周圍輻射噪音。2.結(jié)構(gòu)激振噪聲。機(jī)器內(nèi)部的激振能量經(jīng)機(jī)架被傳遞到基座法蘭（或地腳螺栓）在經(jīng)船舶雙層底，傳向船體，船體因此振動(dòng)產(chǎn)生噪聲。這些噪聲能量來(lái)源自于動(dòng)力裝置在燃燒過(guò)程和活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)引發(fā)的脈沖振動(dòng)。振動(dòng)的能量取決于振動(dòng)的振幅和頻率，在寬頻帶范圍是在（0.8-20Hz）的振動(dòng)時(shí)，還會(huì)輻射出二次噪聲還有機(jī)械噪聲、螺旋槳噪聲、船體振動(dòng)的噪聲等等都是船舶噪音形成的原因所在。

1、船舶空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)噪聲控制的重要性

船舶通風(fēng)系統(tǒng)是必須要重視的一環(huán)。高質(zhì)量的船舶通風(fēng)包含兩方面：首先它通過(guò)抑制霉菌的生長(zhǎng)和除去污染氣體而有助于船舶的維護(hù)，同時(shí)它還有益于提高船上的舒適度。船舶通風(fēng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和其他設(shè)備的正常運(yùn)行以及保持船上貨物的新鮮是必需的。船舶通風(fēng)系統(tǒng)能夠保持船內(nèi)外空氣流通并平衡船內(nèi)外的濕度。

2、船舶空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)噪聲的形成

噪聲問(wèn)題是船舶空調(diào)系統(tǒng)較為常見(jiàn)的問(wèn)題，國(guó)家相關(guān)部門規(guī)定船舶居住艙室的噪音分貝需要控制在60dB范圍內(nèi)，但是空調(diào)系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中所產(chǎn)生的噪音通常情況下是較大的，同時(shí)空調(diào)送風(fēng)階段氣流的干擾也會(huì)出現(xiàn)部分噪音，對(duì)船舶船員的生活與工作影響是非常大的。特別是相對(duì)于大型船舶來(lái)說(shuō)，船舶的船體結(jié)構(gòu)是相對(duì)較小的，導(dǎo)致兩倉(cāng)間的距離較近，因此所產(chǎn)生的噪音不容忽視。

3、船舶空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)噪聲治理方法

3.1風(fēng)機(jī)選型

風(fēng)機(jī)在出廠設(shè)計(jì)中，船體設(shè)計(jì)師應(yīng)該優(yōu)先考慮風(fēng)機(jī)的功率對(duì)管路阻力進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算，使選用的風(fēng)機(jī)全壓和管路阻力特性相匹配，減少剩余壓頭，要使風(fēng)機(jī)高效化運(yùn)行。在滿足風(fēng)量風(fēng)壓系數(shù)要求的前提下，選擇后彎葉片、低轉(zhuǎn)速離心風(fēng)機(jī)，選擇風(fēng)機(jī)與電機(jī)直聯(lián)的傳動(dòng)方式，避免采用聯(lián)軸器和皮帶傳動(dòng)方式。也可以從聲源上降低風(fēng)機(jī)噪聲。

3.2 消聲控制噪聲

在空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)中，風(fēng)口需要?dú)饬魍ㄟ^(guò)，這種情況下，某些位置采用隔振減噪方案已經(jīng)無(wú)法滿足需要，此時(shí)我們一般在通風(fēng)管路上加裝消聲器進(jìn)行減噪。目前船用通風(fēng)消聲器主要有阻性消聲器、抗性消聲器及阻抗復(fù)合型消聲器.它們降噪機(jī)理的共同點(diǎn)是通過(guò)噪聲與聲學(xué)材料或聲學(xué)結(jié)構(gòu)的相互作用來(lái)消耗聲能，從而達(dá)到降噪目的。

（1）阻性消聲器多孔吸聲材料固定在氣流通道的內(nèi)壁上或用一定結(jié)構(gòu)在管道中幾何排列，這構(gòu)成了阻性消聲器來(lái)達(dá)到降聲降噪的目的。當(dāng)噪音進(jìn)入阻性消聲器時(shí)，這些聲間就會(huì)在吸聲材料的孔隙中摩擦而轉(zhuǎn)化成熱能耗散掉，聲波就會(huì)通過(guò)消聲器而減弱。阻性消聲器就好象電學(xué)上的純電阻電路，吸聲材料類似于電阻。阻性消聲器對(duì)中高頻消聲效果非常的不錯(cuò)，然而卻對(duì)低頻消聲效果不是非常的理想。

（2）抗性消聲器不同之處是不用到吸聲材料，抗性消聲器在低頻消聲中表現(xiàn)非常不錯(cuò)，缺點(diǎn)是消聲頻帶較窄。它是依靠管道界面的突變或旁接共振腔等引起阻抗的改變，使沿著風(fēng)管傳播的聲波向聲源方向反射或在腔室內(nèi)來(lái)回反射，聲波相互抵消，起到消聲作用。

（3）阻抗復(fù)合型消聲器，又名寬頻帶復(fù)合式消聲器，它選取了以上兩個(gè)消聲器的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)際控燥過(guò)程中，噪聲以寬頻帶居多，在處理這類噪聲中，阻抗復(fù)合式消聲器有非常不錯(cuò)優(yōu)勢(shì)所在。既能實(shí)現(xiàn)寬頻帶，又有高吸聲的效果。

3.3 噪音問(wèn)題解決對(duì)策

關(guān)于空調(diào)系統(tǒng)的噪音來(lái)說(shuō)，最佳解決方式便是通過(guò)部分消音措施來(lái)對(duì)噪音進(jìn)行控制。例如在通風(fēng)風(fēng)道或空調(diào)中來(lái)增加復(fù)合吸聲材料，這對(duì)于高頻噪音的降低具有很好的效果。同時(shí)，還可將消音裝置增加到空調(diào)風(fēng)機(jī)出口位置，來(lái)降低噪聲。除此之外，空調(diào)系統(tǒng)噪音的大小與布風(fēng)器類型間的關(guān)系是較為密切的。現(xiàn)階段，布風(fēng)器是由直布式與誘導(dǎo)式所構(gòu)成的，而由于直布式具有噪音小、成本低的特征，因此得到了較為廣泛的運(yùn)用。

3.4 選擇合適的隔振器

隔振是指采取合理的措施，消除設(shè)備與基座之間的剛性連接。以降低由設(shè)備振動(dòng)傳給基座所激發(fā)的噪聲。具體方式有：在產(chǎn)生振動(dòng)的空調(diào)、通風(fēng)設(shè)備和它們的基座之間采取隔振措施，比如使用各種材質(zhì)、結(jié)構(gòu)形式的隔振器；風(fēng)管、液管與設(shè)備連接處采用軟性連接；風(fēng)管與吊架接觸處應(yīng)墊橡膠等軟彈性材料，以防止風(fēng)管振動(dòng)和噪聲的傳遞。隔振器的選擇必須根據(jù)振源設(shè)備重量、振動(dòng)頻率，經(jīng)計(jì)算或查表確定。

3.5 進(jìn)行管理及維護(hù)

因船舶空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)在海面上航行時(shí)使用頻率是非常頻繁的，工作環(huán)境復(fù)雜，空調(diào)設(shè)備及管路的維修保養(yǎng)的工作的好壞，系統(tǒng)噪聲的控制是受到復(fù)雜的工作環(huán)境，空調(diào)設(shè)備及管路的維修保養(yǎng)的影響。例如風(fēng)機(jī)軸承在長(zhǎng)時(shí)間的工作后造成的軸承磨損產(chǎn)生的噪聲也是不容忽視的；再者如風(fēng)管變形、器件松動(dòng)消聲器不小心受潮后就會(huì)讓消聲效果減少或者失效；風(fēng)機(jī)吸入塑料、布條等雜物后偏離正常旋轉(zhuǎn)點(diǎn)等。因此，不定期對(duì)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行有效的維護(hù)，有利于保證空調(diào)系統(tǒng)的良好的運(yùn)行狀態(tài)，更能有效控制噪音在合理的范圍內(nèi)。

3.6 受者保護(hù)

船舶的噪音是可以通過(guò)一些人工方法來(lái)進(jìn)行控制的。比如防護(hù)設(shè)備提供的被動(dòng)保護(hù)也是重要手段對(duì)在機(jī)器多而人少（如機(jī)艙）的艙室中，噪聲防護(hù)設(shè)備給受噪音污染者提供的被動(dòng)保護(hù)就顯得更實(shí)際重要些。尤其在目前，對(duì)大型主機(jī)采取的聲振控制措施尚不完善，需要對(duì)船員可以通過(guò)佩戴相應(yīng)的降噪設(shè)備來(lái)減少噪音帶來(lái)傷害，如護(hù)耳裝備（耳罩或耳塞）、防聲頭盔或在隔聲間（如機(jī)艙集控室）內(nèi)值班工作，就能減少噪音對(duì)人們的傷害，這樣就會(huì)有個(gè)好的工作和休息的環(huán)境。

結(jié)語(yǔ)

總而言之，我國(guó)對(duì)于船舶噪聲控制的研究相對(duì)較晚，缺少明確的認(rèn)知理念，因此造成有關(guān)技術(shù)相對(duì)滯后。船舶降噪的因素是多方面的，若船舶在設(shè)計(jì)初期就能考慮到這些，如鍋爐燃燒、通風(fēng)機(jī)通風(fēng)、液壓系統(tǒng)液壓沖擊和空調(diào)系統(tǒng)等等實(shí)施降噪處理，科學(xué)的針對(duì)船舶整體架構(gòu)進(jìn)行合理考慮，同時(shí)選用新型符合隔音材料來(lái)達(dá)到很好吸音效果，可以有效的控制船舶噪聲的傳遞，保護(hù)內(nèi)部工作人員的身體健康，營(yíng)造一個(gè)良好舒適的工作氛圍。

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