游艇噪声及其控制

第11卷第8期中国水运V ol.11

N o.82011年8月Chi na W at er Trans port A ugus t 2011

收稿日期：6作者简介：黄迎春（），女，湖北武汉汉阳人，武汉船舶职业技术学院，硕士，研究方向为船舶海洋工程。

游艇噪声及其控制

黄迎春

（武汉船舶职业技术学院，湖北武汉430050）

摘

要：游艇上过大的噪音会对艇上人员的身体造成直接的损害。本文对游艇主要噪声源进行分析，通过采取一系

列有效的措施达到对噪音的控制，从而来实现一定程度上的降噪。噪声控制方法中的噪声源控制是最根本和最有效的手段。

关键词：噪声源；振动；噪声控制中图分类号：TB 533.2文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2011）08-0108-02

一、引言

开游艇遨游海上本是件赏心悦目的事，若活动舱里有太大的噪音与船只发生不正常的振动，不但会破坏游乐的心情，而且会使船上的人员晕船甚至造成船体结构受损，影响航行安全。目前好的游艇已经不再重视速度，对于高舒适度与低

噪音的要求反而更多。

对于尺度小、马力大的高速游艇而言，噪音的控制并不容易，且由于各国的相关法规并无明文规定，故通常仅由买卖双方在建造规范（或买卖契约）中自行订定，甚至不少船舶在规范中并未曾提及噪音值。本文就游艇噪音产生的原因进行探讨，从声源的振动、传递和接收三个方面提出了一些降低噪音的措施，最后得出了一些有应用价值或指导意义的结论。

二、船舶噪音的来源

所谓噪声是指凡是妨碍交谈和回忆、妨碍学习、睡眠等有损于人的欲求、愿望和目的的声音[1]。噪声是无形的，但对人体的伤害却是直接的。长期生活在音量超过70分贝的噪音中，身体健康会受到严重的危害，如神经系统会出现头痛、头晕、出冷汗和手发抖的症状，消化系统则会出现腹痛、食欲不振的现象，或是呼吸急促、呼吸困难，更有甚者会永久失去听觉或使精神无法集中，情绪易怒。

游艇上振动与噪音可说是一体两面，除了由声源辐射而出的空气音外，声源所造成的结构振动，也会经由船体结构（如甲板、引擎机座、船体纵向材，隔舱板等）对外传播，而在居住舱间产生不少结构音，因此要减少住舱的噪音，必须降低噪声源的声音与减少船体结构的振动。

经研究所得，舱内噪音主要来源中有75%是经由船体结构物所传达的结构音[2]，空气音所占比率较低。因此在研究游艇的噪音控制时，应先从如何减少船体结构的振动着手。

三、船舶噪声的控制

所谓噪声控制是采取相应技术措施控制噪声源的发生、传输和接收，以得到人们所要求的声学环境。船舶噪声的控制方法中声源控制是最根本和最有效的手段。

1．声源的控制

只要是具有循环动作（不管是往复式或离心式）的机器，振动都是不可避免的。为了降低该类机器工作时所产生的噪声，须从两个方面来予以考虑。一是设法减低音源本身的振动；二是防止音源振动经由船体的结构向外传递。以下就游艇上常见的噪音源及其降噪方法一一加以叙述。

（1）螺旋桨噪声及其控制

螺旋桨叶片的旋转会引起船艉外板附近的水压变动，并

进而造成船艉结构的振动而形成噪音。研究显示，在同一螺旋桨转数下，随着螺旋桨叶数的增加，压力变动值会随之下降，因而噪音也会随之下降。再者，当螺旋桨发生空泡时，其激振力会随之大增，故船体结构的振动以及所导致的噪音值都会大幅度的往上跳升。为避免螺旋桨产生空泡现象，常采用多叶片数的螺旋桨，如五、六叶的螺旋桨比三、四叶的螺旋桨较平衡，产生的噪音低[3]。

另外还有一种很有趣的现象称为鸣音，它是由螺桨叶片的随边及其所产生的涡流互相影响所造成的，在其发生的时候，它的频率会固定在同一频率（或频率范围）内，而不会随著螺旋桨的转速或船速而改变。一般常采用的解决办法是将叶片的随边予以切割，以避开此共振的频率。

（2）机舱噪声及其控制

一般说来，机舱中噪音较大的机器有主机、发电机、空压机、增压机及减速齿轮等，而由上述机器所发出的噪音，可能是经由机座传至船体结构的结构音，也可能是通过结构或出入口而传递出的空气音。其一般的防制对策则有以下数种：

①在这些机器下方加装弹性机座，以减低一次固体音的传播。

②增压器的供气侧应加装消音器。

③在机舱周围墙壁加装玻璃绵或岩绵等吸音材，以减低二次固体音的传递。

④对于机舱周壁或上甲板所支撑的管路，以弹性支撑与周围的船体结构隔开。

⑤主机的排气管等管路可用弹性接头如帆布软管或橡皮管予以区隔，以遮断固体音。

⑥将噪音源全部盖上防音罩，或设立个别舱室而将其置于其中，以与机舱隔离。

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（3）暴露部位的进排气噪声及其控制：

由于机舱的进排气口通常位于机舱开口附近的暴露甲板上，因此当送风机的叶片转动而切割空气时，其所产生的噪音便会由开口部位放射出去，而成为附近暴露部位的主要噪音源，尤其是进气口，常为住舱区噪音的主要来源。因此如要减少此类噪音的影响时，除需考虑开口的方向外（单一方向，且与住舱相反，并尽可能远离住舱），并应仔细地考虑送风机的叶片数、转数及叶片形状，以降低其所产生的噪音。再者，在导管的内侧加以吸音处理或设置吸音箱等，都可使产生的噪音在放射前被吸收，而得到降音的目的。

（4）烟囱的排气噪音

烟囱的排气在250～500Hz附近会有尖峰值，因而其为低频音，故其方向性不容易掌握，因此如欲降低烟囱排气对驾驶室的影响，应尽可能将排气口远离，并提高消音器的消音效果。

2．声音传递的控制

音源的振动会经由船体结构（如甲板、隔舱壁、平台等）不断地向外传递，从而使远处的舱室内造成令人困扰的噪音。但由于构件本身的阻尼作用会消耗掉部份的振动能量，因此随著传递距离的增加，振动及噪音的衰减量也会随之增大。传输途径中的控制是降噪最常用的方法，如隔振、吸声等都是有效的措施，可以起到事后补救的作用。

（1）隔振

当振动传至目标舱间的地板、墙、天花板时，其周遭的空气也会随之振动而形成噪音。因此，若能在结构壁板与内装的内部构件之间加上一些阻尼设施，便可进一步吸收由船体传来的振动能量，从而达到衰减舱间噪音的目的。

一般最常用的隔振方式是利用浮动地板及天花板和墙的隔绝器，将整个舱间的内装与船体的结构以弹性的机制互相分隔开来，以减少船体结构传递过来的振动能量。

（2）吸音

由于舱间布置时基于防火、隔热等因素的考虑，必须加装石绵、玻璃绵等防火材，而此类多孔性材质的材料本身即具有吸音的特性，因此对于噪音的防制也有一定比例的贡献。此外，在噪音较高的舱间，可以加装阻尼层以加强吸音吸振的能力。

（3）合理的舱室布置

在考虑噪音防制问题时，如何使声音不易传递即可，最简单的方法是将音源与受音点之间的距离加大，但由于游艇内的空间有限，布置上无法完全依照理想来做，因此必须针对噪音防制做一些措施。

①航行中的船舶，其最主要的两种噪音源：螺桨及舵周围的艉噪音，与主机、发电机位於于机舱内的噪音，理想的住舱配置，要尽可能远离此二者，例如图1是一种较佳的布置方法。

②住舱通往机舱的出入口，最好做双重门，其中一层做隔音门。

③冷气机、油压泵、电动马达、送风机等易产生噪音的机器，不要设置于住舱区内。

④抽风机的进排气口，尽量远离住舱，且其开口方向背向住舱，

⑤发电机最好配置在机舱内，且要覆盖消音罩。

⑥住舱的床铺不要与邻室的床铺相接。

图1理想的舱间布置图

3．受害者的防护

如果由于技术或经济上的原因．暂时还不能采取有效的噪声控制措施，或虽采取了某些措施，但噪声仍较强，则可采取个人防护。个人防护就是佩戴个人防噪声用品以保护听觉器官不受损伤。如应用耳塞、防声棉、耳罩、帽盔等防护用具，以保障人体的健康。对进入机舱等高噪声环境的船员建议采用耳塞。此外，采取轮换作业，缩短在强噪声环境中暴露的时间，也是一种辅助的办法[4]。

四、结论

（1）振动与噪音为一体两面，低振动的船舶其噪音也会较低，因此若欲达到噪音的良好控制，先决条件为须建造一艘低振动的船舶。

（2）噪音音源的降低为最有效的根本之道；在建造船舶前，相关声源的选择与设计（主辅机、螺桨等），及降低声源噪音的方法（如加装遮音罩、加装弹性机座、加吸音装置、采用高歪斜螺桨等），均能有效的降低音源的噪音。

（3）有关设计时的噪音控制，包括一般布置，足够的结构连续性与刚性，住舱隔音安排，浮动地板的考量，阻尼层的安装，吸音装置的采用等等，都可在前期作出良好的噪音控制。

（4）建造时的施工品质也会影响到船的振动与噪音特性，如安装时的准确度控制，舾装品或仪器的安装固定，结构连续性及适度的现场加强等，在建造时都不可草率行事，同样的设计经过不同的施工品质后，其噪音特性常常会有很大的差别。

（5）噪音的控制是关连到设计、采购、施工等三方面，在建造船舶以前就要谨慎考量，建造前的防音措施常常是最有效且最经济的，如果一开始考虑不周，而致使船舶建造完成後才发觉噪音太大时，所造成的返工及延误工期，则损失将会远超过一开始就作防音控制的措施。

参考文献

[1]袁昌明编．噪声与振动控制技术[M]．冶金工业出版社．

[2]Aime Ontario Fraser，PROFESSION AL BO ATBUILDER

MAGAZ INE，june/july1990．

[3]游艇设计手册．联合船舶设计发展中心．

[4]姚熊亮主编．船体振动[M]

．哈尔滨工程大学出版社．