IMO新规对通风系统的影响及应对措施探讨

李爱华，徐 成

（沪东中华造船（集团）有限公司，上海 200129）

规范与标准

IMO新规对通风系统的影响及应对措施探讨

李爱华，徐 成

（沪东中华造船（集团）有限公司，上海 200129）

对比和分析国际海事组织（International Maritime Organization, IMO）噪声及通风规范修改前后的差异和修改后的规范对通风系统的影响，并给出具体的应对措施。噪声新规 MSC337(91)对舱室隔音要求的提高可能间接造成空调回风方式发生改变；对舱室噪声要求的提高可能会导致上层建筑的布置位置及机舱等重要噪声源的通风方式发生改变。通风新规 MSC365(93)对通风管及其构造材质的明确要求使得今后风管上的绝热材料和一些处所风机上用来减震降噪的软管均须是不燃材料；对穿AB级分隔600mm范围内的风管上不允许使用可燃垫片的要求使得今后可能要更换通风管密封用垫片的材质，但若继续使用目前的橡皮垫片作为密封材料，则穿AB级分隔时的通舱件长度需加长，以满足新规范要求。

船舶、舰船工程；噪声水平值；隔音；通风管；不燃材料；可燃垫片

0 引 言

国际海事组织（International Maritime Organization，IMO）海上安全委员会（Maritime Safety Committee，MSC）第91届会议上通过MSC337(91)决议——《船上噪声等级规则》，第93届会议上通过MSC365(93)决议——SOLAS修正案[1]。2个决议中：MSC337(91)适用于2012年11月30日后签订建造合同的船舶[2]；MSC365(93)通风部分内容适用于2016年1月1日后建造的船舶[3]。

MSC是IMO的最高技术机构，其主要职责是研究本组织范围内有关助航设备、船舶建造和装备、船员配备、避碰规则、危险货物装卸、海上安全、航道信息、航海日志、航行记录、救助救生、海上事故调查的事宜及直接影响海上安全的任何其他事宜。MSC每年召开1～2次会议。

上述新规的出台意味着今后建造的船舶都将执行MSC337(91)噪声新规及MSC365(93)通风新规。

1 MSC337(91)对通风系统的影响及应对措施

1.1 带格栅的门降噪至少30dB——MSC337(91), chapter 6-6.2.1

1.1.1 规范条款差异

决议内容：MSC91/22 Annex 1, page 21, 6.2.1 The airborne sound insulation properties for bulkheads and decks within the accommodation shall comply at least with the following weighted sound reduction index (Rw) according to ISO Standard 717-1:1996 as amended (1:2006), part 19: corridor to cabin Rw= 30[2].

该决议要求上层建筑内走廊与舱室间的隔音降噪达到 30dB，即走廊与舱室间分隔用的壁板（包括壁板上的门）均需满足该降噪要求。而之前的规范对上层建筑内走廊与舱室间分隔用的壁板及门无具体降噪要求。

1.1.2 影响及应对措施

空调通风系统通常采用50%新风、50%回风（中间季节100%新风），即：夏冬季节，送风量的50%回风通过舱室门格栅回到走廊,再由走廊上的回风格栅及风管回至空调器；春秋季节，走廊上的回风则通过走廊上的通风头排出。

SOLAS允许门上格栅的有效通风面积≤0.05m2，即以往船舶的走廊与舱室间的门上带有用于舱室回风的格栅，其通风面积为0.05m2。若执行新规范，则带格栅的门需进行噪声测试，以确认是否能满足该降噪要求。

据了解，目前已有部分厂家进行相关试验，试验结果是带格栅的门（通风面积0.05m2[4]）降噪达不到要求的30dB。已有带格栅的门（通风面积0.03m2，采用“Z”型结构形式 ）通过试验，降噪达到31dB，满足新规范降噪30dB的要求。但目前该试验的报告还在船级社认可中。

问题是，目前根据厂家提供的该“Z”型格栅的具体形式及尺寸，虽然两侧格栅的有效通风面积为0.03m2，但两格栅间有高差，流通截面积仅为0.005m2，理论计算该形式门格栅的回风量仅为50m3/h，若不采取其他措施，今后一旦通风系统运行，上层建筑舱室将因回风不畅而导致舱室内正压过大，进而出现舱室门打开困难的问题。

因此在该阶段，若找不到既能满足降噪指标又能满足回风指标的门，则上层建筑空调的回风将只能采用在舱室内布置回风管的方式，即送风量50%的回风原来是通过舱室门格栅回到走廊再回至空调器的，现均要通过布置在舱室内的回风管从各舱室拉回至空调器。另外，若需要春秋季节100%新风的船舶，还需增加一台抽风机用于春秋季节单独排风。

无论是回风管还是抽风机等，均将增加舱室各管系电缆等的布置难度，需要在设计初期预留足够的甲板间高，否则可能要牺牲一定的舱室净高。

1.2 上层建筑舱室噪声指标提高——MSC337(91), chapter 6-6.2.1

1.2.1 规范条款差异

对于万吨级以上的船舶，决议将上层建筑中的居住舱室、医务室、餐厅、娱乐室和办公室等舱室的噪声指标比老规范（A.468（XII））提高了5dB(A)，具体见表1[2,5]。

表1 新老规范噪声要求对比 dB(A)

1.2.2 影响及应对措施

对于上层建筑在机舱上方的船舶（后岛型），这样的指标要求相当苛刻：主机、机舱通风机引起的振动和噪声使船舶在航行状态（MCR状态）下的上述舱室噪声指标很难达到规范要求。

之前参与建造的 2万吨级船舶（上层建筑在机舱上方），测得的其多数住舱中的噪声指标在58～59dB(A)，娱乐室、餐厅及办公室的噪声指标在 62～64dB(A)。这些噪声水平值若执行老标准则满足规范要求，若是执行IMO新规则均不达标。因此，若建造的船舶执行MSC337(91)，则需要在前期合同设计、技术设计及建造过程中重视该问题。

1) 在合同设计阶段就将上层建筑与机舱分开：一个前岛，一个后岛。

2) 若合同设计阶段上层建筑和机舱分不开，上层建筑在机舱上方，则在技术设计总布置时尽量将机舱通风结构风道与上层建筑分开，不共用同一道舱壁。施工设计中采取一定的减振降噪设计，如主机及主机排气管采用弹性安装、排气管上加装消音器、机舱风机采用弹性安装、机舱风机上也考虑加装消音器和机舱风机室内采取一定的消音措施（如敷设消音材料及涂阻尼材料）减少振动等。

3) 在技术设计中，空调系统设计前期进行噪声计算，在不考虑环境噪声影响的情况下对空调系统自身的噪声做到预测、可控。若计算不达标，则在设计前期就采取一定的降噪措施，例如空调器内风机采用低噪声风机并减振安装、空调器室内敷设消音材料、空调送回风管上增加消音器及空调机组和冷藏机组弹性安装等。但是，最好在船舶设计阶段考虑环境噪声的舱室振动进行噪声计算分析。

4) 在合同设计阶段即考虑转变机舱通风模式，将机舱内设备的散热负荷由舱外空气承担改为舱内冷却盘管承担，冷却介质既可以是中央冷却淡水，也可以是制冷剂：机舱通风一般采用风机机械送风、烟囱自然回风的方式，传统的机舱风机送风量=设备燃烧空气量+设备散热所需空气量，有时机舱风机送风量=2.5 ×设备燃烧空气量（某船），由此看出大量的风量实际用于满足设备的散热需求，因此若保证机舱送风满足 ISO8861的最低标准（即机舱风机送风量=1.5×设备燃烧空气量），则其余的机舱热量可以考虑用冷却盘管+射流通风的内循环通风方式，会有效降低机舱风机送风量，从而从噪声源上有效降低振动和噪声。

5) 若对噪声有苛刻要求，可以考虑更彻底地解决机舱送风机噪声问题。即改上述传统的开式机舱通风为闭式机舱通风：主机发电机直接采用舷外进气，解决设备燃烧空气需求；采用冷却盘管+射流通风，解决设备散热需求；机舱内只要每小时补充很少的新风量，满足机舱内人员对新风的需求即可。

上述(4)和(5)在解决噪声问题的同时，实际上还可有效解决机舱内外大尺寸风管的布置问题。

2 MSC365(93)对通风系统的影响及应对措施

2.1 通风管的不燃要求——MSC365(93), 9.7.1.1

2.1.1 规范条款差异

1) MSC365(93), 9.7.1.1决议内容：Ventilation ducts, including single and doubt wall ducts, shall be of steel or equivalent material except flexible bellows of short length not exceeding 600mm used for connecting fans to the ducting in air-conditioning rooms. Unless expressly provided otherwise in paragraph 7.1.6, any other material used in the construction of ducts, including insulation, shall also be non-combustible[3].

该决议要求通风管需采用钢质或其他等同材料，任何用于通风管结构的材料（包括绝缘）均需是不燃的。

2) 老规范：SOLAS 2012, 9.7.1.1 Ventilation ducts shall be steel or equivalent material. However, short ducts…[4].

该规范要求通风管需采用不燃材料，不如新规范要求具体、明确。

2.1.2 影响及应对措施

根据新规范的要求，其特别强调通风管及其构造的材料均需不燃，但“in the construction of ducts”意味着风管上的绝缘材料、胶带及其黏合剂等均要求是不燃的。

但据了解，上述要求中的胶带等材料目前国内厂家事实上很难做到不燃。在与DNV GL沟通后，其允许对于胶带、黏合剂的要求可以是低播焰。新规范实施后对风管结构上材料的要求见表2。

表2 IMO新规对风管结构上材料的要求

1) 矩形风管上的绝热材料可使用岩棉；

2) 对于绝热螺旋风管内的绝热材料，可在技术协议中写明要求厂家采用不燃绝热材料并提供证书，目前国内的岩棉仍由船级社出具形式认可证书；

3) 对于铝箔胶带，据了解目前国内均无低播焰证书，但国外有能提供证书的铝箔胶带，今后可能只能进口；

4) 对于黏合剂（主要用于将岩棉固定到方风管上，避免用碰钉固定造成两者不紧密贴合而引起凝水），据了解国外有能提供低播焰证书的黏合剂，今后同样需进口。

2.2 风机软管的不燃要求——MSC365(93), 9.7.1.1

2.2.1 规范条款差异

MSC395(93)，9.7.1.1的内容中包含对风机软管的要求：除了在空调器室内的用于风机连接的长度不超过600mm的软管可以不要求不燃外，其他任何用于风管结构的材料均需不燃。SOLAS 2012对此无特别明确的要求。

2.2.2 影响及应对措施

根据新规范的要求，上述条款意味着用于机舱风机、货舱风机、房舱风机及工作舱室风机弹性安装的软管均需要不燃。但经过与DNV GL沟通，其认为该条款不适用于机械处所和货舱处所。因此，机舱风机、货舱风机及其他机械处所的风机是允许用可燃材料制作软管的。但是，若上层建筑、控制站及服务处所内的风机采用软管连接，则软管材料必须不燃。

IMO新规对各处所软管要求见表3。

表3 IMO新规对各处所软管的要求

据了解，目前国内外软管均无不燃证书，即国内外软管均未进行国际耐火试验程序应用规则（Fire Test Procedures，FTP）Part5中要求的不燃材料的相关测试。

在软管达不到不燃要求时，若风管采用硬连接（即钢管连接），则振动大，引起的噪声也大。对于目前适用MSC337(91)舱室噪声指标的船舶，不利于噪声控制。

目前已有厂家进行这方面的试验。若试验不通过，则目前在建船舶这部分的风机与风管间的连接只能用钢质风管。

2.3 可燃材料垫片布置要求——MSC365(93), 9.7.1.6

2.3.1 规范条款差异

MSC365(93), 9.7.1.6决议内容：Combustible gaskets in flanged ventilation duct connections are not permitted within 600mm of openings in “A” or “B” class divisions and in ducts required to be of “A” class construction[3].

该新规范要求A级或B级分隔上开孔的600mm范围内不允许有风管密封用的可燃垫片及A级结构风管上不允许有可燃垫片。SOLAS 2012对此无要求。

2.3.2 影响及应对措施

目前风管均采用橡皮作为密封材料：矩形风管法兰间采用橡皮绳密封，螺旋风管采用内插式接头上的橡皮圈密封；二者均为可燃材料，其中螺旋风管的橡皮密封圈虽然有上海橡胶制品研究所检测中心出具的燃烧性能报告，但其是按垂直燃烧法测试的，显然不满足船级社经过FTP试验程序测试的要求。

也就是说，A级或B级开孔600mm范围内的风管接头处的密封材料除非是不燃材料，否则不允许在此范围内使用。据了解，目前螺旋风管厂家生产的接头上的密封材料仍使用橡皮垫圈。

因此，若仍继续使用橡皮作为风管的密封材料，则为满足该条款，从2016年1月1日起，通风管的通舱件长度将≥1200mm，而原穿B级分隔通舱件长度仅200mm，现其长度也必须≥1200mm。新老规范风管通舱件的不同对比见表4。

表4 新老规范风管通舱件的不同对比

新老规范截面积＜0.075m2的螺旋风管穿A级分隔通舱件对比见图1，可清楚地看出两者的区别。

图1 新老规范穿A级分隔通舱件对比

3 结 语

通过分析可以看出，规范对噪声及可燃材料在船舶上应用的要求越来越严格，船舶设计单位及船厂在前期设计时必须重视这些规范要求，否则在建造后期出现问题时再去解决将付出较大代价。另外，目前有些材料可能在相当长的一段时间内依赖进口，这将倒逼国内厂家相应增加研发力度，争取在最短的时间内实现材料的国产化。

通过分析还可以看出，MSC337(91)及MSC365(93)对船舶的建造影响非常大，上述每条款的落实都会增加船厂的建造成本，因此需要设计人员提前与船级社沟通，以尽量避免施工过程中被动应对船检。

[1] 林德辉. MSC 93及其通过和批准的主要文件简介[J]. 船舶，2015 (4): 115-117.

[2] MSC. Adoption of the code on noise levels on board ships: MSC337(91)[S].

[3] MSC. Amendments to the international convention for the safety of life at sea,1974, as amended: MSC365(93)[S].

[4] IMO. 国际海上人命安全公约[S]. 2012.

[5] IMO. Code on noise levels on board ships: Res. A. 468 (Ⅻ)[S].

The Influence of New IMO Regulations on Ventilation Systems and Countermeasures to Deal with It

LI Ai-hua，XU Cheng

（Hudong-Zhonghua Shipbuilding (Group) Co., Ltd., Shanghai 200011, China）

This study compares the differences of the International Maritime Organization (IMO) rules on the noise of ventilation before and after revision, analyzes the influence of the revised rules on ventilation systems, and proposes some specific countermeasures. The tougher requirements for cabin sound insulation specified in the new noise regulation MSC 337(91) may change indirectly the air return mode of air-condition, the arrangement of superstructure and the ventilation mode of the major noise sources such as the engine room, so as to reduce the noise in cabin. The new ventilation regulation MSC 365(93) specifically requires that the insulation material of ventilation pipes and the noise deduction pipes in ventilators must be nonflammable. Ventilation pipes within the 600mm region across A/B class divisions must not use flammable gasket, which indicates that the gasket material for ventilator airtight seal should be changed. If the current gasket material is still used as the airtight seal material, the length of penetration on AB class divisions need to be increased to meet the new regulation.

ship and naval architecture; noise level; noise insulation; ventilation duct; inflammable material; flammable gasket

U664.86；U692.1+9

B

2095-4069 (2016) 06-0053-06

2016-02-19

李爱华，女，高级工程师，1976年生。1998年毕业于上海水产大学制冷与空调专业，现从事船舶空调冷藏通风系统的施工设计工作。

10.14056/j.cnki.naoe.2016.06.010