浮动地板在某居住舱室的应用研究

尚朝阳，张玉立，肖 健

（沪东中华造船（集团）有限公司，上海 200129）

浮动地板在某居住舱室的应用研究

尚朝阳，张玉立，肖 健

（沪东中华造船（集团）有限公司，上海 200129）

针对采用调整结构形式和敷设阻尼涂料2种措施降低船舶某居住舱室的振动与噪声收效甚微的问题，尝试采用船用浮动地板进行减振降噪，浮动地板原理、浮动地板构成、浮动地板施工工艺、测试方案和测试结果等5个方面进行阐述，验证船用浮动地板的减振降噪效果。运用浮动地板后，经过专用仪器测量，振动和噪声情况得到极大改善，对其他舱室的减振降噪有一定的指导和借鉴作用。

浮动地板；居住舱室；应用研究

0 引 言

在船舶领域，减振降噪是一项系统性、复杂性工程。减振降噪措施的有效性不仅需要理论支持，更需要通过实践的检验。

某居住舱室因空间有限而布置在冷冻机房的上方，当冷冻机组工作时，其产生的振动和噪声严重影响居住人员的作息。通过调整结构形式及敷设阻尼涂料[1]2种措施控制居住舱室的振动和噪声，效果不理想。针对上述问题，尝试采用船用浮动地板进行减振降噪，并从浮动地板原理、浮动地板构成、浮动地板施工工艺、测试方案和测试结果等5个方面进行阐述分析，验证船用浮动地板减振降噪的效果。

1 常规措施

在船舶试航过程中发现某居住舱室的振动和噪声现象严重，传统的改善措施是进行局部加强及敷设阻尼。

由于船舶已处于试航阶段，轮机、电气等专业的设备已安装到位，电缆已敷设完成，因此在进行局部加强之前需进行大量的拆除和保护工作。待拆除和保护工作完成之后，在甲板的反面增设纵向和横向的T型材加强，之后对振动和噪声进行测量，噪声平均降低2dB，振动平均降低0.2mm/s，振动和噪声测量结果不符合居住舱室振动规则[2]和噪声规则[3]的要求。

由于局部加强无效，再在甲板上敷设 T54型阻尼涂料，之后对振动和噪声进行测量，噪声平均降低3dB，振动平均降低0.4mm/s，振动和噪声结果仍不符合居住舱室规范的要求。

2 常用浮动地板

常用浮动地板将隔热材料或其他弹性体直接敷设在钢甲板上作为底层材料，上面敷设木板，为多层式结构，具有减振、降噪和吸声功能。常用浮动地板在建筑行业应用广泛，并有较好的效果。

3 船用浮动地板

3.1 船用浮动地板原理

受建筑行业浮动底板启发，可做出具有相同功能的船用浮动地板，结构形式也为多层。船舶产品常用的隔热材料是岩棉[4]，具有优良的防火、保温和吸声性能，因此船用浮动地板可将岩棉作为其底层部分。为改善浮动地板的功能，可在岩棉的上面敷设一层阻尼，岩棉与阻尼的组合运用可使减振降噪效果最大化，这也是一种尝试。舱室内的舾装件多为金属材质，为便于焊接固定地板和舾装件，浮动地板的最上层应为钢板结构。

3.2 船用浮动地板构成

浮动地板由50mm岩棉、1.5mm钢条、2.0mm钢条、西卡阻尼和3.0mm钢条等5部分组成（见图1）。岩棉和钢板的厚度可根据具体情况进行调整，以满足实际需要。

3.3 浮动地板施工工艺

浮动地板由多层组成，为充分发挥其作用，在施工过程中要严格遵守施工工艺。

1) 为防止岩棉弯曲，在钢甲板上直接敷设岩棉之前，移除钢甲板上的所有杂物。

2) 将岩棉（厚度为50mm）紧密铺设在一起，岩棉与岩棉之间不能有缝隙。同时，将岩棉错缝铺设，避免接缝在一条线上（见图2）。

3) 在岩棉上敷设钢条，规格为140mm×2000mm×1.5mm。

4) 在钢条上敷设钢板（规格为1000mm×2000mm×2mm，电镀锌），钢板的每个角间距5cm处及环钢板边缘每隔25cm处都进行点焊，且在敷设下一层之前必须对点焊位置进行打磨。

5) 在西卡阻尼施工之前，先预先测量和切割好3mm的钢板，然后将切割好的钢板移开。

6) 使用锯齿镘刀刮涂西卡阻尼到1.5mm厚度（见图3），西卡阻尼的施工面积要略大于每次铺设的钢板面积。

7) 在湿的西卡阻尼层上，直接压上3mm的钢板（规格为1000mm×2000mm×3mm，电镀锌）。

8) 敷设的浮动地板要与舱壁、船体结构和通舱件等保持10mm的距离，并使用西卡阻尼密封边缘。

9) 每片顶层钢板用5个自攻螺钉固定，即4个角和中心点各固定1个螺钉（见图4）。避免将螺钉固定在顶层钢板的缝隙中，且不要将螺钉拧到第一层钢板的钢条中。

10) 切除自攻螺钉的螺头。

11) 切除多余的西卡阻尼（见图5）。

4 测试方案

4.1 概况

分2次对居住舱室的振动和噪声进行测量，第1次测量在整改前，第2次测量在整改后，对数据进行记录分析。

4.2 测量时主要机械设备的运行情况

测量在码头进行，2台冷冻机组先后开启，其余各类器械设备不运行。测量分为3种工况，即：冷冻机组A开启；冷冻机组B开启；冷冻机组A和冷冻机组B同时开启。

4.3 测点布置

居住舱室内共布置6个测点，其中5个测点分布在舱室四周及中间。由于舱室前壁振动剧烈，另在前壁构架上布置1个测点（见图6）。

4.4 测量仪器

采用丹麦B&K公司的2230型声级计[5]测量噪声（在码头用 A声级计对居住舱室进行噪声测量），采用东昊公司的DH5903型振动仪[6]测量振动。

5 测试结果

测量分2次进行，分别在浮动地板敷设前和敷设后，每次测量对应3种工况。表1为敷设前的振动测量结果，表2为敷设前的噪声测量结果，表3为敷设后的振动测量结果，表4为敷设后的噪声测量结果。

表1 敷设前振动测量结果 mm/s

表2 敷设前噪声测量结果 dB

表3 敷设后振动测量结果 mm/s

表4 敷设后噪声测量结果 dB

从4组测量结果中可直观地看出，敷设浮动地板后振动和噪声都有大幅度的降低，尤其是噪声降低了10dB，这靠常规的措施是做不到的。民用船舶的振动标准为6mm/s，噪声标准为55dB[2]，通过采用浮动地板，居住舱室的振动和噪声均已符合规范的要求。

6 结 语

本文通过5个方面的分析，验证船用浮动地板在减振降噪方面的作用。当居住舱室因布置或其他原因存在振动和噪声问题时，可通过敷设浮动地板来解决。当采用其他措施减振降噪效果不佳时，也可尝试采用浮动地板来解决。目前，国内的一些船企已逐步将上述措施运用到生产中，并已取得良好的效果，以后该措施的应用会更加广泛。

[1]常冠军. 黏弹性阻尼材料[M]. 北京：国防工业出版社，2012.

[2]IMO. 船上噪声等级规则：MSC.337(91)[S]. 2012.

[3]ISO. 机械振动 客船和商船可居性振动测量、报告和评价准则：ISO 6954—2000[S]. 2000.

[4]中国国家标准化管理委员会. 绝热用岩棉、矿渣棉及其制品：GB/T 11835—2007[S]. 2007.

[5]中国国家标准化管理委员会. 电声学 声级计：GB/T 3785—2010[S]. 2010.

[6]中国国家标准化管理委员会. 对振动烈度测量仪的要求：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

尚朝阳，男，工程师，1982年生。2007年毕业于江苏科技大学船舶与海洋工程专业，现从事船体结构设计工作。

10.14056/j.cnki.naoe.2017.06.012