基于RINA游艇規(guī)范的舒適性附加標志COMF(Y)認證測量

◎ 馬曉東 冷學華 劉自浩 錢銀福 江門市海星游艇制造有限公司

1.前言

游艇作為豪華海上休閑娛樂船舶，其舒適性要求較高，特別是超級游艇，船東對游艇的噪音、振動要求更加嚴格。各個船級社對游艇的舒適性也作出了規(guī)范要求，通過認證測量后可授予舒適性附加標志，如意大利船級社RINA的舒適性附加標志COMF(Y)[1]，中國船級社CCS的噪聲舒適性附加標志COMF Y（NOISE N）[2]與振動舒適性附加標志COMF Y（VIB N）[2]，游艇通過舒適性附加標志認證，不僅是對游艇品質的認可，也是對游艇品牌一種很好的宣傳。

2.RINA游艇規(guī)范COMF(Y)附加標志認證要求

意大利船級社（RINA）作為世界上歷史最悠久的船級社之一，在游艇行業(yè)規(guī)范比較全面，不僅有詳細的游艇材料、性能、結構、設備的規(guī)范，對游艇的舒適性也有單獨的規(guī)范要求，其目的是評估和改善乘客和船員在游艇上的舒適性能，船廠或船東可根據規(guī)范要求進行認證測量后獲得舒適性附加標志。

139ft超級游艇根據RINA游艇規(guī)范（2017）[1]要求獲取COMF(Y)附加標志，規(guī)范要求測量游艇的噪聲、振動和典型分隔的空氣聲隔聲指數(shù)3 種主要衡準，如下為規(guī)范對該標志的認證與測量要求。

2.1 測量條件

噪聲與振動均應測量航行與停泊兩種狀態(tài)。

航行狀態(tài)（Navigation）：游艇應在滿載或船級社認可的裝載條件下進行測量，船舶室內裝修已經完工并且家具等均已固定，航行速度采用正常巡航航速，航行期間所有輔助設備如通訊設備、導航設備、雷達等均應處于開啟狀態(tài)，通風與空調系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)，所有門和窗均關閉。

航行環(huán)境水域應有足夠深，測量期間不受海床反射的影響；測量應在海況不大于3級、且風力不大于蒲氏風級3級的條件下進行。

停泊狀態(tài)(At berth)：游艇處于靠港停泊狀態(tài)，發(fā)動機關閉，單臺發(fā)電機開啟，所有輔助設備如通訊設備、導航設備、雷達等均應處于開啟狀態(tài)，通風與空調系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)，所有門和窗均關閉。

2.2 噪聲衡準要求

噪聲采用A加權計算，對于每個空間類型噪聲限值如表1所示，一般而言，在每個測量點，噪聲水平不得超過表1中給出的上限Lmax，噪聲測量結果與限值要求允許有較小的偏差，對RINA船級社而言，可以接受不超過測量點總數(shù)的5%，測量噪聲值可超過表1中給出的上限Lmax。

表1 噪聲限值表

對于每個測量點，噪聲系數(shù)Cmr通過線性插值計算公式如下：

式中：Lmis—實際測量噪聲值；Lmin—表1中噪聲最小限值；Lmax—表1中噪聲最大限值。

噪聲衡準數(shù)X暨噪聲系數(shù)Cmr的平均值乘以100：，最終噪聲衡準數(shù)X≥30。

2.3 振動衡準要求

根據ISO 6954[3]，振動水平等于在0至100Hz的頻率范圍內測量的峰值結構速度（單位為mm/s）。每個空間類型振動限值如表2所示，一般而言，在每個測量點，噪聲水平不得超過表2中給出的上限Vmax，振動測量結果與限值要求允許有較小的偏差，對RINA船級社而言，可以接受不超過測量點總數(shù)的5%，測量振動值可超過表2中給出的上限Vmax。

表2 振動限值表

對于每個測量點，振動系數(shù)Cmv通過線性插值計算公式如下：

式中：Vmis—實際測量振動值；Vmin—表2中振動最小限值；Vmax—表2中振動最大限值。

振動衡準數(shù)Y暨振動系數(shù)Cmv的平均值乘以100：Y=Cmv×100，最終振動衡準數(shù)Y≥30。

2.4 空氣聲隔聲指數(shù)要求

對于總長度大于24m的游艇，艙壁和甲板應根據ISO140-4[4]和ISO 717-1[5]測量空氣聲隔聲指數(shù)（La），兩種不同類型分隔具體要求如下：

（1）兩個客艙之間或客艙與不含機械或輔助設備的艙室之間的艙壁與甲板：La≥30dB；

（2）客艙和包含機械或輔助設備的艙室之間的艙壁與甲板：La≥45 dB。

3.139ft超級游艇COMF(Y)認證測量

3.1 船型與測量環(huán)境介紹

139ft超級游艇是一艘全玻璃鋼材質單體游艇，其主要參數(shù)如表3所示。

表3 139ft超級游艇主要參數(shù)表

139ft超級游艇外形如圖1所示。

圖1 139ft超級游艇外形圖

本次測量在黃茅海崖門水域進行，全程在R I NA驗船師見證下進行測量，測量當天海況1級，風力0.7～1.6m/s。

航行狀態(tài)：主機額定轉速2300rpm，航速17.2kn，發(fā)電機及其它通信導航等輔助設備均處于開啟狀態(tài)，門窗關閉，全船空調均處于中檔運行狀態(tài)。

停泊狀態(tài)：主機與發(fā)電機均關閉，岸電供電，其余通信導航輔助均處于開啟狀態(tài)，門窗關閉，全船空調均處于中檔運行狀態(tài)。

本船噪聲與振動航行狀態(tài)與停泊狀態(tài)均設41個測量點，除船員生活及工作處所外，乘客區(qū)域各個空間均設置2個測量點，每個房間2個測量點間的距離2.0m～4.0m，每個測量點與墻體距離≥1.0m，噪聲測試麥克風距離底板高度≥1.5m。

噪聲與振動測試環(huán)境與條件均滿足規(guī)范要求。圖2為全船噪聲與振動測量點布置。各測量點編號及所在位置見表4。

表4 測量點編號與位置

圖2 全船噪聲與振動測量點布置

3.2 噪聲測量

航行狀態(tài)各測量點噪聲測量結果分布如圖3，停泊狀態(tài)各測量點噪聲測量結果分布如圖4。

根據圖3 得到航行狀態(tài)平均噪聲系數(shù)Cmr=0.664，噪聲衡準數(shù)X=Cmr×100=0.664×100=66.4。

圖3 航行狀態(tài)噪聲測量結果

根據圖4 得到停泊狀態(tài)平均噪聲系數(shù)Cmr=0.675，噪聲衡準數(shù)X=Cmr×100=0.675×100=67.5。

圖4 停泊狀態(tài)噪聲測量結果

3.3 振動測量

航行狀態(tài)各測量點振動測量結果分布如圖5，停泊狀態(tài)各測量點振動結果分布如圖6。

圖5 航行狀態(tài)振動測量結果

圖6 停泊狀態(tài)振動測量結果

根據圖5 得到航行狀態(tài)平均振動系數(shù)Cmv=0.753，振動衡準數(shù) Y=Cmv×100=0.753×100=75.3。

根據圖6 得到停泊狀態(tài)平均振動系數(shù)Cmv=1.0，振動衡準數(shù)Y=Cmv×100=1.0×100=100。

3.4 空氣聲隔聲指數(shù)測量

該測量的主要目的是測量不同區(qū)域分隔的艙壁或甲板本身的空氣聲隔聲指數(shù)，在兩個相鄰的房間，一個當作聲源室產生聲響，隔壁房間當作接收室，根據ISO140-4測量兩個房間的不同頻率下的平均聲壓級差，得到艙壁或甲板的空氣聲不同頻率下隔聲量。在根據ISO717-1規(guī)定降噪指數(shù)曲線進行加權，得到艙壁或甲板的空氣隔聲指數(shù)。

依據ISO 140-4，空氣隔聲量由式求得：

式中：L 1-聲源室內平均聲壓級（dB）；L2-接收室內平均聲壓級（dB）；S–試件的面積（m2）；A-接收室內吸聲量（m2）。

吸聲量通過賽賓公式確定：

式中：A-接收室內吸聲量（m2）；V-接收室容積（m3）；T-接收室混響時間（s）。

根據房間之間的隔音減振處理方式，本船選取了10個典型分隔進行空氣聲隔聲指數(shù)量，測量得到不同典型分隔的空氣聲隔聲指數(shù)測量結果如表5所示。

表5 典型分隔的空氣聲隔聲指數(shù)測量結果

4.測量結果分析

由圖3可知，航行狀態(tài)噪聲衡準數(shù)X=66.4﹥30，僅有2個測量點（主甲板尾部）噪聲值大于表1最大限值，超限數(shù)﹤41×5%=2.05，滿足船級社要求。

由圖4可知，停泊狀態(tài)噪聲衡準數(shù)X=67.5﹥30，無測量點噪聲值大于表1最大限值，滿足船級社要求。

由圖5可知，航行狀態(tài)振動衡準數(shù)Y=75.3﹥30，僅有1個測量點（客艙1）振動值大于表2最大限值，超限數(shù)﹤41×5%=2.05，滿足船級社要求。

由圖6可知，停泊狀態(tài)振動衡準數(shù)Y=100﹥30，無測量點振動值大于表2最大限值，滿足船級社要求。

由表5可知，10種典型分隔實測空氣聲隔聲指數(shù)（La）均大于規(guī)范要求值，滿足船級社要求。

本船舒適性附加標志COMF(Y)要求測量的衡準數(shù)，實測數(shù)據均滿足規(guī)范要求值，順利得到RINA船級社頒發(fā)的COMF(Y)附加標志。

5.結語

本文基于RINA游艇規(guī)范，通過對一艘139ft超級游艇在航行狀態(tài)和停泊狀態(tài)進行噪聲振動測量，并對10個典型分隔進行測量空氣聲隔聲指數(shù)，測量結果均滿足規(guī)范要求，得到了RINA船級社頒發(fā)的COMF(Y)附加標志?？偨Y了RINA舒適性附加標志認證的規(guī)范要求與測量方式，為后續(xù)游艇對舒適性附加標志認證提供參考。