舒适度标准的改进

高广卿　科学家在经过深入细致地研究乘客对噪声和振动的敏感度之后，认为　与１９８４年制定的标准相比，新的ＩＳＯ噪声和振动规定并无实质性提高。　——在科学家看来，乘客所感受到　住性不能令人满意的可能性，研究　计者必须确立这样一个目标，保证　的乘船舒适度与公式、数字，以及限　的主题要求乘客以一种更高的标准　舒适度的“适感性”：在（随机性　的）首次进行体验的案例中，针对噪　制标准没有任何关系。事实上，真正　去体验舒适度，也就是说，乘客的　决定舒适度水平的条件相当复杂，　要求必须超过一般的标准。另一方　声和振动为目标的设计方案其有效　这是因为这些构成条件既是始作俑　面，与同一船舱相关连的反复进行　性应当得到保留，与此同时，为以　者也是被动的结果。　的舒适度体验，在相同的航行条件　后案例进行体验设计的人员将根据　主办者的要求调查已经出现的问题　的原因，从而设计出合理的方案。　关于噪声。在减降船舱中的声　为了更好地诠释舒适度所包含　下，重复的航程也有可能导致舒适　的内容，有必要充分了解在同等航　度的降低。　行条件下，一名乘客在船舱里经过　一也就是说，根本不可能保证对　段航程后明确认定不够舒适的程　舒适度的感受每次都是同等的效　压分贝［即ｄＢ（Ａ）］和提高舒适度水平　度。由于存在实际上是船舱的可居　力，存在因人而异的情况，因此设　之间，并没有任何密切的相关性。　３６　船艇Ｓｈｉｐｓ＆Ｙａｃｈｔｓ・第２５７期・９・２００６　维普资讯 http://www.cqvip.com

事实上，人们常常遇到这种情况：　性标准用于评估乘船的舒适度，用　区，也包括船员区。　至于振动问题，根据老版　即使噪声背景［声底数值］很低，仍　于噪声和振动。特别是针对不　然会出现骚扰问题，其根源在于间　同的船艇类型，还制定出不同的舒　本的ＩＳＯ规定，４ｍｍ／ｓｅｃ的数值已　经成为船舱居住区舒适度的起始　歇性的偶然噪声或者某种被其他船　适度评定标准。　艇的喧嚣占据主音谱的背景噪声。　已经证实，这类明显容易引发乘客　由ｌＭＯ（国际海事组织）推出的　点，这里的舒适对象既包括乘客也　国际噪声水平参考标准限定的只是　包括船员。这些内容已经清楚地显　抱怨的船舱本身的声底数值通常处　对于乘客来说可以接受的水平。这　示在图表Ｉｌ中，此图中不断出现减　于较低水平。　样的标准几年来一直也没有得到修　降的峰值适用于船艇的技术规　改，今天看来，总体上已经过于陈　格说明。　关于振动的抱怨　乘客在船上住宿区对振动水平　ｌ１３，因为按照部分船艇客户们的要　求，其对噪声的可接受水平要低得　的可接受界限，完全可以进行测量　多。　并把所得到的数值与标准进行　另一方面，关于振动，国际标　舒适度级别：给改进的舒适　度下定义　船级社也一直有兴趣推出与乘　对比。事实上，乘坐航线班轮的共　准组织（１ｏｓ）历来被造船厂和船艇客　船舒适度相关的指导性意见。率先　同体验告诉人们，就某个特定的频　户视为参考标准。其规定（即：　率波段而言，符合振动标准所　行动的是Ｄｅｔ　Ｎｏｒｓｋｅ　Ｖｅｒｉｔａｓ，早在　ＩＳＯ６９５４）中的限定数值已经作为参　上世纪９０年代中期，该船级社即拟　指的是振动频谱中单一的谐波成　照被应用于船上振动水平的评定程　定了有关舒适度的真正的级别标　分，当振动频谱的峰值低于某个合　序。　理的界限时，对于船上的乘客来　志，其中既包括噪声也包括振动水　这个时期，各造船厂就这一主　平的标准。如今其他船级社也　　说，振动不足以造成任何居住舒适　题都在不断地体验各种技术：由此　纷纷加入这一行动。度方面的问题。另外，舒适度水平　带来的改进既包括预算的质量，也　关于噪声和振动水平，各船级　会随着频谱中单个峰值的减小而得　包括了噪声和振动处理方案的效　社的标准并不统一。尤其特别的是　到提高。　率。另外，一个完整的、满足使　对每个级别振动水平的，有的　用的资料数据库使解决方案的出台　符合ｌ１３版本的ＩＳＯ规定，目前采用　这一规定的有Ｄ　Ｎ　Ｖ和意大利的　Ｒｅｇｉｓｔ　ｒｏ　ｌｌａｌｉａｎｏ　Ｎａｖａｌｅ，尽管　简短回顾　海需求呈持续增长，在这一市场，　成为可能，从而使这些改进体现了　最近几年，有记录表明世界航　前所未有的效果。　ＤＮＶ有望很快更新其标准；有的则　欧洲造船厂发挥了根本性作用，并　且目前仍然如此。纵观激烈的船厂　综合平衡的结果　参照新版本的ＩＳＯ规定，其执行者　当提纲挈领地分析这一领域　包括Ｂｕ　ｒｅａｕ　Ｖｅ　ｒｉｔａｓ、Ｌｌｏｙｄ’Ｓ　ｒ以及Ｇｅ　ｒｍａｎｉ　ＳＣ　ｈｅ　ｒ　竞争领域，正是船东们对质量的不　时，可以看到无论船艇客户还是造　ＲｅｇｉＳｔｅ　ｏｙｄ。至于噪声，船舱舒适度的　断追求引导着这场竞争，是否有能　船厂，都有足够的能力建立一种给　Ｌｌ力制造高性月＂　１５高舒适度的船艇已经　人十足信心的关系，这种能力同样　测量既参照该船级别所允许的最高　成为设计是否成功的决定性因素。　在处理船上居住噪声和振动问　也体现在研究与开发的协作上。如　噪声水平标准，又要依据人员在毗　图表Ｉ中所示，总体趋势在于不断　邻船舱本身的空间活动时所产生的　噪声基本水平。　为了将与不稳定噪声相关连的　题方面，造船厂各有专长，技术不　改进居住标准中的噪声水平。需要　断改进，因此即使船艇客户们提出　特别指出的是，图形显示，在新近　最苛刻的要求，仍然能够得到满　足。在这一领域，船级社提供指导　＂　１５进行量化，当然　下水的船艇上。客户们所要求的噪　船舱中的居住性月声水平更严格，其中不仅包括乘客　也由此而确定不同空间之间的隔音　第２５７期・９・２００６・Ｓｈｉｐｓ＆Ｙａｃｈｔｓ船艇　３７　维普资讯 http://www.cqvip.com

效果，必须考虑到两种类型的噪声　干扰。与此相关连的则是下列指　数：隔音指数，是指噪声从相邻空　间的传递情况；和冲击声隔离指　数，指的是甲板上的冲击噪声所带　来的干扰。　另外还有一个干扰元素只在最　后被考虑在内，它指的是断断续续　的噪声，通常是静时长响时短的机　器运行噪声，例如：游泳池水泵、　横向推进器，或者厕所排污泵。已　经证明，此类噪声所导致的干扰更　图表１航班轮船乘客居住区域噪声水平　甚于持续噪声，因为经常出现这种　声音的区域被认为应当是安静的。　在舒适度级别指导性意见中，　有许多表格给出了数值，包括　稳定的噪声和振动水平，以及具有　不稳定特点的噪声水平，这些数值　处于不断变化之中，目的是能够把　乘船舒适的质量度予以量化。　打破平衡　无论如何，由船艇客户、造船　厂和船级社共同维持的平衡一直以　来受到新规定的冲击，就当前现有　图表２航班轮船乘客居住区域振动水平趋势　的规定而言，其制定的依据基于各　种不同的概念，概念的差异在于对　振动水平可接受性的评估上。正如　前面已经提及，在造船领域，噪声　和振动问题在过去几年中一直受到　两条单独规定的约束：　・１９８１年问世的《ｌＭＯ　Ａ４６８　（×ｌ１）规定》涉及到船上各种不同类　型空间中的噪声，包括工作区，如　轮机房。　・《ｌＳＯ６９５４规定》，此规定　中有涉及船体振动的内容，本意是　仅适用于船员居住条件标准，但目　图表３新建航班轮船居住区域的垂直振动频谱测量结果　３８　船艇Ｓｈｉｐｓ＆Ｙａｃｈｔｓ・第２５７期・９・２００６　维普资讯 http://www.cqvip.com

前却主要被应用于乘客和船员居住　准单位是：ｍｍ／ｓｅｃ　ＲＭＳ。这样一　它的最终目的，因为这些人一方面　区，其标准不尽相同。　个数值意味着在第３倍频带中所有　对舒适度的期待很高，另一方面，　两个规定之中的前者依然未做　干扰内容介于１　Ｈｚ到８０Ｈｚ问的总　通过短途航程，要使他们习惯并适　任何实质性改动，后者于２０００年作　和，这个总和是利用某些敏感度曲　了全面修改，包括１９８４年制定时涉　线对干扰内容合理测量后得出的。　及到的振动标准，这次大幅度的修　改既包括理论条款，也包括实际应　用内容。　更需要特别关注的是，在１９８４　应船上的环境还存在着一定的问　题。　具体到船上所处环境，应当说　新ＩＳＯ规定：一次严格的分　明的是经过测量频率接近１　Ｈｚ的振　析　动并不会成为必然的干扰，因为在　当２０００年颁布的新版《ｌＳＯ６９５４》　相关区域内并不存在干扰性频谱成　分，此类振频一般来自机器，更大　年的《国际标准》中，所定义的测量　有关振动的规定生效时，引起了人们的　和预报船上振动的方法（即Ｉ　ＳＯ４８６７　质疑和困惑。具有约束效力的ｌＳＯ规定　和ＩＳＯ４８６８规定）和ＩＳＯ６９５４一起为　所依据的基本原理是控制机器发出　的可能是由于某些故障引发。根据　规定中的程序对振动进行测量意味　全面评估商船的振动水平提供了指导　的噪声，其关注主题是在作业场所　着有必要将任何与船体相关的振动　意见。在这些标准中可接受的振动水　从事操作活动的人。尤为特别的　干扰元素考虑在内，即使这些振荡　来自海浪所造成的船体摇摆，这类　平以最大峰值表示，尽管其依据来自　是，该规定涵盖了暴露于振动源区　现场的观察和体验，这些标准未能提　域带来的干扰后果，实际上指的是　摇摆当然会影响到人的舒适度，带　　供方法来预测人对于复杂振动的反　类似机械手系统。应。终于，在２０００年，对《ＩＳＯ６９５４））　从根本上讲，上述规定的最初　来诸如晕船之类的问题。　另外，前面已经说过，新版　ｌＳＯ规定要求使用的舒适度测量系　进行了修改以便充分反映出人对振动　形成从来都没有基于实验的方法，　感觉。　尽管通过这些方法可以最终确知与　统必须基于对整个振动频谱的分析　而不仅仅是与首次出现的刺激性振　２０００年修改版的《ＩＳＯ６９５４》规　振动相关的不舒服感觉。但是，如果　定并不只限于制定单项干扰内容的　一项规定关注的是船上所有人的舒　源相关联的峰值振频。因此，使用　标准而是推出全面的量化数据　适感或者以乘客为主的，那么，对这　老版系统进行测量，通过数字的有　来船上干扰水平，其使用的标　种规定做出任何的调整都难以达到　限元分析，通过船体对首次推进器　谐波一一它通常是更厉害的振动干　扰源——的反应，有可能预测到可　接受度的近似值，而现在的新版本　规定中，并没有可用的方法达到这　一目的。　很显然，这说明对于一个设计　者而言，是不可能通过调整其设计　以符合规定中的限值的，因此，对　于那些试图将执行该规定标准写入　产品技术说明书中的造船厂来说，　实际上是相当的麻烦。还应当指　出，在执行新版ｌＳＯ规定中存在着　个重要的消极因素，那就是在执　行新规定时，设计者完全没有应有　第２５７期－９・２００６－Ｓｈｉｐｓ＆Ｙａｃｈｔｓ船艇　３９　维普资讯 http://www.cqvip.com

的感受度。　另外，对于振频的分析还允许　前面讨论的内容肯定地证实了　为了证实这些已经发现的不　将峰值直接与振源联系起来，因此　这一点，一系列对于新规定效用的　足，振动频谱（图表…）中的数据可　有可能计算出最合适的修正数据。　质疑表明要实现真正的航船舒适度　以作为参考，所测量的内容为居住　如果所使用的是第３阶倍频程变量　就需要更好的标准。另一方面，从　区域的垂直振动，测量对象为一艘　数值的方法，那么，这种计算修正　造船厂的经验可以看出，旧的ｌＳＯ　新下水的船。测量结果清楚地表明　数据的做法绝对没有任何实用性。　规定具有良好的效用；事实上，经　了刺激性振源的峰值结果，也就是　其结果是，要想计算清楚某艘船的　研究已发现，在船舱区域，有记录　说由推进器引起的谐波清晰可见：　振动状况是不可能的。　表明低峰值水平的振动干扰总体上　其结果数值很大程度上都处于１　９８４　简而言之，关于ＩＳＯ６９５４规定　并不会引起乘客的抱怨，因此这一　年版ＩＳＯ６９５４所设置的标准之　［２０００版］，要想通过对第３阶倍　结果一般情况下可以作为有效验　下，体现出较高的舒适度水平；实　频程波段中振动现象程度的计算来　证。也就是说，当标准数值计　际上，此测量结果给出的最大值也　清楚地确定所存在的振源是不可能　算精确时，通过基于探求单项峰值　只相当于数值的３２％，即相当　的，并且对于最终的整个变量ＲＭＳ　频率的方法，可以提供指导性数　于４ｍｍ／ｓｅｃ。　数值来说，也没有任何技术意义，　据，并且这一数据符合乘客对舒适　如果此类测量按照２０００年版　其提供的仅仅是一个参考数字。　度的感受。　ＩＳＯ６９５４规定加以阐述，则得出的结　应用新版的ＩＳＯ规定带来的所　果会完全不同：实际上，测量得出的　结论　有令人不舒服的技术和商业结果只　总体频率结果即在１：８　０　Ｈｚ范围　关注与舒适度相关的问题后可　能使设计者和船艇客户们失去对它　内的变量ＲＭＳ值为１３８ｍｍ／ｓｅｃ，如　以发现，未来的发展趋势正如文中　的信心并且有理由不愿意采用它。　此以来，远远超过了规定中的低端　所广泛诠释的那样，将会制定日趋　因此，旧版ＩＳＯ６９５４规定中所提供　标准７　１．５ｍｍ／ｓｅｃ。确切地说是　复杂的涉及船上噪声和振动的规　的方法不仅可以视为有效，而且其　规定标准的１　９３％。得出这样的结果　定。然而，在噪声控制标准提出前　效用性实际上也得到了验证，另外　很明显是缘于低频振动峰值，这一　所未有的精确要求的同时，那些与　它还完全可以令计算结果成为有效　峰值是与海浪摇摆船体引发的振动　振动水平相关的规定对于保证　的预测依据，进一步利用造船厂获　相关联的。事实上，振动频谱上所显　船上真正的舒适度来说将显得缺乏　得的相关知识，使实际舒适度的判　示的是５Ｈ　Ｚ以上的频率区域中的低　指导效用。　定工作得以全面ＪｌＤｉ￣ｆＪ地进行。　内能和极限低峰值。　上述对比分析证明，新版的ＩＳＯ　规定给人的明示是，由于与老版本　规定存在分别，即它更关注全面的　满意度，理由是在受到重视的关键　区域，这样的满意度体现出终极效　果，因此，就可靠性方面的要求而　言，它同样也有别于旧版本规定。换　句话说，新的规定有可能会被错误　地解读：它所规定的严格的振动标　准对于一名乘船的旅客来说根本不　会引起任何注意。　４０　船艇Ｓｈｉｐｓ＆Ｙａｃｈｔｓ・第２５７期・９・２００６