内容 1. 調査概要 2. 内航船の騒音実態調査 3. Janssen 法による騒音予測プログラム 4. 騒音対策の検討 5. まとめ 2

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1 内航船における船内騒音の低減対策に 関する調査 国立研究開発法人海上技術安全研究所平方勝有馬俊朗 1

2 内容 1. 調査概要 2. 内航船の騒音実態調査 3. Janssen 法による騒音予測プログラム 4. 騒音対策の検討 5. まとめ 2

3 調査概要 H26 年度 (1) 過去の船内騒音計測データの収集及び分析 過去 3 年分以上の内航船の船内騒音計測データを収集し 騒音コードの基準値からの乖離が大きくかけ離れ 規制を満足させることが困難な船種 主機関の種類を分析する (2) 騒音対策の検討 (1) で選定した船種の船舶について 効果的と思われる騒音対策のメニューを作成する (3) 騒音対策措置の効果の定量的把握 騒音対策を講じている船舶について Janssen 法による騒音予測を実施し 対策メニューごとの騒音低減効果を整理する 3

4 内航船の騒音実態調査 (1) 調査した内航船舶一覧 (1,600GT 以上 ) 船種 GT 船種 GT 1 旅客兼自動車運搬 8, 油送船 ( 黒 ) 3,566 2 旅客兼自動車運搬 2, 油送船 ( 白 ) 3,832 3 旅客兼自動車運搬 2, 油送船 ( 白 ) 3,854 4 一般貨物船 4, 油送船 ( 白 ) 3,848 5 セメント 3, 油送船 ( 黒 ) 3,534 6 セメント 5, 油送船 ( 白 黒 ) 3,694 7 セメント 5, 油送船 ( 黒 ) 3,587 8 セメント 5, 油送船 ( 白 ) 3,736 9 RORO 16, 油送船 ( 白 ) 2, RORO 11, 油送船 ( 黒 白 ) 4, SES 4, 油送船 ( 黒 ) 3, SES 5, 油送船 ( 白 ) 3, SES 5, 油兼ケミカル 3, SES 5,681 4

5 等価騒音レベル (db) 等価騒音レベル (db) 内航船の騒音実態調査 (2) 船内騒音計測データ ( 船種別 ) 90 船種別騒音レベル ( 居室 ) 油送船ケミカル船セメント船 一般貨物船旅客兼自動車渡船 RORO SES 規制値 総トン数 (GT) 船種別騒音レベル ( 公室 ) 規制値を超える油送船が数多くあることがわかる 油送船 ケミカル船 セメント船 一般貨物船 旅客兼自動車渡船 RORO SES 規制値 総トン数 (GT) 5

6 等価騒音レベル (db) 等価騒音レベル (db) 内航船の騒音実態調査 (3) 船内騒音計測データ ( 油送船 ) 油送船対策別 ( 居室 ) 80 規制値 船舶 1 第一浪速丸 船舶 1 第一浪速丸 その他 総トン数 (GT) 規制値 70 油送船対策別 ( 居室以外 ) 第一浪速丸白油タンカー浪速タンカー ( 株 ) 新来島広島どっく建造 3,834 GT 4,999 DWT 平成 26 年 8 月竣工 船舶 1 第一浪速丸 船舶 1 第一浪速丸 その他 総トン数 (GT) 6

7 内航船の騒音実態調査 (4) 第一浪速丸 & 船舶 1の特徴 1 発電機と居住区の位置関係 居住区域 居住区域 排気管からの振動伝播を抑える 排気管 排気管 騒音源を居室から遠ざける 発電機 発電機 機関前方型 機関後方型 第一浪速丸 & 船舶 1 7

8 内航船の騒音実態調査 (5) 第一浪速丸 & 船舶 1の特徴 2 エンジンケーシング配置のパターン (Boat Deck) (Boat Deck) Engine Casing 居住区域 Engine Casing 居住区域 (Poop Deck) (Poop Deck) エンジンケーシング内からの騒音伝播が低減される Engine Casing 居住 事務区域 Engine Casing 居住 事務区域 Engine Casing 居住 事務区域 取巻型 分離型 第一浪速丸 & 船舶 1 8

9 内航船の騒音実態調査 (6) 第一浪速丸 & 船舶 1の特徴 3 エンジンルームと居室 公室配置 騒音規制値の厳しい居室は上層に配置 居住区域公室主機発電機 遮音された工作室 倉庫を公室の下に配置 居住区域公室主機発電機 空気伝播音透過型 空気伝播音遮断型 第一浪速丸 & 船舶 1 9

10 等価騒音レベル (db) 等価騒音レベル (db) 内航船の騒音実態調査 (7) 船内騒音計測データ ( 主機別 ) 主機別騒音レベル ( 居室 ) 総トン数 (GT) 2サイクル 4サイクル 規制値 主機別騒音レベル ( 公室 ) 総トン数 (GT) 2 サイクル主機と 4 サイクル主機の違いが居室 公室の等価騒音レベルに与える影響はみられない 2 サイクル 4 サイクル規制値 10

11 Janssen 法による騒音予測プログラム (1) 特徴 騒音計測結果を利用した経験的な予測手法 入力データの作成が比較的簡便 初期の計画段階でおおよその騒音レベルを推定できる 同型船の騒音レベルは ある程度の信頼性のもと予測できる 課題 日本中小型造船工業会 騒音対策部会 で作成した騒音予測プログラム 振動 音響伝達経路を厳密に想定していないため SEA 法等による詳細な検討も必要 本予測プログラムの想定外の騒音源の評価は別途必要 多様な船舶の騒音予測を精度良く推定できるようにするためには 数多くの計測を基にデータベースの充実が必要 11

12 Janssen 法による騒音予測プログラム (2) 騒音計測 ( 海上試運転 係留中船内発電機使用時 ) 音響域振動計測 ( 海上試運転 係留中船内発電機使用時 ) 音響透過損失計測 室内平均吸音率計測 居室内騒音計測 平均吸音率計測 振動計測 ( 上 : 主機 下 : 居室 ) 12

13 Janssen 法による騒音予測プログラム (3) 固体伝播音 空気伝播音 L ps ΔL v L pa IL TL L v TD 騒音源 L p0 L v0 空気伝搬音 : 音源から放射された騒音が仕切り壁 ( 床 天井 ) を透過して隣接区画に伝搬する 固体伝搬音 : 音源の振動が船体構造を伝搬して受音室の壁 ( 床 天井 ) 面の振動から音が放射される 参考 : 船舶の騒音とその低減方法,( 社 ) 日本中小型造船工業会 13

14 Janssen 法による騒音予測プログラム (4) L v デッキの振動速度レベル Lv 0 TD 振動源の振動速度レベル 振動伝達損失 各パラメータは実船計測結果等から設定することが必要 L vi L v IL L vwi i 番目の壁の振動速度レベル (i=1~6) i 番目の壁の挿入損失 デッキから i 番目の壁への伝達損失 i 番目の壁の面積 L psi L vi 10Log 10Log i 4S i A i 番目の壁からの固体伝播音 (i=1~6) i 番目の壁の音響放射効率 居室の吸音力 14

15 Janssen 法による騒音予測プログラム (5) TD( 振動伝達損失係数 ) の算出 TDME Cnn Cmm C0ME 居住区域 TDGE Cnn Cmm C0GE n m : 振動源から居室までのデッキ数 : 振動源から居室までのフレーム数 Cn Cm, C0 ME, C0GE 主機 発電機, :1/3オクターブバンドごとに与える振動伝達損失係数 15

16 Janssen 法による騒音予測プログラム (6) 空気伝搬音 L pa L 10Log S p0 A TL 居室の空気伝播音レベル音源室の騒音レベル仕切りの音響透過損失 L p 10Log 10 L ps 10 L pa 居室の騒音レベル 16

17 騒音対策の検討 (1) 対策の基本 1 騒音源の対策 2 伝達経路の対策 3 受音室の対策 特徴 1 特徴 2 空気伝播音については 透過損失の大きな材料による遮音 吸音材 吸音構造による吸音特徴 3 固体伝播音については 防振材による弾性支持 制振材による振動減衰 剛性の増加による振動振幅の減少 居室の配置 騒音源となる機器の配置 騒音源から続く管等の支持点の位置の検討 日本海事協会 船舶騒音防止指針 より 17

18 騒音対策の検討 (1) エンジンケーシング隣接割合を変更した時の騒音レベルの変化 船尾楼甲板 エンジンルーム エンジンケーシングと仮定 隣接割合を変化 荷役制御室兼荷役事務室 0% 50% 食堂 100% 娯楽室 食堂等価騒音レベル (db) 左壁 EC 隣接無し ( オリジナル ) 65.5 左壁 EC50% 隣接 66.1 左壁 100% 隣接

19 騒音対策の検討 (2) Poop Deck 床面とエンジンルームに接する割合を変更した時の騒音レベルの変化 船尾楼甲板 エンジンルーム 厨房 食堂床面とエンジンルーム隣接割合を変化 食堂 30% 荷役制御室兼荷役事務室 50% 娯楽室 100% 食堂等価騒音レベル (db) 食堂下 30%ER と隣接 ( オリジナル ) 65.5 食堂下 50%ER と隣接 66.6 食堂下 100%ER と隣接

20 騒音対策の検討 (3) 発電機を前方に移動させた時の騒音レベルの変化 居住区域 発電機 1FR づつ前方に 1FR Location 船長甲板端艇甲板船尾楼甲板 room オリジナル 等価騒音レベル (db) 発電機を 1FR 前に移動 発電機を 2FR 前に移動 発電機を 3FR 前に移動 船長執務室 二等航海士 甲板手 (C) 機関長寝室 食堂 娯楽室

21 まとめ 過去 3 ヵ年以上の内航船の船内騒音計測データを収集し 騒音コードの基準値から大きく乖離し 規制値を満足させることが困難船種を調査したところ 数多くの油タンカーが現時点 規制値を満足させることが困難であることがわかった 船内騒音レベルの低い油タンカーの特徴を分析したところ 以下の特徴が分かった 居住区は機関室と分離する 居室を上方のデッキに配置する 居室から騒音源を遠ざける 日本中小型造船工業会の騒音対策事業の中で作成した Janssen 法による騒音予測プログラムを利用して 内航船の騒音予測を行った 本予測プログラムを利用して 上記対策の感度解析を実施した その他対策について SEA 法による詳細な感度解析を実施する予定である 21

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