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

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

内航船舶(SES)技術セミナー 1

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 内航船舶(SES)技術セミナー

調査概要

3 内航船舶(SES)技術セミナー 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。

調査した内航船舶一覧 (1,600GT以上)

内航船の騒音実態調査

(1)

船種 GT 船種 GT 1 旅客兼自動車運搬 8,100 15 油送船(黒） 3,566 2 旅客兼自動車運搬 2,949 16 油送船（白） 3,832 3 旅客兼自動車運搬 2,538 17 油送船（白） 3,854 4 一般貨物船 4,429 18 油送船（白） 3,848 5 セメント 3,610 19 油送船（黒） 3,534 6 セメント 5,413 20 油送船（白、黒） 3,694 7 セメント 5,830 21 油送船（黒） 3,587 8 セメント 5,082 22 油送船（白） 3,736 9 RORO 16,709 23 油送船（白） 2,009 10 RORO 11,483 24 油送船（黒、白） 4,052 11 SES 4,675 25 油送船（黒） 3,559 12 SES 5,730 26 油送船（白） 3,834 13 SES 5,730 27 油兼ケミカル 3,811 14 SES 5,681 4 内航船舶(SES)技術セミナー

内航船の騒音実態調査(2) 5 内航船舶(SES)技術セミナー 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 等 価 騒 音 レ ベ ル (dB) 総トン数 (GT) 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 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 等 価 騒 音 レ ベ ル (dB) 総トン数 (GT) 船種別騒音レベル（公室） 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 規制値を超える油送船が数多 くあることがわかる。 船内騒音計測データ（船種別）

内航船の騒音実態調査

(3)

6 内航船舶(SES)技術セミナー 0 10 20 30 40 50 60 70 80 3200 3300 3400 3500 3600 3700 3800 3900 4000 4100 4200 等価 騒音 レ ベル (d B) 総トン数 (GT) 油送船対策別（居室） 船舶１ 第一浪速丸 その他 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 3200 3300 3400 3500 3600 3700 3800 3900 4000 4100 4200 等価騒音レ ベ ル (d B) 総トン数 (GT) 油送船対策別（居室以外） 船舶１ 第一浪速丸 その他 規制値 規制値 船内騒音計測データ（油送船） 第一浪速丸 第一浪速丸 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 船舶１

発電機 居住区域 機関前方型 排気管 発電機 居住区域 機関後方型 排気管 発電機と居住区の位置関係 7

内航船の騒音実態調査

(4)

第一浪速丸＆船舶１の特徴１ 第一浪速丸＆船舶１ 内航船舶(SES)技術セミナー 騒音源を居室から遠ざける 排気管からの振動伝播を抑える

エンジンケーシング配置のパターン 8

内航船の騒音実態調査

(5)

第一浪速丸＆船舶１の特徴２ Engine Casing Engine Casing 居住・事務 区域 居住・事務 区域 Engine Casing 居住区域 (Boat Deck) (Poop Deck) Engine Casing 居住・事務_区域 Engine Casing 居住区域 (Boat Deck) (Poop Deck) 分離型 取巻型 取巻型 分離型 第一浪速丸＆船舶１ 内航船舶(SES)技術セミナー エンジンケーシング内からの騒音伝播が 低減される。

エンジンルームと居室・公室配置 9 公室 発電機 主機 発電機 居住区域 公室 主機 空気伝播音透過型 空気伝播音遮断型 居住区域

内航船の騒音実態調査

(6)

第一浪速丸＆船舶１の特徴３ 第一浪速丸＆船舶１ 内航船舶(SES)技術セミナー 遮音された工作室・倉庫を 公室の下に配置 騒音規制値の厳しい居室は上層に配置

内航船の騒音実態調査

(7)

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 等価騒音レ ベ ル (d B) 総トン数 (GT) 主機別騒音レベル（居室） ２サイクル ４サイクル 規制値 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 等価騒音レ ベ ル (d B) 総トン数 (GT) 主機別騒音レベル（公室） ２サイクル ４サイクル 規制値 10 内航船舶(SES)技術セミナー 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。 船内騒音計測データ（主機別）

 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】  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 【特徴】

Janssen法による騒音予測プログラム(1)

11 内航船舶(SES)技術セミナー 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

Janssen法による騒音予測プログラム(2)

12  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 振動計測（上：主機、下：居室） 平均吸音率計測 内航船舶(SES)技術セミナー

固体伝播音 騒音源 L_pa TL L_p0 L_v0 TD L_v L_ps IL ΔL_v 空気伝播音 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

Janssen法による騒音予測プログラム(3)

13 内航船舶(SES)技術セミナー

Janssen法による騒音予測プログラム(4)

TD

L

L

_v



_v0



vw i v vi

L

IL

L

L









デッキの振動 速度レベル 振動源の振動 速度レベル 振動伝達損失 デッキからi番目の壁 への伝達損失 i番目の壁の 挿入損失 i番目の壁の振動速度 レベル(i=1～6) 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。

A

S

Log

Log

L

L

i i vi psi

4

10

10









居室の吸音力 i番目の壁の面積 i番目の壁の 音響放射効率 i番目の壁から の固体伝播音 (i=1～6) 14 内航船舶(SES)技術セミナー

Janssen法による騒音予測プログラム(5)

GE m n GE

C

n

C

m

C

TD







₀ ME m n ME

C

n

C

m

C

TD







₀

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 GE ME m n

C

C

C

C

,

,

₀

,

₀ ：1/3オクターブバンドごとに与える振動伝達 損失係数 TD(振動伝達損失係数）の算出 15 内航船舶(SES)技術セミナー 発電機 主機 居住区域

空気伝搬音

TL

A

S

Log

L

L

_pa



_p0



10



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 居室の騒音レベル

Janssen法による騒音予測プログラム(6)

16 内航船舶(SES)技術セミナー



10 10



10

10

10

Lps Lpa p

Log

L





騒音対策の検討(1)

17  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  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 対策の基本 内航船舶(SES)技術セミナー 日本海事協会「船舶騒音防止指針」より 特徴３ ① 騒音源の対策 ② 伝達経路の対策 ③ 受音室の対策 特徴２ 特徴１

食堂

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 18 内航船舶(SES)技術セミナー 船尾楼甲板 娯楽室 荷役制御室 兼 荷役事務室 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 66.7 100% 50% 0% 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

娯楽室 100% 50%

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 19 内航船舶(SES)技術セミナー 船尾楼甲板 エンジン ルーム 厨房 荷役制御室 兼 荷役事務室 30% 食堂 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 68.6 食堂床面と エンジンルーム 隣接割合を変化

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 20 内航船舶(SES)技術セミナー 発電機 居住区域 オリジナル 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 54.4 54.6 54.8 55.1 二等航海士 52.8 53.0 53.2 53.5 甲板手（Ｃ） 58.1 58.3 58.6 58.8 機関長寝室 55.5 55.7 56.0 56.2 食堂 65.5 65.6 65.8 65.9 娯楽室 59.5 59.7 59.9 60.1 船長甲板 端艇甲板 船尾楼甲板 等価騒音レベル (dB) Location room 1FR 1FRづつ前方に

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 内航船舶(SES)技術セミナー