Miten äänieristysratkaisut vaikuttavat laivan kustannuksiin ja suorituskykyyn? Tutkimus osoittaa, että luokituslaitoksen vaatimusten mukainen melunhallinta voi merkittävästi lisätä laivan ääneneristysmassan painoa ja kustannuksia, mutta parantaa matkustusmukavuutta ja vaikuttaa aluksen energiatehokkuuteen.

Tutkimuksessa tarkasteltiin risteilyaluksen Mein Schiff 7 eristysratkaisuja. DNV Comfort Class- ja IMO-määräykset asettavat vaatimuksia melunhallinnalle, mutta niiden vaikutukset laivan rakenteellisiin ominaisuuksiin vaihtelevat huomattavasti. IMO:n säännöt pätevät lähes kaikkiin aluksiin, mutta sen asettamat vaatimukset meluasioissa koskevat erityisesti miehistötiloja.

Risteilyaluksissa on kiinnitettävä huomiota ihmisten aiheuttamaan meluun, sekä yökerhojen, baarien, ravintoloiden sekä teatterin viihdejärjestelmistä kantautuvaan ääneen, unohtamatta koneiston ja esimerkiksi LVI-järjestelmien aiheuttamaa melua. Risteilyalusta ei voitaisi rakentaa pelkästään IMO:n asettamien vaatimusten mukaan.

Risteilyaluksen melunhallinta vaikuttaa laajasti teknisiin ratkaisuihin yleisjärjestelystä aina laitevalintoihin ja sisustuksen konstruktioratkaisuihin saakka. Voimakkaat äänilähteet ja hiljaisuutta edellyttävät tilat pyritään sijoittamaan eri osiin laivaa. Askeleiden aiheuttaman äänen syntymistä voidaan vähentää vaikkapa lattiamateriaalien valinnoilla.

Alla kuvassa tutkimuksen mallilaiva Mein Schiff 7.

Keskeisiä ääneneristysratkaisuja ovat:

• Kelluvat lattiat
• Viskoelastinen vaimennus
• Eristys- ja vinyylimateriaalit
• Melukattorakenteet
• Tilojen sijoittelu

Tutkimusmenetelmät

Tutkimuksessa vertailtiin työtä varten laadittua melunhallintasuunnitelmaa jo olemassa olevaan suunnitelmaan, jonka mukaisesti laiva on rakennettu. Vertailun perusteella suorittettiin laskelmia, joista määritettiin hinta- ja painoerot eristysten välillä. Tutkimus eteni tästä laivan painopisteen muutosten tarkasteluun aluksen NAPA-mallista. Lopuksi, kun IMO:n ja DNV Comfort Class mukaisen eristyksen painoerot olivat tiedossa, laskettiin vaikutukset aluksen propulsion energiatehokkuuteen, aluksen nopeuden ja propulsiotehon pysyessä samana.

Tutkimuksen tuloksia

Hinta ja paino– mukavuuden ja kustannusten välinen suhde

Tutkimuksen tulokset osoittivat, että DNV Comfort Class mukainen ääneneristys nosti laivan ääneneristyksen kustannuksia merkittävästi. Sen kustannukset olivat noin viisinkertaiset IMO:n mukaiseen eristykseen verrattuna. Lähes sama vaikutus oli myös ääneneristyksen massaan. IMO:n mukaisen eristyksen paino oli noin neljä kertaa alhaisempi.

Painopisteen vaikutus vakauteen

Painopisteen muutos arvioitiin NAPA-mallilla. Painopisteen siirtymä Z-akselilla oli alle yhden prosentin, mikä osoitti, että eristysratkaisuilla ei ollut merkittävää vaikutusta aluksen vakauteen.

Propulsion energiatehokkuus

IMO:n vaatimusten mukainen eristysmassa vähensi laivan propulsion energiatehokkuutta amiraaliyhtälön mukaan, noin yhden prosentin verran, kun propulsioteho ja nopeus pysyivät samana. Vaikka aluksen uppoumaa on kevennetty, propulsion hyötysuhde suhteessa uppoumaan on hieman heikentynyt. Kuitenkin kokonaispropulsiotehon lasku on vähentänyt absoluuttista polttoaineenkulutusta, mikä on energiataloudellisuuden kannalta keskeinen tavoite.

Tasapainoilua mukavuuden ja kustannusten välillä

Tulokset osoittivat, että IMO:n mukainen eristys tarjosi kustannustehokkaan ratkaisun ilman merkittäviä vaikutuksia laivan suorituskykyyn. Toisaalta sen heikompi ääneneristyskyky voisi vähentää vetovoimaisuutta matkustajien mielestä. DNV Comfort Class mukainen eristys paransi matkustusmukavuutta, mutta lisäsi sekä kustannuksia että painoa. Laivan ääneneristys onkin kompromissi kustannusten, sääntöjen ja matkustajien viihtyvyyden välillä.

Lähde:

Hotti, M. 2025. Comfort-luokan äänieristyksen vaikutus laivan hintaan, painoon, painopisteeseen sekä propulsion energiatehokkuuteen : Meyer Turku Oy – Theseus, Turun ammattikorkeakoulun opinnäytetyö.