船舶设计：船舶等效和替代设计那些事儿
作者：海河海事局履约工作室沈家强。
从地中海海上高速公路、荷兰海上马车夫，到当今的载箱量超20000TEU的集装箱船运输，航运业随着时间而历久弥新。小编还在船上工作时，兴趣之一就是在驾驶台拿着望远镜观察每一艘过往的新奇类船舶，新加坡海峡的挖泥船、香港维多利亚港的豪华邮轮、视距外就被美军DSC@的航母战斗群......其结构布置都有不同于常规船舶的特点，抓捕着航海人的眼球。今天我们就从这里出发，和大家聊聊船舶等效（Equivalents）和替代设计(Alternatives)那点事儿。
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等效和替代设计概念从何而来？这还要从海事国际公约的成文方式谈起。目前，海事国际公约主要有两种框架结构，一是条文法，公约各章节条款对船舶安全技术标准进行详细而具体的规定，如救生艇筏需要配备多少、安装在什么位置等等，如SOLAS、MARPOL；二是基于目标型公约，也是近年来越来越被广泛采用的方式，公约只规定了目标和功能性要求，而对具体实施路径不加具体限定，如Polar Code。
回到我们开头所提的问题，正是由于SOLAS公约为条文法，各章节条款对船舶安全技术标准都进行了具体规定，而这些规定又是基于当时的航海实践认知、技术发展和船舶装备工艺水平而制定的，所以条文法在一定程度上也限制了船舶新的设计、新材料或新装备的试验和应用。考虑到条文法的限制，SOLAS公约制定了等效和替代设计布置的灵活处理机制，鼓励行业创新和技术应用。
随我们一起打开SOLAS I章第5条：
SOLAS公约要求船上所应装设或配备的装置、材料、设备或器具，主管机关可准许该船上装设或配备任何其他的替代装置、材料、设备或器具，但应通过试验或其他方法加以证明，这些装置至少与本公约的要求具有同等效能。同时，船旗国主管机关应将相关信息报告提交至IMO，以便其他成员国了解掌握信息，有兴趣的小伙伴可以去IMO GISIS 查看具体信息。
关于替代设计和布置，SOLAS II-2章第17条、SOLAS III章第38条和SOLAS XIV章I-B部分第4条等公约条款引入了此概念。随着造船技术的发展和设计理念的创新，替代设计和布置在各类客船、核能发电平台、海洋工程支持船等船舶设计中得到越来越广泛的应用。替代设计和布置是一种基于目标的船舶设计方法，通过风险分析，设计者可提出符合目标和功能要求并能有效控制风险的新颖设计，从而在与规定性要求具有同等安全水平下得到最优化的设计方案和最合理的安全保护。
综上，按照小编的理解，等效是针对船舶装设的设备、材料或器具等，属于船舶从属构成；替代设计和布置则针对于船舶本身结构建造，属于船舶主体的创新设计变化。等效和替代设计可能导致船舶配备的装置、材料或设备，甚至整个船型都与公约的条款规定相背离，但需要强调的是，等效和替代设计制度决不意味着可以不遵守或者降低公约规定的船舶安全技术标准。为此，各国主管机关都制定了严格的等效和替代设计审批制度，并基于安全风险评估的方法，将等效和替代设计与公约规定的安全标准进行对比分析，客观评估是否满足公约要求。想深入了解的朋友可查阅 MSC/Circ.1002、 MSC.1/Circ.1212、Resolution MEPC.110(49)及MSC.1-Circ.1455等IMO文件。我国《中国籍船舶等效、免除管理暂行规定》规定船舶设计单位或船东申请等效至少应提交以下材料：
1. 申请书；
2. 船舶概况：船名、主要尺度、船舶结构、主要设备、航区等；
3. 申请采取等效措施的装置、材料、设施或设备、器具，或者型式；
4. 申请等效所依据的公约、法规、规定的名称及其具体条款内容；
5. 对等效措施的技术分析；
6. 业已通过试验或其他方法验证等效措施至少与公约或法规、规定所要求的具有同等效能的证明。对获得等效批准的船舶，现场检验部门对其进行的检验完成后，应在证书上给予特别注明。
等效案例：以海上避碰规则附录I-3.1“号灯的水平位置和间距”为例，规则条款规定“当机动船按规定有两盏桅灯时，两灯之间的水平距离应不小于船长的一半，但不必大于 100 米。前桅灯应安置在离船首不大于船长的四分之一处。” 在特种船舶设计建造中，如工程船、海上供应船等，由于其特殊的结构设计和船型布置，常常无法满足规则关于船舶2盏桅灯水平距离的要求，此时可依据等效条款，对船舶航行灯布置进行相应的替代。
替代设计和布置案例：某型豪华邮轮，布置有跨越两层甲板大型宴会厅，同时单层甲板的展开面积大（长度为60m），同一时间就餐时厅内人员密集（约1700人）。根据SOLAS公约II-2章对主竖区的定义，主竖区在任何一层甲板上的平均长度和宽度一般不超过40m。且根据SOLAS公约II-2章第9.2.2.1.2条规定，主竖区在总面积不大于1600m2的情况下，其长度和宽度最大可延伸至48m。很显然，此大型宴会厅60m的长度突破了SOLAS公约规定的主竖区最大长度48m的规定。对此，根据SOLAS公约II-2章17条，允许偏离现有强制性消防安全规定性要求的设计，只要这种设计同基于IMO规定性要求的设计相比，具有等效的安全水平。这为豪华邮轮的设计能够突破消防安全的限制提供了可能和技术路线。
今天，越来越多新颖的船舶设计思路涌现出来，尤其是水上无人船的发展，IMO正着眼于其不同的自动化等级，梳理制定不同的对应措施，而等效和替代设计就是重要的方式之一。小编相信我们的船舶工业将越来越强大，不仅造船订单数位居世界前列，高附加值船型的占比也将越来越高。
“等效”、“替代设计和布置”、“免除”及“令主管机关满意”等都是IMO成员国审核的重点，别忘了点“在看”关注我们，工作室将继续和大家分享成员国审核知识和要点，也欢迎大家给我们补充、指正！
参考文献：
1.MSC.1-Circ.1455 《GUIDELINES FOR THE APPROVAL OF ALTERNATIVES AND EQUIVALENTS AS PROVIDED FOR IN VARIOUS IMO INSTRUMENTS》。
2.中国船级社《2019年船舶替代设计和布置应用指南》。
文章来源：海河海事
