船舶照明设计中的若干注意问题

王 进 何 涛

（泰州口岸船舶有限公司 泰州225321）

引 言

船舶的正常运行和船员的日常生活工作离不开船舶自身的照明系统。船东以及船级社对于船舶的照明一直是比较关注。虽然照明系统看上去简单，实际上是比较琐碎的。设计阶段或多或少出现的遗漏或缺失，可能会在船舶建造过程中返工，严重的甚至有可能导致船舶运营过程中发生事故。

1 规范对照明系统的要求

1.1 救生艇/筏下水区域的照明要求

救生艇、救生筏作为旅客船员最后的逃生工具，其重要性不需多述。因此，我们在安装有抛落艇、救生艇、救生筏的这些处所布置了足够多的正常照明和应急照明，同时为增加这些区域的照明，还安装了一定数量来自应急电源的投光灯。

首部救生筏比较特殊，因为它是否属于集合与登乘点尚认识不一，但作为救生设备，其应有良好的照明。所以，一般在救生筏上方（或附近）设置应急照明灯，同时两舷也需布置AC 220 V水面照明。首楼甲板应急照明典型布置见图1，图中DC 24 V照明非强制要求。

另外需注意，根据钢质海船入级规范第4分册第4篇第2章2.7.3.5要求：除驾驶室和救生艇、筏存放处舷外的应急照明灯外，在本章2.2.2.1（1）和2.2.3.1（2）规定处所的应急照明电路内不应装设就地开关［1］。

1.2 舵机间、CO2室应急照明要求

“SOLAS Chapter II-1， Part D 部分 第 43 条 货船应急电源 2.2”对下列处所供电18 h的应急照明要求：

（1）所有服务和居住处所的走廊、梯道和出入口、载人电梯及其围阱；

（2）机器处所和主发电站，包括它们的控制位置；

（3）所有控制站、机器控制室和每一主配电板及应急配电板处；

（4）储藏消防员装备的所有处所；

（5）操舵装置处；

（6）本条2.5所指的消防泵、喷水泵（若设有）和应急舱底泵（若设有）及其电动机起动位置；

（7）在2002年7月1日以后建造液货船的所有货泵舱内［2］。

规范对上述处所的应急照明作了明确的要求。照明布置和生产设计时未结合处所的实际布置，认为只需在规定处所安装应急照明灯即可，而忽视了灯具安装位置是否合理。本公司建造的某杂货船在报验照明时曾出现此类问题。

现场船检提出：舵机间和二氧化碳室照明需要移位。理由是：控制箱操作位置没有良好的照明。

经现场检查：操舵装置上方的应急照明灯偏离正上方，造成观察舵角刻度的光线不足；CO2室控制箱附近安装的为正常照明灯，如果正常照明电源出现故障，控制箱操作区域的照度将会不足。

规范虽然没有明确这些地方应急照明灯具的具体安装位置，但重要设备操作地方的应急照明是PSC官员重点检查的地方，船东和船检对此往往也较为关注。所以我们在已经安装完工的情况下将灯座位置进行移位和调整。

图1 某集装箱船首楼甲板应急照明布置

1.3 照明分电箱布置要求

“SOLAS Chapter II-1，Part D电气装置第41条 主电源和照明系统”中列出如下要求：

●2.2主照明系统的布置应在主电源、相关的变换设备（如设有）、主配电板和主照明配电板所在处所发生火灾或其他事故时，不会导致第42.2.1和42.2.2条或第43.2.1、43.2.2和43.2.3条所要求的应急照明系统失效。

●2.3应急照明系统的布置应在应急电源、相关的变换设备（如设有）、应急配电板和应急照明配电板所在处所发生火灾或其他事故时，不会导致本条要求的主照明系统失效［2］。

由此可见，为同一区域服务的正常照明分电箱和应急照明分电箱不能布置在同一处所内。此问题最容易出现在驾控台内的室外灯照明分电箱的布置，室外灯的正常照明分电箱和应急照明分电箱要分别布置在驾控台的两侧。

1.4 照明分路开关容量要求

“IEC 92-201：1994”中11.2部分对照明分路开关容量的选择表述为：照明分电箱引出的任一分路，额定电流不能超过16 A，并且累积负载不能超过设定电流值的80%，以保护电器件；任一照明分路，除要求额定电流不能超过16 A外，照明点的数量不能超过24点。［3］

设计阶段需要注意所选电灯具的启动电流参数。以GYZ-450荧光高压汞灯为例，工作电流为2.2 A。而这种电灯的启动电流为额定工作电流的2～2.5倍。根据计算可知，单个分路同时最多能连接2盏上述汞灯。如果超过2盏，启动分路照明的时候开关易跳断。

1.5 关于灯和插座在同一分路问题

在“IEC 92-201：1994”中提到：

●11.2.2 生活区域照明分路尽可能包括插座，每个插座等同于两个照明点。

●12.1便携式灯和室内小电气使用的插座，如11.2所述，可以连成单独分路［3］。

所以在设计时应注意：生活区内除个别外，插座一般是由独立分路供电。生活区以外的插座必须连接至独立的电路。

1.6 关于照明能否有加热器问题

有时我们认为功率不大的加热器接在照明分路上，只要容量没有超过16 A应该没有问题，但是在“IEC 92-201：1994”中明确规定：

●11.2 除小型厨房设备（例如：烤箱，搅拌器，咖啡机），小型杂用电机（例如：台扇和房间风扇，冰箱），熨斗或类似电器外，照明分路不能向加热器供电。

●11.3 加热器为单独分路。每个加热器应连接单独分路，如果10个小加热器累积电流不超过16 A，可以一起连接至同一分路［3］。

实船设计中需要设计专门有电力分电箱向加热器馈电，同时该分电箱需带漏电监测用于漏电保护。

1.7 ISPS规定对照明的要求

ISPS即国际船舶和港口设施安保规定，是2002年12月在伦敦召开的国际海事组织海上保安外交大会通过，于2004年7月1日正式生效。这项规则是《1978年国际海上人命安全公约》针对船舶、港口、港口国政府机构对于最低安全一项的修正案。

主管机关制定并发布船舶所在区域可能发生或正在发生的保安事件的风险级别进行划分，以便船舶根据保安等级采取相应的保安措施。保安等级分为三级。其中属于保安最高级别的保安三级对照明的要求是：在不影响航行安全的前提下要保持有关部位的足够照明，如有可疑船舶向本船接近时候，必要时使用探照灯进行照射并向其发出声光警告［4］。

目前船上现有的照明对甲板考虑得较多，对船舶周围区域考虑得较少，只在救生设备入水处才有要求。而且大多数船舶首尾照明不足，船体悬伸部分造成水面较大的阴影，而这些地方恰巧有非法登船通道（如锚链缆绳等）和舵桨等重要设备。

所以在照明设计时，需要考虑在船首部锚链舱附近、舵桨上方船体部分增设固定灯架，在支架附近适当位置增设开关插座。这样，当安保级别上升时，便可接通移动电源（临时照明），增加这些处所的照明，以加强对船舶周围的监控。

1.8 灯具与风机连锁要求

有些船在照明设计时要求灯具与风机连锁。“SOLAS Chapter II-2，Part B部分 火灾和爆炸的防止”中的第4条便有相关要求：

●5.10.1在液货船上：

除应急照明外，液货泵舱的照明应与通风连锁，使开启照明时开启通风。通风系统失灵不应使照明熄灭［2］。

类似的特殊规定在设计时比较容易忽视，需在后续设计工作中加以重视。

2 照明设计过程中注意事项

2.1 灯点的布置

大多数船舶的舱室布置比较规范，长期以来对一般舱室灯点的布置，往往凭借以前的经验。但是，随着科技的进步，船东对照明的要求以及船厂的转型升级，对照明灯点的布置也应有科学依据，不能那么“随意”处置。现以某杂货船集控室照明为例，说明灯点的布置设计。

2.1.1 照度计算

船舶照度计算常采用的方法有：

（1）利用系数法；

（2）比功率法；

（3）逐点法。

我们采用比功率法（比功率法是根据各舱室的最低照度要求，选择其单位面积所需的功率数值，即比功率值；再根据舱室面积计算舱室所需照明灯泡的总功率；然后结合舱室的具体布置情况确定照明灯具的型式和数量及每个灯的功率的方法）计算方法［5］，见式（1）。

式中：P为所需灯具总功率，W；WS为比功率值，W·m-2；S为舱室面积，m2。经查，该集控室的面积为60 m2。

根据《有关国家照度标准参考表》选用美国照明工程学学会（ IES）推荐值，集控室照度为200 lx。

根据《不同最低照度的单位面积功率值》查得在200 lx照度下，集控室嵌入式荧光灯所需比功率值9.5 W·m-2。那么，所需总功率P=WS·S=60×9.5 = 570 W。

2.1.2 灯具选择

该船集控室选用嵌入式荧光灯，单个灯功率为40 W，根据2.1.1结合集控室布置，我们选择14盏灯。如果将各舱室计算结果汇总成表，就成为比功率法的照度计算书。

2.1.3 灯点布置

正常照明灯与应急照明灯进行交错布置，最终施工图见图2。

图2 集控室照明布置

2.2 照明电缆长度与电压降关系

由于照明分电箱引出的任一分路，额定电流不能超过16 A，照明点的数量不能超过24点。根据交联聚乙烯绝缘电缆的电流定额表，查得标称截面为1.5 mm2的二芯电缆最大连续工作电流为17A。故一般选用CJ85/SC 2×1.5 mm2型号的照明电缆即可满足要求。

但是，根据中国船级社钢质海船入级与建造规范的规定，当电缆在正常工作条件下承载最大电流时从主配电板或应急配电板的汇流排到任何安装点的电压降，应不超过额定电压的6%［6］。所以，我们选择照明电缆型号时候应将电缆的长度和电压降考虑进去。

现以《江苏远洋东泽电缆股份有限公司 IE 60092-3 系列标准船用及海工电缆》CJ85/SC 2×1.5 mm2电缆为例计算电缆长度临界值。

式中：R20℃为20℃ 时的电缆芯线电阻，ohm/km；K为 温度系数R85℃/R20℃=1.256；P为载功率 ，kW；L为电缆长度， m；U为电压，V；为电压降 ，%。

查表R20℃为20℃时的2×1.5 mm2电缆芯线电阻为 12.2 ohm/km［7］；P设定 1.44 kW（取单个灯60 W，24个点的负载为1.44 kW）；电压U为220 V；选择6% 。

计算得L=170 m，即设计时，如果从配电板至灯照明电缆累计长度超过170 m的话，就要引起注意，单独计算并确定电缆型号是否满足要求。否则，容易出现因压降过大导致的发光暗淡或灯具故障等问题。

2.3 电缆敷设的便利性

在照明系统设计的时候还需要考虑电缆路径，只有选择最佳路径才能少走“弯路”、提高电缆敷设的便利性，同时在设计阶段控制成本。现以某杂货船第一货舱舷侧投光灯为例作简要说明，参见图3。

图3 某船第一货舱两舷侧投光灯

图3 中：方案1虽然也能实现第一货舱投光灯的照明要求，但是查阅主干电缆走向图可知6L7-2A，6L7-2B不能直接跨过第一货舱，需要绕回左舷边空舱，再向右舷边空舱敷设。如此，电缆的长度则需增加170多米，再考虑电压降，还需要加大电缆型号。

反观方案2，不仅减少使用电缆170多米，同时还避免改用更大电缆，减少使用1个接线盒。所以最终优先选用方案2。

2.4 危险处所扩展区域灯具的选择

根据常规设计，船舶内都有危险处所。这些地方的灯具对防爆等级是有具体的要求，我们普遍会按照高要求配置。但是，有些特殊地方往往容易被我们忽视或遗漏，如下文描述部分：

装载危险货物的货舱露天甲板上，自然通风开口（进风口和出风口）周围1 m之内（2区），或强制通风出风口周围3 m之内（2区），必须符合2区的要求。且必须注意其温度等级不得超过T3或200℃。这些地方规定的电气设备和2区一样使用防爆安全型设备。特别是如下几点：

（1）装载危险品的货舱的舱盖百叶窗周围1 m之内；

（2）装载危险品的货舱烟雾探测系统的抽风机出口3 m 之内；

（3）安装有电解式压载水处理装置系统的出风口3 m之内。

2.5 机舱视流镜旁的照明特殊要求

在对某散货船在报检照明过程中，船东提出在机舱视流镜后面增加照明灯。公司便在视流镜的上方安装1盏白炽灯进行照明。规范中表述为“溢流管上应装设具有良好照明的观察器”，我们认为现场布置是满足要求的。船东坚持要求整改并给出如下解释：在实践中，视流镜一般用于油路，长时间使用透明镜内壁容易形成黑膜，如果不在视流镜后面加灯，以后将不容易观察。

虽然以前未遇到类似问题，但是船东的解释还是引起了我们的重视和反省。最后，船厂采取如下修改方案：在视流镜上方用卡箍引出1盏白炽灯，使灯平行于视流镜，用于视流镜后的照明。

因为是在施工后期修改，故最大的困难还是电缆的重新敷设。由此也提醒大家在前期设计时就应考虑船东的实际情况，进行合理布置。

3 结 语

本文对本公司常规船舶设计和建造过程中出现具有代表性的照明问题进行逐条分析和介绍，归纳以下主要结论：

（1）照明设计过程中，要能尽量从船东、船员生活的舒适性和工作的安全性方面多考虑，做到人性化设计。

（2）船舶规范较多，但是对于单体船舶所适用的规范基本在规格书中都有明确要求，对于照明系统相关要求需进行充分了解，不能盲目相信经验。

（3）船舶的照明设计离不开规格书的框架，规格书中对于系统的要求需先进行梳理，并在设计过程中尽量满足。对于规格书中的特殊要求，若发现经过努力仍然难以满足的，需与船东敞开沟通，寻求理解，签得备忘。

（4）在目前的造船形势下，努力节约造船成本也是设计过程中需要考虑的事项，应充分认识到，照明系统是大有可为的。