国内外项目管理现状及发展趋势(精)

第一篇：国内外项目管理现状及发展趋势(精)

国内外项目管理现状及发展趋势

在人类跨入21世纪的今天,世界经济已开始进入知识经济时代,也就是把知识转化为效益的经济时代。而项目管理正是实现这种转化的重要方法和手段。所以,项目管理作为管理科学的最新分支,无论在研究还是在应用方面都正在迅速发展。为使有兴趣于项目管理者了解当前国内外项目管理现状和发展趋势,特综合编写此文,以供大家参考。

1何为项目与项目管理

所谓项目是指为创造唯一的产品或服务而进行的临时性活动。这里的“临时”是指每一个项目都有明确的始点和终点,而“唯一”是指其产品或服务在一些识别方法上与其他项目的产品或服务都有不同。

而项目和管理则是指将相关的知识、技能、方法和技术应用于项目活动以满足项目要求。项目是由过程构成的,项目管理属于典型的过程管理,可以通过过程,如启始过程、策划过程、执行过程、控制过程和结束过程来完成项目管理。

2项目管理发展历史与阶段划分

项目管理的历史最早起源于美国,二战期间美国研制原子弹的曼哈顿计划和20世纪60年代的阿波罗登月计划最早采用了项目管理方法并取得了成功,由此而风靡全球。20世纪80年代以后,随着信息时代的到来,项目管理得到了广泛的应用。目前在美国白宫的行政办公室、世界银行、IBM、ABB、摩托罗拉、诺基亚等核心部门都采用项目管理。

我国项目管理的实践起步较晚,20世纪70年代,通过13套大化肥的引进,我们对西方公司的项目管理,特别是设计管理模式有了初步的认识,80年代通过世界银行贷款项目,如1984年的鲁布革水电站项目,开始实行项目管理,到90年代初开始倡导创建国际型工程公司,直到后来推行项目法人负责制、建设监理制和招标制等对项目管理的发展起了很大的促进作用。但与国际先进的项目管理水平相比差距仍然很大，比如:项目管理作为管理科学的一个分支,在我国教委1997年新修订的学科目录中还没有列入。等等。

随着项目管理方法的应用和发展,对项目管理本身的研究也越来越深入。根据项目管理的发展历史和研究成果,项目管理专家们把项目管理划分为两个阶段:20世纪80年代之前称为传统的项目管理阶段,80年代以后称之为现代项目管理阶段。

3项目管理主要研究机构

目前,国际上研究项目管理的机构主要有两大体系:一个是以欧洲为首的“国际项目管理协会”,另一个是以美国为首的“美国项目管理学会”。他们为推动国际项目管理的现代化都做了卓有成效的工作。

国际项目管理协会(InternationalProjectManagementA ssociation,缩写为IPMA于1965年在瑞士注册,属非盈利性组织。1967年由其主持在维也纳召开第一届国际会议,项目管理从那时起即作为一门学科而不断发展。其主要成员是各国的项目管理协会,目前,有28个国家组织为其正式成员,代表着世界2万多名会员,正式成员组织中的个人成员可自动地成为该协会的个人会员。IPMA负责协调国际间具有共性的项目管理的需求,并提供范围广泛的产品和服务,包括研究与发展、培训和教育、标准和认证以及举办各种研讨会。

美国项目管理学会(ProjectManagementInstitute,缩写为P MI,成立于1969年,是国际项目管理领域处于领先地位的非盈利性专业协会。负责建立项目管理标准、提供学术交流、教育程序和专业认证等服务。它的成员主要以企业、大学和研究机构的专家为主,现有会员已超过7万。

中国项目管理协会作为我国唯一的全国性、跨行业的非盈利性学会组织,在1991年才成立。其全名为“中国优选法统筹法与经济数学研究会项目管理委员”(简称“项目管理学会”英文名称“ProjectManagementResearchCommittee,C

hina,缩写PMRC或PMRCC,挂靠在西北工业大学。其主管部门是我国著名数学家华罗庚教授创建的中国优选法统筹法与经济数学研究会(挂靠在中国科学院科

技政策与管理科学研究所。PMRC目前会员已遍布全国29个省、市、自治区。其主要从事项目管理的推广应用、项目管理学科的建设与发展以及国内、国际间的沟通与交流。其编有内部刊物《项目管理》。PMRC是IPMA的成员组织。

另外,国内的研究机构还有北京中科项目管理研究所,其与国家经贸委经济干部培训中心联合在IN TERNET上建有“中国项目管理网”,集中科院、有关大学的项目管理专家、教授和成绩卓越的项目管理高级工程师一起,旨在推动中国项目管理水平的迅速提高。

4项目管理主要研究成果

国内外有关项目管理研究机构自上个世纪60年代开始的对管理项目的深入研究至今已取得丰硕的成果,如: PMI于1983年8月在项目管理杂志上发表了有关项目管理研究的第一份特别报告,以此为基础,经过4年的继续研究,于1987年8月正式出版了题为“TheProjectMana gementBodyofKnowledge”(PMBOK(项目管理知识体系的独一无二的项目管理文件。1996年,PMI出版了代替1987年的“PMBOK”并更名为“AG uidetoTheProjectManagementBodyofKnowled ge”(PMBOKGUIDE(项目管理知识体系指南作为项目管理标准。目前,该标准已升至2000版,即“PMBOKGUIDE2000”并已于2001年3月27日被批准为美国国家标准(ANS,标准号为ANSI/PMI99-001-2000。

国际标准化组织(TheInternationalOrganizationforS tandardization-ISO以PMI1996版的“PMBOKGUIDE”为基础,于1997年12月15日颁布了项目管理国际标准ISO10006,其属于ISO9000族标准中的一员。

中国化学工程总公司自上世纪90年代初开始,在建设部和原化工部的领导和支持下,以国际通用的项目管理原理为基础,组织专家自主开发完成了中国人自己的“工程项目综合管理系统IPMS”,此系统于1996年正式完成,1998年进行了修订并由化学工业出版社正式出版发行。此系统包括三大部分,即“工程项目管理实用手册

PMM”、“工程项目管理基础数据PMD”和“工程项目管理软件PMS”。其中PMS已升至2000版。

随着IT技术的飞速发展,项目管理软件的研究开发亦取得了巨大成果,如: 美国PRIMAVERA公司的PRIMAVERAPROJECTPLAN,即3P或P3软件,在西方发达国家普遍采用,并已引入我国,在著名的小浪底工程和我公司总承包的中阿化肥有限公司60万t/aNPK二期工程等项目中都有采用。

微软公司的“PROJECT2000”项目管理软件在我国不少项目管理和设计管理中亦有使用。

还有中国化学工程总公司组织开发的PMS软件。等等。5项目管理专业认证

项目管理专业人员资格认证(ProjectManagementProfession als-PMP,最早由美国项目管理学会(PMI发起。第一起PMP认证由PMI在1984年进行,其依据为PMI1983年8月发表的特别报告。目前PMI进行PMP认证的依据,是其1996年版的“PMBOKGUIDE”,而从2002年开始,其PMP认证的依据是“P M BOKGUIDE2000”。

PMP认证,除了审查认证对象实际的项目管理工作业绩和经验外,还需通过8个科目200个问题的考试。1999年PMP教育在所有认证考试中第一个获得ISO9001国际质量认证。据报道,目前,全世界已有一万多人通过PMP认证。

国际项目管理协会(IPMA也非常重视专业人员资格认证工作。其项目管理专业人员取证分为A、B、C、D四个级别,其中A级是工程主任证书级,简称CPD。B级为项目经理级证书,C级为项目管理工程师级证书,D级为项目管理技术员级证书。不同的资格证书标准各异。与PMI的资格认证相比,IPMA的认证更注重于实践方面的能力。

中国国家外国专家管理局是国内目前受美国PMI授权的唯一一家PMP考试认证机构。自1999年12月国家外专局培训中心与美国管理技术大学联合将PMP正式引入中国以后,2000年PMP考试在中国举行了两次,全国有300多人参加,只有100多人通过了这项认证。2001年计划还将举行两次这样的考试。6项目管理教育与培训为适应社会各界对项目管理人才的迫切需求,20世纪90年代中期,美国陆续在麻省理工学院、乔治·华盛顿大学和美国管理技术大学等大学中设立了项目管理专业硕士和博士学位教育。

美国国防部(DOD专门有自己的“防卫系统管理学院”,主要为政府工作人员培训项目管理技术。

我国中关村创新研修学院项目管理专业研究生课程班将于2001年开始招生,这是我国第一个项目管理专业研究生班,标志着项目管理专业学科在我国的诞生。鉴于我国还没有现成的项目管理学科设置,中关村创新研修学院全盘引进美国的项目管理专业硕士学位的课程设置,以美国管理技术大学作为引进对象,项目管理专业课程由美国教授执教,而共同课程则由北京光华管理学院和清华经济管理学院的教授执教。

我国在有关项目管理知识培训方面的工作自上世纪90年代中期业已开始。1994年我国财政部向世行申请了一笔IDF赠款,专门用于项目管理人才培养,建立了清华大学等五所高校组成的项目管理培训网,有稳定的师资队伍30余人,至今已举办国内外培训班20余期。

自1996年起,原化工部和现建设部授权由中国化工勘察设计协会主办的、以我国自行开发的“工程项目综合管理系统IPMS”为基础进行项目经理持证上岗培训,至今已成功举办了48期,并将继续办下去。笔者有幸成为其第4期学员,受益非浅。

1998年以来,国家外国专家局培训中心也举办过10余期现代项目管理培训班,并也将继续办下去。

7项目管理发展前景

当前,发达国家的项目管理已初步形成学科和行业。由于项目管理的普遍规律和许多项目的跨国性质,各国专家都在探讨项目管理学科的国际通用体系,包括通用术语。国际性学术会议也十分频繁,几乎年年都有。美国管理技术大学北京办事处主任王琨说,在美国,项目管理教育的热度大有超过MBA之势。

美国学者DavidCleland称:在应对全球化的市场变动中,战略管理和项目管理将起到关键的作用。

目前,在西方发达国家,由于项目管理受到广泛重视,所以掌握项目管理专业知识已经成为晋升高级管理人员的必要条件。项目管理专业人才供不应求,取得项目管理专业学位已经成为继MBA之后的又一热点。美国著名的《财富》杂志断言:项目经理将成为21世纪的最佳职业。

由此可见,项目管理在21世纪必将继续飞速发展,21世纪的项目经理们必将大有作为。

第二篇：国内外研究现状及发展趋势

国内外研究现状及发展趋势

世界银行2000年研究报告《中国：服务业发展和中国经济竞争力》的研究结果表明，在中国有4个服务性行业对于提高生产力和推动中国经济增长具有重要意义，它们是物流服务、商业服务、电子商务和电信。其中，物流服务占1997年服务业产出的42．4％，是比重最大的一类。进入21世纪，中国要实现对WTO缔约国全面开放服务业的承诺，物流服务作为在服务业中所占比例较大的服务门类，肯定会首先遭遇国际物流业的竞争。

物流的配送方式从手工下单、手工核查的方式慢慢转变成现今的物流平台电子信息化管理方式，从而节省了大量的人力，使得配送流程管理自动化、一体化。

当今出现一种智能运输系统，即是物流系统的一种，也是我国未来大力研究的方向。它是指采用信息处理、通信、控制、电子等先进技术，使人、车、路更加协调地结合在一起，减少交通事故、阻塞和污染，从而提高交通运输效率及生产率的综合系统。我国是从70年代开始注意电子信息技术在公路交通领域的研究及应用工作的，相应建立了电子信息技术、科技情报信息、交通工程、自动控制等方面的研究机构。迄今为止以取得了以道路桥梁自动化检测、道路桥梁数据库、高速公路通信监控系统、高速公路收费系统、交通与气象数据采

集自动化系统等为代表的一批成果。尽管如此，由于研究的分散以及研究水平所限，形成多数研究项目是针对交通运输的某一局部问题而进得的，缺乏一个综全性的、具有战略意义的研究项目恰恰是覆盖这些领域的一项综合性技术，也就是说可以通过智能运输系统将原来这些互不相干的项目有机的联系在一起，使公路交通系统的规划、建设、管理、运营等各方面工作在更高的层次上协调发展，使公路交通发挥出更大的效益。

1.国内物流产业发展迅速。国内物流产业正处在前所未有的高速增长阶段。2008年，全国社会物流总额达89.9万亿元，比2000年增长4.2倍，年均增长23%；物流业实现增加值2万亿元，比2000年增长1.9倍，年均增长14%。2008年，物流业增加值占全部服务业增加值的比重为16.5%，占GDP的比重为6.6%。预计“十一五”期间，我国物流产业年均增速保持在15%以上，远远高于美国的10%和加拿大、西欧的9%。

2.物流专业化水平与服务效率不断提高。社会物流总费用与GDP的比例体现了一个国家物流产业专业化水平和服务效率。我国社会物流总费用与GDP的比例在近年来呈现不断下降趋势，“十五”期间，社会物流总费用占GDP的比例，由2000年的19.4%下降到2006年的18.3%；2007年这一比例则下降到18.0%，标志着我国物流产业的专业化水平和服务效率不断提高。但同发达国家相比较，我国物流

产业仍然处于粗放式经营的层面，质量和效益并不理想，物流业务附加值低。一方面，发达国家通过推行现代物流精细化经营，社会物流总费用占GDP的比重已经降低到10%左右，而我国与之相比，仍然有较大的差距；另一方面，我国物流业务附加值低，物流业务增值服务太少，物流活动长期处于低水平的粗放阶段。

3.第三方物流方兴未艾。我国第三方物流开始于20世纪末，现已发展成为一个具有较高发展潜力的崭新行业。据统计，我国第三方物流企业营业额从2001年的400亿元增加到2004年的1000亿元，年均增长36%。中国仓储协会第三次物流市场调查表明：57%的生产企业和38%的商业企业正在寻找新的物流代理商，企业对第三方物流的满意度逐渐提高。预计到2010年，国内第三方物流将达到3700亿元，年均增幅25%左右；到2020年达到22900亿元，年均增幅20%左右；第三方物流占全社会物流比重，2010年将达到30%～40%，另外，在我国物流中，第三方物流所占比重明显偏低。第三方物流供应商功能单一，增值服务薄弱。据统计，目前中国企业原材料物流和成品物流中均有21%的业务由第三方完成，在商业企业物流中也占到13%。由经贸委和南开大学物流研究中心组织的调查显示中国使用第三方物流模式的企业占22.2%。这与发达国家50%以上的比重（比如美国占58%，日本占60%）相比还有较大的空间。

4.我国物流产业空间布局不均衡。我国物流产业空间发展不平

衡，东部沿海地区明显领先于中西部地区，表现为物流基础设施和规模大的物流企业多集中于东部沿海地区。据统计，我国物流基础设施54%分布在东部、30%分布在中部、16%分布在西部，呈现明显梯级递减模式。物流基础设施“鸿沟”已经成为制约中西部物流产业快速发展的瓶颈。另外，我国城市物流与农村物流发展严重失衡，农产品物流与农资物流发展滞后，城乡物流“二元鸿沟”

5.物流领域资源浪费情况严重。据统计，目前我国商品周转率只有发达国家的30%，每平方米库存的商品量只及发达国家的25%，配送差错率为发达国家的3倍。每年因包装造成的损失约150亿元左右，因装卸、运输造成的损失约500亿元，因保管不善造成的损失在30亿元左右。仓库过剩量达到40%，公路货运因缺乏合理的物流组织，空驶率多年来保持在50%左右。物流活动的诸多环节不可避免地会对环境造成危害。

第三篇：聚乳酸的国内外现状及发展趋势

聚乳酸的国内外现状及发展趋势

方群 Fangqun 摘要：聚乳酸是一种具有良好的生物相容性、可生物降解性和生物吸收性的脂肪族聚酯类高分子材料，主要原料乳酸来源于玉米等天然材料，其无刺激性、无毒副作用，对人体高度安全，对环境友好，可塑性好，易于加工成型，被公认为新世纪最有前途的药用高分子材料和新型包装材料。本文详述了聚乳酸类材料药物缓释材料及临床应用等药学领域中的研究进展，展望了未来聚乳酸类材料的研究及应用方向，为在克服聚乳酸材料原有缺陷的基础上开发出新用途的药学类材料提供有效的资料依据。

关键词：聚乳酸 药用高分子材料 现状 发展趋势

Domestic and overseas study and developing trends of PolylacticAcid Abstract:Polylacticacid

is

an

aliphaticpolyester

with

excellent biocompatibility,biodegradeability and bioabsorbability,and has been extensively applied in biomaterials.The principalraw material,lacticacid,is derived from cornandother natural materials.It is nonirritating and has nontoxic effects,and is thus safe for humanuse.Because of its biodegradability,it is also environmentally friendly.Polylacticacid shows high plasticity and is easy to form,and is considered to be the most promising biomedicalndpackaging material.Finally,we discuss the future prospects for the research and application of polylacticacid biodegradable materials.This paper also provides effective information to help researchers develop new medical materials to overcome the current limitations of polylacticacid-based materials.Key Words：PolylacticAcid developing trends , polymers for pharmaceuticals , Status quo ，面对日益枯竭的石油资源，符合潮流的生物降解材料作为高科技产品和环保产品正成为一个研发热点。聚乳酸（PolylacticAcid，PLA）是一种人工合成的可生物降解的热塑性脂肪族聚酯，主要原料乳酸又是可再生资源，其无毒、无刺激性，具有良好的生物相容性，可生物分解吸收，最终完全生物降解为二氧化碳和水，力学强度高，不污染环境，可塑性好，易于加工成型，有着广泛的研究和应用前景，符合当今所倡导的可持续发展战略，被公认为新世纪最有前途的生物医用材料和新型包装材料之一[1]。

1.聚乳酸的基本介绍

1.1聚乳酸的基本性质 聚乳酸(PLA)是以微生物的发酵产物L_乳酸为单体聚合成的一类聚合物，有独特的可生物降解性能、生物相容性能和降解后不会遗留任何环保问题等特点，将成为未来应用发展前景广阔的生态环保材料。

聚乳酸耐水但是不能耐高温。虽然不是水溶性的，但是海洋环境中的微生物也能使之降解成二氧化碳和水。这种塑料类似透明的聚苯乙烯，表现出很好的外观（有光泽和透明度），但它是硬为且脆的材料，在大多数实际应用中需要改性（例如用增塑剂来提高其柔韧性）。它可以和许多热塑性塑料一样被加工成纤维、薄膜，热成型或者注塑成型。

1.2聚乳酸的性能

聚乳酸(PLA)是一种典型的合成类可完全生物降解材料，由于其具有可靠的生物安全性、生物可降解性、对环境友好、良好的力学性能及易于加工成形等优点，目前已被广泛应用于生物医用高分子、纺织行业、农用地膜和包装等行业。

1.3聚乳酸类生物可降解材料的合成

合成聚乳酸的原料是乳酸，其分子中含有一个手性碳原子，具有旋光性。因此，聚乳酸具有左旋聚乳酸(L-PLA)、右旋聚乳酸(D-PLA)、外消旋聚乳酸（D，L-PLA）和内消旋聚乳酸(meso-PLA)等几种光异构聚合体，其中最常用的是左旋异构聚合体L-PLA。各种异构PLA的合成方法相同，均以乳酸或其衍生物乳酸酯为原料，其具体合成工艺大致可分为间接合成二步法、直接合成法和共聚改性法3种。合成技术的进展主要体现在对具体工艺的改进和完善上。

2.聚乳酸的基本应用

聚乳酸的热稳定性好，加工温度170～230℃，有好的抗溶剂性，可用多种方式进行加工，如挤压、纺丝、双轴拉伸，注射吹塑。由聚乳酸制成的产品除能生物降解外，生物相容性、光泽度、透明性、手感和耐热性好，光华伟业开发的聚乳酸（PLA）还具有一定的耐菌性、阻燃性和抗紫外性，因此用途十分广泛，可用作包装材料、纤维和非织造物等，目前主要用于服装(内衣、外衣)、产业(建筑、农业、林业、造纸)和医疗卫生等领域。

2.1聚乳酸在食品包装材料方面的应用

聚乳酸（PLA）用作食品包装材料有其独特的优势，其完全可以替代传统的包装材料，而且其独特的环保性让其在包装材料的未来发展中占有重要的一席。PLA 材料具有光洁的表面和高度的透明度，因此可以在食品包装应用领域同聚苯乙烯和PET竞争。PLA目前已经应用于如水果蔬菜、鸡蛋、熟食和烘烤食品的硬包装。PLA 薄膜正在用于三明治、饼干和鲜花等商品的包装上。还有将PLA吹塑成瓶子用于包装水、汤、食品和食用油等方面的应用[2]。

聚乳酸有良好的机械性能及物理性能，适用于吹塑、热塑等各种加工方法，加工方便。可用于加工从工业到民用的各种塑料制品、包装食品、快餐饭盒。聚乳酸有良好的防潮、耐油脂和密闭性。在常温下性能稳定，但在温度高于55℃或富氧及微生物的作用下会自动分解。使用后能被自然界中微生物完全降解，最终生成二氧化碳和水，不污染环境，这对保护环境非常有利。聚乳酸的分解分成两个阶段：首先是纯化学水解成乳酸单体，然后乳酸单体在微生物的作用下分解成二氧化碳和水。聚乳酸制成的食品杯只需60天就可以完全分解，真正达到了生态和经济双重效应[3]。

2.2药物控制释放体系

用可降解的生物高分子作药物载体长期植入体内后，可以控制药物的释放速度，并实现药物的靶向释放，提高药效。

2.3骨科组织工程材料

PLA是骨组织工程中的优选材料之一，在硬骨组织再生、软骨组织再生、人造皮肤、神经修复等方面均可作为细胞生长载体，并取得了令人满意的结果[4]。

3.关于聚乳酸性能的研究

3.1聚乳酸的优缺点

PLA 的最大优点是它在诸如体液的水性环境中能靠酯键的简单水解而进行降解。PLA及其共聚物因具有无毒无菌、良好的生物相容性、生物可降解性及组织可吸收性，应用研究范围主要集中在生物医学工程领域，如药物控制释放体系、骨折内固定物、组织修复、细胞培养和医用手术缝合线等[5]。通过调节分子量、结构和组成等手段可改善PLA的力学性能和降解速度，以满足不同的临床要求，并且它的最终降解产物是H2O和CO2，参与人体的新陈代谢，中间产物乳酸也是体内正常糖代谢产物，所以不会在重要器官聚集。

PLA的不足，PLA是亲油性的，表面疏水性强，严重的影响了其与细胞的亲和性，导致细胞在大量分化时受阻。其降解物积累在体内成酸性，PLA单靠分子量及分布来调节降解速度，降解周期也难于控制。而且PLA硬度大，限制了它在治疗周围神经缺损中的应用。当植入人体的PLA片材较大时，会由于在降解过程中产生的浓度过大并积累，从而造成非感染性炎症，严重时局部积水。另外，PLA结构中不含细胞可识别分子，不能对细胞实现特异性吸附，在组织工程中不能发挥优势[6]。

3.2生物相容性

有许多学者进行了体内植入材料的研究，包括载药微球、骨折内固定材料、缓释片材等在体内的降解情况，均未发现异物反应和炎症反应。但也有报道PLA于体内降解速度过缓而出现异物反应、迟发性无菌性炎症反应，但一般仅有植入初期的轻度炎症反应，多为出现中性粒细胞和少量淋巴细胞，无炎性浸润，降解时的吞噬反应以单核细胞和巨噬细胞为主，对周围组织生长及修复并无干扰。

3.3生物活性

PLA载体系统本身并无生物活性，而是当其吸附具有某种生物活性的多肽或蛋白类药物后才能发挥生物活性作用。有学者研究发现，制备方法可影响药物的生物活性。所以如何确保药物在载体系统制备、贮存及应用过程中药物的生物活性完整保留是目前研究的热点和难点[7]。

3.4载药材料稳定性

目前对空白载药系统稳定性的研究很多，其中shaneem等人发现，载药材料对温度、压力的耐受力较差，故对其消毒灭菌应采用射线、环氧乙烷等非高温高压手段。同时制作工艺对其稳定性也有一定影响[8]。

4.聚乳酸的药用研究概况

缓释、控释制剂又称为缓释控释系统，它们不需要频繁给药，能在较长时间内维持体内有效的药物浓度，从而可大大提高药效进而降低不良反应[9]。PLA作为药物缓释材料已有较长历史，早在1970年Yolles等率先将PLA用作药物长效缓释制剂载体，1976年PLA被成功的用于狗体内释放L-18甲基炔诺酮以控制生育。近30年来，PLA及其共聚物被用作一些半衰期短、稳定性差、易降解及毒副作用大的药物控释制剂的可溶蚀基材，有效地拓宽了给药途径，减少给药次数和给药量，提高药物的生物利用度，最大程度减少药物对全身特别是肝、肾的毒副作用[10]。

PLA药物控释装置可以分为两种类型：基材型（药剂溶解或分散在聚合物材料中）和储存器型（聚合物将活性药剂包裹在中心）。PLA药物控释装置可以做成微球、纤维、薄膜、圆片、小丘、圆柱体、和凝胶状，这些装置可以分为植入型和注射型两类。近年来，也有人试图利用多羟基化合物与PLA-PLGA形成星状、梳状共聚物，以克服多肽、蛋白质类药物释放不连续性和控制多相药物的释放率，最终通过枝状聚合物的序列和空间结构来影响某些药物的缓、控释行为，以及微[11]球载药的包裹率。

目前PLA及其共聚物类缓释制剂已有正式产品上市的有：促黄体激素释放激素（LHRH）类药物戈舍瑞林皮下植入剂(商品名Zoladex)、亮丙瑞林肌肉注射混悬剂(商品名Enantone和Lupron)、皮下注射混悬剂(TAP-144-SR)、促甲状腺激素释放激素（TRH）类药物曲普瑞林(商品名Decapeptyl)、抗生素苯唑西林(商品名ProstapSR)等[12]，TRH类药物普罗瑞林的PLGA缓释制剂在部分国家已上市，我国从1993年起也有出售。部分制剂已处于临床观察阶段，如LHRH类药物布舍瑞林PLGA皮下植入剂，那法瑞林PLGA肌肉注射微球剂，诀诺酮的PLGA微球制剂等，不久也将上市。已经或正在研究的药物很多，主要是抗生素及抗癌化疗用药、解热镇痛药、神经系统用药、激素及计划生育用药、多肽药物和疫苗等，都处于实验室研究或动物试验阶段[13]。

用PLA作为缓释基质来控制生物活性物质的释放，其优点有：（1）聚合物载体无毒；（2）按药物释放的要求，可以通过改变共聚物的组成来控制其降解速度；（3）缓释剂载体可通过溶液或熔体来制作，这样就可以方便的获得缓释设计效果[14]。

5.聚乳酸在国内外的发展

5.1聚乳酸在国内的发展

聚乳酸在中国也在加快开发和应用之中。华东理工大学直接缩聚合成高分子量PLA项目通过上海市教委和科委的鉴定。聚乳酸是可完全生物降解的合成高分子材料,可用于薄膜、缓释农药、肥料、包装材料、骨固定和修复材料、药物释放、医用缝合线等多种生产领域。该校经过研究,提出了密闭体系中利用脱水剂进行固相缩聚以制备高分子量PLA的新工艺。该工艺简单、合理,技术具有独创性,工业化应用前景广阔[15]。

清华大学、长春应化所、天津大学和同济大学等在PLA和PHA(聚羟基烷基酸酯)领域开展研发工作,国内现已形成的10万t/a乳酸、100t/a PHA的生产能力,为加快PLA和PHA研发与生产做好了技术储备。目前国内越来越多的大型生物发酵和塑料加工企业参与了PLA和PHA的研发和生产,如华北制药厂、安徽丰原集团、广东星湖集团、上海同杰良生物材料有限公司、武汉华丽环保科技有限公司、浙江海正集团有限公司、北京燕山石油化工股份有限公司等,为PLA和PHA产业化发展提供了强大的物质基础。我国江西国桥实业有限公司研制的PLA针刺非织布通过江西省经贸委组织的技术鉴定。该产品以PLA为原料,采用国际先进的高速气流牵伸直接成布技术生产,具有优良的生物相溶性和降解性,是一种新型环保无纺布产品,主要应用于工业、农业、医疗卫生、环境工程及生活用品等领域。PLA纤维试制成功,填补了国内空白,建议迅速扩大生产规模。江西国桥实业有限公司是香港国桥实业(集团)有限公司的分公司,主要产品有：国桥牌0纺粘法聚酯长丝热轧非织布、纺粘法聚酯长丝针刺土工布、聚酯长丝基胎、地板革[16]基布、工业滤布等。

5.2聚乳酸在国外的发展

EMS伊文达-费希尔(Inventa Fisher)公司于2003年就使其基于PLA的生物降解聚合物生产工艺推向工业化,该公司与德国AIB农业技术研究院和FIAP聚合物研究院合作,在德国农业部支助下,开发了基于淀粉的技术生产PLA[17]。该公司将投资3000万美元在德国东部建设3000t/a PLA验证装置,并放大到215万t/a。该工艺可使谷物、裸麦或小麦通过连续发酵转化成乳酸,乳酸再聚合成PLA,提纯过程采用膜法工艺。该公司在AIB农业技术研究院拥有发酵和提纯装置,在FIAP聚合物研究院拥有聚合和缩聚装置。PLA产品用于制造可生物降解的食品容器和包装物。该公司并在2005年使用该工艺生产纤维级PLA。该技术可应用于大达10万t/a的装置,生产费用约为1125欧元/千g,而3000t/a装置生产费用为212欧元/千g,与其他工程塑料相比也具有较好的经济竞争力[18]。

欧洲可生物降解塑料生产商在耐温PLA开发和生产方面取得了突破。这种新的材料称为Hycail XM 1020,可耐温200e而不变形。盛有脂肪和液体食品的材料经微波加热也不变形或应力破坏。用这种材料制作的杯子盛有橄榄油,可经受205e下微波加热达30min。这种Hycail材料增强抗热性而不影响其他性质,如透明度、可加工性和强度。据称,这种材料是将PLA推向了高性能热塑性塑料领域。HycailPLA材料在荷兰Noordhorn的生产装置每年已生产数百t,并准备建设产能至少为215万t/a的大型装置[19]。

6.总结

虽然PLA的研究已有相当长的历史，但距大规模的应用还有相当长的一段距离，尤其是在兽医领域，将来医用PLA的应用领域将进一步拓展，对PLA的共聚物、微孔材料、复合材料的研究将得到强化，对PLA体内降解特性和降解产物的生物效应的研究还需加强。从理论上解释单体聚合方法、结构及性质之间的关系并进一步建立分子设计理论对PLA的研究及应用具有重要意义。在PLA及其共聚物的合成中，寻找一种高效无毒的催化剂及适当反应途径合成分子量可控制的聚合物是目前研究的重要课题[20]。

鉴于PLA材料在医药上具有其它材料无可替代的作用，对它的研究将会不断地深入，以其为材料制成的医疗用品也将不断增加，在医疗上的应用范围将迅速扩大。对于PLA的合成和应用研究，今后主要考虑以下几个方向：研发高效低成本的LA制备方法；寻找更适宜的乳酸菌种和培养条件；在均聚物的合成上，集中研究使用无毒或低残留量的催化剂进行聚合反应；研究能够自由控制聚合度并得到相对分子量分散度窄的聚合物；缩短反应时间并缓和反应条件；拓展对PLA共聚物的合成研究。通过不同单体与LA(包括各种异构LA)的二元或多元共聚物，研究合成适应于不同医疗或其它用途的、具有优良生物相容性的PLA共聚物高分[21]子材料。

可以预见，随着生物可降解材料用途的不断扩展及更多此类产品商品化，有关的研究工作和生产都可以得到进一步发展。前面提到的一些薄弱环节可望逐步克服，推广应用于生产的品种也会越来越多。因此，PLA及其共聚物在各方面的应用正面临良好的发展前景。

参考文献

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第四篇：国内外医疗器械现状及发展趋势

国外医疗器械现状及发展趋势

欧盟医疗器械委员会日前发布报告称，2008年，全球医疗器械市场总销售额约3360亿美元，比2007年的3000亿美元增长了12%。尽管2008年金融风暴席卷全球，但世界医疗器械市场总体销售情况良好，反映出医疗器械增长动力强劲。其中，排名前25位的医疗器械公司的销售额合计占全球医疗器械总销售额的60%，而散布在世界各地的数万家医疗器械公司的销售额合计只占40%的份额。可见，医疗器械产业集中度越来越高。

报告发布数据称，2008年，全球医疗器械产品销售额合计约占国际医药市场总销售额的50%。这一数据表明，医疗器械产业是一个日益壮大、增势强劲的产业，已经成为医药行业的一个重要分支。受金融危机的影响，预计2010年医疗器械销售额增幅会有所下降，但增长率仍可保持在10%左右。其中亚太区、中东区仍为增长的主力。

中国、日本、印度在西方经济学家眼中属于“远东三大工业经济强国”。这三个国家的医疗器械市场销售额合计约占亚洲医疗器械市场总销售额的70%。高技术医疗器械及设备是当今世界发展最快的产业之一，它是运用现代计算机技术、精密加工技术、激光技术、放射技术、核技术、磁技术、检测传感技术、微电子技术、化学检验技术、生物医学技术、自动化技术、信息技术及影像处理技术等相结合而研制的高技术产品，其竞争的核心是嵌入式计算机软件。高技术医疗设备的基本特征是数字化和计算机化，是多学科、跨领域的现代高技术的结晶。此类产品技术含量高，附加值高，是各国和国际大型公司相互竞争的制高点。目前高技术医疗器械市场由美国公司的产品占据统治地位，其次为德国和日本，其他欧洲国家只是在一些专业项目上有一定优势，包括美国的GE、皮克、强生、美敦力、锐珂等，德国西门子，日本的东芝、岛津、日立、奥林巴斯等和荷兰的菲利普。

在全球医疗器械市场销售额中，市场化程度高度集中，美国占到40%左右，欧洲占30%左右，日本占15-20%。

一、医疗器械现状分析

1.医用耗材

（1）一次性医用耗材市场介绍

介绍过去10年来，全球一次性医疗器械产业获得了前所未有的发展。据国外媒体最新报道，2008年,全球一次性医疗器械市场销售总额达890亿美元，2009年应该在1000亿美元左右。欧美发达国家一次性医疗器械销售额占其医疗器械市场总销售额的45％左右。美国是世界上最大的一次性医疗器械市场，约占全球一次性医疗器械市场40％以上的份额。据国际著名咨询公司Freedonia预测：到2011年，美国一次性医疗器械市场将达704亿美元，年增长率可达4.9%。其中人口老龄化趋向和家庭保健需求的快速增长是推动一次性医疗器械市场快速发展的两大主要因素。欧洲则是世界第二大一次性医疗器械市场，约占世界一次性医疗器械市场29%的份额。日本、中国、印度及其他亚洲新兴工业国合计约占国际一次性医疗器械市场17%～18%的份额。

（2）心脑系统医疗器械和矫形器械耗材市场介绍

心脑血管介入类和矫形器械等高值植入介入类耗材属于高技术、高风险和高收益的产品，在这一产品领域，市场准入门槛非常高，核心技术被少数跨国企业所垄断，如强生、美敦力、圣尤达、Guidant、史塞克、巴奥米特、Zimmer、Smith&Nephew、波士顿、施乐辉等企业几乎垄断了全球市场份额。

心脑系统医疗器械：用于心脑系统（包括起搏器、冠状动脉支架、植入式除颤器、体外除颤器以及各种血管成形摄像产品等）的医疗器械占医疗器械市场的最大份额，大概占20%左右，随着微创介入技术的发展，此类医疗器械将会得到更加广泛的应用。

矫形器械：矫形器械产品销售额约占全球医疗器械市场总销售额的10%以上；2008年世界矫形器械市场总销售额将超过400亿美元；至2015年，将达546亿美元。美国和欧洲矫形器械市场合计占世界矫形器械市场70%的份额。2008年两个市场的销售额分别为154亿美元和109亿美元。而随着亚太地区人口老龄化程度的加剧和国民经济的不断发展，该地区也逐渐成为矫形器械的热点市场。矫形器械是一大类医疗器械的总称，包括各种人工关节（人工膝关节、人工股关节和人工髁关节等）、植入式脊柱矫正器械、假肢、矫形绷带，以及义齿材料等数百种产品。其中，植入式脊柱矫形器械和人工关节是矫形器械市场上的两大类畅销产品。目前，市场上的植入式脊柱矫形器械产品品种繁多，其中包括（人工椎间盘）融合器械、压缩性脊椎骨折矫形器械、脊柱电刺激类器械、脊柱骨折固定器械（如脊柱钢钉、螺栓等）、运动保留性植入器械等。2008年，美国植入式脊柱矫形器械产品总销售额达47.5亿美元，比前一年增加10%。欧洲植入式脊柱矫形器械市场规模略小于美国（约40亿～42亿美元）。值得关注的是，近几年，澳大利亚、加拿大、中国香港、日本、马来西亚、新加坡、印度、韩国、中国台湾等地区成为植入式脊柱矫形器械的新兴市场。这些地区市场年增长率平均高达9%。亚太地区植入式脊柱矫形器械市场销售额合计占全球植入式脊柱矫形器械市场总销售额的25%左右。近年来，随着老龄化时代的到来，人工关节市场发展速度十分惊人。2008年，全球销售额为123亿美元；2009年全球人工关节市场销售总额超过140亿美元。2000年至今，美国人工关节市场年增长率始终保持在8.9%左右。到2012年，美国人工关节市场销售额可望达到90亿美元。2008年，德国、英国、法国、意大利、瑞士5个欧美发达国家人工关节市场总销售额达23亿欧元（约30亿美元），加之其他欧洲国家的人工关节销售额，去年全欧洲人工关节市场总销售额在45亿～50亿美元之间。

人工关节中销量最大的产品为人工膝关节和人工髋关节等。这两种人工关节的置换数量约占全部人工关节置换量的90%。目前，世界上人工关节生产技术领先的五大医疗器械公司Zimmer、强生、史塞克、Biomet和Smith&Nephew生产的人工膝关节和人工股关节占据全球人工关节市场90%的份额。业内人士分析认为，在二次世界大战后生育高峰期间出生的婴儿现已进入老年期，他（她）们是人工关节的最大潜在消费群体。中国、印度和其他亚洲人口大国将成为增长迅速的人工关节市场。

（3）血液净化类市场介绍：

血液净化产品包括肾透析系统和人工肝支持系统。肾病和肝病是全球范围内的慢性病中的两大类疾病。中国人口众多，同时也是肾病和肝病大国，约占全球的三分之一，但因治疗费用昂贵，限制了该类产品的应用。随着国民经济的发展，此类产品将会有广阔的市场空间。肾透析系统：2010 年世界上将有 200 万患者采用透析疗法替代正常功能的肾，以对其血液进行净化。到2012年，全球肾透析市场总销售额有望达到创纪录的143亿美元，从而成为国际医疗器械市场上的大宗商品。近10年来，国际肾透析类产品市场的年增长率平均达5.5%。欧洲是目前全球最大的肾透析机市场，肾透析机年销售额达37.5亿美元，美国居第二，年销售额达28.7亿美元，亚洲及大洋洲国家位居第三，年销售额达15—16亿美元，其他国家和地区的肾透析机市场销售额合计为10亿美元左右。目前生产血透产品的知名企业有百特、费森尤斯、金宝、贝朗和尼普洛等。

人工肝支持系统：据世界卫生组织(WHO)统计，目前全球有近4亿乙型肝炎病毒表面抗原携带者，中国为1.2亿，其中肝衰竭患者将近1200 万。人工肝支持系统在治疗肝衰竭方面具有很大优势。根据人工肝的组成和性质主要分为三类：非生物型人工肝、组合生物型人工肝和生物型人工肝。目前临床使用的人工肝都是以解毒功能为主的非生物型人工肝，最为知名的当属德国TERAKLIN.AG公司生产的MARS人工肝支持系统。此外可乐丽和费森尤斯的非生物型人工肝也深受欢迎。

（4）人工晶体市场现状

全球白内障盲人为2100万。中国500万白内障患者中，也有290万白内障盲人。目前白内障盲治疗最有效的手段是植入人工晶体。2008年屈人工晶体销售额达到30多亿美元。人工晶体分为硬晶体（PMMA材料）和可折叠式软晶体（硅橡胶、水凝胶、丙烯酸酯类材料），前者价格便宜，但手术切口大，术后效果不好；后者价格昂贵，手术切口小，术后效果明显。美国人工晶体市场上有90%以上的为软晶体。硬晶体处于被淘汰的边缘，目前只有发展中国家用的较多。国际上知名的企业有爱尔康、眼力健、博士伦等。

（5）诊断试剂市场现状

2008年诊断试剂市场销售额在400亿美元左右，主要集中在美、欧、日等发达国家和地区，市场占有率高达80%，其中2008年销售超过30亿美元的有7家，如瑞士Roche销售额达90亿美元，美国Abbott约80亿美元、强生约50亿美元、Bayer约45亿美元，美国Becton Dickinson、Beckman Coulter、Dade Behring等均达到30亿美元。虽然目前诊断试剂仅占生物技术产业的25%，但由于遗传工程、基因重组以及单株抗体等生物技术不断应用于开发诊断试剂，因而除了增加试剂的敏感度及特异性外，也使得过去不可能或旷日费时的传染病、肿瘤或基因异常等诊断，成为可能或快速的诊断。此外，与自动化分析仪器或电子技术的结合，更使这些精确的诊断不仅由研究阶段进入了临床例行诊断阶段，而且缩短了医疗与诊断之间的距离。诊断试剂在未来医疗检测中的比例会大幅度提高。预计全球在未来五年内，诊断试剂将以7-10%的比例增长。

2、医疗电子产品

从全球范围来看，市场对医疗电子产品的需求越来越大，尤其是对计算机断层扫描仪、磁共振仪、高档超声波诊断仪器等高端产品需求的快速增长，有力带动了全球医疗电子市场规模的扩大。与此同时，市场需求的增长大大刺激了各国在医疗电子领域的投入力度，医疗电子设备制造商不断提高技术水平，扩大创新应用，促进了全球医疗电子产业的平稳发展，有力支持了医疗电子市场需求的增长。

2007年全球电子医疗器械市场保持两位数的高速增长，全年市场份额达到920.6亿美元。

就目前全球医疗电子市场的区域结构而言，美国、欧洲和日本仍是医疗电子的主力市场，但随着这些地区医疗电子体系日趋完善和市场规模的持续扩大，其增长空间和潜力已十分有限，近几年欧美大型仪器采购量可能锐减，而中国、日本和印度的医疗器械市场销售额合计约占亚洲市场总销售额的70%，其中中国市场仍有望保持10%以上的增长率。这些市场成为带动全球市场增长的重要区域，也是国际大企业竞相争夺的新市场目标。

（1）医学影像设备

目前，国际数字医学影像设备的市场需求在不断增长，世界各国对医疗保健的需求越来越大，使得该产业的市场前景广阔。目前数字医学影像设备的国际市场总额大约是180亿美元，并且以每年15%左右的速度增长。不断增长的市场需求大大刺激了各国在此领域的投入，由于利润丰厚，使其成为国际竞争最激烈的市场之一。但由于技术壁垒高，国际数字医学影像设备市场主要被美、日、德等少数国家的几个大型跨国公司垄断。医学影像设备可分为X线成像设备、磁共振成像设备、超声成像设备、核医学成像设备、光学成像设备（医用内窥镜成像）。

X线成像设备：包括X线机、数字X线摄影设备（DSA、CR、DR等）和X线计算机体层（X—CT）设备等。其中DSA、DR、CT今后的发展最为迅速，西门子、飞利浦、GE、东芝把持着的CT超过90%市场份额，且彼此间的竞争极为激烈。MRI主要被GE、西门子、飞利浦、日立等几家占据市场。CR市场主要被锐珂、富士、GE、飞利浦、爱克发5家占据，锐珂具备一定的领先优势。DR市场上，飞利浦、锐珂、GE、西门子、佳能几乎占领了整个市场。而DSA主要由飞利浦占领市场，西门子紧随其后，GE、东芝和岛津也有较大市场份额。其中CT机全世界年产量在4000台左右，年销售额在20亿美元。

磁共振成像设备：分为永磁型和超导型，由于超导型价格非常昂贵，用量不大。主要由GE、皮克、西门子、东芝、岛津、日立等生产，全球年销量在1500台左右，年销售额20亿美元。

超声成像设备：最为常用的是彩色B超。全球年产量为2万台，年销售额30亿美元左右，并以每年16%的速度增长，主要被GE、阿克松、ATL、西门子、东芝、阿洛卡、日立等公司垄断。目前便携式B超受国际社会青睐，发展迅速，仅GE公司2008年全球销售额达2亿美元。预计2011年全球便携式B超仪的年销售额将达10亿美元。

核医学成像设备：发射型计算机断层（ECT）、单光子发射型计算机体层（SPECT）、正电子发射型计算机体层（PET），其中PET机作为分子影像诊断设备，是世界上最先进的大型影像诊断设备，是目前唯一能提供神经活动信息的医学仪器。据统计，美国每百万人拥有PET与PET/CT的数量为5-6台，日本为3台，而中国仅为0.1台。在美国，56%的PET和PET-CT检测已经用于心脏疾病的诊断。可见PET的应用前景十分广阔。

光学成像设备（内窥镜系列）：目前比较流行的为纤维内镜和电子内镜。软镜包括鼻咽镜、气管镜、胃镜、十二指肠镜、小肠镜、结肠镜、子母镜等；硬镜包括腹腔镜、胸腔镜、关节镜、膀胱镜、阴道镜等；其他还有乳管镜、血管镜、肾盂输尿管镜、脑室镜、随着光导纤维技术和数字微电子技术的日趋成熟，内窥镜已成为世界医械行业中增长最快的一个大类产品。欧盟经济分析师预测，内窥镜将成为近几年增长最快的医械产品，而内窥镜重要销售市场将从日趋饱和的西方发达国家市场向中国、印度、巴西、俄罗斯等新兴工业国和拉丁美洲市场过渡。据西方经济分析师预测，今年拉美国家对柔性内窥镜类产品的进口数量将比去年增长9.8%，中国、印度和中东阿拉伯国家的需求量也十分巨大。因为以光导纤维为主的柔性内窥镜即将取代从前医院普遍使用的刚性内窥镜，可以肯定，柔性内窥镜将日益成为医生不可或缺的重要诊断设备。2010年全球柔性内窥镜产品总销售额将在100亿美元以上。内窥镜国际知名制造商有：奥林巴斯、富士能、施乐辉、伟伦、艾克松、史托斯、狼牌、史赛克、科曼、捷迈等。

（2）医用监护产品

医用监护产品主要包括：心电监护仪、神经监护仪、麻醉深度监护仪、无创血流动力监护仪、呼吸末CO2监测仪、无创颅内压监测仪、多功能母亲/胎儿监护仪、除颤起搏监护仪。

据统计，全球每年病员监护仪市场的容量大约为20亿美元，目前美国是全球监护仪产品的最大市场。2004年，美国监护设备市场接近9亿美元，到2011年将超过10亿美元，约占全球市场的一半。随着国民经济的发展，亚洲国家的监护仪需求迅猛。高档监护仪知名生产企业主要有GE、强生、SPACELAPS、飞利浦、惠普、科林、泰科、伟伦、安捷龙等。

（3）呼吸机、麻醉剂

中低端的呼吸机、麻醉机技术门槛低，生产厂家众多，但高档的机型基本上集中在少数几个大的企业，如呼吸机知名生产厂家有泰科、伟康、瑞斯迈、德百世、万曼和博雅等，麻醉机知名生产厂家有Drager、百斯、美国自然基因、麦蒂、德恩--欧美达、伟康等。

（4）治疗类电子设备

治疗类电子设备可以分为放射治疗（肿瘤治疗）、微创手术用刀、治疗用设备、输注类设备

放射治疗：包括X线治疗机、医用加速器（电子感应加速器和电子直线加速器两种）、钴60治疗机、后装治疗机、γ-刀、CT模拟定位机，放射治疗模拟定位机（X线）、剂量测定仪器。

近年来,人口老龄化、预期寿命不断增加和癌症发病率升高使全球放疗设备需求持续增加。此外，越来越先进的筛查手段使早期癌症发现率增加，这无疑会增加一大批放疗患者。未来几年内，美国、西欧和日本是全球放疗设备主要市场，这三个经济体将占据80%的市场份额。其市场增长动力主要来自于精确的适形放疗设备，越来越多的医疗机构采用了更先进的治疗手段，如图像引导下的放疗和立体定位放疗技术。美国对直线加速器的需求在2010年有望达7.5亿美元的规模。德国是欧洲最大的放疗设备市场，2010年德国放疗设备销售额将达2亿美元。而亚太地区、东欧和拉美地区等新兴市场的需求主要是对现有设备的更新或替代，以及临床使用范围的拓宽。2008年，亚太地区放疗系统购买额达到5400万美元。全球45%的癌症新发病例分布在亚洲，由于亚太地区、东欧和拉美地区新兴经济体的需求，以及设备更新和新技术等因素驱动，2015年全球放疗设备市场有望达到39亿美元。

生产放疗设备的知名制造商有瓦里安、东芝和西门子。

微创手术用刀：高频电刀、激光手术刀（二氧化碳型和钇铝石榴石激光两种）和超声刀。高频电刀知名制造商有：美国威利、德国爱尔博、意大利萨顿。

激光治疗设备有CO2激光手术刀、准分子激光眼科治疗仪、激光牙科机，激光碎石机等。激光治疗设备有着广泛的应用前景，如矫正视力、美肤美容、除结石、牙科领域，在美国有15%左右的手术是通过激光治疗设备来完成的。

超声刀目前已经广泛用于各种腔镜手术，微创手术中，例如妇产科手术、胸外科手术、普外科手术、泌尿外科手术、整形外科手术等。它能使手术更加安全，省时，省力。具有分离、抓持、凝血、切割的功能，一台手术从头到尾只要两把器械就够了。超声刀的知名制造商是强生，占据绝大部分市场份额。此外重庆海扶刚刚研制成功并已上市的高能聚焦超声刀（海扶刀），收到了良好的市场反响。其他治疗用设备（常规设备，国内外生产厂家众多）：频和低频电磁波治疗机、血管内照射治疗仪、微波治疗仪、皮肤治疗仪、离子导入治疗仪、体外除颤仪、神经刺激仪、红外治疗仪、电震发生器、眼电生理仪、超声治疗器、手术机器人、血凝仪、洗胃机、吸痰器等。

其他设备（常规设备，国内外生产厂家众多）：输液泵、注射泵、胰岛素泵（开环式、闭环式）、微型化疗泵、血液透析机、人工心肺机、制氧机、电动吸引器、超声乳化仪、血浆单采仪、血细胞采集仪、电子集尿器、自动气压止血仪、负压引流机、雾化器、牙科手机、助听器等。

（5）检验检查设备（常规设备，国内外生产厂家众多）

全自动生化分析仪、酶标仪、洗板仪、尿液分析仪、动物血液细胞分析仪、实验室用（电泳仪、离心机、超低温冷藏箱、石蜡切片机、石蜡包埋机、涂片机、全自动染片机）、全自动特种蛋白检测仪、频乳腺离心机、全自动血培养分析仪、细菌鉴定及药敏分析仪、全自动组织脱水机、尿糖仪、血糖仪、血氧仪、血酮体测试仪、动脉硬化诊断装置、脉搏检测装置、体重仪、自动血液分析装置、浊度计、血细胞洗涤剂、骨密度仪、体重身体脂肪测量器、血凝仪、肺功能测试仪、胆固醇检测仪、血球计数仪

（6）手术床、手术灯

高档手术床的专科化程度日益提高，生产企业主要集中在德国、美国、加拿大等，如加拿大史赛克公司、德国肯莎维公司、德国MAQUET公司、美国Hill-Rom公司。高档手术床的市场也主要集中在欧美市场。因其费用昂贵，发展中国家基本上使用的是普通病床，对高档手术床的采购力度不大。

无影灯（孔式手术无影灯、整体反射手术无影灯）、医用冷光纤维导光手术灯、手术照明灯、手术反光灯。

二、发展趋势

未来的医疗器械完全可以预计，大多数的医疗技术和产品都将与计算机技术、微电子技术、网络信息化技术、组织工程学技术、精加工技术、仿生技术、智能化技术等结合在一起，使得医疗器械使用更加便捷、精准。

1.随着全球进入老龄化时代，必然会带来一系列老年性疾病的高发，这些疾病需要随时进行监控治疗，这就催生了医疗电子产品的便携化，如电子血压计、血糖仪、电子助听器、便携式多参数监护仪、便携式超声诊断仪、便携式心电图机等。2.医疗研究和技术发展将更多集中于慢性疾病的诊断和治疗。从而减少医疗费用和提高慢性病患者的生活质量。这就要求设备小型适合家用。美敦力公司研发的人工胰脏用于治疗糖尿病，它只有火柴盒大小，由微型血糖仪和微型胰岛素泵组成，由血糖仪对患者随时血糖监控，并根据情况注射胰岛素。

肾透析系统体积变得越来越小，有些已经实现了家庭化。这种小型透析机在欧洲已经悄然兴起，预计未来的市场前景广阔。

3.微创手术能够有效降低患者痛苦，有利于降低手术风险和感染机会，同时术后疤痕很小，因此成为当今手术的发展趋势。由于微创手术巨大的市场需求，与此相关的手术导航系统和治疗设备发展迅速，如内窥镜系列、适用于心脏电生理治疗的三维标测系统。此外治疗设备由目前的主流的高频电刀逐渐发展为超声刀、激光刀等。

4.组织工程学是利用自体干细胞移植在可降解材料上，按照人为设计的架构进行体外培植，并最终植入人体，完全替代原器官或组织的功能。组织工程学将会引领21世纪医学工程的发展，各国科学家正在积极开展此项工作。美国波士顿科研人员将培植的人造膀胱移植于人体，临床效果明显。此外美敦力的研发人员正在开发可“生物起搏”的起搏器。首先培养出一种干细胞，通过对其进行改造，使之分化成为能够自然跳动的细胞，然后再移植到心脏中，让它发挥起搏器的功能，这样就不再需要电池和电极了。据专家预计这一技术将在20年后成熟并获得普遍应用。将来可能开发的产品有人造皮肤、人造肝、人造肾、人造眼角膜、人造心脏、人造骨等等。

5.随着计算机和网络技术的发展，医疗领域的信息化和网络化是今后医疗治理的发展趋势。这个趋势会引发对影像化、数字化等高、精、尖设备的需求增长。医院信息系统的普遍建立又使得医院有了进一步建立已医学影像存档与通信系统（PACS）为核心的临床信息系统的要求，占全部医疗信息90%以上的医疗影像信息的处理更是今后医院信息化的核心所在。医院信息化趋势给医疗器械生产企业带来了巨大的市场共建。同时由PACS衍生出的高档影像设备以及其他附属设备构成了巨大的市场容量。

6.随着经济的发展，人们越来越关注自身的健康，因此保健器具有着良好的市场前景，这类产品包括按摩椅、按摩床具、按摩枕头以及减肥美容产品等。7.在给药领域，预灌封注射器在欧美日等发达国家已盛行多年，在发展中国家才刚刚起步，今后的市场空间巨大。胰岛素笔作为预灌封注射器的典型代表，占据了欧洲和日本胰岛素市场的60%～70%。目前生产预灌封注射器的知名厂家有美国BD公司、德国BG、SHOTT、MG以及Novo公司等。目前第四代注射器—带充氮夹套的无针头预灌封注射器正在成为未来输注领域关注的焦点，它可以实现瞬间注射无痛苦。植入式埋药装置也将是未来发展的方向。

8.支架领域：调整支架的几何形状和材料，增加支架弹性、降低其刚性，可减少对血管的损伤；合成新的涂层材料，降低血管再狭窄率，这都是药物涂层支架目前的研究方向。由钴铬合金作为支架材料制备的药物涂层支架成为第三代心脏支架产品，而第四代可降解聚合物药物涂层支架是目前各国研发的重点。9.随着微电子技术和网络技术的发展，体积更小、能耗更低、同时具有可成像和远程监护功能的心脏辅助装置成为未来心脏起搏器的主流方向。目前美敦力推出了这种具有远程监护功能的心脏起搏器。

10.能够模仿脊椎活动的人工脊柱盘将最终取代脊柱融合术，从根本上改变脊柱的治疗情况。

11.生物型人工肾成为研究的热点。生物人工肾是由生物人工血滤器和生物人工肾小管辅助(BAD)两部分组成的。未来的人工肾将向着能植于体内的仿生肾发展，使患者能摆脱费时费力冗长的血液透析。

12.口腔显微和数字化设备是口腔综合治疗设备的发展方向，它包括口腔内内窥镜、X线传感器、牙片X线机、牙科曲面断层全景X线机。

注：医用耗材包括：

（1）普通一次性耗材，如卫生材料、一次性医用手套、一次性输液器/输血器、医用纺织品、一次性导管（如导尿管、引流管等）、心内科手术用器械、血管手术器械、产科器械、麻醉器械、吸氧面罩等上千个品种，材质主要是高分子材料，此类产品技术门槛较低，附加值也较低，但需求量大。目前生产企业逐渐由欧美日发达国家向发展中国家转移。全球70-80%的医疗器械企业从事普通医用耗材的生产。国际上比较知名的生产企业有泰尔茂、BD、泰科、百特等。（2）介入治疗耗材，这类耗材科技含量高，需要精密加工技术，对材质要求高，需要一套精确完美的产品设计方案。这些技术基本上被美国、日本、德国、等国家所垄断。介入治疗耗材包括血管内造影导管、球囊扩张导管、中心静脉导管、PICC导管、套针外周导管、微型漂浮导管、动静脉测压导管、造影导管、球囊导管、PTCA导管、PTA导管、微导管、溶栓导管、指引导管、消融导管、追踪球囊、电生理导管（标测和消融两种）、硬导丝、软头导丝、肾动脉导丝、微导丝、推送导丝、超滑导丝、动脉鞘、静脉血管鞘、微穿刺血管鞘。（3）植入耗材，此类耗材同介入治疗耗材一样属于技术门槛准入高的产品。它包括（a）心血管植入耗材：冠脉药物洗脱支架、封堵器（b）脑血管植入耗材：颈动脉支架、锥动脉支架、颅内血管支架、弹簧圈、液态栓塞材料等；(c)外周血管介入器械：大动脉覆膜支架、髂股动脉支架、锁骨下动脉支架及肾动脉支架、下腔静脉滤器（d）非血管支架耗材：胆道支架、食道支架、气道支架、尿道支架、前列腺支架（e）心脏起搏器（f）人工心脏瓣膜（g）骨科创伤植入产品：接骨板、脊柱内固定系统、全膝全髋关节置换系统、骨水泥、骨缺损修复材料、人造骨等（h）眼科植入物：人工晶体、人工角膜等（i）人造血管：大血管和毛细血管（j）牙科植入物：种植牙（k）各种补片：疝气补片、脑膜补片、神经补片、心脏补片、心血管补片（l）其他：人工皮肤、人造肌腱、人造韧带

介入植入耗材的生产厂家主要集中在欧美日发达国家，发展中国家也有所生产，但技术水平相差较远，基本上不作出口，只是通过价格优势在本国内销售。其中：从事介入耗材和各种支架生产的国际知名企业包括强生、波士顿、美敦力、雅培、巴德、Arrow、圣尤达等；从事心脏起搏器生产的知名企业有百多力、强生、美敦力、ELA公司、Guidant公司、西门子和欧洲Medtronic公司；从事心脏瓣膜生产的知名企业有Medtronic、CarboMedics、圣犹达、美敦力、Edwards、ATS Medical、On-X Life Technologies等，其中生产生物瓣厂家主要是Edwards；从事骨科创伤产品生产的知名企业有强生、巴奥米特、史塞克、施乐辉、美敦力等；从事人工晶体生产的主要知名厂家有爱尔康、眼力健、博士伦等；从事人工角膜生产的主要知名厂家有美国ATI公司；从事人工血管生产的主要知名厂家有泰尔茂、美国戈尔、百特、巴德、贝朗；从事种植牙生产的主要知名厂家有瑞典Nobel公司、瑞士的Straumann公司、德国费亚丹公司等；从事医用补片生产的主要知名厂家有强生、巴德、戈尔、艾瑞、贝朗；从事人工皮肤生产的主要知名厂家有美国Integra Life Science公司、美国 Advanced Tissue Science、英国的Smith＆Nephew公司、美国Organogenesis公司、瑞士诺华公司。

国内医疗器械现状及与国际的差距

2008年我国医疗器械市场规模为900亿元左右，占全球市场总额的4%左右，未来10年，我国医疗器械市场还将保持15%以上的增长率。同时，最新数据表明，跨国医疗器械制造商的产品在我国大医院占有率超过了70%。目前我国药品和器械人均销售比例为10：1，而在发达国家比例为1：1，近年来我国医疗器械产业发展很快，年增长率达到13—15%。

经过多年的努力，一些高精尖产品也逐步国际化，并拥有专利，比如CT、MRI、超声聚焦治疗仪、药物涂层支架等，涌现了一批高成长型企业，产业发展整体势头良好，但国内生产的医疗器械90%以上为技术含量较低的中低档产品。2009年，我国医疗器械进口总额为61.05亿美元，同比增长17.03%。在进口目标市场中，美国、德国、日本、瑞士和荷兰排在前五位，市场比重为71.47%。2009年中国医疗电子设备销售额增长18.2%，增长到39亿美元。未来几年将保持这种强劲势头，复合年增长率将达21%，到2013年上升到86亿美元。

目前我国医疗机构的整体医疗装备水平还很低，在全国基层医疗卫生机构的医疗器械和设备中，有15%左右是20世纪70年代前后的产品，有60%是20世纪80年代中期以前的产品，它们更新换代的过程是一个需求释放的过程，2010年我国医疗器械的市场容量将达到1200亿元。在新医改的推动下，农村以及二、三级城市和社区医疗电子配备需求将快速释放，而家用与医用市场的不同特性也将成就中国便携医疗电子市场“快、稳”的成长趋势，预计未来三年间中国便携式医疗电子市场将持续保持30%左右的速度增长。加快医疗器械产业的发展，已成为我国经济发展的一项重要战略部署。

一、耗材

普通耗材主要是高分子制品，科技含量低，技术准入门槛较低，属于医用耗材中中低档产品。国内1.2万家医疗器械企业中有90%以上的企业从事普通耗材的生产，出口产品中绝大多数为此类产品。普通医用耗材的生产基地基本上有发达国家转移到了中国等发展中国家。国内的知名厂家有威高集团、天津哈娜好、天津市塑料研究所、浙江双鸽华凯、江西洪达、湖南安信、浙江康康、泰尔茂医疗产品（杭州）有限公司、山西华鼎、深圳市益心达、无锡宇寿、苏州碧迪、山东淄博山川、上海医疗器械股份有限公司、浙江玉升等。

高端耗材包括各种植入介入耗材。这类产品属于高科技含量、高附加值同时也是高风险产品。核心技术基本上掌握在发达国家。国内市场上90%以上的高端耗材均是进口。近几年，有些海归人员在国内办起了企业，带来了国外先进的技术和管理经验，国内高端耗材有了快速发展，但是质量水平与跨国企业还有很大差距，目前国内高端耗材主要市场集中在二级、三级市场，一级市场基本被跨国企业把持。不过国内企业也在不断加大高端产品的研制和开发，相信不久的将来，我们国内的企业也能制造与跨国企业质量相当的产品。目前国内知名的植入介入耗材生产企业有上海微创、北京华医圣杰、上海记忆合金、上海佳杰、北京乐普、威高吉威、深圳先健、深圳惠泰、常州康辉等。国内已能够生产的高端耗材如冠状动脉载药支架、封堵器、弹簧圈、颈动脉支架、远端保护器、电生理导管、各种非血管支架以及血管覆膜支架，除冠状动脉载药支架和骨科产品接近国际水平之外，其他产品无论是从规格还是质量方面都无法与跨国公司产品相提并论。此外心脏瓣膜、心脏起搏器、外周血管支架、人工软晶体、人工皮肤等均没有自主知识产权。

二、医疗设备

我国每年都要花费数亿美元从国外购置大量医疗设备，国内有70%的医疗设备市场被发达国家占据，国内的三级医院一般全部采用进口器材，即使是二级医院，也有三分之二的器材依靠进口。目前我国企业除了超声聚焦治疗技术处于国际领先水平之外，在高科技产品方面，中国医疗器械的总体水平与国际先进水平相差约15年。根据2007年中国市场调查研究中心对中国医疗器械市场的专项调查，约80%的CT市场、90%的超声仪器市场、85%的检验仪器市场、90%的核磁共振设备、90%的心电图机市场、80%的中高档监护仪市场、90%的高档生理记录仪市场以及60%的睡眠图仪市场均被国外品牌所占据。国内高端医疗设备市场主要集中在GE、西门子和飞利普之间。

经过近30年的发展，中国也有一大批高端医疗设备供应市场，包括医用驻波加速器、X线机、CT、MRI、彩色超声诊断仪、动态心电监护仪、激光手术治疗仪、内窥镜、多功能麻醉剂、超声聚焦刀、旋转式伽玛刀、血管内照射治疗仪、病人监护网络、全自动生化分析仪等高技术前沿产品，尤其是研制出首台超声聚焦刀，达到国际领先水平。国内知名生产厂商有东软、万东、沈大内窥镜、迈瑞、安科、鱼跃科技、航天长峰、新华医疗、深圳蓝韵。其中迈瑞的监护仪系列，已与跨国公司的产品相抗衡，东软已实现了四大影像设备的全线生产。

随着计算机和网络技术的发展，同时医疗领域的信息化和网络技术是今后医疗管理的发展趋势。医院信息系统（HIS）的普遍建立会使得医院有了进一步建立以医学影像存档与通信系统（PACS）为核心的临床信息系统（CIS）的要求。医院信息化趋势将给医疗设备企业带来巨大的市场空间。

按照新医改的要求，国务院将在三年内累计投入8500亿元用于医疗改革，这些投资将会给医疗器械市场带来较大的增量。从2008年到2010年，我国将向农村医疗器械的采购投入80多亿元，用于国家对农村基层市场及社区医疗机构的建设，一些基础的医疗器械例如超声波诊断仪、生化分析仪及X光仪等将有明显的需求，这对于医疗设备生产企业无疑是一块巨大的蛋糕。

第五篇：国内外隧道防火技术现状及发展趋势

国内外隧道防火技术现状及发展趋势

1．概述

随着工程建设和交通事业的发展以及人类生产、生活的不断需求，世界各国所建交通隧道的里程得到丁迅速延长。据统计，2021年整个欧洲地区交通隧道网络总长超过10000km；我国在第二次全国公路普查中，县级以上公路隧道建设总长将近550km。近10年来，由于不断增长的交通流量和路况改善以及运输物品的复杂性，增加了交通隧道的火灾风险，引发了不少严重的火灾事故。例如1999年3月24日发生在法国和意大利之间的MontBlanc隧道火灾，死亡41人，36辆汽车被毁；1999年5月29日发生的奥地利TauemMotorway隧道火灾，死亡12人，伤50人；2021年11月11日奥地利卡布伦山过山缆车火灾，死亡155人，伤18人。

隧道火灾不仅严重威胁人的生命和财产安全，而且对交通设施、人类的生产活动造成巨大的损坏。因此，各国近20年来都投入了相当的力量对隧道的火灾行为，以及火灾防护进行了较广泛的研究，并取得了一定成果、制订了一些技术要求和标准。

交通隧道一般包括公路隧道、铁路隧道和地铁隧道及城市其他交通隧道等。不同类别的隧道在火灾防护上没有本质的区别，原则上均应根据隧道允许通行的车辆和货物来考虑其可能的火灾场景，从

而确定合理、有效的消防安全措施。根据有关研究，公路隧道的火灾风险为铁路隧道的20-25倍。因此，本文在分析、总结国内外相关研究的基础上，主要针对我国公路隧道和城市交通隧道的消防安全设计、研究及其发展提出了一些看法。

2．国内外隧道防火研究现状

20世纪80年代以来，国外在以下几方面开展了研究：车辆的燃烧特性、模拟通风对车辆燃烧的影响、烟气增长、用木垛火与庚烷火模拟正常火灾荷载的比较、烟气中有毒成分生成量分析、隧道内火灾增长和烟气运动数值模拟技术、隧道内衬在火灾中的表现、驾驶人员在隧道内的心理与行为及相关影响因素、消防救援方法与策略以及自救原则等。研究认为：隧道火灾规模主要取决于通行车辆的类型。隧道内部可达到的温度及火灾荷载可见表1。

车辆类型

最高温度℃

最大热释放速率（MW）

小汽车

400-500

3-5

公共汽车

700-800

15-20

载货卡车（油槽车除外）1000-1200

50-100

我国也在隧道的烟气数值模拟、衬砌承载力评估、隧道内温度场分布等方面做过大量研究。

2．1国内外在隧道设计方面的技术要求及标准

在国内，目前有1992年发布的国家现行标准《地下铁道设计规范》

(正在修订)；1985年发布的铁道部现行标准《铁路隧道设计规范》；1989年发布的交通部现行标准《公路隧道设计规范》(正在修订)。这些标准分别对地铁、铁路隧道和山岭公路隧道的防火与疏散做了部分规定，但均不够完善，并且未对城市区域内的交通、观光游览隧道的防火设计做出规定。目前，国家标准《建筑设计防火规范》正增补有关城市交通隧道(地铁除外)的防火设计要求。

在国外，荷兰编制了《TNO报告98-CVB-R1161隧道防火》以及TNO测试标准《隧道防火测试方法》，规定了隧道的火灾场景确定方法与相关消防安全工程设计方法以及隧道结构的耐火测试方法。德国1994年制订了《RABT公路隧道设施及运行准则》，其中对隧道中火灾规模做出了规定；1995年又制订了《ZTV-隧道，关于公路隧道建设补充技术条款及准则》，其中第10章“建筑防火＇规定了隧道内的升温曲线以及建筑结构及其内部系统所应采取的防火措施。英国制订了《BD78/99，公路及桥梁设计手册》，用于指导运用消防安全工程方法对隧道进行防火设计。美国消防协会制订了《NFPA502公路隧道、桥梁及其他限行公路标准》，其中规定了不同类型隧道的消防要求，并要求长度超过240m的隧道应根据特定隧道的设计参数(如长度、横截面、分级、主导风、交通流向、货物类型、设计火灾参数等)，采用工程分析方法设计其通风设施。日本则制订了《日本建设省道路隧道紧急用设施设置基准》，该基准按公路隧道长度及汽车交

通量将隧道进行分级，并根据不同等级规定了公路隧道的火灾防护要求。

2．2国外对隧道结构测试的几种升温曲线

尽管各国在测试建筑构件的耐火极限方面一直采用IS0834国际标准规定的温度-时间曲线，但研究表明，像汽车燃料和车辆所运载的石油化工产品、液化石油气等碳氢化合物或其他化学物质的燃烧释放率、火场温度梯度与可能达到的最高环境温度与该升温曲线所描述的情况有很大差异。因此隧道内的结构设计与耐火保护就需要与这种情况相适应。为此，欧洲各国发展了一系列不同隧道火灾类型的时间/温度曲线。

RWS曲线是在1979年在荷兰TNO实验室的研究结果基础上研究出来的。它假设在最不利的火灾情况下，潜热值为300MW燃油或油罐车持续燃烧120min，并假设120min后消防人员已经将火势控制，接近火源并开始熄灭火源。该曲线主要模拟油罐车在隧道中的燃烧情况，最初温度迅速上升，接着随着燃料的减少而逐步下降。

在瑞士，由于山岭隧道更长而且远离消防队，采用RWS曲线时，设计时间则延长到180min。此外法国采用的隧道升温曲线与RWS类似，只是其最高点温度为1300℃。

碳氢化合物燃烧曲线主要模拟火灾发生在较为开放的地带，热量可以散发。

RABT

曲线是在德国通过一系列的实验的研究结果发展而来的，如尤里卡(EUREKA)项目。该曲线假设火场温度在5min之内快速升高到1200℃，并在持续较短时间后冷却110min。

该曲线模拟一场简单的卡车火灾的升温状况，但针对一些特殊的火灾类型，最高温度的持续时间也可延长到60min或更长的时间，然后冷却110min。

3．隧道火灾场景及火灾发展

近20年来，国际上已经进行了大量的研究来确定可能发生在隧道以及其他地下建筑中的火灾场景和火灾类型，有些是在真正的、废弃的隧道中和实验室条件下进行。研究表明，公路隧道火灾在起火后10-15min之内热释放速率快速增长，温度急剧上升，大部分火灾在5-10min之内即可达到1000℃以上。隧道火灾场景主要取决于交通工具的类型。

火灾的热量输出以热辐射为主，并决定温度；而烟气层的热散失则以对流为主，对温度影响很小，因此在高温时得到的热量总是超过散失的热量。由于隧道是一种相对封闭的地下结构，大多数热量被隧道顶、壁吸收。同时，热的烟气层和顶壁通过辐射将热传递给火焰而加剧火灾的发展速率。所以隧道火灾如果不能在引燃阶段扑灭，会很迅速地形成完全发展火，并伴随着急速升温。

一般的火灾场景可以假设为：多辆小汽车火灾、公共汽车火灾、载货卡车火灾和可燃液体或石油/气槽车火灾。其火灾持续时间、热释放速率等情况因对象不同而有较大差异。

对于多辆小、汽车火灾(以4辆车为例），一般30s后即可达到12MW的最大值，持续约60min。公共汽车火灾在10min后可达到25MW的最大值，持续约90min。载货卡车火灾在5min左右可达到180MW的最大值，持续约60min，火焰传播可达到40-60m。

火灾对周围环境温度的影响主要以热辐射为主，而烟气层以对流为主。由于隧道是一种相对封闭的地下结构，火灾中释放的大部分热量将被隧道顶、壁吸收，而热烟气层和热顶壁同时又通过辐射将热传递回火焰，加剧火灾。因此，隧道火灾如果不能在引燃阶段扑灭，会迅速发展成完全发展火，并使附近区域的温度急速上升。

在悉尼港口隧道的研究中，研究人员将小轿车火灾定义为3MW(a=0.0115)，卡车火灾为10MW(a=0.18)，危险物品货车为(a=0.18)，公路槽车为50MW(a=0.18)。不同的火灾增长参数对危险温度场和烟气扩散区的影响较大。比如，普通轿车(0.1kW/s2)、小型卡车(0.3kW/s2)对危险区域的温度场和烟气扩散区的变化影响较小，但石油罐车、液化石油气槽车(1.54kW/s2～10.5kW/s2)等则能使危险区域的温度场很快升高、烟气扩散蔓延极快。

4．隧道的消防安全工程设计

隧道是一种与外界直接连通口有限的相对封闭的空间。隧道内有限的逃生条件和热烟排除出

口使得隧道火灾具有燃烧后周围温度升高较快、持续时间长、着火范围往往较大、消防扑救与进入困难等特点，增加了疏散和救援人员的生命危险，隧道衬砌和结构也受到破坏，其直接损失和间接损失巨大。因此，隧道设计中必须考虑其火灾防护措施。

隧道内的火灾危险主要有客车的行李、危险货物以及车辆和隧道本身。

隧道的消防安全控制目标主要有：提供可能的疏散设施，减少人员伤亡；方便救援和灭火行动；避免隧道内混凝土内衬爆裂和通过对隧道结构、设备的防护，减小隧道修复和因隧道中断所造成的损失。

在公路隧道防火设计中主要应考虑结构耐火和防坍塌，降低隧道内的材料的燃烧性能，设置火灾探测与报警、监控信号系统，规划与设置分隔、救援、疏散和避难应急系统以及烟气控制系统等。

4．1隧道的结构保护

隧道内的火灾往往持续时间较长，如MontBlanc隧道火灾持续55h，36辆车被卷入火灾。研究表明，混凝土结构表面受热后，会产生爆裂现象，且在混凝土底层冷却之后，还将会出现深裂纹。结构的荷载压力和混凝土含水率(包括物理水含量和分子结合水)越高，产生爆裂的可能性越大，即使在混凝土配料中加入聚丙烯纤维也不会有明显改善。未经保护的混凝土，如果其质量含水

率超过3%，在遇到高温或火焰作用后5-30min，内就会产生爆裂，深度甚至可达40-50mm。这是造成隧道跨塌的主要原因。一般在150-200℃时，混凝土表面开始爆裂。

隧道构造形式有圆形、矩形或拱形。矩形结构的失效通常是由于混凝土或其增强钢筋的温度升高而导致过早产生下垂塑性弯矩，矩形隧道较圆形隧道所受压力荷载较小，产生爆裂情况较轻。圆形隧道的增强钢筋在下垂弯矩下不承受张力，只承受压力荷载。盾构式的圆形隧道通常采用等级为C50的高标号混凝土，在火灾中爆裂的可能性和深度都较高。

混凝土发生爆裂后，不仅直接威胁救援与逃生，还会使增强钢筋直接暴露在火灾中，减少承载结构的横截面面积。因此，隧道结构耐火设计应考虑其内部可能达到的最高温度、升温特性以及结构体的火灾行为，确定相适应的设定火灾规模与时间-温度曲线，能保证隧道结构在所规定类型火灾条件下的完整性与稳定性。

隧道结构的耐火保护一般可采用在混凝土中添加聚丙烯纤维或在混凝土内衬下安装防火绝热保护层，或者在隧道内安装自动喷水灭火系统。

4．2通风及防排烟

根据隧道火灾事故分析，由一氧化碳导致的死亡约占总数的50%，因直接烧伤、爆炸力及其他有毒气体引起死亡的约

50%。通常，采用通风、防排烟措施控制烟气产物及运动可以改善火灾环境，并降低火场温度以及热烟气和火灾热分解产物的浓度、改善视线。但是，机械通风会通过不同途径对不同类型和规模的火灾产生影响，在某些情况下反而会加剧火灾发展和蔓延。实验表明：在低速通风时，对小轿车火灾的影响不大；可以降低小型油池火灾(～10m2)的热释放速率，而加强通风控制的大型油池火灾(～100m2)；在纵向机械通风下，载重货车的火灾增长率可以达到自然通风的十倍。

隧道通风主要有自然、横向、半横向和纵向通风四种方式。短隧道可以利用隧道内的“活塞风＇采取纵向通风，长隧道则需采用横向和半横向通风。隧道内的通风系统在火灾中要起到排烟的作用，其通风管道和排烟设备必须具备一定的耐火性能。

对于隧道通风设计，一般需要针对特定隧道的特性参数(如长度、横截面、分级、主导风、交通流向与流量、货物类型、设定火灾参数等)通过工程分析方法进行设计，并由多种场模型或区域模型对隧道内的烟气运动进行计算模拟，如FASIT、JASMIN等。

目前有关隧道通风排烟的研究大多集中在其对烟气流动的影响，缺乏通风对火灾自身的影响的研究。

4．3安全疏散与避难设施

人员在隧道内的正常疏散速度为1.5m/s，但在有烟气的情况下可能只有

1m/s。一般人的极限辐射热耐受值为2～2.5kW/m2，消防人员在带有空气呼吸装置时的耐受极限为30min，5kW/m2。一般，160℃的烟气层的辐射热为2kW/m2，270℃的烟气层的辐射热为5kW/m2。人员在疏散时的最高空气温度不应超过80℃，在此温度下的耐受时间约为15min。

避难设施不仅可为逃生人员提供保护，还可用于消防队员暂时逃避烟雾和热气的场所。在中、长隧道设计中，必须考虑人员安全避难所的设置，考虑通道的布置、隔间及空间的分配以及相应的辅助设施的需要。有些火灾表明，火灾时有些人虽已进入安全避难所，但由于热和烟气的泄漏，最终还是导致了死亡。因此，安全避难所的最低耐火极限除应与隧道结构的耐火极限一致，还应能够隔绝高热和阻止烟气进入，通常应考虑在这些区域设置独立的送风系统。

此外，在隧道内的疏散口位置以及疏散门的形式非常重要。尽管侧开、平开或对开门可以提供大小合适的开口以便人或机动车辆的通行，但进入疏散通道或避难所的门应采用能自动关闭的常闭防火门。防火门的耐火极限应与相应结构的耐火极限一致，并具有良好的防烟、绝热性能。

4．4自动喷水灭火系统

自动喷水灭火系统是建筑物内应用最广泛的一种灭火设施。但从现有试验和使用情况看，目前在公路交通隧道内应用自动喷水灭火系统及其有效性仍存在很大争议。一般，交通隧道内设置自动喷水灭火系统应充分考虑以下情况：

(1)隧道内的火灾通常发生在车辆的下部、车厢里或车辆的发动机部分，安装在隧道上部的喷头往往达不到灭火效果。

(2)从火灾引燃到喷头动作之间有一段延迟时间，隧道内快速增长的火灾使喷洒的细小水滴汽化而产生大量高温蒸汽，不但难将火灾扑灭反而会增加对逃生人员的危害性。

(3)隧道内部狭长，车辆行使形成的活塞风使热量和燃烧产物会沿着隧道快速蔓延，仅启动起火点上方的喷头往往不起作用。

(4)灭火系统动作后产生的冷却作用往往使沿隧道顶棚的热烟气层降低并破坏烟气分层。

(5)系统中喷出的水会使路面变得湿滑、危险，并可能导致可燃液体火灾进一步扩大。

(6)水源及相应排水系统、泵站，系统维护、电力保障等。

根据世界道路协会(PIARC)的有关报告，大多数国家认为绝大多数隧道火灾发生于油箱和车厢内，自动喷水灭火系统作用不大。因此，在欧洲，自动喷水灭火系统仅用于特殊的目的。例如挪威有两条隧道中安装的自动喷水灭火系统是为了保护添加了聚亚氨酯的隧道内衬。比利时、丹麦、法国、意大利、荷兰和英国的隧道则从不安装自动喷水灭火系统。在日本，只有10km以上的长隧道和3km以上且通行载重货车的短隧道要求安装自动喷水灭火系统。在美国，只有几条允许装载危险品的车辆通行的隧道安装了自动喷水灭火系统。

NFPA502也建议仅当车辆运输危险货物时，才考虑采用水成膜泡沫雨淋系统。

4．5其他消防设施

隧道中的其他消防安全设施主要包括：应急照明与信号系统、监控与火灾报警系统、通讯设施、消防栓、消防泵及灭火器等。

设计中是否采取某种系统以及采用何种类型的系统应视特定隧道的具体情况而定。例如，在选择自动报警系统时应考虑到感烟探头虽然比感温探头反应快，但由于隧道内车辆尾气排放影响，误报的可能性也较大。在奥地利，长度超过1500m的汽车隧道和流量高的隧道均设置了火灾探测器。瑞士、瑞典和日本也根据隧道情况要求设置火灾探测器。其他国家一般只在一些特殊的隧道内安装。

在设计信号和通讯设施时，应考虑到隧道内的封闭环境、噪声大对人员生理及心理影响，以及如何有效地向行车人员传达信息，降低逃生人员地恐慌心理等。

火灾发生时，电力系统的正常工作对于隧道中人员的逃生至关重要。因此，在一定的时间内就要保护这些系统不受火灾的影响，其中包括消防泵房、火灾报警系统、疏散应急照明系统和排烟管道系统等的用电。

5．我国公路隧道防火设计和开展消防安全研究的相关建议

．1我国公路隧道防火设计的建议

根据有关隧道研究和火灾的情况，我们建议在隧道设计时应根据隧道内的可燃物数量与种类、隧道的用途、物理条件、长度及通风与排烟等因素综合考虑进行，并将单孔和双孔隧道按其长度(L)进行分类，见表2。

类型

L＞3000m

1500m＜L3000m

500m＜L1500m

L500m

可通行危险品及大型货车

一类

一类

二类

三类

通行一般载客或载货车辆

一类

二类

三类

四类

行人或通行非机动车辆

二类

三类

三类

四类

在隧道的结构耐火设

计中，一、二类隧道内承重结构体的耐火极限建议采用BABT升温曲线测试，一类不应低于2.00h，二类不应低于1.5h；三类隧道的耐火极限采用HC升温曲线测试，不应低于2.00h；四类隧道的耐火极限不限。水底隧道的顶部应设置抗热冲击、耐高温的防火内衬，耐火极限不应低于3.00h。

在安全疏散设计中，双孔隧道建议沿隧道长度方向设置通向相邻隧道的安全疏散人行横洞和车行横洞，或在双孔中间设置直通隧道外的人行或车行安全通道。一、二、三类水底隧道宜设置车行横洞，间隔宜为500m～1000m；一、二、三类山岭隧道，其车行横洞间隔宜为200m～300m；车行横洞可兼作人行横洞。一、二、三类供机动车辆通行的纵向通风方式单孔隧道应设置人员疏散出口或独立避难所等确保人员安全疏散的避难设施，间隔不宜大于

300m。一、二类水底隧道应沿隧道长度方向设置有保证人员安全疏散的通道或设施，疏散通道或设施的间隔：一、二类隧道宜为250m，三类隧道不应大于300m(长度小于500m的隧道可不设)。

隧道内应设应急照明系统，其照明时间：一、二类隧道不宜小于3h；三类隧道不宜小于2h。应急疏散指示照明灯具设在隧道两侧，高度不宜大于1.5m。

5．2我国开展公路隧道消防安全研究的相关建议

隧道消防安全是目前国际消防研究的热点领域之一，已取得了许多研究成果，但仍有大量问题需要进一步研究。我国在这方面所开展的工作不甚系统、人力物力投入不足，部门之间的合作及与国际间的合作机制尚需加强与完善。在具体研究内容上，建议在以下几个方面重点开展相关的隧道消防安全工作：

(1)隧道火灾风险评估方法，建立不同类型和规模的隧道消防安全设计基准；

(2)隧道火灾/烟气模型：建立设定火灾场景、火灾发展和烟气运动、火场温度与持续时间预测方法与技术；

(3)隧道火灾试验方法：确定隧道结构在特定火灾场景下的耐火性能及试验标准、防火措施；

(4)研究隧道内驾驶人员和火灾中疏散人员的行为。