第一篇:热工学论文(简版)内燃机的优缺点及其可持续发展
目录
摘要:...................................................2 关键词:.................................................2
一、内燃机的介绍........................................2
(一)内燃机的简介...................................2
二、内燃机的优缺点......................................3
(一)内燃机的优点...................................3
(二)内燃机的缺点...................................4
三、内燃机的可持续发展..................................5 内燃机的优缺点及其可持续发展
摘要:
内燃机的出现为汽车的发展提供了基础,汽车行业的繁荣促进了内燃机的改进和提高。文章简单介绍了内燃机的优缺点和发展历程,并展望了未来内燃机制造技术、代用燃料等方面的发展方向。内燃机是近代工业文明发展的产物,以其简单、经济取代了蒸汽机,通过科学家的不断研究,内燃机已经成为现代交通运输工具的主要动力。关键词: 优、缺点 发展
一、内燃机的介绍
(一)内燃机的简介
内燃机(Internal combustion engine)是将液体或气体燃料与空气混合后,直接输入汽缸内部的高压燃烧室燃烧爆发产生动力。这也是将热能转化为机械能的一种热机。内燃机具有体积小、质量小、便于移动、热效率高、起动性能好的特点。但是内燃机一般使用石油燃料,同时排出的废气中含有害气体的成分较高。内燃机,是一种动力机械,它是通过使燃料在机器内部燃烧,并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。
广义上的内燃机不仅包括往复活塞式内燃机、旋转活塞式发动机和自由活塞式发动机,也包括旋转叶轮式的燃气轮机、喷气式发动机等,但通常所说的内燃机是指活塞式内燃机。
活塞式内燃机以往复活塞式最为普遍。活塞式内燃机将燃料和空气混合,在其汽缸内燃烧,释放出的热能使汽缸内产生高温高压的燃气。燃气膨胀推动活塞作功,再通过曲柄连杆机构或其他机构将机械功输出,驱动从动机械工作。
常见的有柴油机和汽油机,通过将内能转化为机械能,是通过做功改变内能。
(二)内燃机的工作原理
内燃机的工作原理是让燃料在机器内燃烧产生热量向外界传输机械能。常见的内燃机有4个工作程序 1:吸气冲程,活塞下行形成气缸内压力小于于大气压的差,这个压力差俗称真空度,由于真空度的存在使机器外的空气进如气缸。当活塞下行到最后位置进气阀门关闭吸气冲程完成。在机器运转中由于速度的关系在吸气冲程完成时气缸内的气压是大于大气压的,在设计上设置了一个进气门关闭的延迟时间就是为了提高进气量。
2:压缩冲程,吸气冲程完成后活塞上行压缩空气达到一定温度使燃料燃烧,此时有两种情况,一种是外界给于点火,另一种是压缩到一定时候使其自燃。3做功冲程,压缩后燃烧的空气使活塞下行从而将热能转换成机械能,这种是通过连杆活塞组和曲轴实现的,在高温高压的燃气的作用下推动活塞下行通过连杆使曲周做圆周运动,这个圆周运动就是人们所需要的机械能,其能量同过于曲轴连接的设备输出,其中一部份转换成势能储存在与曲轴相连的飞轮中,这个势能以飞轮惯性旋转的形式释放为内燃机的吸气,压缩,排气这三个冲程提供能量。4:排气冲程,在飞轮惯性的驱动下活塞上行将燃烧后的废气从打开的排气阀门中排出,当活塞行至上终点位置时整个内燃机的工做循环完成,在飞轮惯性的作用下将开始新的一轮工作循环。
二、内燃机的优缺点
(一)内燃机的优点
与其他热机相比,内燃机的优点是: ⑴热效力高
热效力高,柴油发动机上面的发电机进油管属于低压管路,经济性好,特别是柴油机,我所了解的发电机组大点的公司都是在全国设点来扩张,最高有效热效力达已达46%。
⑵功率范围广
单机功率可从零几—几万千瓦,适用范围大。
⑶布局紧凑、质量轻、内燃机整机质量与其标定功率的比值(称为比质量)较小、便于移动。
⑷启动灵敏、操纵精练。内燃机的利用范围很是遍及。地面上各类运输车辆(汽车、拖沓机、内燃机车等),矿山、建筑及工程等机械,就是因为国家的限电所以早就了很多地方用自备电源发电,水上运输可作内河及海上船舶的主机和辅机。在军事方面,如坦克、装甲车、步兵战车、重兵器牵引车和各类水面舰艇等方面都大量利用内燃机。
(二)内燃机的缺点
内燃机的缺点是:
⑴对燃料要求较高高速内燃机一般利用汽油或轻柴油作料,并且对燃料的洁净度要求严格。
⑵对环境的污染也愈来愈严重
⑶布局复杂,发展空间——机电行业的多来源业务经营路线及通过长期大量的潜在客户积累与转化的方式。
动力性方面,受自身先天因素的影响,功率输出仍然提升的有限,比功率等指数的提升也比较受内燃机自身结构的限制,在燃烧条件、燃烧控制等方面都受到汽油本身性质、燃烧方式的约束„„在这方面比较好的例子应该是活塞式航空发动机在二战之后逐渐被喷气涡轮发动机取代,这就反映出了来自汽车上的内燃机在动力性等方面的缺陷了。
经济性方面来说,由于在燃烧过程中对混合气比例的配制不可能完全符合每次不同情况下的燃烧需要,使得燃油的消耗的可避免的不能达到最佳需求,像缸内直喷、增压技术、稀薄燃烧等技术都只能在一定程度上缓解这种矛盾„„再说的极端一点,内燃机要“燃”就会有排放,这种排放就是的汽车不可能达到电动车的“零排放”标准,这也可以说是内燃机汽车的一个缺陷了。
还有因为“燃”而造成的排气污染、噪音、震动等,都是只能不断削弱而不可能完全免除的,而在现在的科技水平下要达到一个“友好”的标准也是很有难度的,很多不可克服的问题不只是技术上的,包括环境、市场等许多方面。而现今的技术水平,老实说已经是很不错的了。
三、内燃机的可持续发展
内燃机未来的发展将着重于改进燃烧过程,提高机械效率,减少散热损失,降低燃料消耗率;开发和利用非石油制品燃料、扩大燃料资源;减少排气中有害成分,降低噪声和振动,减轻对环境的污染;采用高增压技术,进一步强化内燃机,提高单机功率;研制复合式发动机、绝热式涡轮复合式发动机等;采用微处理机控制内燃机,使之在最佳工况下运转;加强结构强度的研究,以提高工作可靠性和寿命,不断创制新型内燃机变气门,变升程,变相位,甚至停掉几个缸的技术,都没能做到在行进中连续变缸径,但有等效的。
这种发动机有一个桶形缸体,桶底后,桶底中间有圆孔。还有一个缸体,好像一根筷子穿过一张厚的圆饼并粘合,筷子就是轴,这个轴也穿过桶形缸体底部的孔,饼形体也纳入桶中,封闭成一个空心圆柱体的缸腔。这个缸腔的容积是可以变化的,比如只要固定桶,用机械装置或者液压装置抽动轴就可以实现。
桶底从圆孔的边到桶的内壁割条缝,插入一个矩形板;饼面从圆边到轴割条缝,也插入一块矩形板,两块矩形板可以把缸腔一分为二,成为两个密封缸腔,第一密封缸腔和第二密封缸腔。其中一个密封缸腔从桶壁的矩形板本侧开口,充入高压气体,或充入油气混合物并点燃;第二密封腔从桶壁上与前一开口相隔一个矩形板的位置开口放气。固定桶,矩形板就牵引饼和筷子转动,反过来也行。第一个密封腔从最小、充气到转过一定相位(转角)就停止供气,可以用阀门或者控制油气供应量来实现。由于高压气体膨胀,装置会继续转动,第一密封缸腔内的气压会降低,直到稍微低于环境气压,这样会产生转动阻力。于是第二个矩形板需要在头部靠近边缘开一个孔,安装单向阀,向内补气。如果当初的气压适当,在第二块矩形板转到第二开口的时候,第一密封缸腔的气压正好等于或接近于环境气压,这是最经济的。第三种情况是还有少量余压。
当两个矩形板快要相遇的时候,需要避让。于是从桶的裙部内圆刻成曲线滑槽,装上滑动块,滑动块与第二块矩形板连接;从轴穿出桶底的一侧套装一个空心圆柱体,外圆面刻曲线滑槽,装上滑动块,与第一块矩形板连接。滑槽由圆和摆线构成,控制矩形板前冲、顶住和抽回。桶底和饼都够厚,所以不会抽脱。第二块矩形板在转动方向上,和饼一块转动;在轴向上,则由桶上的滑槽控制,所以变换容积的时候仍能抵住桶的底部。同样道理,第一块矩形板总是能抵住饼的内表面。
这种装置在一个着力面上沿弧形轨迹,把高压气体的内能转化为动能,是一种动力机械装置。反过来,也可以在机械的带动下反向转动,制取压缩空气,或者作为一个刹车器。做一个容量小的压气装置,制取高压油气,配上点火装置,再做一个容量动力机械装置,将燃烧后大量高温高压气体的内能转化为动能,就是一台发动机。
它做功的轨迹是一段弧,而且可以无级的改变容量,也就意味着可以改变发动机排量。配合油门,可以改变燃烧后气压,灵活改变转速;改变排量,配合变速器,在一定范围内可以适应各种负荷,而且采取上述“最经济的”方式。如果多套矩形板对置使用,可以减轻轴的弯曲;它是连续排气的,因而噪音低;可以多套缸错相联轴,动力平稳。它可以最大限度的减少余压排放,而且在不同负载下都能采取最经济的工况,所以是好用节能技术。
作为一类发动机,不同于蒸汽机、活塞发动机和三角转子发动机。叫作“可变容弧缸发动机。”
第二篇:内燃机论文
柴油机电控燃油喷射系统及排放
韩宁
(大连交通大学 交通运输工程学院,辽宁 大连116028)
摘要:柴油机是一种热机,其热效率和燃油经济性很高,因此被广泛应用,尤其是大功率内燃机,被广泛应用于船舶、机车和电站等。本论文仅讨论大功率柴油机电控喷射系统和排放过程。
关键字:柴油机;喷射系统;排放
Diesel engine electronically controlled fuel injection system and emissions
(Dalian Jiaotong University institute of transportation engineering,Dalian Liaoning 116028)
Abstract: the diesel engine is a heat engine, its thermal efficiency and high fuel economy, so widely used, especially high-power internal combustion engine, is widely used in ships, locomotives and power station, etc.This paper discuss the high-power diesel engine electronic control injection system and only discharge process.Key words: diesel engine;Injection system;emissions
0 引言
通常,人们把燃油喷射系统看作是柴油机的心脏。事实上,柴油机没有任何一个部件比燃油喷射系统更重要;没有任何一个部件对设计和加工的要求超过燃油喷射系统。燃油喷射系统的功能是在精准的时刻为柴油机提供精确定量的燃油。燃油必须以足够高的压力通过适当的喷油器喷射,以实现在燃烧室内的最佳雾化状态,并且在有限的时间内与足够的空气混合,以实现充分燃烧,从而使发动机以尽可能少的燃油消耗和最低的排放发出预期的功率在未来几年中,柴油机的发展趋势主要有:更加追求提高燃油经济性和降低排放,在不断强化柴油机的同时追求高可靠性,越来越多地应用电子控制技术,在更广泛的领域特别是汽车行业使用柴油机等等。为了实现这些目标,目前柴油机已应用和将要应用的先进技术主要有高压喷射和电控喷射技术是目前国外降低柴油机排放的重要措施之一,高压喷射和电控喷射技术的有效采用,可使燃油充分雾化,各缸的燃油和空气混合达到最佳,从而降低排放,提高整机性能。电控燃油喷射系统的构成
电喷柴油喷射系统由燃油喷射系统、控制计算机(ECU)和传感器三部分组成。ECU根据由转速、节气门踏板位置、进气温度、进气压力、燃油温度、冷却水温度等传感器采到的发动机运行状态,用设定的控制逻辑进行计算,根据计算结果控制喷油系统执行电磁阀的动作,实现对燃油喷射量、喷射时刻和喷射压力的动态调节。由于燃油的喷射量、喷射时刻和喷射压力在柴油机整个转速和负荷范围都可以通过标定实验最优化,因此电喷柴油机可以实现在满足严格的排放标准条件下的最佳燃油经济性。电控燃油喷射系统介绍
2.1.电控直列式喷油泵
电控直列式喷油泵是在直列泵基础上发展起来的,是一种由机械喷油泵到电控喷油泵之间过渡的非主流产品。它具有与喷油和定时控制功能或只具备喷油量调控功能,有些控制系统还具有喷油压力和喷油速率等控制功能。因为它只能满足欧Ⅲ排放而且结构复杂、造价高,目前国外工业国家已停止生产。2.2电控分配泵
柴油机电控分配泵采用高速电磁阀控制喷油量及喷油定时,如德国博世公司的电控VE泵,喷油峰值喷油压力接近140MPa。电控分配泵也是只能满足欧Ⅲ排放的过渡性非主流产品。2.3电控泵喷嘴系统(EUI)
电控泵喷嘴系统是由凸轮驱动的喷油系统,是世界上最早出现的电喷产品。目前生产电控泵喷嘴系统的有德国博世(Bosch)公司、美国卡特彼勒(Caterpillar)公司、美国德尔福(Delphi)公司和美国康明斯(Cummins)公司。电控泵喷嘴系统北美重型车用柴油机中占有统治地位。电控泵喷嘴系统具有以下特点:(1)喷射压力在所有喷油系统中最高,最高喷射压力220MPa。(2)结构筒单,可靠性/耐久性最好,几乎没有高压接头。
(3)喷油器成本一般,但由于采用顶置凸轮轴和重负荷传动齿轮系,发动机成本较高。
(4)喷射压力随发动机转速负荷变化,不能动态控制。
(5)喷射规律,后三角型,与发动机燃烧系统配合较好,有利于降低NOX。(6)喷射规律可以通过凸轮型面的设计加以调整。
(7)喷油器体积较大,气缸头设计中需要与气道,气阀及水腔设计综合考虑。(8)喷油时刻被凸轮型面限制,预喷能力有限,不能后喷。2.4电控单体泵系统(EUP)
电控单体泵系统主要由单体泵、油管和喷油器组成。电控单体泵是由电控泵喷嘴技术发展而来的。电控单体泵系统在欧洲中型/重型车用柴油机中占有统治地位。主要生产厂家是德国博世公司,在欧美车用柴油机市场占据100%的市场。近年来,德尔福也研制出了电控单体泵,但是市场应用刚刚起步,其用户目前仅局限于中国的玉柴和大柴。电控单体泵系统具有以下特点:(1)喷射压力较高180MPa。
(2)结构最简单,可靠性/耐久性较好,有少量高压接头。
(3)喷油系统成本较低(包括单体泵,高压油管和常规喷嘴),采用下置凸轮轴,对齿轮传动系要求低于EUI,发动机总成本最低。(4)喷射压力随发动机转速负荷变化,不能动态控制。(5)喷射规律,后三角型,与发动机燃烧系统配合较好。(6)由于高压油管的存在,凸轮型面对喷射规律的影响较弱。(7)喷油时刻被凸轮型面限制,预喷能力更加有限,不能后喷。2.5液压电控泵喷嘴系统(HEUI)
液压电控泵喷嘴系统将电控和液压技术相结合主要由美国卡特彼勒(Caterpillar)公司生产。HEUI系统按时间控制喷射过程,喷射压力与发动机转速无关,可在宽广的工况范围内保持所需要的喷油压力。HEUI系统主要应用在北美中型车用柴油机中。该系统的工作具有以下特点:(1)喷射压力较高,180MPa。
(2)理论上在所有发动机转速及负荷可随意调节喷射压力。(3)喷射时刻灵活。
(4)喷射规律类似高压共轨,但初始喷射率比高压共轨略低。(5)多次喷射能力有限,预喷由硬件设计实现,后喷困难。
(6)喷油器结构较复杂,液压油(5~25MPa)及柴油(低压及高压)两套油 路。
(7)气缸盖设计复杂,必须保证液压油及低压柴油两套油路的密封。(8)由于采用发动机润滑油作为液压油,对润滑油的要求高于常规柴 油机,更换周期也更加严格。(9)发动机的维护保养要求较高。
(10)低温下发动机润滑油粘度大,造成冷起动困难。(11)喷油系统功率消耗较大,机油压力靠泄放调控。我国机车柴油机采用电控燃油喷射的概况
我国机车柴油机无论是戚墅堰机车车辆厂生产的16V280/300(6400公制马力,4707kW)还是大连机车车辆厂生产的12V280/320(6000公制马力,4413kW)柴油机,其电子控制燃油喷射系统均成套购自Bosch公司。资阳内燃机车厂生产的16V280ZJG(5750公制马力,4229kW)型柴油机的电控燃油喷射系统是由Woodward公司提供电喷控制器、功率调节器和EDS电喷头,资阳厂生产柱塞泵、喷油器等相关产品。虽然以上各种机车柴油机在装用了电控燃油喷射系统后性能和经济性都有所提高(图1、2),但也仅仅局限在1~2台机车柴油机上实现。大批量、低价位、高可靠性的电子喷射技术产品要组织装车,尚有待进一步的进行研制和考核。机车柴油机装用电控燃油喷射系统的社会和经济效益
通过采用高压电控燃油喷射系统,可以提高机车柴油机的经济性,尤其是可以降低机车柴油机部分工况下的油耗,降低最低稳定空转转速。降低空转转速意味着柴油机内部机械阻力降低,柴油机空转油耗降低,同时也可以使我国机车柴油机在标定工况的燃油消耗率降低到200g/kW·h以下,提高柴油机的经济性。柴油机最低稳定空转转速降低10%,空转油耗率可以降低10%,可使我国铁路机车行业每年节约燃料费2·5~3亿元,同时,机车柴油机的运用寿命和可靠性将大大增加。因此,我们要大力发展高压电控燃油喷射系统技术与产品,使机车柴油机技术攀升一新的高度。如果国产机车柴油机(240、280系列)采用高压电控燃油喷射系统,以智能化的微电子控制(执行)装置取代目前使用的结构复杂的机械结构,并设有机车柴油机状态检测和故障报警功能(在线),可以使国产机车柴油机在性能和可靠性档次产生一个质的飞跃,跟上世界先进水平。同样,采用高压电控燃油喷射系统,既具有保护环境的长远社会效益,又具有满足环保排放法规、促进产品出口的现实意义。各种类型发动机的CO2排放比较
虽然现有的排放规定主要是强调降低NOx和颗粒物质(PM)的排放量,但是CO2的排放无论是从环保角度,还是从用户的运营费用方面考虑也是至关重要的。图1对各种内燃机的CO2排放水平进行了比较〔1〕。SI(火花点火)汽油发动机被选作比较的基准,所以它的CO2总排放水平是以100%的参考值给出的。在图中,CO2的排放被分成两部分。其中第一部分代表发动机单独运转所产生的CO2,该CO2是发动机效率和燃油化学成分的函数。
第二部分是在燃料生产和运输过程中所排放的所有CO2。图中右手侧栏中还给出了每种发动机的最大热效率以供参考。涡轮增压、中冷式DI(直喷式)柴油机具有最低的CO2排放水平。这是由于此种发动机热效率好和燃料在生产过程中生成CO2量少的缘故。因此,在参比的几种发动机中,NA(自然吸气)和T(涡轮增压、中冷)柴油机的CO2排放特性最好。废气排放法规的比较
柴油机可以在满足所有废气排放规定的同时保持其明显的燃油经济性优势。在日本、美国和欧洲,废气排放规定也一年比一年严格。图2示出了每个国家废气排放规定水平的比较。在欧洲,Euro-Ⅱ和Euro-Ⅲ法规定与美国1994年和199年的法规类似。然而,日本在1998~1999年对NOx的规定却是最严格的。因此有必要优化发动机以满足每个国家的规定。在美国,考虑到要在过渡工况进行测试,从2004年开始实施的排放法规成为全球最为严格的NOx法规。从2004年开始实施的颗粒物质(PM)排放法规将与1998年的保持一样。而且,在欧洲,制定有望在2005年左右开始生效的Euro-Ⅳ法规的基础工作正在进行。在日本,对1998-1999年以后开始实施的法规也已开始纳入计划之中并开始进行调研。此 外,在欧洲、美国和日本之间,协调全球的废气排放规定的讨论和调研也在进行之中。所以,在21世纪,柴油机废气排放法规将很可能在全球范围内得到统一。参考文献
[1]、徐家龙等.柴油机电控喷油技术.内燃机燃油喷射和控制 [2]、《Papers CIMAC DAY 1999 Shanghai》译者:董金龙 校者:苏明
[3]、大连内燃机车研究所.内燃机车技术的昨天、今天和明天.中国铁道出版社 [4]、董尧清.柴油机共轨式电控喷射系统的进展.国外内燃机 [5]、刘巽俊.内燃机的排放与控制[M].北京:机械工业出版社 [6]、陈冠国机械设备维修【M】,机械工业出版社 [7]、市场百科,柴油机发展[OL]
第三篇:热工学论文 建筑节能与热工学的关系
本科课程论文
题 目___________________________
学 院 ___ 专 业 _____________________ 年 级 _____________________ 学 号 _____________________ 姓 名 _____________________ 指 导 教 师 _____________________ 成 绩 _____________________
****年**月**日
浅谈热工学在建筑节能上的应用
摘要
随着经济社会不断进步,人们的物质生活水平有了很大提高,伴随着能源危机凸显,低碳环保的观念日益深入人心,建筑维护结构的保温技术的发展成为必然要求。我国北方地区因所处地理纬度偏高,气候寒冷,季节性差异较大,建筑外墙保温成为工程设计和施工中的一个必须解决的课题。建筑外墙保温是我国目前对建筑的节能要求,选择合理的保温材料和保温方法,降低冬季采暖和夏季空调能耗,提高建筑的使用效果和经济效益,是建筑节能的必然趋势。
关键词:建筑节能、热工学、建筑外墙保温
正文
为实现节能所采取的措施必然涉及热工学知识。如现在在房地产行业应用广泛的双层玻璃、隔热材料,空调中的传热器等等。有各种建筑维护结构,门窗,供热设备管道的保温材料的研制,生产,施工及其物理性质测试,热损失的分析计算,热源和冷源设备选择及合理利用,供热通风空调机燃气产品的开发,设计和研究,各类采暖散热器和换热器的设计,选择和性能的评价,建筑物的热工计算和环境保护等。
节能设计中很重要一点就是就是建造内保温符合节能墙体。复合节能墙体通常由绝热材料与传统墙体材料或某些新型墙体材料复合而成。如果绝热材料复合在建筑物外墙的内侧,则称为内保温复合墙体。因为计算传热系数的公式如下:
1、围护结构热阻的计算
单层结构热阻
R=δ/λ
式中: δ--材料层厚度(m)
λ--材料导热系数[W/(m.k)] 多层结构热阻
R=R1+R2+Rn=δ1/λ1+δ2/λ2+----+δn/λn 式中: R1、R2、Rn--各层材料热阻(m2.k/w)
δ
1、δ
2、δn--各层材料厚度(m)
λ
1、λ
2、λn--各层材料导热系数[W/(m.k)]
2、围护结构的传热阻
R0=Ri+R+Re 式中: Ri--内表面换热阻(m2.k/w)(一般取0.11)
Re--外表面换热阻(m2.k/w)(一般取0.04)
R--围护结构热阻(m2.k/w)
3、围护结构传热系数计算
K=1/ R0 式中: R0--围护结构传热阻
外墙受周边热桥影响条件下,其平均传热系数的计算
Km=(KpFp+Kb1Fb1+Kb2Fb2+ Kb3Fb3)/(Fp + Fb1+Fb2+Fb3)式中:
Km--外墙的平均传热系数[W/(m2.k)] Kp--外墙主体部位传热系数[W/(m2.k)]
Kb1、Kb2、Kb3―外墙周边热桥部位的传热系数[W/(m2.k)] Fp--外墙主体部位的面积
Fb1、Fb2、Fb3--外墙周边热桥部位的面积
因此合理选择墙体层的材料和配置墙体的结构尤为重要,可以有效的提高对能源的利用,实现节能环保,这也是当代可持续发展社会所要求的。下面对如何将热工学应用于配置墙体结构作基本阐述。
一.优化墙体的基本组成结构:
(一)节能保温材料介绍
节能保温建筑材料可分为无机类、有机类和复合材料三大类。按组成和状态又可分为:①无机纤维状保温材料:如岩棉、玻璃棉、矿渣棉。②松散粒状保温材料:如膨胀蛭石及制品、膨胀珍珠岩及制品。③无机多孔保温材料:如泡沫水泥板、加气混能吐、微孔硅酸钙、复合硅酸盐。④有机保温材料:各种聚苯板、聚碳酸酯、酚醛泡沫、软木板、木丝板。⑤复合保温材料:如金属夹芯板。施工的建筑中,保温材料的使用以挤密苯板、聚苯板、聚苯颗粒保温材料为主。挤密苯板具有密度大,导热系数小等优点,它的导热系数为0.029W(m.K),而抗裂砂浆的导热系数为0.93 W(m.K),两种材料的导热系数相差32倍,而聚苯板的导热系数为0.042 W(m.K),同抗裂砂浆相差22倍,因此挤密苯板与聚苯板相比,抗裂能力弱于聚苯板。一聚苯颗粒为主要原料的保温隔热材料由胶粉料和胶粉聚苯颗粒做成,胶粉材料作为聚苯颗粒的粘结材料一般采用熟石灰粉-粉煤灰-硅粉-水泥为主要成分的无机胶凝体系,该类材料的导热系数一般为0.06W(m.K),与抗裂砂浆相比相差16倍。该种材料与挤密苯板和聚苯板相比,导热系数要小得多,因而能够缓解热量在抗裂层的积聚,使体系受温度骤然变化产生的热负荷和应力得到较快释放,提高抗裂成的耐久性。
(二)节能保温建筑材料的选材原则
节能保温建筑材料的选材要遵循以下原则:①使用温度要适合。②热导率要低。③物理化学性能稳定。④耐用年限要长。⑤对工程要求的适应性要广。⑥具有不燃性能。⑦材料价格要低。
(三)外墙保温方法
我国北方地区常用的外墙保温方法有内保温、外保温、内外混合保温。
1.外墙外保温:外墙外保温,是将保温隔热体系置于外墙外侧,使建筑达到保温的施工方法。由于外保温是将保温隔热体系置于外墙外侧,从而使主体结构所受温差作用大幅度下降,温度变形减小,对结构墙体起到保护作用并可有效阻断冷(热)桥,有利于结构寿命的延长。从有利于结构稳定性方面来说,外保温隔热具有明显的优势,所以首选外保温隔热。然而,由于外保温隔热体系被置于外墙外侧,直接承受来自自然界的各种因素影响,因此对外墙外保温体系提出了更高的要求。就太阳辐射及环境温度变化对其影响来说,至于保温层之上的抗裂防护层只有3mm—20mm,且保温材料具有较大的热阻,因此在的热量相同的情况下,外保温抗裂保护层温度变化速度比无保温情况下主体外倾温度变化速度提高8—30倍。抗裂防护层的柔韧性和耐候性对外保温体系的抗裂性能起着关键的作用。
2.外墙内保温:外墙内保温就是外墙的内侧使用苯板、保温砂浆等保温材料,从而使建筑达到保温节能作用的施工方法。该施工方法具有施工方便,对建筑外墙垂直度要求不高,施工进度快等优点。近年来,在工程上也经常的被采用。外墙内保温的一个明显的缺陷就是:结构冷(热)桥的存在使局部温差过大导致产生结露现象。由于内保温保护的位置仅仅在建筑的内墙及梁内侧,合,在此处即可形成结露现象,易造成保温隔热墙面发霉、开裂。另外,外墙和屋面受室外温度和太阳辐射热的作用而引起的温度变化幅度较大,内外墙反复形变使内保温隔热体系始终处于一种不稳定的墙体基础上,在这种形变应力反复作用下不仅是外墙易遭受温差应力的破坏也易造成内保温隔热体系的空鼓开裂。
3.外墙内保温与外墙外保温的对比:目前,很多人都容易将外墙内保温和外墙外保温混为一谈,以至于没有办法区分两种保温结构。因此,本文对内外保温两种保温结构做一定区分和介绍。
(1)外墙内保温的基本情况:外墙内保温是在墙体结构内侧覆盖一层保温材料,是通过粘接剂固定的,目前内保温多采用粉刷石膏作为粘接和抹面材料,进而通过使用聚苯板或聚苯颗粒等保温等保温
1材料来达到保温的效果,但是,外墙内保温也存在着很多的缺点:○2热桥保温处理困难○3占用室保温隔热效果差,外墙平均传热系数高○4不利于既有建筑的节能改造。内的使用面积○(2)外墙外保温的基本情况:外墙外保温形式是一种先进的、有应用前景的保温节能技术。外墙外保温的基本情况是在主体墙结构外侧在粘接剂的作用下,固定一层保温材料,并在保温材料的外侧砂浆或作其他保护装饰。随着外墙保温形式的逐渐增多,目前主要流行有聚苯板保温砂浆外墙保温形式、聚苯颗粒材料外墙保温等多种方法。
二.节能建筑设计方法极其技术措施:
1.建筑选址:考虑基地日照、基地遮阳、基地通风、基地不利因素。我们一个好的规划,是绿色的规划,能够为我们国家,为我们整个社会节省很多能源。例如把居住和就业平衡匹配的去安排规划在一个地方,这应该是绿色的,是低碳的,是为社会带来很多减排,而且也缓解了很多交通压力。
2.建筑体型设计:我们过去的建筑从节能方面考虑很少,特别是在前一二十年的时候,大家都是用最低造价把一个房子盖起来,但从来没计算过这个房子耗的空调或者采暖非常大,因为采暖条件很差,包括我们门窗、墙体。但是经过十年二十年来看这个成本是高的,如果我们把保温、隔热这些系统做好以后,实际上一次性投资会大一点,但是长期来看会省很多钱,这个在西方很长时间都在利用,现在中国已经在改变了。3.建筑围护结构:尽量考虑使用保温外墙体、特隆布墙、双层玻璃幕墙、绿化墙体、保温门窗、窗用玻璃、绝热窗框、保温屋顶、种植屋面、通风屋顶和架空屋顶、阳光间、中庭空间。采用低反射下垫面,对改善建筑热环境较为有利,且在一定程度上可以缓解城市的“热岛效应”。采用浅色屋顶,可以减少建筑物所吸收的太阳辐射热量,特别是对于夏季制冷能耗较大的公共建筑,节能效果明显。
4.建筑设备:使用土壤源热泵、温湿度独立控制空调系统、LED照明技术、智能自动控制系统、热管型机房专用空调设备、空调系统的热回收和变频、分项计量系统、VRV空调机组。
5.热水供应和太阳能利用:热水供应系统可采取的节能措施主要有:降低使用温度(热水在管道和设备中的热损失与配水点要求的水温成正比,降低使用温度可减少能耗);减少热水耗量,在满足使用要求的前提下减少流率;采用高效能保温材料减少热损失;提高换热器的传热效率;采用节能型产品;开发利用新能源等。
三.将热工学应用与建筑节能的意义
随着我国住宅建设的节能工作不断深入,节能标准不断提高,引进开发了许多新型的节能技术和材料,在住宅建筑中大力推广使用。但我国目前的建筑节能水平,还远低于发达国家,我国建筑单位面积能耗仍是气候相近的发达国家的3-5倍。分析研究新型建筑墙体材料及节能建筑保温技术对我国经济的可持续发展有重要的意义。
第四篇:可持续发展论文
可持续发展论文
可持续发展的哲学反思
摘要:
传统的以经济增长为核心的发展观念在促进经济发展的同时,也给人类带来了许许多多的问题。可持续发展战略的提出正是针对旧的发展模式的缺陷,而在这一新的战略构思中蕴含着丰富的哲理。通过对发展观念中人的主体性、伦理观以及极限意识的反思,有助于我们更好地从哲学层面上来理解可持续发展的意义。
关键词:可持续发展 主体性 伦理 极限
传统的发展概念是按照经济的增长来定义的,即以国民生产总值GNP或国民收入的增长为主要目标,以工业化为主要内容,认为经济增长是国家实力和社会财富的体现,是国民生活幸福的象征。于是在50-60年代出现了全球范围的“经济增长热潮”。然而,经济的增长在造福人类的同时,也给人类带来了许许多多的问题:能源危机、环境污染、生态破坏等等,加剧了人与自然的矛盾,威胁着人类的生存和发展。于是,人们开始对发展观念本身进行反思。1992年5月,全世界各国首脑在“环境与发展”会议上确定了“可持续发展”战略。1995年,江泽民总书记在党的十四届五中全会的讲话中强调:“在现代化建设中,必须把实现可持续发展作为一个重大战略。”1996年3月第八届全国人民代表大会第四次会议批准的《中华人民共和国国民经济和社会发展“九五”计划和2010年远景目标纲要》,对我国的可持续发展提出了明确具体的要求。在党的十五大的报告中,江泽民同志又再次强调:“我国是人口众多、资源相对不足的国家,在现代化建设中必须实施可持续发展战略。”事实上,“可持续发展”不仅是一条新的发展道路,一种新的发展模式,更是一种新的发展观念。在这一观念中,蕴涵着丰富的哲理,本文试图从分析旧的发展观出发,以哲学的视角反思“可持续发展”观念中的哲学内涵。
(一)世界历史是人类实践的产物,人是社会历史的主体。虽然人的活动受一定的客观条件与历史必然性的制约,是在既定的、由前辈所创造的生产力基础之上和与之相适应的社会关系下进行活动的,但是,人又具有自由、自觉、能动创造的本性,能够在认识外部必然性和由自己的活动所构成的社会运动规律性的前提下,按照自己的需要和目的,进行创造性活动,改造人与自然、人与人的关系以及自身,以求得自身的生存、发展和完善。
面对着当代人类社会发展中出现的困境和危机,有些人把其原因归罪于人的主体性及其在当代的发展,认为只有人类放弃对自然界的改造和控制,“回归自然”,才能实现对生态环境的保护和可持续发展。事实上,造成这种困境的,至多只能说是在传统的发展观念的影响下所形成的那种片面发展了的主体性。由于传统的发展观混淆了社会发展与经济增长这两个截然不同的概念,片面追求物质财富,把人变为实现增长的工具和手段,造成劳动者的畸形发展,成为马尔库赛描述的“单向度的人”。在这种发展观的影响下,单纯的对经济利益的追求造成了这种主体性只有动力机制(无限占有物质财富的欲望)而没有自我约束机制,因而是一种“放任”的主体性;由于它既没有对自身活动的外部限度的认识,因而是一种“盲目”的主体性;由于它缺少一种自我反省、自我评价、自我规范机制,因而是一种“自发”的主体性。这是一种比较低级的主体性。而人的高度发展的主体性应该是一种自觉的、自为的主体性。这种主体性对外部自然界的整体规律性有清楚的认识,对活动的限度有清醒的认识,对自身活动的后果有预见性意识,对自身能力有规范性(道德)意识。这种主体性不仅不是造成当今人类困境的原因,而且它正是解决这些困境、实现可持续发展的基本条件和必要前提。
可持续发展是一种在自觉的未来价值目标导引下,自我选择发展道路、自我设计发展模式、自我调控发展秩序、自我规范发展行为的自觉发展。可持续发展的中心是人的发展,即人的素质的提高。1994年3月中国政府发布的《中国21世纪议程》白皮书明确提出了社会“可持续发展以人为本位”的重要观点;《中国社会发展报告》也提出了“以人为核心的社会发展”的重要思想;在1994年10月召开的全国社会发展工作会议上,我国领导人明确指出:“经济和社会发展要以实现人的全面发展为出发点和落脚点”。所谓“人的发展”是指人在各个生活阶段上的发展,是个人、社会、自然之间某种和谐关系的构成,它保证人的潜力的得到充分发挥,而又不使社会或自然受到损害、掠夺或破坏。从根本上说,人的发展也是人的素质的提高或能力成长的过程,它包括:(1)基本需求的满足:可分物质和精神需求两个方面,它是人全面发展的先决条件;(2)素质的提高:包括身体、心理、文化、道德等方面的素质,它们是人的发展的决定性因素;(3)潜力的发挥:是指人认识、理解和有意识干预现实世界变迁的思维能力、创造能力等。而可持续发展对人的主体性要求则来自于人的发展与社会发展的密切关系,这主要表现在以下三个方面:
1、人的发展与社会发展是相互决定的。社会发展激励着人的个性发展,人的个性发展也反过来影响着社会的发展。人的发展是社会发展的前提,人本身的发展既是衡量社会进步的尺度,也是推动社会前进的内在动力。社会发展为人的发展提供了物质的、精神的历史条件,决定并影响着人的发展。一个人在追求个人正当利益的同时发展了自己,也促进了社会的发展。人的发展与社会的发展是相互决定的,这是一个双向同步的统一的运动过程,其统一的基础在于人们的社会实践。人在社会实践中改造社会,发展社会,同时也改造自己,发展自己。
2、人的发展和社会发展互为手段和目的。既然人和社会是互相决定、互相促进的,因而任何一方的发展都离不开对方的发展,都必须把对方的发展作为目的,自己的发展作为手段,这样才能促进双方的同步发展。没有整个社会的发展,个人的发展也就没有基础和条件;同时,整个社会的发展恰恰是社会上无数个人自我发展和自我完善的结果。人的全面发展需要通过改造客观世界来促进社会发展去实现,社会的发展也需要人通过改造自己的主观世界,实现人的全面发展来保证。
3、人的发展是社会发展的核心。人作为人类社会文明进步的创造者和接受者,人的全面发展是社会发展的必然趋势。人民群众是历史的创造者,也是历史的主宰,人在社会经济发展中起着决定性作用。生产力和生产关系,经济基础和上层建筑,社会意识形态和国家政权等,都是围绕着以人为中心运动的,任何发展离开了人的参与都无法实现。社会其他各方面的发展都是为人的发展提供条件和手段,都是为了丰富人的需要,提高人的自由度和主体性,促使人的全面提高。共产主义,归根到底就是要“充分保证社会全体成员的福利和自由的全面的发展。”从以上分析可以看出,可持续发展是整个社会大系统的可持续发展,它是一种以作为社会主体的“人”为中心的发展观,是面向人类追求真善美统一境界的发展观。只有以“人”为中心的发展观才能使人对于自己的存在状况和价值倾向做出中肯的评价,以积极的态度直面所处的现实环境,确保人的主体性得到最大发挥。
(二)从传统的发展观对经济增长的片面追求中可以看出,它是建立在“发展是天然合理的”这样一个哲学信念的前提之上的。在它看来,只要是发展就比不发展好;发展的快总比发展的慢好;发展本身没有好坏之分。在这种信念的支配下,传统发展观所关注的,只是如何发展的更快,而对于“为了什么发展”和“怎样的发展才是好的发展”这样一个目的论、价值论的问题却毫不关心;社会发展理论也仅仅被看成只是研究社会如何发展的科学,却忽视了关于社会发展的另一面,即社会为了什么发展这一价值论、目的论问题。
人们之所以本能地相信“发展是天然合理的”,是有其人性基础的。自然界不能为人类提供现成的生活资料,人类只有依靠对自然界的改造才能生存。离开了发展(其中基础是生产力、经济的发展),人类便失去了生存的基础。这样,发展,特别是生产力的发展,就成为一种自足的目的,它本身也就成了一种不可评价、也没有必要评价的东西了。这种观念在生产力不太发展的历史时代是有其存在的理由的。那时,人类面对的主要任务是如何满足基本生活资料的需要问题。但是,随着人类文明的不断进步,人的需要本身也随之发展,持续不断地、日益增长地创造出各种物质的、精神的、文化的需要对象及实现方式。特别是到了现代,在生产力高度发展的今天,人的需要也呈现出几何级数上升的趋势。正是这种不断增长的需求,成为了人们盲目追求经济增长的内在动力。然而在由人类自己亲手造成的各种困境和危机面前,人类面对的主要任务已经是如何使我们的发展持续下去、以保证我们的子孙后代能够在地球上世世代代生存下去的问题。
因此,发展并非是天然合理的,对旧的发展道路的反省和重新评价就成为可持续发展的哲理基础。从这个意义上说,合规律的社会发展需要以人为尺度的价值评价和伦理规范。因为发展的规律性只是决定了事物未来变化的可能性,即决定事物未来“能是”什么、“能成为”或“不能成为”什么,而不能决定事物未来“应是”什么或“应成为”什么。“能是”是一个多种可能性的总和,而其中符合主体的价值追求的才能成为“应是”。从逻辑上说也是如此:事实或规律要能够有效地充当主体行为的理由,就必须以某个价值判断为前提。
进入二十世纪以来,西方相继出现的诸如生态伦理学、生命伦理学、技术伦理学、经济伦理学等伦理学科,就是建立在对人类发展的价值评价的基础之上,尽管这些学科本身有其不足之处,但它们都有一个共同的贡献,那就是它们向我们表达了这样一种新的伦理观念:在科学、技术和生产力高度发展的今天,我们人类在实践中“能够做”的,并非一定是“应当做”的。从这个意义上说,社会发展本身向伦理学提出了这样一个问题:如何建立“可持续发展”的伦理基础。我认为至少应该包含以下两方面的内容:
1、人与自然的关系。人与自然的关系是哲学史上的一个永恒的话题。中国古代就有“天人合一”的和谐论的思想,古希腊的普罗泰戈拉则有“人是万物的尺度”的名言。当然这只是对人与自然关系的混沌式感悟。近代以来由于对人与自然关系的不同理解形成了两种截然不同的发展观:人类中心主义与非人类中心主义。从马克思的实践观看来,人类中心主义无疑坚持了正确的方向,因为整个所谓世界历史不外是人通过人的劳动而诞生的过程,是自
然界对人说来的生成过程,世界历史是人类实践的产物,人是理所当然的价值中心,世界历史的中心,人与自然的关系的中心。非人类中心主义者寻求所谓“自然界的价值主体地位”,显然混淆了存在与价值两个层次的意义。自然先于人类,存在比价值更具本原性;但存在具有价值只是对人来说才存在,是人通过实践赋予存在以价值,价值余人不可分,只有人才是价值主体,只有在多极主体的实践关系中才能产生价值。然而,我们在坚持人类中心论的同时,必须注意不能脱离人的实践关系,把人理解为一个抽象的无差别的类或整体。根据马克思的实践观,社会是多极主体实践的产物,人类由具体的不同个体及个体群即多极主体组成。作为每一极主体的个人或个体群都有生存与发展的权利,而作为人类生存环境的地球只有一个。个人或个体群在这唯一的自然环境中求生存、求发展时不应危害其他极主体的生存与发展,即不能危害人类唯一的生存环境——地球。这才是人与自然的关系的本质:对自然的保护不是为了自然的价值主体地位,而是为了作为多极主体的人自身的生存与发展。因此,可持续发展要求人们必须彻底改变对自然界的传统态度,建立起新的道德和价值标准,自然界不再看作是被人类随意盘剥和利用的对象,而看作是人类生命的源泉和价值的源泉。人类必须学会尊重自然、师法自然、保护自然,把自己当作自然界中的一员,与之和谐相处。
2、现代与未来的关系。现代与未来的关系是关系到发展的方向的关键因素之一,也正是传统的发展观念中所缺乏的。传统的发展观实质上是一种片面的经济增长观,它把社会的发展仅仅看作是一种经济现象,把经济增长过程片面地归结为物质财富的增长过程,毫不顾及自身发展过程及发展结果对后代人发展的影响,缺乏在发展过程中所应该承担的历史责任感。在这种片面的传统发展观的鼓励下,市场经济的主体(个人与企业)的短视效应——即一味地追求当前的利益最大化——是造成当前的生态危机、环境危机的主要原因之一。而可持续发展的观念则内在地包含有在满足当代人的需要时不危及后代人的利益的价值标准,这也是社会公平理念的一部分:代际之间的公平。当代人享有的正当环境权利,即享有在发展中合理利用资源和拥有清洁、安全、舒适的环境权利,后代人也同样享有这些权利,不能一味片面地追求自身的发展和消费,而剥夺了后代人理应享有的发展与消费的机会。这一代人要把环境权利和环境义务有机地统一起来,在维护自身环境权利的同时,也要维护后代人生存与发展的权利。
(三)传统的发展观认为,经济的增长和人对自然界的改造是没有极限的。这种“增长无极限”的信念,支配着人类对自然的改造与索取,并且取得了辉煌的成就。反过来,这些成就的取得也更加坚定了人们的这一信念。
然而,自本世纪六、七十年代以来,人类的这种信念开始受到怀疑。60年代末,美国的鲍尔丁提出了“宇宙飞船经济理论”。其含义是人类唯一赖以生存的生态系统是地球,它犹如太空中一艘小小的宇宙飞船,随着人口和经济的增长,小船内的有限资源将被开发净尽,消费后的废物将把船舱完全污染,到那时人类社会就会崩溃。1972年3月12日,以米都斯为首的美国麻省理工学院研究计划小组完成的《增长的极限》的报告在华盛顿的史密森研究所公诸于众。报告用大量的数据和简单的逻辑,论述了地球有限论:社会经济增长的五种趋势(加速发展的工业化;人口剧增;粮食短缺和营养不良;资源枯竭;生态环境恶化)呈指数增长,由于地球的容积是有限的,人类向自然的扩张必然有其限度。如果当前的这种趋势继续下去的话,就必定会使社会从自然界和人类两个方面达到极限,从而引起灾难性后果。这个被西方报纸称为“七十年代的爆炸性杰作”的报告的意义,并不在于它为人类开列出一个危机时刻表,因而这些危机是否按其列出的时刻表到来并不能影响其价值,报告的真正价值在于,它向近代资本主义工业文明以来形成的“增长无限论”的观点提出了挑战,提出了一种新的思维方式和文化观念。这正是改变以往的发展模式、确立可持续发展模式的立论之本。
正因为如此,这种新的观念一产生就被旧的发展观作为悲观论的典型代表进行猛烈地攻击。其实报告只是向人们发出了一种警告:如果在这条路上走下去的话,在今后几代,我们这个小的星球就将达到人类扩展的极限;而如果我们约束增长、改变增长目标的话,还来得及避免最终的灾难。我们说增长是有限度的,只是说增长必然要受到一些内在的和外在的条件的限制,这些限制构成了增长的限度。如果我们不把这些条件作为发展的内在参数来确立我们的发展目标的话,我们的发展就是不可持续的。其中主要的限制有以下几点:
第一,我们的经济增长必然要受到自然界生态平衡的限制。自然界整体结构的生态平衡,是人类生存的支持系统,因此,它构成了经济增长的绝对限度。我们的经济增长,应当是在自然生态系统保护自我调节和自我修复能力,以维持整体平衡和稳定的限度内的增长。为此,我们必须节约利用地球上的非再生资源,以尽量少的资源消费换取最大的经济效益。我们对地球上的可再生资源的开发利用,也应当以天然的动植物自我生长和繁殖的“速率”为限度,把我们对它们的开发速度保持在它们的自然生长速率的限度内,我们的发展才是可持续的。同样,虽然说自然生态系统对于人类给它造成的污染和破坏具有一定的自我修复能力,然而这种修复能力并不是无限度的。如果我们
对它们的污染超过了它的自我修复能力的限度,就必然会破坏生态系统的稳定和平衡,从而危及人类生存。
第二,我们的经济增长必然要受到人类自身能力的限制。如果只是从可能性上说,人类能力的发展具有无限性。然而在现实生活中,在一定的具体历史条件下,人类的实际能力总是有限的。因此,“人类没有解决不了的问题”只不过是一种可能性的假设,靠这种假设,在现实生活中是不能解决一切问题的。在理论上我们可以想象:通过科学技术的发展,我们可以开发新能源,消灭污染源,控制人口增长,修复生态平衡等等。但是,我们不能保证,在社会发展达到地球承受能力的最高限度之前,我们的技术和资金能够解决这些问题。因此,与那种仅仅在可能性上寄希望于人类技术的无限增长来解决一切问题的观点相比,还是立足于人类能力在现实性上的有限性、走可持续发展道路更可靠一些。
第三,人类的生命对生存环境和生活方式的巨大变化的承受能力也是有限度的。人类生命的功能结构是在狩猎和采集的生活方式中最终形成的。从那时起到现在,人类的生命功能结构基本上没有变化(变化不超过两万分之一),但是,人类生存于其中的人造环境却发生了天翻地覆的变化。从理论上说,当一个物种的生命功能结构不适应外部环境的巨大变化又来不及做出基因调整时,就可能引起这一物种的灭亡。人类也是生命体,不可能超越生命规律。那么,我们不禁要问:我们人类的生命机体能够承受这样巨大的环境变化吗?我们人类在生物学上所能承受的巨大环境变化有没有一个限度?其实,我们现在早已在承受环境变化的恶果了:癌症、心脏病和其他种种所谓的“文明病”正是由于现代人生活的环境不同于当初人类进化所要适应的环境造成的。其次,人类的生命功能结构也越来越与人类的不断“进步”的生活方式相冲突。我们生活方式的“进步”方向是:一是耗费的物质财富越来越多,二是越来越少地消耗体力。这两点相结合,所产生的后果就是各种“文明病”的产生和生命活力的降低。
因此,如果我们不理智地限制自己的行为、不对经济增长设立内外限度的话,终将会自食苦果,从这个意义上说,树立经济增长中的极限意识是“可持续发展”的必要前提。
第五篇:可持续发展论文
可持续发展概论论文
论文题目: 科技促进可持续发展
科技促进可持续发展
可持续发展是一种注重长远发展的经济增长模式,是既满足当代人的需求,又不对后代人满足其需求的能力构成危害的发展。这是一个密不可分的系统,既要达到发展经济的目的,又要保护好人类赖以生存的大气、淡水、海洋、土地和森林等自然资源和环境,使子孙后代能够永续发展和安居乐业。
斯帕思认为 :“ 可持续发展就是转向更清洁、更有效的技术一一尽可能接近‘零排放 ' 或‘密封式 ', 工艺方法一一尽可能减少能源和其他自然资源的消耗 ”。
我也认为,只有科技才能更好的促进可持续发展。科技发展不仅能够不断提高人们的生活质量,而且能达到可持续发展的目的。在对自然资源和新能源的开发过程中,需要通过科技创新找到低碳的解决方案,但同时需要有立竿见影的效益,通过开发更多的低碳技术,包括通过水、电等各个方面技术的开发,实现最大可能的节能增效。
先从传统产业谈起:
印染业:从纺织工业整体情况来看,染整行业依然是纺织工业发展的一个瓶颈。这主要是因为我国已经没有足够的资源来支撑落后、高能耗的染整生产方式,也没有充足的环境容量来承载高污染的生产方式。为此,最大限度地控制不可再生资源的消耗,减少生产过程的废弃物排放,节能减排、保护环境将成为今后生产和技术发展的主要目标,也成为经济可持续发展的关键。在这种情况下,印染行业怎样才能实现可持续发展?
建立印染(化工)工业园、采用自动化程度高、耗能低、排污少的先进设备和采用可持续发展的新技术、新工艺是今后印染行业可持续发展的关键重点。
汽车行业:“品质、安全、环保”这三个核心价值观是汽车行业发展的基石。要达到可持续发展,可以开发混合动力,提高燃油效率,创新过滤系统,使用DME可再生燃料,天然气和沼气发动机开发,生产可回收的产品。
在这些方面,沃尔沃集团走在了最前面。2006 年 3 月,沃尔沃集团推出第一款采用混合动力解决方案的重型卡车示范车。2007年,沃尔沃集团已率先开发出七款不同替换燃油的二氧化碳零排放卡车,它们的动力来源于可再生燃料,这证明了二氧化碳零排放运输并不是空想。2007年,集团在比利时根特设立了世界上第一个二氧化碳零排放卡车生产工厂,并计划逐渐将全部生产基地都改造成二氧化碳零排放的工厂。2010年,沃尔沃客车公司首次推出Volvo 7700系列混合动力客车以及Volvo B5L型混合动力双层客车。采用混合技术可减少燃油消耗和二氧化碳排放量高达35%。同年,沃尔沃卡车公司成为世界上第一家采用二甲醚作为汽车燃料的卡车制造商。第一批沃尔沃商用二甲醚卡车在瑞典公路运输业投入使用。
新兴产业方面:
ICT推动可持续发展的催化剂。
信息通信技术(ICT)正在发挥其前所未有的变革力量,推动社会经济发展,并将我们推上低碳经济的轨道。打造低碳经济,实现变革型、而非增量型的改变。比如,用视频会议取代的空中商务旅行、智能电网改变获取和使用能源的手段、城市规划也将转向低碳。随着数据流量的日益增长,ICT产业需要提高网络能效,以减少其在全球二氧化碳排放中所占的比例。今后十年,绝对能耗预计仍将增加,这主要是因为用户数量会增长近三倍,而数据量也会随之增长近千倍。不过,研究表明,网络能耗的增长与数据流量的增长所遵循的并非是同一路径。相反,由于技术和产品的不断改进,加之3G/WCDMA技术提高了数据传输速率,产生数据流量(kWh/GB)所需的能源反而显著下降了。提供网络能源优化(NEO)服务可帮助运营商实现最大的用户流量,同时还可减少能耗。
在这个领域,爱立信做的很不错,爱立信一直在全球倡导善用ICT解决方案的变革力量,以应对全球性的能源、环境和社会挑战。
核电站:
反应堆是通过受控的链式裂变反应,将核能缓慢地释放出来的装置,是和平利用核能的最主要设施。为了实现核能的进一步发展,当前世界许多国家的核科学家正在研究与发展先进的核反应堆,进一步提高反应堆的安全性和经济性。我国目前正在研发多种先进反应堆。例如,由清华大学核能与新能源技术研究院承担研发的高温气冷堆具有安全性好、发电效率高、用途广等诸多特点,其10MW高温气冷实验堆已于2003年1月实现满功率并网发电,目前正在建设更高功率的商业示范核电站;在引进、消化吸收的基础上,通过自主创新,国家核电技术公司正承担具有非能动特点的大型先进压水堆的研发工作。
3月11日,日本大地震使得其位于福岛核电站的多个机组相续发生爆炸并导致一定程度的放射性泄漏,增加了人们对核电安全性的担忧,也给当前世界核电快速发展的格局增添了变数,例如,德国就及时搁置了其延迟多座核电站使用寿命的议案讨论。但是,需要指出的是,发生事故的福岛核电站建于上世纪六七十年代,所采用的沸水堆被认为是第二代(或一代半)堆型,相关设计及电站辅
助设备相对较为落后,因此在破坏力极强的地震及海啸作用下发生较为严重的事故。目前,随着世界各国对核电安全性的进一步重视以及核电技术的快速进步,世界上运行的老旧堆型正在逐步退出历史舞台,未来核电将转向新一代的具有固有安全性的先进反应堆,人们能够在确保安全的情况下享受核电给我们带来的益处。可持续发展战略孕育了无限商机。
随着环保、低碳、节能等可持续发展战略的实施,消费者对产品的质量要求越来越高,这些都给检验认证业带来了很大的发展空间。对于未来有待发展的新兴检验认证服务领域,首先是食品、药品、化妆品、营养品等。拿化妆品来说,对其中有毒有害物质监控的关注度很大。在这方面,与国外相比,我国对质量和功效的监控仍不够。其次是环保、低碳和新能源,以及职业安全卫生健康、化学品安全评估、中国消费品零售市场等。此外,我国的网上贸易已经越来越多,具有相当大的市场空间,但由于网上交易不能面对面,所以对网上产品质量的监控也需要检验认证业提供。作为全球领先的质量和安全机构,lntertek天祥集团在这方面做的很出色。
世界200多年的工业化历程,仅使不到10亿人口的发达国家实现了现代化,但资源和生态却付出了沉重的代价。包括中国在内的发展中国家实现现代化,再也不能延续传统的经济增长方式和发展模式。可持续发展是现代化的永恒主题,人类文明进步呼唤着可持续发展和新科技革命,中国面临重大机遇和严峻挑战。我们要依靠科学技术实现中国可持续发展,依靠科学技术形成少投入、多产出的生产方式和少排放、多利用的消费模式,走出一条生产发展、生活富裕、生态良好的新型工业化和城镇化道路。让中国这块美丽古老的土地,成为炎黄子孙世代繁衍生息的绿洲和乐园!