第一篇:国内外高性能复合材料发展概况
国内外高性能复合材料发展概况
2004-06-24 http://www.xiexiebang.com 来源: 作者:佚名 点击数:2415次
玻璃市场将缓慢复苏 | 2015年中国有望进入光伏平价消费时代 | 玻璃: 需求渐缓,价格逐稳 由于高性能复合材料包含于整个复合材料之中,且高性能是相对而言的,因此叙述国内外发展概况宜论述整个复合材料为好。复合材料根据基体种类可分为树脂基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料、水泥基复合材料等。
一、树脂基复合材料
树脂基复合材料是最先开发和产业化推广的,因此应用面最广、产业化程度最高。根据基体的受热行为可分为热塑性复合材料和热固性复合材料。
1、热固性树脂基复合材料
热固性树脂基复合材料是指以热固性树脂如不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基酯树脂等为基体,以玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维等为增强材料制成的复合材料。
树脂基复合材料自1932年在美国诞生之后,至今已有近70年的发展历史。1940~1945年期间美国首次用玻璃纤维增强聚酯树脂、以手糊工艺制造军用雷达罩和飞机油箱,为树脂基复合材料在军事工业中的应用开辟了途。1944年美国空军第一次用树脂基复合材料夹层结构制造飞机机身、机翼;1946年纤维缠绕成型在美国获得专利;1950年真空袋和压力袋成型工艺研究成功并试制成功直升飞机的螺旋桨;1949年玻璃纤维预混料研制成功,利用传统的对模法压制出表面光洁的树脂基复合材料零件;20世纪60年代美国用纤维缠绕工艺研制成功“北极星A”导弹发动机壳体。为了提高手糊成型工艺的生产率,在此期间喷射成型工艺得到了发展和应用,使生产效率提高了2-4倍。1961年德国研制成功片状模塑料(SMC),使模压成型工艺达到新水平(中压、中温、大台面制品);1963年树脂基复合材料板材开始工业化生产,美、法、日等国先后建起了高产量、大宽幅连续生产线,并研制成功透明复合材料及其夹层结构板材;1965年美国和日本用SMC压制汽车部件、浴盆、船上构件等;拉挤成型工艺始于20世纪50年代,60年代中期实现了连续化生产,除棒材外还生产细管、方形、工字形、槽形等型材,到了70年代,拉挤技术有了重大突破,目前美国生产拉挤成型机组最先进,其制品断面达76×20cm2,并设计有环向缠绕机构;进入70年代,树脂反应注射成型(RRIM)研究成功,改善了手糊工艺,使产品两面光洁,已用于生产卫生洁具、汽车零件等。70年代初热塑性复合材料得到发展,其生产工艺主要是注射成型和挤出成型,只用于生产短纤维增强塑料。1972年美国PPG公司研制成功玻璃纤维毡增强热塑性片状模塑料(GMT),1975年投入生产,其最大特点是成型周期短,废料可回收利用。80年代法国研究成功湿法生产热塑性片状模塑料(GMT)并成功地用于汽车制造工业。离心浇铸成型工艺于20世纪60年代始于瑞士,80年代得到发展,英国用此法生产10m。长复合材料电线杆,而用离心法生产大口径压力管道用于城市给水工程,技术经济效果十分显著。到目前为止,树脂基复合材料的生产工艺已有近20种之多,而且新的生产工艺还在不断的出现。
关于树脂基复合材料的开发应用,各国的发展途径有所不同。美国首先在军工方面应用,二次大战后逐渐转为民用为主。西欧各国则直接从发展民用开始(如波形板、防腐材料、卫生洁具等)兼顾军工。就全世界而言,目前已形成了从原材料、成型工艺、机械设备、产品种类及性能检验等较完整的工业体系,与其它工业相比,发展速度很快。
当今复合材料的树脂基体仍以热固性树脂为主。根据2000年的统计,全世界树脂基复合材料制品种类超过40000种,总产量达600万吨,其中高性能树脂基复合材料产量超过300万吨,高性能热塑性复合材料产量为120多万吨。树脂基复合材料的应用领域十分广阔,美国、西欧、日本等几个主要国家的树脂基复合材料在汽车、建筑和造船等工业中用量比例。
我国树脂基复合材料始于1958年,当年以手糊工艺研制了树脂基复合材料渔船,以层压和卷制工艺研制成功树脂基复合材料板、管和火箭筒等。1961年研制成耐烧蚀端头。1962年引进不饱和聚酯树脂和蜂窝成型机及喷射成型机,开发了飞机螺旋桨和风机叶片。1962年研究成功缠绕工艺并生产一批氧气瓶等压力容器。1970年用手糊夹层结构板制造了直径44米的大型树脂基复合材料雷达罩。1971年以前我国的树脂基复合材料工业主要是军工产品,70年代后开始转向民用。1987年起各地大量引进国外先进技术如池窑拉丝、短切毡、表面毡生产线及各种牌号的聚酯树脂(美、德、荷、英、意、日)和环氧树脂(日、德)等生产技术;在成型工艺方面,引进了缠绕管、罐生产线、拉挤工艺生产线、SMC生产线、连续制板机组、树脂传递模塑(RTM)成型机、喷射成型技术、树脂注射成型技术及渔竿生产线等,形成了从研究、设计、生产及原材料配套的完整的工业体系,截止2000年底,我国树脂基复合材料生产企业达3000多家,已有51家通过ISO9000质量体系认证,产品品种3000多种,总产量达73万吨/年,居世界第二位。产品主要用于建筑、防腐、轻工、交通运输、造船等工业领域。近年来碳纤维片材补强建筑结构、拉挤复合材料门窗、SMC或BMC模压电表箱、RTM制品等兴起。
在建筑方面,树脂基复合材料已广泛应用于内外墙板、透明瓦、冷却塔、空调罩、风机、玻璃钢水箱、卫生洁具、净化槽等。
在石油化工方面,主要用于管道及贮罐。其中玻璃钢管道有定长管、离心浇铸管及连续管道。按压力等级分为中低压管道和高压管道。我国“八五”、“九五”期间引进管罐生产线40条,现场缠绕大型贮罐最大直径12米,贮罐最大容积1万立方米。国内研制与生产的玻璃钢管罐生产设备部分技术指标已超过国外同类设备的技术水平。
在交通运输方面,为了使交通工具轻型化、节约耗油量、提高使用寿命和安全系数,目前在交通工具上已经大量使用复合材料。汽车上主要有车身、引擎盖、保险杠等配件;火车上有车厢板、门窗、座椅等;在船艇方面主要有气垫船、救生艇、侦察艇、渔船等,目前我国制造的玻璃钢渔船最长达33米。在机械及电器领域如屋顶风机、轴流风机、电缆桥架、绝缘棒、集成电路板等产品都具有相当的规模。
在航空航天及军事领域,如轻型飞机、尾翼、卫星天线、火箭喷管、防弹板、防弹衣、鱼雷等都取得了重大突破,为我国的国防事业作出了重大贡献。高性能热固性树脂基复合材料所采用的基体主要有环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基酯树脂等。
(1)环氧树脂。环氧树脂的特点是具有优良的化学稳定性、电绝缘性、耐腐蚀性。良好的粘接性能和较高的机械强度,广泛应用于化工、轻工、机械、电子、水利、交通、汽车、家电和宇航等各个领域。1993年世界环氧树脂生产能力为130万吨,1996年递增到143万吨,1997年为148万吨,1999年150万吨,2003年达到180万吨左右。我国是从1975年开始研究环氧树脂。据不完全统计,目前我国环氧树脂生产企业约有170多家,总生产能力为50万多吨,设备利用率为80%左右。
(2)酚醛树脂。酚醛树脂具有耐热性、耐磨擦性、机械强度高、电绝缘性优异、低发烟性和耐酸性优异等特点,因而在复合材料产业的各个领域得到广泛应用。近年来在某些高新技术如电子行业、汽车行业、航空航天等领域得到了应用。1997年全球酚醛树脂的产量为300万吨,其中美国为164万吨。我国的产量为18万吨,进口4万吨。酚醛树脂的应用包括汽车刹车片、酚醛电容包封料、深层过滤材料、航空航天等行业。
(3)乙烯基酯树脂。乙烯基酯树脂是20世纪60年代发展起来的一类新型热固性树脂,其特点是耐腐蚀性好、耐溶剂性好、机械强度高、延伸率大、与金属、塑料、混凝土等材料的粘结性能好、耐疲劳性能好、电性能佳、耐热老化、固化收缩率低、可常温固化也可加热固化。南京金陵帝斯曼树脂有限公司引进荷兰的先进技术生产的Atlac系列强耐腐蚀性乙烯基酯树脂,已广泛用于贮罐、容器、管道等,有的品种还能用于防水和热压成型。南京费隆复合材料有限公司、上海新华树脂厂、南通明佳聚合物有限公司等厂家也生产乙烯基酯树脂。
2、热塑性树脂基复合材料
热塑性树脂基复合材料是20世纪80年代发展起来的,由于可以回收利用,所以在复合材料总量中的比例呈逐年增长趋势。主要品种有长纤维增强粒料(LFP)、连续纤维增强预浸带(MITT)和纤维热塑性片树(GMT)。根据使用要求不同,树脂基体主要有PP、PE、PA、PBT、PEI、PC、PEI、PES、PEEK、PI、PAI等热塑性工程塑料,纤维种类包括玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维和硼纤维等一切可能的纤维品种。欧美发达国家热塑性树脂基复合材料占树脂基复合材料总量的3O%以上。2000年酉欧热固性树脂基复合材料产量为106万吨,热塑性复合材料为54万吨,占树脂基复合材料总量的34%。
高性能热塑性树脂基复合材料以注射件居多,基体以PP、PA为主。产品有管件(弯头、三通、法兰)、阀门、叶轮、轴承、电器及汽车零件、挤出成型的管道、GMT(热塑性片状模塑料)模压制品如吉普车座椅支架、汽车踏板、座椅等。玻璃纤维增强聚丙烯在汽车中的应用包括通风和供暖系统、空气过滤器外壳、变速箱盖、座椅架、挡泥板垫片、传动皮带保护罩等。
滑石粉填充的PP具有高刚性、高强度、极好的耐热老化性能及耐寒性。滑石粉增强PP在车内装饰方面有着重要的应用,如用作通风系统零部件。仪表盘和自动刹车控制杠等。汽车装磺类零部件多用于普通PP和添加滑石粉等无机填充材料的复合聚丙烯。美国HPM公司用20%滑石粉填充PP制成168m2、重5kg的蜂窝状结构的吸音天花板和轿车的摇窗升降器卷绳筒外壳。
云母复合材料具有高刚性、高热变形温度、低收缩率、低挠曲事、尺寸稳定以及与金属相比的低密度、低价格等特点,利用云母/pp复合材料可制作汽车仪表盘、前灯保护圈、挡板罩、车门护栏、热闹外壳、电机风扇、百叶窗等部件,利用该材料的阻尼性可制作音响零件,利用其屏蔽性可制作蓄电池箱等。
目前丰田汽车工业公司与三菱化学公司共同开发成功的PP/EPR/滑石粉纳米复合材料制造汽车的前、后保险杠,已于1991年实现了商用化,由此丰田汽车上的保险杠厚度可以由4mm减少到3mm,质量约减轻1/3。丰田公司在1994年又开发出用于汽车内装饰的TSOP-
2、TSOP-3等纳米复合材料。
对于热塑性复合材料如PA、PP等一般基体,由于其耐热性差一直未能得到普及应用。近年来,一方面通过对现有热塑性树脂的改性,另一方面开发高性能热塑性树脂如PPO、PEEK、PEI、PPS、PSF等,使得热塑性复合材料的应用越来越多。
我国的热塑性树脂基复合材料开始于20世纪80年代末期,近十年来取得了快速发展,2000年产量达到12万吨,约占树脂基夏合材料总产量的17%,与发达国家尚有差距。所用的基体材料仍以PP、PA为主,增强材料以玻璃纤维为主,少量为碳纤维,在热塑性复合材料方面未能有重大突破。我国纳米科技为聚合物改性及应用提供了良好的机遇,如纳米改性PA等,但目前仍存在复合体系单一,工业化程度不高,大多数只处于实验室研究阶段,没有完全推广实用,聚合物纳米复合材料所具备的特性和潜能,在今后很长一段时间内都要靠纳米科技开创先河和提高。
树脂基复合材料采用的增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维等。
(1)玻璃纤维。目前用于高性能复合材料的玻璃纤维主要有高强度玻璃纤维、石英玻璃纤维和高硅氧玻璃纤维等。20世纪50年代末美国首先研究开发成功了高强度玻璃纤维(S-994),迄今为止,世界上仅有美、法、日、俄、加及我国六个国家能生产高强度玻璃纤维。由于高强度玻璃纤维性能价格比较优,以年增长率10%以上的速度发展。1991年西方各国的总产量已达到480吨,目前估计已在5000吨以上。高强度玻璃纤维复合材料不仅应用在军用方面,近年来民用产品也有广泛应用,如防弹头盔、防弹服、直升飞机机翼、预警机雷达罩、各种高压压力容器、民用飞机直板、体育用品、各类耐高温制品以及近期报道的性能优异的轮胎帘子线等。石英玻璃纤维及高硅氧玻璃纤维属于耐高温的玻璃纤维,是比较理想的耐热防火材料,用其增强酚醛树脂可制成各种结构的耐高温、耐烧蚀的复合材料部件,大量应用于火箭、导弹的防热材料。迄今为止,我国已经实用化的高性能树脂基复合材料用的碳纤维、芳纶纤维、高强度玻璃纤维三大增强纤维中,只有高强度玻璃纤维已达到国际先进水平,且拥有自主知识产权,形成了小规模的产业,现阶段年产可达500吨。
(2)碳纤维。碳纤维具有强度高、模量高、耐高温、导电等一系列性能,首先在航空航天领域得到广泛应用,近年来在运动器具和体育用品方面也广泛采用。据预测碳纤维复合材料在近年内还将扩大开辟新的应用领域,土木建筑、交通运输、汽车、能源等领域将会大规模采用工业级碳纤维。1997~2000年间,宇航用碳纤维的年增长率估计为31%,而工业用碳纤维的年增长率估计会达到130%。我国的碳纤维总体水平还比较低,相当于国外七十年代中、末期水平,与国外差距达20年左右。国产碳纤维的主要问题是性能不太稳定且离散系数大、无高性能碳纤维、品种单
一、规格不全、连续长度不够、未经表面处理、价格偏高等。
(3)芳纶纤维。1972年美国杜邦公司研究开发成功的全对位芳香族聚酰胺名为Kevlar的商品正式用于高性能夏合材料。1972年的产量仅为45吨,到1977年就增加到4200吨,1982年上升到21000吨,年增长速度为20%。20世纪80年代以来,荷兰、日本、前苏联也先后开展了芳纶纤维的研制开发工作。荷兰AKZO公司的子公司恩卡公司的“Twaron”系列纤维在1986年的年生产能力为1000~2000吨,预计2000年能达到15000吨的能力。日本帝人公司及俄罗斯的芳纶纤维已投入市场,年增长速度也达到20%左右。芳纶纤维比强度、比模量较高,因此被广泛应用于航空航天领域的高性能复合材料零部件(如火箭发动机壳体、飞机发动机舱、整流罩、方向舵等)、舰船(如航空母舰、核潜艇、游艇、救生艇等)、汽车(如轮胎帘子线、高压软管、摩擦材料、高压气瓶等)以及耐热运输带、体育运动器材等。
(4)超高分子量聚乙烯纤维。目前市场上出售产品主要有美国Ailled公司的Spectra900和1000、DSM(荷)-Toyoba(日)联合生产的Dyneema SK60以及Mitsui(日)公司的Tekmilon I等。超高分子量聚乙烯纤维的比强度在各种纤维中位居第一,尤其是它的抗化学试剂侵蚀和抗老化性能优良。它还具有优良的高频声纳透过性和耐海水腐蚀性,许多国家已用它来制造舰艇的高频声纳导流罩,大大提高了舰艇的探雷、扫雷能力。在海上油田应用的高性能轻质复合材料方面都显示出极大的优越性,除在军事应用领域发挥举足轻重的作用外,在汽车制造、船舶制造、医疗器械、体育运动器材等领域也有广阔的应用前景。该纤维一经问世就引起了世界发达国家的极大兴趣和重视,美国1989年增长率为26%,远远高于其他高性能纤维。芳纶纤维、高分子量聚乙烯纤维在国内迄今均未实现商品化。尽管在1972年我国就开始研究芳纶纤维,1981年2月与1985年底分别对芳纶工、芳纶Ⅱ进行了技术鉴定,其高纯度料块在南通合成树脂厂试制、由上海合成纤维研究所拉制成纤维,由于单丝直径均匀性、集束性方面均存在一些问题,到20世纪90年代初的产量也仅为几吨,与国外的差距很大。21世纪高性能树脂基复合材料技术是赋予复合材料自修复性、自分解性、自诊断性、自制功能等为一体的智能化材料。以开发高刚度、高强度。高湿热环境下使用的复合材料为重点,构筑材料、成型加工、设计、检查一体化的材料系统。组织系统上将是联盟(如美国汽车联盟)和集团化。这将更充分的利用各方面的资源(技术资源、物质资源),紧密联系各方面的优势,以推动复合材料工业的进一步发展。
二、金属基复合材料
金属基复合材料主要是随航空航天工业上高强度、低密度的要求而出现的,因此被广泛研究和应用的金属基复合材料是以Al、Mg等轻金属为基体的复合材料。20世纪60年代,以鹤和硼纤维连续增强的金属基复合材料如雨后春笋般发展起来。由于连续纤维增强复合材料价格昂贵和生产制造工艺复杂,70年代该材料的研究有所滑坡。随着涡轮发动机中高温部件对于耐高温材料的不断需求,又触发了对金属基复合材料特别是钛基材料研究的复苏。非连续增强复合材料在80年代得到迅速发展,研究重点集中在以碳化硅或氧化铝粒子、短纤维增强铝基复合材料。这类材料无论基体和增强体承受载荷的比例都介于弥散强化和连续纤维强化这两种极端情况之间,它具有优良的横向性能、低消耗和优良的可加工性,与未强化合金相比,性能也有大幅度地提高。所有这些因素使这类材料已成为在许多应用领域里最具商业吸引力的材料。
金属基复合材料在航空和宇航方面的应用主要包括代替轻但有毒的铍。例如,在美国的三叉戟导弹中用SiCp/Al复合材料取代了铍,碳化硅颗粒/铝基复合材料还在飞机的电子设备中取代碳/环氧。在非航空和宇航方面的应用,短纤维增强金属基复合材料在汽车领域的应用得到普遍关注。例如局部增强内燃机活塞,其顶部是由氧化铝短纤维或氧化铝和二氧化硅短纤维混杂增强铝基复合材料构成。常规的内燃机活塞用Al-Si铸造合金制造,有些则采用在第一道环槽镶嵌高镍铸铁环。
金属基复合材料在国外已经实现了商品化,而在我国仅有少量批量生产,以汽车零件、机械零件为主,主要是耐磨复合材料如颗粒增强铝基、锌基复合材料、短纤维增强铝基或锌墓复合材料等,年产量仅5000吨左右,与国外差距较大。南京宝色钛业有限公司,用不同有色金属以爆炸焊接复合及爆炸一轧制复合方法生产复合材料制品,是我国生产复合材料制品主要厂家之一,目前市场占有率在40%以上。
三、陶瓷基复合材料
陶瓷基复合材料(CMC)包括颗粒、晶须、短或连续纤维增强复合材料。陶瓷基复合材料的潜在应用须域广泛,包括宇航、国防、能源、汽车工业、环保、生物、化学工业等,在未来的国际竞争中将起关键的作用。陶瓷基复合材料的开发一直吸引着技术发达国家投入巨资进行研究。目前,对陶瓷基复合材料的研究,美国和西欧各国侧重于航空和军事应用,日本则力求把它应用在工业上。1987年美国能源部开始实施对陶瓷基复合材料的研究开发计划,国防部和宇航局(NASA)等单位也投入大量人力和经费,仅1992年美国投入陶瓷基复合材料应用研究的经费就高达3500万美元。近年来美国国防部一直把这项技术列入重点投资项目,在迪拉瓦等一些高等学校和杜邦等一批大公司中集中力量研究三维编织增强陶瓷的热结构件。据悉,SiCf/SiC已得到比较成功的应用,NASA开展的陶瓷燃气轮发动机(AGT)研究课题,研制的转子、叶片、燃烧室涡形管等件已通过热试验;法国SEP公司用陶瓷基复合材料制成的SCD-SEP火箭试验发动机已经通过点火试车,由于使用了陶瓷基复合材料使结构减轻了50%。国内从20世纪90年代初开始进行纤维增强玻璃基复合材料的研究,包括C纤维增强微晶玻璃Cf/LAS、碳化硅纤维增强微晶玻璃SiCf/LAS、SiCf/LCAS,研究内容包括工艺、组成、显微结构、界面结构、力学性能和热处理等方面,开展研究的单位有中科院上海硅酸盐研究所、西安交大、华东理工大学、中国建筑材料科学研究院等,目前尚未有批量生产的报道。
四、水泥基复合材料
水泥基复合材料包括颗粒型复合材料(如混凝土)和纤维增强水泥基复合材料(如纤维混凝土)。1980年高性能纤维增强水泥基复合材料诞生。混凝土基体的组成不断优化,已由普通水泥基向环保水泥基聚合物(Geopolymer)、聚合物水泥基发展,MDF水泥基、DSP水泥基材料属超高性能水泥基材料,在此基础上又出现了性能与工艺优化的RPC水泥基;增强水泥基的纤维品种也越来越多。金属纤维(主要是钢纤维)已有各种尺度与各种形状(平直型、端勾形、波浪形、质铃形、哑铃形)的钢纤维;无机纤维有天然有机纤维(木纤维、竹纤维、剑麻纤等)以及不同尺度与不同性质的混杂纤维。20世纪90年代又发展了新型高性能FRP筋材。基体性能的优化和纤维品种的增多大大促进了水泥基复合材料的发展,应用领域也越来越宽。以钢纤维增强水泥基复合材料为例,普通钢纤维混凝土(SFRC)已是水泥基复合材料中研究最多、应用最广的一种,它广泛用干各种重大和重要工程中,高性能纤维增强水泥基复合材料中,典型的有渍浆结维混凝土(SIFCON)、渍浆网片混凝土(SIMCON),它们的力学行为均按数量级增长,在军事工程上发挥了特殊的优势。特别是继MDF和DSP材料之后,又出现了活性粉末混凝土RPC材料。国际上的RPC材料有两大系列,一是RPC200,二是RPC800,RPC800的性能已能与金属材料媲美,与高分子材料抗衡了,但其生产工艺复杂,能耗高,难以向工程化和产业化转换,相比之下RPC200则显示出更美好的发展前景。加拿大Sherbrooke采用RPC200建造了世界上第一座RPC步行桥(Walk Bridge),该桥不仅强度高、耐久性好,而且水泥用量降低40%,结构自重减少1/2~2/3,且制备工艺简单,有自流平特征,能耗下降,这一超高性能水泥基复合材料己引起世界各国的高度重视,且不断在工程中拓宽应用。RPC材料虽出现在SIFCON和SIM-CON之后,但其发展速度却有过之而无不及。
用RPC材料来增强水泥基解决混凝土早期收缩是一项关键技术,可国内生产的纤维质量与水平至今不能过关,尤其是在搅拌过程中纤维能否在水泥基体中均匀分散的关键技术至今没有解决,现在国内生产现状与美国纤维有很大差距,所以美国杜拉公司也看准了中国的大市场,积极在工程中推广他们的产品,所以增强材料不过关,就是水泥基体优化了,性能价格比仍然难以提高。因此水泥基复合材料的发展没有配套技术,产品质量不赶超世界先进水平,不形成大规模生产,则不可能满足工程上的需求。
第二篇:国内外起重机发展概况
国内外起重机发展概况 国际市场
国际起重机制造业已有几百年的发展历史,主要生产国为德国、美国、日本、法国、意大利等,世界顶级公司有10多家,世界市场主要集中在北美、欧洲和亚洲。
欧洲作为起重机的发源地,轮式起重机生产技术水平最高。最负盛名的生产企业有利勃海尔、德马克、森内博根、德国格鲁夫、波坦等;
美国既是生产起重机的主要国家,又是最大的世界市场之一,年市场需求量达600亿美元,主要生产企业为马尼托瓦克公司,其特点是技术较先进、性能较好、可靠性较高,产品主要销往美洲地区和亚太地区;马尼托瓦克绗架臂履带吊,波坦塔吊和格鲁夫液压移动吊以及万国随车吊在世界五大洲的多个地方制造,销售并提供服务。
日本从20世纪70年代起成为工程起重机生产大国,其产品特点是技术水平、性能、可靠性仅次于欧美,40%的产品用于出口至欧美市场,已成为国际上制造起重机的主要国家之一,代表企业为多田野、加藤、神钢、日立、小松等。
20世纪80年代以来,我国在充分吸收国外先进起重机械制造技术的基础上,开始消化国外技术,实现起重机械产品及关键零部件的国产化成为当时的技术发展主流。
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国内情况
经过多年发展,中国起重机械企业已经有能力对现有技术进行自主创新,研发出符合国内外市场需求的个性化产品。到目前,我国起重机械行业的产品种类已超过1000个,并不断有新的起重机械设备问世。国家统计局的数据显示:
2011年,中国起重机制造行业规模以上企业有758家;全年实现销售额1894.11亿元,实现利润总额136.94亿元,资产规模为1554.80亿元,产品销售利润为231.09亿元。其中,产品销售利润和利润总额的增速均超过30%,行业经营状况较好。1 利勃海尔家族企业由汉斯利勃海尔在1949年建立。公司的第一台移动式、易装配、价格适中的塔式起重机获得巨大的成功,成为公司蓬勃发展的基础。今天,利勃海尔不仅是世界建筑机械的领先制造商之一,它还是其他许多领域的技术创新用户导向产品与服务的客户认可供应商。同时也是一家欧洲知名的冰箱制造商,中国著名的家电品牌青岛海尔最早就是选择引进利勃海尔先进的技术和琴岛-利勃海尔的品牌,逐步发展起来的。格鲁夫公司成立于1947年,在德国威廉港和美国宾夕法尼亚设有生产工厂,是移动式液压起重机的世界领导者。半个世纪以来,富于传统风格的格鲁夫一直是起重机大家庭中受欢迎的一员。格鲁夫公司提供从14吨(15短吨至499吨(500短吨)全系列的移动式液压起重机,包括全路面起重机、越野路面起重机、车载起重机及工业起重机。格鲁夫也是全球军用特种起重机的首要供应商。全球已销售超过55000台格鲁夫起重机,有些大的公司手中的格鲁夫吊车队伍达到几百台。现已并入马尼托瓦克起重机公司。自从1928年在法国拉克莱特创立以来,波坦公司一直在塔式起重机方面处于领先位置。迄今为止已在全球销售并竖立超过100000台塔机。目前,该公司在法国、德国、意大利、葡萄牙和中国的工厂生产60余种型号塔机。波坦的塔机分为三大系列:最小的塔机是自升式塔机,起重量从1.0吨(1.1 短吨)t到 7.98 吨(8.8 短吨);更高、更大的塔机是上回转塔机,起重量从7.98吨(8.8 短吨)到64 吨(70.5 短吨);当然还有根据客户需求而设计的特殊应用塔机,其最大起重量可达160 吨(176短吨)。波坦公司不断创新,如:太空舱驾驶室、对话控制系统和LCC起升机构等。随着拨坦塔机不仅在传统意义上的建筑工地使用,而且还在众多的大坝、电场、船厂和桥梁等新兴项目中使用证明了波坦公司的声誉日益上升。与2001年并入马尼托瓦克起重机公司。马尼托瓦克起重机公司1925年成立于美国Wisconsin州,并于同年制造出第一台作为自用的工厂设备使用的桁架式履带起重机。从那时起,马尼托瓦克成为履带式起重机的标志。目前公司提供11个型号产品,起重量从45 吨(50 短吨)到907吨(1000 短吨)。为了与公司“为不同的市场设计不同的吊车”这一宗旨吻合,除了美国Wisconsin州马尼托瓦克工厂外,公司位于德国的Wilhelmshaven工厂也生产履带吊。为响应客户的需求,马尼托瓦克不仅生产起吊起重机,还为工业及船舶生产循环作业起重机以及轮式起重机。
我国作为世界重要的起重机制造产地,每年还向外出口大量的起重机设备。据中国海关的数据显示,2011年,我国起重机制造行业进出口总额为23.80亿美元,同比增长23.99%;其中,出口额为17.69亿美元,同比增长24.65%;实现贸易顺差11.59亿美元,较2010年增长26.01%。
近年来,在国内基础工业和建设大发展的拉动下,能源、房地产、石化工业、仓储物流、造船工业、冶金行业、机械加工、航空工业和集装箱等行业发展迅速,带动我国起重机制造业快速发展,涌现出三
一、中联、徐工、振华重工、大连重工、太原重工等一批优秀的起重机制造企业。
分析数据显示,2011年,我国起重机制造企业年产值超过100亿元的有7家,分别为三一重工、中联重科、徐工、上海振华重工、大连重工、太原重工和沈阳三洋建筑机械有限公司,这7家企业工业总产值高达1865.71亿元。
世界起重机市场正进一步趋向一体化,且欧美一些发达国家的起重机市场已经趋于饱和,外资巨头不断进入中国,以其在技术方面的优势抢占中国市场,中国也成为众多国外工程机械企业的必争之地。与此同时,中国本土的起重机械企业依然表现抢眼,三一重工、徐工集团和中联重科已基本形成“三足鼎立”的竞争格局。
国产起重机:正视差距 力促新发展
随着近年来我国大型基础设施建设、能源、房地产、石化工业和造船工业等行业的快速发展,极大地带动了我国起重机械制造业的发展,以徐工、三一重工、中联重科为代表的优秀工程机械制造企业的崛起,使我国起重机行业正日益跻身世界起重机制造强国之列。但在这一可喜形势下,如何保持我国起重机行业的核心竞争力,扬长避短,也成为行业关注的一个问题。
借鉴国外经验 中国制造崛起
国际起重机制造业已有几百年的发展历史,主要生产国为德国、美国、日本、法国、意大利等,世界顶级公司有10多家,世界市场主要集中在北美、欧洲和亚洲。
欧洲作为起重机的发源地,轮式起重机生产技术水平最高。最负盛名的生产企业有利勃海尔、德马克、森内博根、德国格鲁夫等;美国既是生产起重机的主要国家,又是最大的世界市场之一,年市场需求量达600亿美元,主要生产企业为马尼托瓦克公司,其特点是技术较先进、性能较好、可靠性较高,产品主要销往美洲地区和亚太地区;日本从20世纪70年代起成为工程起重机生产大国,其产品特点是技术水平、性能、可靠性仅次于欧美,40%的产品用于出口至欧美市场,已成为国际上制造起重机的主要国家之一,代表企业为多田野、加藤、神钢、日立、小松等。
20世纪80年代以来,我国在充分吸收国外先进起重机械制造技术的基础上,开始消化国外技术,实现起重机械产品及关键零部件的国产化成为当时的技术发展主流。
经过多年发展,中国起重机械企业已经有能力对现有技术进行自主创新,研发出符合国内外市场需求的个性化产品。到目前,我国起重机械行业的产品种类已超过1000个,并不断有新的起重机械设备问世。国家统计局的数据显示:2011年,中国起重机制造行业规模以上企业有758家;全年实现销售额1894.11亿元,实现利润总额136.94亿元,资产规模为1554.80亿元,产品销售利润为231.09亿元。其中,产品销售利润和利润总额的增速均超过30%,行业经营状况较好。
我国作为世界重要的起重机制造产地,每年还向外出口大量的起重机设备。据中国海关的数据显示,2011年,我国起重机制造行业进出口总额为23.80亿美元,同比增长23.99%;其中,出口额为17.69亿美元,同比增长24.65%;实现贸易顺差11.59亿美元,较2010年增长26.01%。
近年来,在国内基础工业和建设大发展的拉动下,能源、房地产、石化工业、仓储物流、造船工业、冶金行业、机械加工、航空工业和集装箱等行业发展迅速,带动我国起重机制造业快速发展,涌现出三
一、中联、徐工、振华重工、大连重工、太原重工等一批优秀的起重机制造企业。
分析数据显示,2011年,我国起重机制造企业年产值超过100亿元的有7家,分别为三一重工、中联
重科、徐工、上海振华重工、大连重工、太原重工和沈阳三洋建筑机械有限公司,这7家企业工业总产值高达1865.71亿元。
世界起重机市场正进一步趋向一体化,且欧美一些发达国家的起重机市场已经趋于饱和,外资巨头不断进入中国,以其在技术方面的优势抢占中国市场,中国也成为众多国外工程机械企业的必争之地。与此同时,中国本土的起重机械企业依然表现抢眼,三一重工、徐工集团和中联重科已基本形成“三足鼎立”的竞争格局。
工程机械行业研究员章诵兰指出,随着我国加大对装备制造业的扶持力度,我国起重机制造行业有望保持较快发展,预计2012年我国起重机制造行业的销售收入、利润总额仍将继续增长,但增速会有所放缓。章诵兰同时认为,随着我国设备租赁行业逐渐成熟和发展,融资租赁也将成为起重机行业未来增长的强劲驱动力。
正视差距 力促行业新发展
我国起重机制造业是从无到有、逐步发展起来的,“十一五”期间国产起重机制造业取得了长足进步,部分大、中型骨干企业的部分产品已达到国际先进甚至领先水平,但总体上与国外先进水平仍存在一定差距。
与国际先进水平比较,国内企业在大型设备的产品开发和系统集成能力、通用设备的品种规格和性能、产品的零部件、元器件和整机的可靠性、产品的外观造型与涂装、人机关系与环保要素等方面还存在着一定的差距。
目前,我国起重机产品与国外先进水平的差距主要体现在产业规模、核心技术、管理、人才储备等方面。
在产业规模方面,与国外大企业相比,国内起重机企业规模普遍偏小,这对国际化背景下的企业技术创新和营销、服务网络建设等方面产生了制约。不过,近几年中国起重机行业实现了“井喷式”发展,起重机行业规模和企业规模,越来越接近国际化经营的要求。
在核心技术方面,我国起重机技术水平相对落后,设备性能不能满足加工要求,控制手段不全,质保体系功能不能有效发挥,突出表现在零件的平面度、粗糙度及轴线的垂直度达不到设计要求,国产配套件质量不过硬。以液压产品为例,我国液压工业虽取得了很大的进步,但与世界先进水平相比,还存在较大差距,主要反映在产品品种、性能和可靠性等方面。液压产品品种只有国外的1/3,寿命为国外的1/2。为了满足重点主机、进口主机以及重大技术装备的需要,每年都有大量的液压产品进口。
在管理尤其是国际化管理方面经验的不足,也已成为我国起重机企业国际化进程中较难突破的一个方面。从企业的管理理念到企业文化,从基本的管理制度到思维能力等,每一项变革都非一朝一夕能实现的。
重型机械制造业作为科技含量较高的行业,人才竞争是我国起重机行业走向国际化的重要支撑,而目前人才储备不足也已经成了我国起重机行业更好地参与国际市场竞争的重要障碍。因此,相关企业应加强培养和引进了解国际市场背景和需求的人才,打造出一支优秀的、具有国际化运作能力的人才队伍,为企业的国际化发展奠定良好基础。
相关业内人士指出,未来全球起重机行业将向重点产品大型化、高速化、耐久化和专用化方向,系列产品模块化、组合化、标准化和实用化方向,及通用产品小型化、轻型化、简易化和多样化方向发展。为此,我国起重机企业应加大研发投入,注重人才的培养和引进,切实增强行业的核心竞争力,积极参与国际市场竞争,以此来促成行业的进一步发展。
第三篇:2011年国内外煤化工发展概况
2011年国内外煤化工发展概况
1、国内煤化工发展概况
2011年,我国继续加大对煤化工产业项目的投资发展,就目前煤化工发展情况来看,在2011年中,主要有以下几个方面的特点与问题:
(1)煤制油
目前国内直接液化、间接液化煤制油示范装置已进入长周期稳定运行,在此基础之上,神华、伊泰、潞安等分别规划建设商业规模煤制油项目。
神华鄂尔多斯直接液化煤制油项目已实现连续稳定运行;伊泰集团16万吨/年间接液化煤制油项目累计运行13316小时(554天),生产各类油品17.8万吨;潞安年产21万吨煤基合成油示范项目全系统处于连续稳定运行状态。高硫煤清洁利用年产540万吨合成油品及化学品的多联产项目可研报告已上报国家能源局,申请项目立项。
此外,神华宁煤400万吨煤制油项目已通过评估,将采用自主知识产权的煤炭间接液化技术;广汇新疆360万吨/年的煤制油项目可研报告已完成编制和评估工作,并已完成项目投资登记备案工作;兖矿与延长石油成立陕西未来能源化工有限公司,推动煤制油项目和配套金鸡滩煤矿的筹备开发工作。
未来发展煤制油的关键在于项目的审批和水资源问题。2011年4月,国家发改委发文进一步规范煤化工产业有序发展,禁止建设年产100万吨及以下煤制油项目,100万吨以上需报经国家发展改革委核准;煤炭资源主要蕴藏在水资源短缺地区,而煤制油属于高耗水项目,例如一吨间接液化煤制油耗水量在7-10吨,如何进一步提高水资源使用效率,将成为面临的重要问题。
(2)煤(甲醇)制烯烃
2011年,国内三大煤制烯烃示范项目取得进一步进展,其他项目也继续推进。2011年1月,神华包头60万吨煤制烯烃示范工程正式开始商业化运营。4月,项目聚丙烯装置第二反应器成功生产出优级LC1813-01.L高端抗冲共聚聚丙烯产品。6月底,国家发改委召开神华包头煤制烯烃示范工程技术经济考核评定现场会,经评定,神华包头煤制烯烃示范工程技术产业化和工程化是成功的,在当前原油价位上经济可行。
神华宁煤50万吨/年的煤基聚丙烯项目于2010年12月31日打通全流程,2011年4月底,产出终端合格聚丙烯产品,由试车阶段全面进入试生产阶段,并于5月实现首批产品外运销售。
作为我国石油化工领域的领军企业,中国石化也在加快煤制烯烃的步伐。中国石化SMTO技术已经在燕山石化取得万吨级中试成功;位于河南濮阳中原石化的60万吨/年甲醇进料制烯烃项目正在建设,预计3季度建成;位于河南鹤壁、安徽淮南和贵州毕节的商业规模煤制烯烃项目也处于积极推进中。随着煤制烯烃在技术和经济上的可行性得到验证,外购甲醇制烯烃成为沿海地区获得乙烯和丙烯并进而生产下游产品的选择之一。宁波禾元外购180万吨/年甲醇制60万吨/年烯烃项目正在建设,计划2012年7月建成投产。亚化咨询认为,外购甲醇制烯烃项目将有一定比例使用国产甲醇,可以缓解中国甲醇产能过剩的现状。
(3)煤制天然气
截止目前,我国已有四个煤制天然气项目获得国家发改委正式核准,分别是大唐内蒙古赤峰40亿立方/米年,大唐辽宁阜新40亿立方米/年,汇能内蒙古鄂尔多斯16亿立方米/年和庆华新疆伊犁55亿立方米/年煤制天然气项目。
在产品输送方面,我国煤制SNG企业根据所处地域特点,选择了不同的方案。位于内蒙东部和东北地区的煤制SNG项目,由于离目标市场较近,倾向于自建输气管道将煤制天然气产品运送到消费地点。华电呼伦贝尔项目、华能呼伦贝尔项目、国电兴安盟项目、大唐赤峰项目和大唐阜新项目都将采取自建输气管道的方案。将煤制SNG产品液化为LNG,并采用低温槽车公路运输也是可选方案之一。汇能位于鄂尔多斯16亿立方米/年的煤制SNG项目就采取此方案。
(4)煤(合成气)制乙二醇
2011年受纺织行业不景气,以及棉花价格大涨等因素影响,我国化纤消费量大幅提升,聚酯行业出现了产销两旺的态势,聚酯的发展带来了乙二醇消费量的持续增长。
目前除了我国唯一的20万吨级煤制乙二醇示范项目——通辽金煤项目已经建成,并处于试运行阶段,陆续有新的乙二醇项目获得进展。
2011年1季度,国家发改委发布《产业结构调整指导目录(2011年本)》,其中,20万吨/年及以上合成气制乙二醇生产技术开发与应用被列入鼓励类发展项目,而20万吨/年以下的乙二醇项目被列入限制类发展项目。
我国拟在建的煤制乙二醇项目超过20个,总产能超过500万吨,但是除金煤之外的煤制乙二醇技术则仍处于中试阶段,煤制乙二醇的产能扩张仍有待于技术的工业示范成功。
总的来说,煤制油(包括直接液化与间接液化)的示范已经取得成功,煤基柴油以其各自的特点,市场销售情况良好。我国对成品油消费量的不断增长和特有的成品油定价机制,将确保煤制油产品的市场前景和利润空间。
我国在未来5年将建成3-5个商业规模的煤制油装置,形成千万吨级的煤制油产能。煤制烯烃的示范也已取得成功,验证了从煤到聚烯烃全流程技术和经济上的可行性。国际油价的持续高企和我国对乙烯、丙烯的巨大缺口将使煤制烯烃项目具有良好的前景。此外,聚烯烃也不再是煤制烯烃的唯一选择。惠生(南京)清洁能源股份有限公司选择了 UOP 技术,将甲醇转化为乙烯和丙烯,并进而生产高附加值的丁辛醇等产品。
煤制天然气在美国有几十年的运行经验,我国煤制天然气行业在未来面临的关键问题是,如何将产品输送的成本控制在可接受的范围内,确保项目有合理的利润空间。此外,页岩气在我国的发展,将有可能影响我国天然气的市场供需和价格,但目前还言之过早。
煤制乙二醇拥有良好的市场需求和成本竞争力,但目前仍处于技术攻关阶段。未来如果示范成功,将迅速形成几百万吨的煤制乙二醇产能。
2、国外煤化工发展概况
国外的煤化工产业项目继续快速发展,各大公司依然关注在提高能效的同时如何降低环境污染,开发了一些新型煤化工的研究项目与成果。
(1)高温甲烷化催化剂
国外甲烷化技术是以制取代用天然气为目的。丹麦的托普索(Topsoe)公司、美国的大平原煤气化厂、德国的鲁奇公司、英国的Davy公司、美国的巨点能源公司都能提供高温甲烷化的成套技术。
托普索公司对甲烷化催化剂的研究具有很高的水平,研究与开发部门开发了专有约含22%(质量分数)镍的MCR-2X催化剂。MCR-2X催化剂是基于陶瓷支撑具备稳定微孔系统,可有效防止镍晶体的烧结,在高镍的表面区域甚至在相对低温下也有理想的高甲烷化活性。
Davy公司甲烷化技术(CRG)最初是由英国燃气公司(BG公司)提供的。Davy公司进一步开发了CRG技术和催化剂,代表性催化剂为CEG-LH,该催化剂镍含量较高,约50%以上。
美国大平原煤气化厂是世界上第一座由煤气化经甲烷化合成高热值煤气的大型商业化工厂,采用鲁奇加压移动床气化炉,用北达科他州褐煤的块煤为原料,生产代用天然气,商业运作20年,实现了长周期平稳运行,经济效益良好。它在合成燃料工业中发挥着先驱和示范作用。
鲁奇公司和南非沙索公司在南非F-T煤制油工厂旁建了一套半工业化煤制合成天然气试验装置,同时,鲁奇公司和奥地利艾尔帕索天然气公司在奥地利维也纳石油化工厂建设了另一套半工业化的天然气试验装置。两套试验装置都进行了较长时期的运转。但由于鲁奇气化炉气化后的CO含量相比其它气化技术低,鲁奇甲烷化催化剂是中、低温催化剂。
(2)BGL碎煤熔渣气化技术
BGL气化技术很适用于发电和化工合成,可用于现有电厂的改造。BGL气化技术工业化示范之后,福斯特·惠勒(Foster Wheeler)能源公司进行了一项可行性研究。该项可行性研究的结论是,在IGCC工艺系统中运行的BGL气化炉可实现高效、经济发电。BGL气化技术也能将气化炉生产的煤气进行远距离应用。因此,就可以在需用电力之处建设小型的、分散的发电厂,分散的小型发电厂也可有效地利用热-电联供系统中的废热。
英国煤气公司和德国鲁奇公司正在世界范围内继续推动BGL工艺技术,走向商业化。在需要燃料气的发电领域、需要合成气的化工领域以及炼油废物综合利用领域,都存在利用BGL工艺的机遇,尤其是在当前废物气化领域。苏格兰和德国的两个废物气化项目已到了前期的计划和设计阶段,预计这两个项目不久将进入商业实施阶段。(3)发展模式
现代煤化工突破传统的行业界限,由较单一的焦炭产品向多联产的模式发展。采用现代多项先进技术,对煤炭进行深度加工和综合利用,最大限度地提高能源利用效率,走洁净化无害化的环境友好的可持续发展之路。
1)南非萨索尔(Sasol)F-T合成模式
南非萨索尔(Sasol)Ⅱ和萨索尔(Sasol)Ш F-T合成模式如图1-1所示。
图1-1 南非萨索尔Ⅱ和萨索尔 Ш F-T合成模式图
南非萨索尔(Sasol)煤液化厂从采煤开始,煤-油-化-电多联产,对煤进行综合利用深加工,煤炭液化合成油品(占67%)的同时,大力发展化工产品、燃料煤气。自建热电厂解决煤液化及化工产品所需蒸汽及电力,充分利用化学反应余热,使全厂的热动力达到平衡,降低了能耗和生产成本,减少了不必要的排放损失。
2)新西兰麦斯捏(Methanex)模式
新西兰麦斯捏(Methanex)公司采用美国Mobil公司的MTG技术,用天然气作原料生产甲醇,再由甲醇经MTG过程合成汽油,该技术工业化生产取得成功,引起了各国的注意。若以煤为原料采用MTG法生产汽油,除合成气生产方法不同外,其合成气以后的生产过程则基本相同。以煤炭为原料采用MTG法生产汽油的模式如图1-2所示。
图1-2 MTG法生产汽油的模式图
3)德国鲁奇(Lurgi)公司GTC-MTP模式
鲁奇(Lurgi)公司提出的合成气制化学产品(GTC)、甲醇制丙烯(MTP)的技术路线,是发展以煤代替石脑油生产烯烃的技术创新路线。MTP和GTC技术典型工艺过程如图1-
3、图1-4所示。
图1-3 MTP典型工艺过程图
图1-4 GTC典型工艺过程图
4)壳牌(Shell)合成气园(Syngas Park)模式
壳牌(Shell)公司提出以煤为原料制合成气为核心,生产甲醇、醋酸、合成氨等化工产品与洁净联合循环发电、城市煤气和供热(蒸汽或热水)等相结合,组成的能源化工多联产系统,从而取得良好的经济、社会和环境效益。Shell合成气园产品模式图如图1-5所示。
图1-5 Shell合成气园产品模式图
第四篇:国内外小城镇发展研究概况
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国内外小城镇研究961人阅读
小城镇生态规划研究小城镇生态规划研究隐藏>> 的发展规划,都会向本市、镇的居民发送规划宣传稿征求意见。
虽然以上几个国家的小城镇规划中都没有明确提出生态规划的概念,但从其特点及建设模式来看,还是反映了生态规划思想。
综上所述,国外的小城镇的生态规划有以下几个特点: ①注重公众与政府机构的共同参与; ②强调生态规划方法的地区差异性;
③一般通过实际工程推动规划进行,具有可操作性; ④规划注重与各方面的协调,并具备法律效应。
在小城镇生态建设方面,国外采用了适合当地的生态规划方法,如位于太平洋海岸的Bahiade Caraquez 是一个人口不到5万人的小城镇,该城采用了与当地自然系统紧密结合的生态规划方法,并通过几个具体工程来实施: ①固体废弃物的循环利用; ②绿化上采用当地品种的草、树木进行护坡以达到雨季防洪目的;③使用可循环材料建造一所公园;
④通过宣传册对当地居民、学校和学生进行环境教育; ⑤可再生能源计划等等。
英国早期的生态小城镇建设实际上称之为花园城市,主要是受霍华德思想的影响。最具代表性的有四个[8]:格拉斯格附近的纽兰纳克(NEW LANNARK),利兹附近的索太利(SALTAILE),伯明翰附近的鲍尼利(BOURNILLE),利物浦附近的阳光城(SUNLIGHT)。这四个花园城市的共同特点都是依托一个工厂或企业,严格按照规划建立起来的。尤其是阳光城,各项基础设施和社会设施齐全,她的建立和发展对霍华德的花园城市思想的形成影响极大,自此以后,在美国、澳大利亚、德国等都有类似的花园城市出现。
德国是一个城镇化水平很高的国家,二战后,大力推进小城镇和落后地区的开发建设,提出 多核分散型空间”理论作为空间构造的一种模式,取得极大的成功。1965年,1—2万人的小城镇只有351座,到1985年已经发展到652座;2—5万人的小城镇,1965年为190座,1985 年有347座。城市的发展已经改变了以大城市为中心的向心结构模式,而小城镇则成为城市居民和产业扩散的理想场所。如只有2万人口的小镇姆斯特,巧妙利用了近旁的森林、墓地、建设了商业街,大量使用天然石块,色彩朴素,与大自然和谐一体,市民在购物、娱乐的同时,还可以到鲜花盛开的草地或森林中去散步。
纵观世界各国小城镇建设发展的历程,虽然规划理论和规划方法不同,但最终都认同并遵循一个发展趋势,那就是:小城镇发展建设必须“规范化”;“小城镇发展建设必须与经济和社会的发展同步”,并以科技为支撑;小城镇建设还必须遵循“合理布局”、“功能完善”以及“可持续发展”等原则。另外,国外许多国家在小城镇规划中,强调保持小城镇原有特色,建筑物的布局、外型尽可能保持古朴的、为居民所熟悉的传统风格,充分反映历史的延续性。在规划的具体实施上,强调规划的可操作性,并与本地历史、地理环境充分融合。
2.2 国内研究进展情况
早在80年代中期,著名的社会学家费孝通先生就写出了《小城镇——大问题》等有关小城镇建设与发展的文章,并提出了对小城镇“类别、层次、兴衰、分布、发展”的十字研究题目。从此我国学者对小城镇的研究提高到了一个新的层次,涉及到了地理学、城市规划学、经济学、社会学等。
19世纪90年代以来国内对小城镇的生态规划研究主要综述如下:
袁中金 [10]等(2002)在《小城镇生态规划》一书中,介绍了城镇生态规划的产生与发展、城镇生态规划的基本理论,指出发展中小城镇的生态困境,从小城镇人口与土地利用适宜性分析,小城镇园林绿地规划、水系统规划、环境综合整治规划、区域生态规划及小城镇可持续发展与生态管理角度阐述了小城镇生态规划的内容。
理论研究方面,王勇[11]将城镇看作复合生态系统,并把作为生态学最重要的理论之一,生态 位理论引入小城镇发展中,将小城镇比拟成生态元,将城镇在城镇体系及其区域中所处的位置和角色比拟为城镇的生态位,为小城镇发展提供了新的研究方向。
生态规划理念上,焦胜[12](2003)分析了小城镇生态规划中存在的不确定性因素及产生原,在考虑不确定性影响下的小城镇生态规划中,提出“弹性”规划的构想,将小城镇生态规划目标和小城镇生态规划方案不确定化,同时把握“弹性”规划的范围以及时空性原则,为小城镇生态规划提供了新思路。
李迪华[13](2002)提出可以将小城镇规划直接做成生态规划,而不是在城镇规划外另开炉灶进行生态规划,或者在规划中提出以生态学为指导思想,在规划评审过程中请生态学者参加。
在规划方法上,唐秀丽[14](2002)等提出将景观学理论应用于小城镇规划,立足于生态、文化、特色三位一体的原则,以生态为导向,以人本为目的,以特色为目标,从基质类景观要素(包括标志性景观区、历史性景观区、功能性景观区)、廊道类景观要素(生态景观轴、人工景观轴)和镶嵌类景观要素(绿化系统、广场、节点建筑)出发进行小城镇规划。
在城镇发展模式方面,蒲俊杰[15](2003)等提出了园林式小城镇的模式。
龙小华等[16](2003)则从城镇规划理念出发进行小城镇规划的思考,认为应构造人与自然和谐共存的生态小城镇。周百灵[17](2003)从城乡一体化发展、走集约化城市发展道路、规划设计上要结合自然三个方面出发来建设生态城镇。
空间布局上,王敬华[18](2000)提出小城镇布局形态应充分考虑环境容量,控制乡镇企业布局与数量,避免环境容量超负荷;在土地适宜度及承载力分析的基础上确定土地利用的功能和布局。钱文荣等[19](2003)以浙江海宁市为例,认为在城市化过程中把一定区域内的所有城乡资源作为一个统一的生态经济系统,提出了生产要素要向市区集中,人口向中心镇集中,逐步构建一个“工作在市区,生活在小城镇”的格局。王冬[20](2000)提出在土地利用上应更加聚集和集中,以使城镇空间环境更为紧凑合理;尊重当地城镇原有的空间结构体系和城镇肌理,形成多样化与特色化的空间模式;在总体布局及规划中,应考虑为将来留有足够的弹性空间和预留用地。
在生态功能分区上,王冬[20](2000)提出要注意绿色产、农业、旅游业等在布局上的功能 分区。王敬华[21]等(2002)通过分析河北省鹿泉市大河镇自然本底状况、土地利用、绿化状况、环境污染等基本情况和产业结构,依据生态功能分区原则, 对大河镇镇域进行了生态功能区划,并指出生态功能分区是进行小城镇生态规划的基础。
在城镇人居环境上,王冬[20](2000)在对云南小城镇分类的基础上,阐述了云南小城镇人居环境现状、存在的问题和特殊性,并在此基础上分析了云南小城镇人居环境发展进程的特征及发展取向:要重视镇区内部的环境质量与绿化建设,如增加绿色廊道和绿色板块;要重视产业污染及生活污染的治理与循环利用;重视传统文化及历史文化景观的保护和延续;建构人际之间和谐文明的社会关系等等。
指标体系方面,王如松[22](1991)提出了生态县的指标体系。周静海[23](2001)等人基于可持续发展的概念,从小城镇的经济、社会、科技、人口、资源、环境、综合管理运行机制等方面出发,研究了我国小城镇建设的可持续发展问题,提出了符合我国国情的小城镇可持续发展评价方法和评价指标体系。国家环保局于2003年5月颁布的《生态县、生态市、生态省建设指标(试行)》从经济发展、环境保护和社会进步三个方面规定了36项建设指标。这些指标为促进我国城镇化的快速、健康、高效发展以及为制定我国小城镇中县城的可持续发展的相关政策提供了指标依据。
在 小城镇生态规划实践方面,1985年,黄光宇等在四川万源官渡山区集镇综合示范试点规划与设计中应用生态学的原理与方法在生态退化、废弃的破碎荒坡地上,通过自建公助和自建自助的方式规划建设贫困山区小集镇[4]。近年来,苏南一些小城镇也在进行生态规划,2003年6月,吴江市七都镇“苏南水乡高科技工业生态型小城镇建设示范”项目通过了国家科技部、建设部联合专家组的评审
。而在未来2至3年时间内,七都镇计划投资1.8亿元用于该项目建设,为苏南地区小城镇发展探索新的模式。重庆市璧山县环保局提出了创建生态小城镇的对策:一是大手笔规划生态城镇,规划要有整体性、超前性、连续性;二是合理化发展区域产业,要突出生态特色,突出规模化,突出生态化;三是高起点打造人居环境,讲究实用性、观赏性、舒适性;四是高品位营造人文环境,优化政治环境、经济环境、文化环境;五是全方位建设生态环境,切 实维护生态平衡,实施退耕还林还草和天然林保护等林业生态工程,共同创建生态型园林式小城镇。绍兴市新昌县(2004)从重点建设生态工业、生态农业、生态林业、生态旅游、生态县城、生态村镇、污染防治和生态文化八大领域进行了生态县的建设规划。
3.目前研究存在的不足及将来的发展方向
从所查阅的文献来看,针对小城镇生态规划,国内的研究尚存在一些不足之处,详述如下: ①小城镇作为一个小尺度的生态系统,与大城市相比有相同点,也有不同之处,在生态规划中针对二者的不同如何进行有重点的规划,在目前所查阅文献中,对此方面尚未涉及。②小城镇与乡村紧密相连,人口由乡村流向小城镇,促进了小城镇的城镇化发展,同时乡村又为小城镇提供了发展腹地:提供粮食等物质资料,同时消纳城镇人类活动产生的各种废弃物等。在小城镇生态规划中如何体现乡村的作用,如何促进城乡统一协调发展,也是目前 生态规划研究中所欠缺的。
③小城镇是一个由经济、社会、自然组成的子系统。其中自然子系统构成了城镇经济、社会发展的支撑系统,维持经济、社会发展的需求与生态支持系统供给之间的基本平衡是小城镇可持续的发展的关键。如何辨识、定性、定量地描述二者之间的关系是发现小城镇生态系统平衡与否的基本前提,此方面目前还没有进行针对小城镇的研究。
④随着对小城镇发展中带来的各种生态环境问题的关注,目前对于小城镇生态问题的研究工作已经取得相当的成效,但如何解决这些问题,通过规划方法建立高效、和谐的城镇生态关系是急需进一步解决的问题。
⑤城市生态规划中应该就哪些方面进行重点编制,是仁者见仁,智者见智。对小城镇而言,其生态规划也刚刚开始,如何根据小城镇目前存在的各种问题进行有针对性的规划,哪些内容又是生态规划所要求的基本编制内容,是编制规划中应该进一步考虑的问题。
⑥鉴于小城镇在我国城市化进程中所扮演的重要角色,将来势必有更多的人口拥入小城镇,从而造成小城镇规模不断扩大,那么是任其自由发展,像大城市那样“摊大饼式”的蔓延下去,引发一系列问题,还是借鉴目前大城市中由于“蔓延”发展存在问题、教训,合理控制小城镇的发展规模,这也是小城镇规划中亟待解决的问题。
⑧国外的小城镇规划注重公众的参与,并强调规划的可实施性。国内的小城镇聚居人口多为当地人,在多年的生活中已经具备当地建筑 文化、历史风貌,在规划中,如何体现原居民的意愿,如何体现这种风貌,也是将来研究的重要方向。
总体而言,小城镇生态规划研究在我国还才开始,仍有很多值得融合、提升的空间,值得进一步研究。参考文献
[1] 王雨村.小城镇总体规划.南京:东南大学出版社,2002 [2] 叶堂林著.小城镇建设的规划与 管理北京:新华出版社,2004 [3] 沈清基编著.城市生态与城市环境.同济
.生态城市理论与规划设计方法..国内外生态城市理论研究综述..当代美国小城镇特征及对我国小城镇发展的启示.城市开发,1999
.加拿大小城镇规划:内 容、方法与管理构架.国外城市规划,2004(1)
英国小城镇的发展及其对我们的启示.小城镇建设,2004
德国城市规划和小城镇建设的经验与启示.小城镇建设,2001
我国小城镇建设的生态学途径.小城镇布局形态与生态建设初探..城市化过程中的城乡资源系统配置—浙江省海宁市实证研究
.云南小城镇人居环境的发展模式探析
.小城镇镇域生态功能分区规划浅析—以鹿泉市大河镇为例..小城镇建设可持续发展评价指标体系研究
张家界市小城镇自然、经济、社会资源环境现状调查
张家界小城镇生态规划的目标与重点内容研究
张家界小城镇生态功能区划划分
张家界市小城镇生态规划方案的提出
完成张家界小城镇生态规划研究
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第五篇:国内外绿色建材发展概况及感想
国内外绿色建材发展概况的比较与感想
贾晨希
(08设备2班200815360206)
摘要
通过国内绿色建材的发展概况与国外绿色建材的发展概况的比较,大家可以了解到中国在建材绿色化方面与一些发达国家存在着相当大的差距。我国应积极借鉴国外的优势方法并结合我国的基本国情,正确地快速地发展绿色建材。关键词 绿色建材 发展
引言
随着人类数量的日益增长,以及工业的快速发展,全世界出现了严重的能源危机和环境污染。尤其对于人口众多且人均占有量低于世界平均水平的中国影响非常大。绿色建材就是在这种条件之下产生的。1992年,国际学术界明确提出绿色材料的定义:绿色材料指在原材料采取、产品制造、使用或者再循环以及废料处理等环节中对地球负荷为最小和有利于人类健康的材料,亦称之为“环境调和材料”。其生产所用原料尽可能少用天然资源,大量使用尾矿、废渣、垃圾、废液等废气物。采用低能耗制造工艺和无污然环境的生产技术。在产品配制或生产过程中,不得使用CH2O、卤化物溶剂或芳香族碳氢化合物;产品中不得含有汞及其化合物:不得用铅、铬及其化合物的颜料和添加剂。产品的设计是以改善生产环境,提高生活质量为宗旨,即产品不仅不损害人体健康,而应有益于人体健康,产品具有多功能化,如:抗菌、灭菌、防霉、除臭、隔热、阻然、防火等。产品可循环或回收利用,无污染环境的废气物。由此可见,绿色建材能够节约能源,减少对环境的污染,满足可持续发展的需要,做到了发展与环境的统一,当今与长远的结合。即满足现代人的需要,安居乐业,健康长寿,又不损害后代人满足更大需要能力,使子孙后代日子过得更好,符合当今世界的发展方向。世界各国在这一领域都做出了极大的努力。
一 国外在绿色建材方面的发展概况
近二十年来,欧美、日等工业发达国家对绿色建材的发展非常重视。1992年联合国环境与发展大会召开后,1994年联合国又增设了可持续产品开发工作组。随后,国际标准化机构也开始讨论制度环境调和制品的标准化,大大推动着国外绿色建材的发展。如世界最早推行环境标志制度的德国,它于1928年德国就发布了第一个环境标志“蓝天使”,至今实施“蓝天使”的产品已达到7500多品种,占全国商品的30%;实施统一的北欧环境标志的北欧各国,即丹麦,芬兰,冰岛,挪威,瑞士及等国于1989年实施了统一的北欧环境标志;又如研究开发绿色建筑材料最早的欧洲国家之一的英国,早在1991年英国建筑研究院曾对建筑材料及家具等室内用品对室内空气质量产生的有害影响就进行研究;积极推动和发展绿色建材的加拿大,它的环境标志计划及环境选择始于1988年,1993年3月颁布了第一个产品标志,至今已有14个类别的800多种产品被授予了环境标志。加拿大对一些建材产品制定了“住宅室内空气质量指南。”目前,加拿大正在积极建造健康住宅师范工程。而美国是较早提出环境标志的国家,不过它至今还没有国家统一标志,都是由地方组织实施;另外,日本政府对绿色建材的发展也非常重视。在1988年就开展了环境标志工作,至今环保产品已有2500多种。日本科技厅于1993年指定并实施了“环境调和材料研究计划”,通过省制定了环境产业设想并成立了环境调查和产品调整委员会。近年来,在绿色建材的产品研究和发展以及健康住宅样板工程的兴建等方面都获得了可喜的成果。二 国内在绿色建材方面的发展概况 国家环保总局根据环境保护的要求,于1994年在六类十八种产品中首先实行环境标志。我国的环境标志是1993年10月公布的,其图形是青山、绿水、红日及十个蓝环组成。其中心结构表示人类赖以生存的环境,外围十环相连紧扣表示公众参与,共同保护环境,寓意“全民联合起来,共同保护赖以生存的环境”。1994年5月17日中国环境标志产品认证委员会在国家环保局和技术监督局等政府部门的帮助和支持下,在北京宣告成立。
改革开放以来,我国的建材工业通过研究、开发和引进国外先进技术获得了长足的发展。一些主要的建材产品的产量已跃居世界第一。特别是近些年来,随着我国经济社会的快速发展,人民生活水平日益提高,人们对住宅的质量与环保要求越来越高,使绿色建材的研究开放及使用愈来愈深入和广泛。
由国家科委,国家建材局等有关单位,组织编写制定的生态建筑材料研究,已作为新材料领域被列入《国家S—863计划纲要》,正在实施中。
北京、上海等市近年来,先后召开了绿色建材发展研究会,一些研究单位开始致力于绿色建材的研究和开发,取得了可喜的成果,如江苏爱富希新型建材厂在有关单位的帮助下,研究和开发成功的“无石棉粉煤灰硅酸钙建筑平板”和“可挠性纤维石膏板”通过了部级鉴定;中国建材科学研究院等单位利用稀土激活技术,研究成功保健抗菌材料和保健抗菌釉面砖,通过了技术鉴定,成功达到或接近世界先进水平。三 对于国内外概况的比较结果的感想
由比较结果可知,中国在绿色建材方面起步较发达国家晚得多并且发展较缓慢。通过总结可得,制约我国绿色建材发展的一些原因:我国建材行业是资源耗能大户,企业缺乏环境保护意识;缺少行业间协调合作,法律法规建设滞后;我国资源综合利用效率差,各种配套政策跟不上;缺乏绿色建材专业技术人员,其开发及研究工作相对落后;缺少行业间的信息交流工作。而国外一些国家在此方面发展迅速的原因可概括为政府重视﹑科技支持﹑资源综合利用以及法律先行。
因此,为了促进我国绿色建材又好又快地发展,我们必须树立可持续发展的生态建材观,提高全民的环保意识,提倡绿色建材,建立和完善建材业技术标准,加快实施环境标志认证制度,加强绿色建材的研究和开发,要做好技术的引进、消化和吸收工作。
结论
绿色建材前景广阔,是21世纪我国建材工业的必由之路,可以说,谁拥有绿色建材,谁就拥有未来的建材市场。总的来讲,近年来我国绿色建材的研究开发等工作取得了一定成绩,但千里之行刚迈出了可喜的一步。展望未来,任重道远。但只要全国上下团结协作,支持和参与这项功在当代,利在千秋的伟大事业,我们就能融入全球的绿色洪流,在国际绿色事业的开发中享有一席之地。我们要以战略的眼光、时代的紧迫感和历史责任感,加快绿色建材工业的发展,用健康——安全——舒适——美观的绿色建筑物,造福于社会,造福于人民。