绿色制造的关键技术篇1
关键词：制造业；绿色工艺创新；战略制定；技术预见
中图分类号：F426文献标识码：a文章编号：1001-8409（2012）05-0010-05
ResearchonStrategyFormulationofGreenprocessinnovationformanufacturingindustryBasedontechnologyForesight
tianHongna1,BiKexin1,2,LiHaitao3
(1.Schoolofmanagement,HarbinUniversityofScienceandtechnology,Harbin150040;
2.Schoolofeconomics＆management,HarbinUniversityofengineering,Harbin150001;
3.teachingadministrationoffice,HeilongjiangUniversity,Harbin150080)
abstract:thispaperintroducestechnologyforesightintothestrategyformulationofgreenprocessinnovationformanufacturingindustry.itreviewsthebackgroundandsignificanceoftheinnovationstrategy,andanalyzestheeffectoftechnologyforesighttoinnovationstrategyformulation.then,itclassifiesthestrategyformulationintofourstagesfromtheprocessanglethataredeterminationofkeygreenprocess,systemanalysisofstrategicquestions,productionandselectionofstrategicscheme,modificationandperfectionofstrategicscheme.itpresentsthethoughtsofbringingtechnologyforesightmethodssuchas“Bibliometricanalysis,Scenariosanalysis,Delphimethod,KeytechnologyChoiceandRoutemap”intostrategyformulationprocess.Keywords:manufacturingindustry;greenprocessinnovation;strategyformulation;technologyforesight
技术预见（technologyForesight，简称tF）是集优化与预测、协调与整合等多功能于一体的先进的战略管理工具。20世纪70年代至今，技术预见的实践经历了“始自美国—日本发扬—欧洲追随—各国使用”的演进过程。我国的技术预见实践始于1993年，影响最大的莫过于“中国未来20年技术预见研究”［1］，它涵盖了信息、通讯与电子技术、生物技术、先进制造技术、资源与环境、化学与化工技术、空间科技、能源科技、材料科学与技术共8个领域、62个子领域和737个课题［2］。
技术预见涉及领域众多［3］，但在制造业产业围绕绿色工艺进行预见的活动并不多见，依据技术预见方法进行绿色工艺创新战略制定的活动更是基本空白。因此，本文将技术预见融入制造业绿色工艺创新战略的制定过程，科学化预测并系统化选择制造业的绿色工艺创新战略方案，力求把握制造业绿色工艺创新的发展趋势，为推动制造业绿色工艺创新发展提供重要的决策依据。
1制造业绿色工艺创新战略的提出背景和意义
哥本哈根气候变化大会和2010年G20峰会形成了人类进入低碳经济时代的共识。低碳经济的核心是能源技术和减排技术创新、产业结构和制度创新以及人类生存发展观念的根本性转变。世界能源和工业生产重大技术正在向低碳、高效、环保的方向过渡，主要发达国家着力推进“低碳革命”，并对产业、能源、技术、贸易等政策进行重大调整。欧盟委员会推出的“欧洲2020战略”中提出了构建“创新型联盟”的设想，其中五项核心目标之一就是将温室气体排放在1990年基础上削减20%，将可再生能源使用比例提高至20%、能效提高20%。
发展低碳经济对我国现有发展模式提出了重大挑战，同时也为我国实现经济方式的根本转变提供了难得机遇，作为世界第二大能源生产国和消费国、第二大二氧化碳排放国，我国为应对全球气候变化提出到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%～45%的宏伟目标。制造业作为国民经济的主体产业，传统“资源—产品—污染排放”的经济发展模式对资源供给、环境容量、生态发展造成严重危害，对制造业进行绿色技术创新与我国实现碳排放的目标紧密相关。
低碳背景下，绿色技术创新成为国家谋求竞争优势的关键手段，制造业成为国家谋求竞争优势的主要载体，我国制造业能否把握全球绿色技术革命的重要机遇，是其能否实现产业转型和跨越式发展的关键。因此，制造业绿色技术创新是制造业产业顺应低碳经济发展的必然选择，是我国应对低碳经济的重大举措，有必要从制造业层面来研究绿色技术创新，并研究绿色技术创新的核心内容——以节能、降耗、降低污染为目的的绿色工艺创新。制造业绿色工艺创新战略作为指导、管理制造业进行绿色工艺创新活动的纲领性文件更是制造业绿色工艺创新发展的关键，对其进行研究将有利于把握我国制造业绿色工艺创新发展的重点和难点，选择既适合于世界制造业绿色工艺发展的主流、又符合我国制造业具体实情的创新方向。积极制定绿色工艺创新战略并努力实现制造业的绿色工艺创新是事关中国制造业长期发展的一个基本问题。
2基于技术预见的制造业绿色工艺创新战略制定原理
制造业绿色工艺创新是一个自组织系统，具有自组织性和他组织性，仅靠系统本身及其子系统的自发运行将难以实现创新的成功，需要制定一套具有长期性和前瞻性的战略来指导和管理系统整体和各子系统的规范运行与长远发展。而且在有限资源制约下，政府需要把握绿色工艺创新趋势，制定对制造业绿色工艺发展具有关键作用的创新战略，实现创新资源的经济和社会效益最大化。据此，本文引入了技术预见的方法，利用其进行制造业绿色工艺创新战略的制定。
2.1技术预见的内涵释义
关于技术预见的内涵目前在学术界尚未统一，但几位学者对它的界定引用率颇高，主要包括英国技术预见专家BenRmartin教授在1995年提出的定义。他认为技术预见是指通过对未来的科学、技术、经济和社会发展进行系统研究，确定具有战略性的研究领域并选择可能对经济和社会产生最大效益的通用技术［4，5］。此外，经济合作与发展组织（oeCD）对技术预见的界定应用也十分广泛，将其定义为系统研究科学、技术、经济和社会在未来的长远发展，选择那些能给经济和社会带来最大化利益的通用技术［6］。
近年来，国内学者也积极进行技术预见的理论与实践研究。中科院的研究成果指出，技术预见是对科学、技术、经济、环境和社会的远期未来进行有步骤探索的过程，目的是选定可能产生最大经济与社会效益的战略研究领域和通用新技术［7］。有学者将其界定为一种技术发展的整体化预测、系统化选择和最优化配置［8］。还有学者认为技术预见是指由政府把技术预见作为政府科技管理部门的重要职能和战略选择，通过区域科学共同体采取科学的方法和程序，把社会各领域专家的智慧有效整合，科学预测和把握未来技术发展的趋势，寻找适合区域技术创新、主导产业选择和区域发展的方向［9］。
根据技术预见的内涵阐释，可见技术预见能对制造业绿色工艺创新的内、外部环境进行展望，确定制造业绿色工艺的未来创新方向，帮助制造业制定绿色工艺创新的长远战略规划。
2.2技术预见的方法体系
技术预见的发展演化历史可以分为三个阶段：第一，以技术预测为主的第一代技术预见；第二，在第一代基础上重视市场作用的第二代技术预见；第三，加入对相关利益者的关注并强调交流沟通过程的第三代技术预见。现在，技术预见的研究范围已经从主要科技领域转化为对整个社会热点问题的研究。随着第三代技术预见的发展，其方法论也迅速成熟，已经发展到了以情景分析法、文献计量法、德尔菲法、路线图法、专利地图法等多种方法综合运用，相关利益者共同参与，全面考虑技术、社会、市场和环境等因素共同作用的第三代技术预见方法体系［10］。目前，可用于技术预见的方法接近百余种，常用方法达十多种，对它们的描述如表1所示。在制造业绿色工艺创新战略制定过程中，本文将集成使用文献计量法、情景分析法、德尔菲法、关键技术选择法和路线图法，避免单一技术预见方法造成的局限性，使创新战略方案的制定过程更具科学性。
2.3技术预见对制造业绿色工艺创新战略制定的作用
技术预见对制造业绿色工艺创新战略制定的作用主要体现在“识别市场需求、明确创新方向、整合创新资源、推动公众参与”四个方面，具体作用方式如图1所示。
第一，识别市场需求。技术预见结合制造业发展状况识别绿色工艺创新的市场需求，筛选出符合市场需求的绿色工艺优先发展序列，明晰制造业绿色工艺创新趋势，确定制造业绿色工艺创新的方向，把创新力量集中在将要出现的潜在市场上，并从我国经济和制造业发展的需求出发，优先支持对制造业竞争力提升具有积极影响的绿色工艺创新。通过满足这些绿色工艺创新需求，提高制造业绿色工艺创新能力。
第二，明确创新方向。技术预见利用两种或两种以上的预见方法，汇聚专家意见，协助制造业判定绿色工艺创新方向，预测制造业关键生产工艺流程、加工技术、操作方法和生产技术装备的重点、难点及创新突破点，理清需要培养和提升的工艺类别，找出现实与目标的差距，确定创新需求和创新主体（政府、产业和企业）间的关系和绿色工艺创新模式（包括自主研发、工艺引进和工艺合作），为战略制定提供依据。
第三，整合创新资源。anderson提出了技术预见的三个目标，包括选择关键技术、优先发展技术和培育新的合作关系［11］。在绿色工艺创新战略制定中，通过技术预见活动可以促进制造业部门之间、制造业企业之间，以及政府、制造企业、大学和科研机构之间基于共同的目标在技术预见平台上进行沟通和交流，有效整合了政府、制造业、大学、科研机构的人才、知识和信息资源，实现创新资源的优化配置。
第四，推动公众参与。由于制造业产业的发展和绿色创新的推进与人民群众的利益密切相关，因而制造业绿色工艺的创新发展需要社会公众的支持。技术预见倡导公众参与创新战略决策，重视从社会的角度关注创新［9］，因此，创新战略制定者不仅可以将阶段性和最终成果公布于众，而且可以通过科普化的形式传播到全社会，增强公众对于绿色工艺创新投入、创新实施和创新政策的了解和认知，营造全民参与的绿色工艺创新环境。
3基于技术预见的制造业绿色工艺创新战略制定过程
根据上文提到的技术预见对制造业绿色工艺创新战略制定的作用，可见制造业绿色工艺创新战略制定的重点在于通过政府主导、制造企业重点参与、相关利益者参加的形式，利用技术预见这一工具，经过高效的沟通与交流制定出一个更加科学、合理的创新战略。从战略制定流程的角度，本文将制造业绿色工艺创新战略制定过程划分为四个阶段，把主观和客观、定性与定量的技术预见方法融入创新战略制定的过程，具体思路如图2所示。
3.1“关键绿色工艺确定”与“文献计量法”
在绿色工艺创新战略制定的准备过程中，首要任务是建立一个“制造业绿色工艺创新战略制定”专家工作小组，动员相关利益者参与技术预见，查阅文献资料和访谈，了解国内外制造业绿色工艺开展技术预见积累的经验和教训、实践的过程及细节，确定创新战略制定应该采用的预见方法和具体操作步骤。在此阶段将使用文献计量法预见制造业关键绿色工艺，明确未来绿色工艺创新的目标。
文献计量法是一种建立在对文件数据库的统计处理方法之上、快速调查各种研究领域、了解研究领域变动情况、预测科技创新发展并制定创新战略的较为客观的方法与工具。它能够利用文件数据库迅速了解并分析遴选出制造业中快速发展的绿色工艺，通过对快速发展绿色工艺研究领域的分析，制作绿色工艺研究领域的图谱，从视觉上直观确定未来最具发展潜力的关键绿色工艺，同时与专家合作根据绿色工艺研究领域的图谱和论文表对绿色工艺研究领域的内容进行时间分析和领域间的相关性分析，从而寻找出绿色工艺研究开发的趋势。
3.2“战略问题系统分析”与“情景分析法”
在确定未来制造业绿色工艺创新方向的基础上，利用情景分析法使参与预见活动的人员对绿色工艺创新战略制定的目标、环境和资源进行系统分析。情景分析法又称前景描述法、脚本法，是基于某种现象或趋势将持续到未来的假设前提下，根据专家对重要研究领域的前途，描绘多种未来发展的情景画面，并构思技术需求及其发展的直观定性方法。它不仅强调预见对象本身的特征，而且考虑心理、社会、经济、政治等方面的状况，使人易于全面理解预见对象，因而有助于拟定解决问题的具体方案。例如欧盟的“2010年的欧洲（Scenarioseurope2010）”和挪威的“2030年的挪威（norway2030）”项目都是应用情景分析法出色地完成技术预见［12］。
运用情景分析法对创新战略问题进行系统分析具体可分为五个阶段：第一，从政府、制造业企业、高校、科研院所、创新中介组织、行业协会和社会公众等相关利益者中遴选出合适的专家；第二，确定绿色工艺创新战略制定的目标是规范绿色工艺创新管理、引导绿色工艺创新实践；第三，收集并分析社会、技术、市场、经济及政治等影响绿色工艺创新战略制定的环境因素；第四，厘清绿色工艺创新战略制定的资源条件；第五，依据上述战略制定目标、环境和资源的情况，识别创新战略制定的决定因素，通过调研、访谈和问卷调查等形式与专家沟通，描述绿色工艺创新战略的4~5个期望场景［13］。
关键绿色工艺确定和战略问题系统分析流程具体如图3所示。
3.3“战略方案产生与选择”与“德尔菲法和关键技术选择法”
德尔菲法是在日、德、韩、英、法等国进行技术预见时经常应用的方法。这种方法基于需求导向，具有匿名性、反馈性、收敛性和统计性等特征［15］，是一种有组织、有目的的收集、过滤和交互专家看法的方法［16］。它利用连续的多轮调查问卷，对专家进行询问并汇集各种观点，对每轮调查结果进行定性和定量分析，力求得到明确、一致的结论。
关键技术选择法是在美国和法国等国家进行技术预见中经常采用的方法，例如从20世纪90年代开始，美国白宫科技政策办公室每两年一份对关键技术进行预见和确定的《国家关键技术报告》。这种方法属于供给导向或技术推动型方法，常与德尔菲法结合使用［17］。使用该方法需要先选定一个制造业绿色工艺创新战略的评价标准，然后将标准与其他国家制造业进行对比，最后根据这一标准选出若干适宜的绿色工艺创新战略。
在关键绿色工艺创新战略方案的产生与选择阶段，具体的流程包括：第一，根据战略问题系统分析中对期望场景的描述，利用德尔菲法提出大量具有可操作性的绿色工艺创新战略方案以供选择，以充分有效地解决绿色工艺创新问题；第二，使用关键技术选择法建立一套科学合理的评价体系；第三，以评价体系为标准，遴选出最科学合理的绿色工艺创新战略［14］。
3.4“战略方案修改与完善”与“路线图法”
根据韦伯（merriamwebster）词典的解释，路线图（Roadmap）有三种涵义：第一，表明路线的地图；第二，一份详细说明；第三，为实现某种目标而制定的用以引领发展或进步的详细计划等。维京百科词典除了以上定义外，还将路线图定义为一种管理和预测工具或指南，如技术路线图（technologyRoadmap）［18］。RobertGalvin认为路线图是对某一特定区域未来延伸的看法［19］。Robertphaal等认为技术路线图是一个灵活的技术，被广泛用于支持行业内的战略和长期规划［20］。本文认为，路线图是指根据文献和市场调查获得的信息制定一个预见框架，把未来的市场需求、发展重点、发展策略、发展趋势、各部分之间逻辑关系等用简洁的图形、表格、文字等可视化的形式来表现，借此进行理性决策的行动过程。
在制造业绿色工艺创新战略方案的修改与完善阶段可以运用路线图法。利用这种方法在拥有大量、准确的信息基础上，根据利益相关者的充分讨论、协商，听取他们的意见，分析从绿色工艺研究开发到应用、扩散中的主要特征，找出最优战略方案绘制成为制造业绿色工艺创新战略的愿景图，以此引导制造业绿色工艺创新活动开展，并对其进行管理。运用这种方法的目的是在复杂、不确定的自然、经济和社会环境中完善创新战略方案，科学地对创新战略方案进行修改和完善。具体过程如图4所示。
4结语
技术预见作为世界各国政府制订科技战略规划的有效工具，已经得到相关研究者和政策制定者的肯定。本文阐释了技术预见对制造业绿色工艺创新战略制定的作用：识别市场需求、明确创新方向、整合创新资源、推动公众参与。在此基础上，本文将技术预见融入制造业绿色工艺创新战略制定过程的四个阶段：利用文献计量法预见制造业的关键绿色工艺；系统分析创新战略问题，运用情景分析法描述绿色工艺创新战略的期望场景；使用德尔菲法产生战略方案，利用关键技术选择法进行战略方案的比较和选择；最后，利用路线图法对战略方案进行修改与完善。
目前，产业发展与技术预见相结合已经成为技术演进与经济发展的重要方向，在此趋势下，利用技术预见对制造业绿色工艺创新战略制定的研究具有一定的先进性和前瞻性［21］。同时，本文也存在一些不足：由于制造业绿色工艺创新战略制定是一个复杂的过程，要科学、完整地制定创新战略需要众多利益相关者的合作，搜集大量的数据资料，但部分数据资料涉及到制造企业的商业机密，不能全部获得，所以没有对制造业绿色工艺创新战略制定进行实证研究。通过本文的研究，使我们对制造业绿色工艺创新战略制定的过程有了全面了解，从而为制定制造业绿色工艺创新战略提出了可循途径和行动帮助，为进一步研究制造业绿色工艺创新的相关问题提供了帮助。
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绿色制造的关键技术篇2
一、概况
我国是人均资源严重不足的发展中国家，巨大的资源、能源需求已成为制约我国经济发展的一个重要因素。传统建筑业在施工、使用与拆除过程中消耗大量的资源与能源，并对环境造成严重影响。我国正努力实现从传统消耗型经济发展模式向生态型经济发展模式的转变，实施既有建筑绿色化改造将是可持续发展的必由之路。“十二五”是我国城市发展和城镇化战略转型的关键时期，对既有建筑实行绿色化改造将是提升城市功能、节约利用城市空间、建设小康社会、改善百姓民生、节能减排等各项任务的一个重要抓手。
绿色建筑是世界建筑发展的潮流和趋势，开展绿色建筑相关研究是我国中长期科技发展的战略部署。我国《“十二五”节能减排综合性工作方案》（国发〔2011〕26号）提出将实施节能减排重点工程。我国既有建筑已超过460亿平方米，其中约0.2亿平方米是绿色建筑，仅占现有建筑面积的约0.04%（2010年数据）；此外，每年新增约20亿平方米新建建筑中，绿色建筑的数量和面积也极其有限。在我国发展绿色建筑、推行既有建筑绿色化改造正面临难得的历史机遇。
基于此，应进行既有建筑绿色化改造关键技术研发和工程示范推广，显著降低既有建筑的能耗水平、提升其居住舒适度和安全性能。
二、绿色建筑及其评价体系
绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源（节能、节地、节水、节材）、保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑。[1]
世界上绿色建筑的评价体系有多种，代表性的有美国LeeD、英国BReeam、日本CaSBee、澳大利亚aBGRS、德国DGnB等。我国于2006年编制了国家标准《绿色建筑评价标准》（GB50378-2006），绿色建筑评价体系主要包括节地与室外环境、节能与能源利用、节水与水资源利用、节材与材料资源利用、室内环境质量、运营管理（住宅建筑）及全生命周期综合性能（公共建筑）等六方面指标，各项指标分为控制项、一般项和优选项三类。控制项为绿色建筑的必备条款，按满足一般项和优选项的程度，绿色建筑划分为三个等级：三星、二星和一星。由于近几年绿色建筑在我国发展迅速，并根据绿色建筑发展新形势和最新科研成果对《绿色建筑评价标准》进行修订，增加绿色施工章节，鼓励提升与创新。
现阶段，没有具体针对既有建筑绿色化改造的相关标准，一般多套用新建绿色建筑的评价标准，不能很好地考虑既有建筑特点。基于此，正准备编制国家标准《既有建筑改造绿色评价标准》。通过相关技术标准的制定和推广实施，将有效提升我国既有建筑绿色化改造的实施水平和技术含量。
三、既有建筑及其改造现状
2012年的《关于加快推动我国绿色建筑发展的实施意见》[2]明确了推动绿色建筑发展的主要目标与基本原则，并将通过建立财政激励机制、健全标准规范及评价标识体系、推进相关科技进步和产业发展等多种手段，推进绿色建筑发展。2013年的《绿色建筑行动方案》[3]是建设美丽中国的重要保障，具体目标包括：城镇新建建筑严格落实强制性节能标准，“十二五”期间完成新建绿色建筑10亿平方米；到2015年末，20%的城镇新建建筑达到绿色建筑标准要求。在既有建筑节能改造方面，“十二五”期间完成北方采暖地区既有居住建筑供热计量和节能改造4亿平方米以上，夏热冬冷地区既有居住建筑节能改造5000万平方米，公共建筑和公共机构办公建筑节能改造1.2亿平方米，实施农村危房改造节能示范40万套；到2020年末，基本完成北方采暖地区有改造价值的城镇居住建筑节能改造。推进可再生能源建筑规模化应用；到2015年末，新增可再生能源建筑应用面积25亿平方米，示范地区建筑可再生能源消费量占建筑能耗总量的比例达到10%以上。《关于加快推动我国绿色建筑发展的实施意见》和《绿色建筑行动方案》均明确了既有建筑绿色化改造是绿色建筑的重要组成部分，应在具体实施中予以高度关注。
当前绝大多数既有建筑未按绿色建筑标准进行设计和建造，普遍存在资源消耗水平偏高、环境负面影响偏大、工作生活环境仍需改善、使用功能有待提升等问题，其绿色化改造任务艰巨，技术需求旺盛。目前我国实施既有建筑绿色化改造面临的主要问题包括：1.绿色建筑技术体系、绿色建造与改造工艺和技术、绿色建筑评价标准体系尚未形成，既有居住建筑改造缺乏绿色化技术指导；2.发达国家绿色建筑技术和评价体系严重不适合我国资源能源供应特点和建筑功能需求，简单套用会带来严重隐患；3.既有建筑普遍存在居住功能不完善、居住舒适度不高、结构安全储备不足、能耗大、资源利用率低等问题，急需通过绿色化改造改变现状；4.既有建筑由于建造历史原因，存在诸多约束条件，如建筑位置、功能分区、结构体系、配套设施等，对其绿色化改造需因地制宜；5.既有建筑的典型气候适应性较差，缺乏不同气候地区既有建筑绿色化改造技术体系，以及相关的关键技术支撑。
现阶段，我国既有建筑改造多侧重于单项技术（如结构加固、节能改造、平改坡、成套改造、给排水系统改造等）的实施，技术标准体系也呈明显的专业化划分倾向，缺少系统化的既有建筑绿色化改造解决方案，常导致实施效果不理想，且易造成由于各专业彼此割裂分期实施引起的技术经济性不佳。应根据我国城镇化与城市发展进程中大规模既有建筑绿色化改造的迫切需求，以城市既有建筑为研究对象，针对其在建筑形式与功能、结构安全性、居住舒适度、新能源利用与节能减排等方面存在的问题，进行绿色化改造关键技术研发，建立符合我国国情的既有建筑绿色化改造集成技术体系和系统化解决方案，并编写相关的综合性技术标准，更好地指导既有建筑的绿色化改造工程实践。
四、绿色改造及其技术策略
在长期既有建筑单项研究基础上，上海市建筑科学研究院从2004年开始进行了历史风貌建筑保护和适应性利用、[4]世博园区既有建筑可持续改造利用成套技术与示范、[5]华东地区既有建筑综合改造技术集成示范工程[6]等系列技术攻关，初步形成了既有建筑绿色化改造的技术体系，并确定了“因地制宜、成本低廉、追求实效、提升品质”的绿色化改造原则。既有建筑绿色化改造的策略具体包括：
（一）既有建筑绿色化改造与设计
对城市既有建筑的使用寿命、使用功能和居住舒适度等现状展开调查与分类研究，分析城市既有建筑的主要特征和类型，结合已有既有建筑改造利用案例进行现状和再生设计的功能剖析，并以绿色化为原则对既有建筑再生改造利用进行研究。通过城市既有建筑绿色化改造的经验总结，对绿色再生在概念、意义和内涵等方面加以廓清，论证改造利用的基本原则、应用方法和实用技术；在中国特定的城市与地域背景下，分析地域技术的哲学涵义，尊重历史与文化的时间脉络，构筑既有建筑及地段保护性改造利用的理论架构，形成了具有针对性的改造设计方法并提出了情感增值的关键技术。
既有建筑空间改造是既有建筑生命完善和再生的过程，体现了新陈代谢的生长思想，符合绿色化改造的建筑观。通过对既有建筑与外部空间环境协调关系的研究，提出既有建筑空间环境再生设计的原则：以人为本；绿色高效；从整体出发确定用地功能和环境改造规划；尊重历史并合理利用场所资源；新旧环境和谐共鸣。通过对既有建筑与环境关系的反思，站在战略发展的高度明确了生态化与低碳化的发展思想，提出了综合评估社会及环境效益的发展原则，从“生态纪”发展的角度提出了资源循环的节能技术以及提倡利用传统方法的低碳关键技术。通过对既有建筑绿色化改造全过程的分析，建立了系统发展的可持续原则，提炼了营造与运营相整合的集成方法，提出了设计、施工、评估、管理四位一体的关键技术。
（二）既有建筑结构的评估与加固
分析了现有结构可靠性评估方法的研究现状和存在问题，探讨了既有建筑的目标使用期确定方法和可靠性目标，研究了基于目标使用期的既有建筑结构可靠性评估和抗震鉴定的关键技术问题，包括不同目标使用期下荷载与作用调整模式、抗力衰减模型以及结构体系可靠度变化等，建立了以目标使用期系数和结构耐久年限系数作为主要调整系数的既有建筑结构承载能力极限状态表达式，并通过算例验证了基于目标使用期结构评估鉴定技术的有效性。提出了基于目标使用期的既有建筑评估鉴定技术，研发了考虑主次结构协同工作和损伤累积影响的既有建筑结构精细化分析评估技术，有效提高既有建筑评估鉴定的科学性，减少结构加固改造投入。
在对现有结构加固方法进行总结与分析基础上，总结了基于性能的结构加固基本方法与分析技术，提出了基于性能的抗震加固技术实施流程。通过采用基于性能的结构加固方法，可根据不同现状确定既有建筑安全水准和抗震设防能力，满足不同的需求，同时解决传统加固中难以克服的技术障碍。对既有建筑结构消能减震加固中耗能元件的使用进行归纳总结，通过算例进行既有建筑增设耗能元件的弹塑性时程分析，提出了既有建筑基于性能抗震加固中耗能元件的选型原则和设计方法，并通过工程应用进行检验，抗震加固效果良好。
（三）既有建筑节能的测评与改造
通过对节能建筑设计软件的原理分析、比对验证，通过对各种节能设计软件在既有建筑节能改造设计方面的适用性进行研究，同时通过对大量实际案例的模拟分析，得出适合既有建筑节能改造的设计方法。此外，通过对大量既有建筑调研数据的分析，得到不同类型既有建筑的运营方式，这又为软件分析提供了合理的边界条件，为既有建筑节能改造提供了适合的设计工具和方法。
对建筑节能各类技术体系进行研究，可以得到各种技术体系的适用性和评价指标，有助于为建筑节能改造提供适宜的技术体系。根据既有建筑现状，可以有针对性地研究围护结构、采暖空调系统、照明系统、动力系统等节能改造方法。围护结构改造主要针对既有建筑外墙、屋顶、门窗等护结构的保温隔热性能改善进行的技术研究。采暖空调系统改造主要从冷热源节能改造、输配系统节能改造等方面进行的技术分析。照明系统主要从照明设备改造、合理的照明控制和管理等方面进行研究，动力系统主要针对既有建筑电梯改造、给排水优化改造等方面进行技术提升。
在实施中，通过对常见既有建筑节能改造工程质量通病进行调研和研究分析，提出了既有建筑节能改造施工质量测评技术和验收方法。通过对围护结构节能改造主要质量与安全问题进行剖析，提出了提高围护体系节能改造质量的相应对策及措施，建立了围护结构节能改造的安全体系；同时结合现场调查、抽样送检、现场检测和综合评估等方法，研发了一套空调系统节能改造质量验收技术体系。
为了解既有建筑节能改造后的效果，搭建了专用测试平台，研发了一套针对城市既有建筑特点的节能改造效果定量综合测评技术体系，包括围护结构、空调系统、照明系统、其它设备系统、可再生能源、运行管理等。同时，针对既有建筑节能改造案例，进行了现场测评和节能改造效果分析，验证了研究成果的可行性和适用性，形成一套较为完整的全寿命周期“节能改造设计施工验收后评估”的建筑节能现场测评和综合改造技术体系，研究成果已在既有建筑节能改造中得到大规模推广应用。
（四）既有建筑生态的评价与改造
针对既有建筑室内外环境、能源消耗、资源利用、运营管理等现状展开调研与评价技术研究。室内环境主要研究了既有建筑室内空气质量、热环境、光环境、声环境等一系列测评方法。室外环境通过CFD软件模拟的方法进行评价分析，同时研究了环境指标的测评方法。能源利用主要通过现场调研与测评，了解既有建筑能耗现状和可再生能源利用的可行性，并针对性地研究了既有建筑合理利用太阳能、风能和地热能的适宜技术。资源利用主要根据既有建筑特点，研究了雨水、固体废弃物和建筑垃圾利用的可行性。运营管理主要通过测评得到各系统的运营参数。
通过理论研究、技术分析、模拟计算、流程设计等方法进行了既有建筑室内外环境改善技术的研究。室外环境改善技术主要研究室外风环境改善技术、室外绿化技术措施、室外喷泉降温技术。室内环境改善技术主要研究自然通风技术、主动采光技术、声环境优化技术、空气质量改善技术。其中自然通风技术主要针对高大空间建筑物的改造作了技术分析；主动采光技术主要针对既有厂房改造研究了现有技术的适宜性；声环境优化技术主要提出了改造流程，并对各种声环境改造技术进行了适用性范围分析；空气质量改善技术主要根据室内空气质量要求研究了改善空气质量的有效方法。
根据既有建筑现状，有针对性地研究了空调系统的改造方法和一些适用性的新型能源高效利用技术，并对可再生能源技术用于既有建筑改造进行了技术适用性的分析研究。适用性新型能源高效利用技术研究主要研究了基于溶液除湿的热湿独立处理空调系统、调湿材料、地板采暖、个性化送风、辐射吊顶式空调、相变材料等各种关键技术。可再生能源利用技术主要对太阳能应用技术、风能利用技术、地（水）源热泵空调技术在既有建筑改造中的适用性进行了分析。
在既有建筑智能化运营管理技术研究中，针对既有建筑改造后的功能需求研发了智能照明控制系统，实现了照明的高层次智能管理；研究了遮阳系统在各种遮阳模式下的控制；同时对照明系统与遮阳系统的协调控制技术进行了研究。针对既有建筑改造后需求，通过采用信息工程技术代替传统的控制过程，对改造建筑中的各种系统进行监控管理，对其能效全面进行优化，研发了能耗监测和能源管理平台的技术体系。
针对既有建筑绿色化改造利用案例进行了主动采光改造、自然通风改造、室内声环境改造的模拟分析，验证了改造技术的可行性和适用性。从城市既有建筑改造利用现状出发，进行了既有建筑绿色化现状调查与评价、室内外环境改善、可再生能源利用、改造后智能化运营管理等技术研究，形成了既有建筑生态改造关键技术。
（五）既有建筑改造的策划与施工
研究分析了各环境影响因素在改造施工过程中给周边环境和人员带来的影响和危害，根据既有建筑改造施工特点，从拆除、加固改造和装饰安装三个阶段分析主要的影响因素，对目前施工水平下的使施工过程环境效应改善、资源能源节约的主要技术手段进行研究。对绿色施工管理组织体系的策划方法进行研究，主要内容包括施工组织设计及其中的绿色施工专项方案设计。在对既有建筑物改造绿色施工技术研究基础上，分析既有建筑绿色施工技术评价指标体系、评价方法及评价标准。
针对绿色施工中的噪声污染控制、粉尘污染控制、光污染控制、水污染控制、固体废弃物处理及利用、施工用材料节约、能源节约等提出了具体的技术方法和措施，使施工过程能有效地减小对环境的不利影响，节约资源和能源。提出了绿色施工管理体系，包括绿色施工管理的组织策划原则和方法、绿色施工方案策划、现场专项管理手段等。提出了既有建筑改造绿色施工评价的原则，建立了开放的评价指标体系、评价指标量化方法及模型。
（六）既有建筑绿色化分析与评价
针对既有建筑改造技术特点，探索从全寿命周期（LCa）角度研究各项改造技术的技术经济分析方法和多项关键技术应用效益的比选方法。在分析既有建筑全寿命周期基础上，结合既有建筑特点，以费用—效益理论为基础并综合采用条件价值评估法（CVm）、人力资本法、比较博弈法及社会支付意愿法等，从社会效益、经济效益和环境效益研究适合既有建筑绿色化改造利用综合效益的评估指标体系及评估方法。从可持续利用角度出发，建立既有建筑绿色化改造利用的性能评价指标体系及评价方法。
针对关键改造技术提高初始投资成本、降低运营成本的特点，提出从全寿命周期视角来分析单项关键改造技术的经济性能，并针对多项关键改造技术功能异质化的特点，研究通过价值工程法来实现多项技术比选。通过既有建筑改造利用全寿命周期各项环境影响分析，研究以直接成本法及替代市场法量化外环境影响，以条件价值法量化内环境影响，并通过调研获取支付意愿。以采用普通技术方案为基准，提出采用增额费用—效益模型进行单方案评价和多方案比选。在绿色化改造利用原则指引下，从安全性能、耐久性能、环境性能、舒适性能、文脉传承价值和经济性能等六方面构建模糊综合评价模型，有效体现既有建筑绿色化改造利用的技术经济优势。
五、绿色化改造与工程实践
在既有建筑绿色化改造关键技术研发和技术集成基础上，进行了多项工程的示范应用，下面列举几项典型工程应用的案例，以为今后量大面广的既有建筑改造提供实践借鉴。
（一）上海能效中心绿色化改造工程
上海能效中心绿色化改造采用的关键技术包括：①既有建筑绿色化改造设计；②基于性能结构加固技术；③3R修缮材料利用技术；④生态改造技术，包括：屋顶隔热技术、节能门窗技术，高效通风、空调系统节能技术，可再生能源利用技术、绿色照明和能源管理技术等；⑤绿色施工技术；⑥改造后评估技术等。
上海能效中心采用屋顶绿化进行屋顶隔热，可有效改善微气候和微环境；同时设有雨水回收系统，与园区雨水回收系统并网，储存于地下雨水池，供顶棚清洗、道路清洗和绿化灌溉使用，可节约大量市政清洁水源。上海能效中心底层展厅周边围护采用“双银Low-e”惰性气体单中空玻璃系统配以先进的断热铝合金框架，综合传热系数低于1.8w/（K）；南向外窗采用增加一层普通窗的办法，既增加了保温隔热性能，又增加了隔音效果。上海能效中心合理采用自然通风设计，利用百叶窗以及中庭两侧的通道，最大限度引入室外新风，提高室内空气品质，消除室内热负荷；中庭部分采用侧送风方式，运用数值模拟技术确定合理的送风高度，使更多空调能量送到人员活动区，提高能量利用的效率，实现了节能目的。
上海能效中心中庭部分采用热回收热泵型新风机组，不仅回收了排风中的显热和潜热冷量来降低新风中的温湿度，减小空调负荷，还利用了夏季排风温度低、冬季温度高的特点，提高热泵的效率。上海能效中心采用垂直轴风力发电机，具有1.2米/秒微风启动发电能力；同时采用光伏并网发电系统，通过选用高性能的单晶硅和非晶硅组件，采用科学合理的布置方式，使光伏系统的发电效率最大化。上海能效中心采用智能化外遮阳控制系统，最大程度利用日光能源、减少空调与照明能耗；采用智能控制节能光源照明系统，营造舒适的视觉感受。
改造后监测结果表明，上海能效中心光伏电池全年发电量为3.0万kwh，每年可减少二氧化碳排放26.446吨；采用绿色光源和自动调光控制系统全年节电约2.6万kwh；采用冷凝热回收热泵型新风机组全年节能量约为3万kwh；使用冷凝热回收热泵全年节能量约为7万kwh。
上海能效中心绿色化改造项目实施效果和改造后中庭见图1～2所示。
（二）世博园区宝钢大舞台绿色化改造
宝钢大舞台原为钢铁厂车间，由设计建造于2000年的单层钢结构排架结构厂房和设计建造于1987年的单层钢筋混凝土排架结构组成。根据世博总体规划，拟改造为开敞景观式观演场所。
宝钢大舞台改造目标包括：①通过引入附近公园的绿色环境，改造和节约土地使用，改善屋顶覆盖下的空间使用质量；②通过厂房自身废弃材料再利用，突出工业文明特征，合理节省建材投资；③通过设置有层次的遮阳设施并引导建筑内部空气流动，尽可能减少空调使用的能耗，提高炎热天气下的体感舒适度；④通过建筑外表的立体植被绿化，充分利用多雨季节的自然降水，平衡水份蒸发，实现小环境降温。
宝钢大舞台绿色化改造利用的实施重点包括：主体结构加固改造、建筑立面和周边环境整治、开敞式空间舒适度改善、围护结构修缮、历史文化价值保护等。在改造过程中遵照“功能提升、结构改善、文化保护、持续利用”的原则，充分尊重历史原真性，将城市“锈带”改造为黄浦江畔的城市“秀带”，促进城市产业结构调整和和谐发展。
宝钢大舞台绿色化改造利用采用的关键技术包括：①功能布局、建筑立面改造、观众流线布置、绿化景观改造和周边环境整治等既有建筑绿色化改造设计；②主体结构抽柱、损伤构件加固和整体结构抗震加固的基于性能结构加固技术；③包括再生混凝土利用和拆除钢构件循环利用的新型修缮方法和材料应用技术；④立体绿化、半开敞式空间送风、立体遮阳等生态改造技术；⑤节能降噪的绿色施工技术；⑥绿色化改造技术经济分析及改造后性能评价技术等。
宝钢大舞台绿色化改造项目实施前后对比见图3～4所示。
（三）青岛筒子楼绿色化改造
青岛筒子楼均为多层砖混结构，多建造于20世纪五六十年代，基本无原始建筑设计资料，使用功能落后、居住舒适度差。为改善民生，决定从2006开始进行青岛筒子楼的绿色化改造利用。本次改造共涉及筒子楼48栋，居民2651户，改造总面积共计111，899平方米，总投资约7200万元。改造主要目标包括：提升住宅楼的使用功能、消除结构和消防隐患、改善居住舒适度、优化周边环境。
青岛筒子楼改造采用的关键技术包括：①功能布局、建筑立面改造和周边环境综合整治等既有建筑绿色化改造设计；②主体结构维修加固、部分新增结构加建、结构整体抗震加固等结构改造技术；③综合节能改造、设备更新等节能生态改造技术；④绿色化改造技术经济分析及改造后效果评价技术等。
青岛筒子楼改造实施过程中，有以下经验值得在推广应用中给予重视。具体包括：完善政策、搁置争议；规范程序、严格实施；合理分担资金、确保财政资金专款专用；充分尊重居民意愿、切实把好事做好；强调房屋结构安全评估和抗震鉴定的重要性；做好风貌保护区筒子楼整治改造的历史文化保护。通过青岛筒子楼改造项目的成功实施，在确保经济性的前提下显著提升了居民的生活品质。
典型青岛筒子楼绿色化改造项目实施前后对比见图5～6所示。
六、结论
本文从既有建筑改造现状出发，在绿色建筑理念基础上提出了“因地制宜、成本低廉、追求实效、提升品质”的既有建筑绿色化改造原则。在现有关键技术研发和工程实践基础上，进一步提出了既有建筑绿色化改造技术策略，并列举了典型工程案例，为今后量大面广的既有建筑改造提供了借鉴。
说明：本文系基金项目《国家“十二五”科技支撑计划课题》（2012BaJ06B02）。
参考文献：
[1]中华人民共和国建设部，中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.中华人民共和国国家标准《绿色建筑评价标准》（GB50378-2006）[S].北京：中国建筑工业出版社，2006.
[2]财政部、住房和城乡建设部.关于加快推动我国绿色建筑发展的实施意见（财建〔2012〕167号）[R].国务院办公厅，2012-04-27.
[3]国家发展改革委、住房城乡建设部.绿色建筑行动方案（〔2013〕1号）[R].国务院办公厅，2013-01-01.
[4]朱雷，等.上海风貌建筑评估改造保护关键技术研究-上海市建筑科学研究院研究报告（no.200710）[R].上海市建筑科学研究院，2007.12.
绿色制造的关键技术篇3
[关键词]绿色制造;机械加工;工艺规划
1.绿色制造的定义及发展趋势
1.1绿色设计的定义
绿色制造的目标是指在产品的整个生命周期中，使产品从最初的设计、制造、包装、运输、使用到最终报废处理时对环境的负作用最小，资源效率最高，并使企业的经济效益和社会效益达到相互协调优化。绿色制造是一个现代制造模式，它综合考虑了对环境的影响和对资源的使用效率两个方面。绿色加工不论是对小的加工环境还是对大的生态环境都无毒副作用或把副作用降低到最小。为了达到无公害的环保要求，绿色加工技术使加工过程中产生的废气、废液和废渣等废物在链条末端加以回收或自然降解。
1.2绿色制造的发展趋势
迄今为止，在国内，绿色制造的内涵、主要研究内容以及理论体系和框架已逐步形成，对面向绿色制造的工艺参数优化、工艺种类规划、工艺评价与决策以及干切削技术等也进行了初步的研究，这些已有的技术成果为进一步深入研究奠定了良好的理论基础。
面向机械加工工艺规划的绿色制造的研究将呈以下发展趋势：
（1）全球化――地球环境的任何部分都是相互联系、相互制约的，地球上各要素也都是相互依存、相互牵制的，任何国家或国家（或地区）集团都不可能脱离地球却又独享其舒适的环境，世界各国必须同舟共济。这各原则就是国际社会普遍认可的地球整体性原则。全球制造已成为制造技术发展的趋势。
（2）社会化――绿色制造的研究和实施需要政府、企业和全社会的公民共同努力和参与，用通过市场经济的手段来对绿色制造实施导向，政府的行为是通过立法和制定行政法规、经济政策来制约企业行为。
（3）集成化――与绿色制造有关的问题领域包括3部分：第一，产品制造的问题;第二，资源优化的问题;第三，环境影响的问题，包括产品从制造到使用及至报废对环境的影响过程。要真正有效地实施绿色制造，必须从系统和集成的角度来研究绿色制造涉及到的这3部分内容的相关问题。
（4）智能化――绿色设计是一个决策过程，它具有多特征、多变量、多目标的特点和具有不确定性。在这种情况下，人工智能（ai）和智能制造技术，包括知识系统、模糊系统和神经网络系统等，将在绿色制造研究中发挥十分重要的作用。绿色制造的决策目标体系tQCSeR是现有制造系统tQCS（即产品上市时间t、产品质量Q、产品成本C和为用户提供的服务S四个方面）目标体系与环境影响e和资源消耗R的集成。
（5）信息化――绿色制造过程中的信息流是最活跃的，它无时不有、无处不在。而物质流与能源流均在信息流指挥下运动。信息技术与绿色制造的结合是制造业重要发展趋势之一，信息获得、信息处理、信息流动将在绿色制造中发挥越来越重要的作用。
2.机械加工工艺规划
2.1机械加工工艺规程
生产零件必须满足“优质、高产、低耗、低成本、清洁、安全”的要求，因此，零件的工艺过程就必须按照机械制造工艺学原理和方法，并结合生产实际和具体生产条件予以确定，并形成工艺文件，而不能仅凭经验来确定，这种工艺文件有工艺过程卡片和工序卡片两种格式。工艺规程是指规定机械产品或零件制造工艺过程和操作方法的相关工艺文件。其中的机械加工工艺规程是指零件机械加工工艺过程和操作方法的工艺文件。
机械加工工艺规程是指挥现场生产的依据;是新产品投产前，进行有关的技术准备、生产准备的依据;是新建、扩建或改建厂房（车间）的依据，它是机械加工过程的主要技术文件。工艺规程的制定主要包括以下两部分：拟定工艺路线和各道工序的具体操作内容。拟定工艺路线确定各工序的加工方法和顺序。最后按照规定的格式编写成工艺文件。
2.2工艺规划
制定机械加工工艺规程就称为工艺规划。工艺规划也可称为工艺设计，是生产技术准备的第一步，它是连接产品设计与制造之间的纽带和桥梁。工艺规划所设计的工艺规程是用来指导工装设计、制造、加工方法和决定零件加工路线的主要根据，工艺规划是生产中的一个关键环节，它对组织生产、保证产品质量、缩短生产周期、提高劳动生产率、降低加工成本以及改善劳动环境和条件、优化使用和节约资源、减少废物排放、降低环境影响都有着直接的影响。
一般而言，工艺规划主要包括以下几个步骤：。
1）拟定生产纲领;2）确定生产类型;3）对零件进行工艺分析;4）确定毛坯制造方法（如型材、锻件、铸件、焊接件、冲压件、粉末冶金件、塑料压制件等形式）;5）选择定位基准、拟订工艺路线;6）确定各工序使用的设备及工装夹具;7）确定加工余量及工序尺寸;8）确定切削用量及时间定额;9）填写工艺规程文件。
由以上9个步骤可知，工艺规划的工作内容包括工艺路线规划和工序规划两部分。前者主要有：加工方法的选择、定位基准的选择、加工阶段的划分和加工顺序的安排;后者则包括：加工余量和工序尺寸的确定、工艺装备（包括机床、刀具、夹具、量具、检具及辅具等）的选择、切削液的选择、时间定额的确定以及切削用量的合理选择等。
3.机械加工工艺规划实施绿色制造技术的研究
3.1绿色加工技术
机械制造中的绿色加工技术包含以下若干方面：一是减少物料资源（如实体原材料、辅助原材料）消耗的技术;二是如何使用清洁或可再生能源的技术;三是如何降低能耗的技术;四是废弃物的再生与利用技术;五是减少有害废弃物和排放物的技术。将上述绿色技术具体运用于零件制造工艺技术中，就形成零件的绿色加工技术体系。
3.2绿色制造工艺规划技术国内外研究
绿色工艺规划问题从本质上说就是一种关于决策的问题。它是绿色制造的重要组成部分。绿色工艺规划虽然是以传统的工艺技术为基础，但是它结合了材料科学、控制技术、表面技术等新技术，是一种现代工艺规划方法，它重点在于考虑制造加工过程的环境影响和资源消耗问题，其目的是通过对制造加工工艺方法、规划设计和过程的优化选择，制定出绿色工艺实施方案，从而提高原材料的利用率，减少能源的消耗，降低零件制造成本，减少废弃物的产生。
结论
绿色工艺规划技术是一种专门用于解决产品制造加工过程中资源消耗和环境问题的方法。绿色制造中急需解决的关键技术之一就是基于绿色制造的机械加工工艺规划问题，即产品加工过程中的废物流及其影响问题，它在国际上受到了各方面的高度重视。
参考文献
绿色制造的关键技术篇4
煤矿的绿色开采技术正是基于低碳经济的背景所产生的。作为世界煤炭大国，每年世界前三位的煤矿开采量与生产量必然会带来矿区生态平衡的严重破坏，所以重点研究绿色开采技术，打造带有循环性的绿色环保经济工业产业带是我国煤矿资源开采产业的必经之路。绿色开采技术的原则就是要体现开采工业与生态环境二者兼容的可持续发展，在保证高效率的同时，还能做到低排放。所以煤矿的绿色开采技术涉及到土地、河流、建筑物保护、生态环境恢复、矿区资源安全检测、保水开发技术等多个方面。
2煤矿绿色开采的技术体系
煤矿绿色开采技术从广义上讲是在开采时要尽可能降低对环境和其他资源的污染等不良影响，从而获得最大的经济效益和社会效益。具体讲，煤矿绿色开采技术体系主要包括以下内容:首先是“保水技术”，即对水资源的保护。其次是通过离层注浆、填充和条带开采来保护土地资源和建筑物。第三点是安全合理地从矿井保护层及安全面抽取大量瓦斯，避免施工时发生突发爆炸等危险，同时也达到了煤矿与瓦斯共同开采的目的。第四，为了保护煤层巷道安全的支护技术与减少矸石排放的技术。第五，地下气化技术。这五种技术共同构成了煤矿绿色开采技术整体体系。实际上，由于煤矿开采所导致的环境变化与安全问题都和开采后所造成的地质岩层运动有关，因为岩体岩层被开采所破坏。所以煤矿的绿色开采技术主要要基于以下几点理论来展开，首先就是开采之后岩层内可能存在的“节理裂隙场”分布和离层规律。其次是岩体由于受到应力而被破坏，所以必须通过岩层的控制技术来保证岩体不会被进一步破坏。最后是要研究开采对岩层地表移动所造成的影响规律。
3绿色开采技术的应用实践
3．1关键层理论
岩层在煤矿开采时受到巨大应力，导致被破坏，所以必须采用控制技术来保护岩层。近年来为了突破这一难题，岩层的关键层理论应运而生。关键层理论之所以被提出，就是为了研究覆岩中硬度较高的厚硬岩层可能在开采过程中出现的节理裂隙，这些裂隙的分布对瓦斯抽放、保水工程以及开采沉降控制可能产生影响。所以，关键层理论可以被视为煤矿绿色开采技术的理论基础。
3．2卸压瓦斯抽放方案的优化
经过不断的实践得出结论，如果煤层开采导致岩层出现移动，即便是渗透率极低的煤层，其渗透率也会骤增数十倍甚至百倍，这就为煤层的气送运移及开采创造了条件，所以煤层的瓦斯抽放应该是我国煤矿绿色开采技术的主要途径之一。因为煤矿绿色开采技术与关键层理论的核心思想就是将煤层气作为一种资源充分利用于采煤过程中，通过岩层的移动和对瓦斯抽放的卸压作用来优化抽放方案，进而提高瓦斯的抽出率。所以要做到煤炭与煤层气的双向共采，就必须在开采过程中形成采瓦斯和采煤两套系统。借助岩层运动的规律与关键层理论中节理裂隙场的分布规律来抽放瓦斯。
3．3具体实践应用
通过关键层理论中的采动裂隙分布规律，建立了抽放瓦斯的o形圈理论，在我国淮南、阳泉等重要矿区已经投入试验和应用，o形圈理论也是瓦斯抽放钻孔位置选择布置的理论依据。另外，邻层开采煤层的下位关键层会产生破断运动，这种运动有利于控制煤层裂隙的发育。例如阳泉3矿的13煤综放面，初期开采时它的上邻近层在瓦斯卸压及抽放时会遵循抽放孔巷随着开采进程由采空区中部移动到o形圈内的规律。所以阳泉3矿13煤的综放面邻近层的瓦斯卸压就应该采取瓦斯向高抽巷布置的方案进行优化。最后是煤炭的地下气化技术，这是一种整体性很强的绿色开采技术。它对于水资源的保护很看重，比如通过对煤炭进行控制性燃烧来控制地下煤炭气化所产生的苯与酚对地下水资源的污染，以及因为煤炭燃烧所形成的二氧化碳的抽放处理等等。
4结语
绿色制造的关键技术篇5
关键词：纺织机械；绿色制造技术；可持续发展
一、绿色制造的发展必要性
纺织行业一直是一个高污染的产业，由于传统技术的落后，纺织生产过程中会产生大量的生产污染物，包括废气、污水等，同时还存在着资源浪费的问题，而这些都对人类生存的环境造成了严重的危机。中国作为世界上最大的纺织品生产出口大国，现代纺织制造业的发展十分迅速，因此纺织行业的污染问题一直是关注重点。在如今大力提倡生态文明的时代，纺织机械关于绿色制造技术的发展已经刻不容缓。
环境意识制造，也就是绿色制造，简单来说就是制造产品的绿色环保可持续发展，是一个兼顾环境发展和经济效益的现代化制造模式。关于绿色制造的实施，具体策略表现为减少浪费，减少污染以及资源利用最大化。现如今，考虑到生态环境的保护，国际上已经开始对贸易产品的绿色工艺有了要求，虽然这样的绿色壁垒还不是很多，但是作为纺织产品的出口大国，为了保持纺织行业的优势，纺织机械的绿色制造需要及早提上发展日程。
二、绿色制造技术的体现
（一）绿色材料。绿色材料的选择要在保证纺织机械制造的要求的基础上考虑材料的环保性。以化纤生产为例，其生产过程中使用了大量的酸碱，导致硫酸盐一类有毒物质的产生，所以绿色材料的首要条件是无毒，无污染。此外，化纤产品的不可降解性使得其在废弃之后对土壤环境造成负担，因此，绿色材料还需具备可降解，可回收的特点。最后，由于化纤产品加工困难，因此造成了能源的浪费，这就要求绿色材料是易加工的。
（二）绿色设计。绿色设计是绿色制造的核心，因为绿色设计需要贯穿了产品的整个生命周期，在产品设计的阶段就要将产品从生产到包装到最后的废弃和回收的环保性都要列入考虑，生产资源的选择，能源的最大化利用，产品的回收利用都是绿色设计要进行的工作，不仅要满足工艺技术的经济要求，更要保证绿色环保的环境需求。
（三）绿色工艺。首先要选择正确适合的工艺方法，然后优化工艺操作，设计最高效的工艺方案，如此便能提高工作效率，减少资源的消耗，降低能源的消耗，将废气，污水一类的有害物质和污染物对生态环境的危害降至最低程度。
（四）绿色包装。绿色包装的设计要从以下三方面入手，首先是包装材料的选择，关于包装材料要求就是绿色环保，无害可降解，易回收，易加工；其次是包装结构的优化，包装结构应该尽量简化，不要铺张浪费；最后是使用后的包装和工艺废弃物的回收利用，以往包装材料在丢弃后，因为不可降解或者污染有毒，对生态环境造成了不小的破坏，而包装本身的丢弃也是对资源的极大浪费，所以采用可回收的材料，既不会造成环境负担，又减少了资源的浪费，一举两得。
三、绿色制造技术的应用
（一）包装材料。绿色包装的设计要求包装材料的绿色环
保，可回收利用，包装避繁就简。常见的纺织产品的包装材料有瓦楞纸，木材和塑料等。瓦楞纸纸板的特点是易回收，但是不够坚固耐用，并且需要前期加工，既浪费资源也不环保；木板的坚固程度足够，可是作为不可再生资源，过度的木材使用会导致生态发展不平衡，也不利于环境保护；塑料包装有着木材与纸板不可替代的特点，轻便耐用又方便生产，但是也有不可降解的缺点，也不是最佳的绿色包装材料。目前最好的绿色包装材料是纸浆模塑和蜂窝纸板，两者的组合成为蜂窝纸芯复合板，这种包装材料无污染易回收，是绿色包装的最好选择。
（二）计算机辅助设计。纺织机械的绿色设计可利用现代计算机技术，设计无纸化减少了木材资源的浪费，节约了资源的同时，高科技技术还可以减少设计周期，强化设计蓝图，大大提高了工作效率，以及纺织产品的质量。现如今结合了计算机技术的三维软件可以模拟纺织机械的各个零部件的受力情况并对其进行相关性能的校对检测。
（三）工艺规划。纺织机械制造的工艺规划的目标体系为
tQCSRe体系，关键在于分析资源消耗R与环境影响e的关系。例如，通过分析生产资源的消耗与废物产生量间的关系，经过分析纺织机械工艺在这之中的作用，研发出优化的绿色工艺。
结语：随着环境问题成为如今的热点话题，环保的浪潮也渐渐影响到了制造业。传统的制造模式已经不再适用于当今社会的发展潮流，纺织机械的绿色制造发展迫在眉睫。绿色资源与绿色技术的推进是不仅有利于环境负担的减少，更能实现资源利用的最大化。绿色制造兼顾了环保与经济的双向发展，更揭示了人与自然和谐发展才是社会发展的正确道路。
绿色制造的关键技术篇6
论文摘要：绿色建筑是现代建筑业发展的方向，也是建筑的可持续发展的第三个阶段。从绿色建筑全寿命周期研究，分析绿色建筑在设计、施工和使用三个阶段的技术发展。同时提出质量控制的关键环节制度保障和标准完善。
1、前言
经济的发展，推动了对能源的需求，而相对于地球限定的资源，出现了能源危机。而全球50%的土地、矿石、木材资源被用于建筑;45%的能源被用于建筑的供暖、照明、通风，5%的能源用于其设备的制造;40%的水资源被用于建筑的维护，16%的水资源用于建筑的建造;60%的良田被用于建筑开发；70%的木制品被用于建筑。而随着社会的发展，人们对自身健康和生活舒适度的要求也越来越高，而满足这些条件的建筑也必然要消耗更多的资源和能源。因此，减少建筑中资源和能源的消耗，同时提高建筑的使用功能，提高人们生活舒适度，是建筑的两大主要日标，也是建筑业发展的方向，也是建筑业可持续发展的重要策略。
可持续建筑是目前建筑业发展的最重要的议题，从最初的低能耗、零能耗建筑到后来的能效建筑、环境友好建筑，再到今天的绿色建筑(greenbuilding)和生态建筑(ecologicalbuilding)，一共经历了三个阶段。
绿色建筑就是应用环境回馈和资源效率的集成思维去设计和建造的建筑。绿色建筑有利于资源节约(包括提高能源效率、利用可再生能源、水资源保护);绿色建筑充分考虑其对环境的影响和废弃物最低化;绿色建筑致力于创建一个健康舒适的人居环境、降低建筑使用和维护费用。综上所述，绿色建筑的主要特点就是环保健康和节能。
2、全寿命周期绿色建筑的环保节能技术
(1)设计阶段
设计是绿色建筑的重要阶段。绿色建筑在设计中，就要体现环保健康和节能的特点。一般采用整体设计。建筑整体设计就是指在建筑设计的初始阶段，根据当地的气候条件，通过被动式建筑设计、建筑参数优化设计等建筑设计及技术手段，并结合周边建筑及环境的影响，充分利用自然资源，如太阳能、风能等减少对有机能源的依赖，创造舒适的人居化境。在设计中，做好整体规划，充分利用现有的资源，减少重建。例如南方地区绿色建筑成功设计最关键的因素一是通风，二是遮阳，三是建筑立面绿色和屋顶绿化。这三项非常简单的技术应用可大大降低空调的使用，可使建筑能耗降低50%以上。在北方，需要在建筑墙体中加仁非常厚的聚乙烯泡沫保温材料，因为北方冬天的室内外温差可高达40℃以上;而南方室内外温差一般不超过100C，这种气候条件下就不需要特别加强墙体构造来保温。
(2)施工阶段
施工是建筑中能耗消耗最多的阶段，也是环保和节能技术中关键阶段。在施工中，使用健康和节能的材料和设备，强化绿色建筑的施土技术，是绿色建筑施工中的重要手段。
①建筑材料和建筑设备
建筑构件和建筑设备的环保健康和节能，是绿色建筑中的关键技术。例如合理使用经济适用的节能技术可在满足舒适要求的同时使建筑节约1/3左右的能源费用。低能耗高效能的建材、先进的绝热技术、充分考虑遮阳和日光利用的高性能集成窗系统、建筑气密性的处理、新能源和可再生能源系统的使用、高能效设备和用具的使用、区域热电冷联技术等在建筑的使用，将是绿色建筑中的关键技术和关键设备。
②建筑施工方法
绿色施工与传统的施工方法相比，有较大区别。传统的施工方法以满足工程本身指标为目的，以工程质量、工期、成本等为根本目标，在节约资源和环境保护方面考虑很少，当节约资源和环境保护方面与工程质量、工期、成本等发生冲突时，总是采取保证后者，放弃前者，这样做的后果常常是工程本身的质量、工期、成本达到了要求，但浪费了资源，破坏了环境，给社会留下了不可弥补的遗憾。建筑物绿色施工是对施工策划、材料采购、现场施工、工程验收等进行控制，强调施工全过程“四节一环保”。就是以资源的高效利用为核心，以环保优先为原则，追求高效、低耗、环保，统筹兼顾，实现工程质量、安全、文明、效益、环保综合效益最大化，是具有可持续发展思想的施工方法。
(3)使用阶段
绿色建筑的最终功能是满足使用的功能。因此，要求环境品质能够满足环保健康和满足人们的舒适性。室内环境品质问题包括两个方面，一个是室内热环境问题，一个是室内空气质量问题。因此，室内环境要讲究通风和采光技术，还要采用地热，分户计暖等措施来进行节能。室外环境要能够美化人的心灵，陶冶人的情操。因此，要采用绿化措施还要采用节水、绿化等技术措施。
3、绿色建筑的质且控制
绿色建筑的发展和质量控制，需要政府的政策的支持和民众的支持，需要有标准来衡量和指导建筑。
(1)制度保障
任何一个新事物的发展都离不开推动力，而政策法规正是绿色建筑发展的驱动力。政策支撑最基本的是要建立合理的、切实可行的政策法规，这是保证政策实施的先决条件，要防止不切实际的理想政策。而政策支撑最关键的是执法力度，目前中国的建筑节能法规的执行力度还不够，应该设立相应的执法监督机构，切实保障建筑法规的实施。因此，要真正实现绿色建筑政策支撑，就必须要严守“法”的观念。与此同时，激励政策有利于绿色建筑在中国的发展，出台相应的奖励措施可以激励和促进绿色建筑的开发和建设。这样，绿色建筑才能得到人们的认可，才能得到更有效地质量控制。
(2)标准完善
国外的绿色建筑评估体系发展较快，已经过了评估参数确定阶段，正步入完善标识阶段。相比而言，我国由于绿色建筑的起步较晚，因此相应的评估系统开发工作也进行较晚。应特别注意的是，由气候、地域、环境参数、资源状况、人文素质、技术水平、法规标准以及发展现状等的不同，国外体系的评估参数在很大程度_卜是不适应中国绿色建筑的发展的。因此中国的绿色建筑评估体系应建立在充分调研、科学立项、切实实践的基础之上，这将是绿色建筑发展的一大重点。在研发新建建筑绿色评估体系的同时，应同时开发既有建筑绿色化的评估方法。
绿色制造的关键技术篇7
【关键词】绿色建筑；关键施工；技术措施
1引言
随着中国经济社会发展和技术的不断进步，与世界各发达国家的距离越来越近时，可持续发展成为我国经济社会发展的重要理念。绿色建筑正视应这种理念而生，系建筑技术持续发展的产物。绿色建筑“四节一环保”施工技术对建筑业可持续发展具有重要的现实意义，因为发展绿色环保节能建筑不仅满足了节约资源和能源消耗、保护环境，而且极大地提高了可再生资源和能源的利用率。由此可见，推行绿色建筑施工技术是发展绿色建筑设计、建造的重要举措。
2绿色建筑的含义
2.1绿色建筑主要含义
①要节能环保，要求人们在建筑物规划设计、建造、使用和运营全寿命周期最大限度的节约资源和能源，保护环境、减少污染，将人对资源环境所造成影响降到最低限度；②是为人们提高健康、适用、高效使用空间，达到人与建筑、自然和谐共生的目的。只有这样，才能实现经济社会又好又快地可持续发展。
2.2绿色建筑主要特征
①绿色建筑的设计与施工必须尊重当地自然、人文、气候禀赋条件，因地制宜、就地取材发展绿色建筑技术和产品。②绿色建筑的设计与施工过程中要有效的节约资源和能源，注重生态环境保护，减少建筑物施工过程中造成的空气污染、光污染和电磁污染。③发展绿色建筑技术是当前和今后建筑节能减排工作重中之重。
3绿色建筑施工技术的重要作用
3.1降低成本
绿色建筑“四节一环保”节地、节水和节材不仅可以减少工程材料和资源消耗，更重要的是降低工程综合成本，在工程交付使用后建筑物全寿命期带来更大的经济社会长期效益。随着绿色建筑设计、施工水平的提高及相关配套成熟产品的应用，绿色建筑必将走出一条低成本之路。
3.2保护环境
绿色建筑施工技术的应用，不仅能够在满足工程建设的前提下降低材料消耗，还能够在施工期间保证施工作业不会对建筑环境造成破坏。
4绿色建筑的特点
4.1绿色建筑要与自然和谐共生
绿色建筑的理念就是“天人和一”，要处理好人与建筑、自然的和谐统一，达到人与建筑、自然和谐共生。
4.2绿色建筑要有好的功能需求
绿色建筑最基本的功能需求是保证健康，人的健康是最重要的，不能以损害人的健康为代价。另外，要加强绿色建筑适度消费的引导，满足建筑最基本的使用功能，不要以“绿色建筑”误导消费者，说成是“高科技建筑”、“高成本建筑”。
4.3绿色建筑要最大限度满足节能环保要求
绿色建筑要最大限度地满足节能环保要求。也就是说，在保证工程质量安全的前提下，真正提高建筑节能实效，节约资源、减少污染、保护环境。
5绿色建筑关键施工技术措施
5.1昼光照明施工技术
昼光照明就是将日光按照一定的方式引入，分配到建筑物内部，不仅取代了人工光源，而且以提供了质量更好、更理想的照明光源。昼光照明不仅减少了电力消耗与环境污染，还减少了电力光源的需求量。经过充分地研究表明，昼光照明系统所形成的活动空间的环境比人工照明系统所形成的环境更容易使人兴奋，也更为健康，甚至可以使工作效率提高15%。
由此可见，将昼光照明广泛应用于绿色建筑中，不仅能够改变光的强度、颜色和视觉，还有助于提高工作效率和学习效率。
5.2建筑外墙保温施工技术
外墙保温的主要作用是在夏季可以有效地避免太阳光直接辐射，防止由于外墙温度升高而导致的室内温度上升，减少空调等制冷设备的工作负荷；在冬季有效地避免由于室外温度较低而导致的室内热损失。如此可见，建筑外墙保温技术既能起到夏季隔热作用，还能起到冬季保温作用。
所以，从降低能耗的角度和节约资源的角度来看，建筑外墙自保温体系和节能标识门窗技术值得大力推广和广泛采用。
5.3太阳能光热技术
太阳能是一种可再生能源，它取之不尽，用之不竭。广泛分布于地球的大气层中，其本身拥有干净、清洁和廉价等显著优点，因地制宜应用太阳能技术，为绿色建筑提高必要的可再生能源。如今，在绿色建筑中所使用的太阳能设施主要有太阳能电池、太阳能热水器和太阳能空调。
在我国，国土面积2/3以上的地区每年的日照时数为2500h以上，甚至在其中有地区年日照时数已经达到3000h以上。由此可见，我国的太阳能资源是极为丰富的。这样的自然条件为我国开发和利用清洁的太阳能资源提供了有力的保证。
虽然，在利用的太阳能方面，能量转换率太低是当前太阳能利用最大的制约因素，但从可持续发展的角度来看，随着科学的发展和技术的进步，太阳能能量转换效率将会更高，利用的范围将会更广，利用太阳能资源的能力也会大大提升。
6绿色建筑施工技术推广运用
6.1构建绿色建筑技术咨询服务平台及信息反馈机制
目前，绿色建筑发展刚刚起步，许多技术难题都没有根本解决，构建绿色建筑技术咨询服务平台是非常必要的。建立绿色建筑施工技术咨询务平台和信息反馈机制，是绿色建筑施工技术正确运用的有力保障。
6.2发展绿色建筑纳入各级政府绩效目标考核
发挥政府与市场的联动作用，将发展绿色建筑纳入各级政府绩效目标考核。政府应在政策引导和资金投入等各方面予以全面的支持，以提高全社会对发展绿色建筑的积极性和支持度。
7结束语
综上所述，为了顺应可持续发展和环境保护的要求而产生的绿色建筑技术，不仅是对传统施工技术的变革，而且对正在从事建筑施工的工程技术人员提出了更高、更新的技术要求。绿色建筑在全国范围内的普及和推广，既是当代社会转型和经济发展的必然选择，也是我们顺应时代进步所必须承担的社会责任。
参考文献
[1]周志新.绿色节能建筑施工技术应用浅析.城市建设理论研究，2013（13）：31～32.
绿色制造的关键技术篇8
关键词：绿色制造；生命周期评价；绿色贸易壁垒；环境污染
中图分类号tH16文献标识码a文章编号1674-6708（2011）51-0107-01
1绿色制造技术的概念
绿色制造技术是指在产品的整个生命周期过程中持续地运用科学的手段实现一体化、预防性的环保战略，以达到综合利用资源和能源，并对环境污染最小化，同时保护劳动者的生命和健康，并能向市场提竞争力强的绿色环保产品。绿色制造是综合性考虑环境影响、资源的高利用率来生产现代制造模式，是指在保证产品的功能、质量成本的前提下，针对环境意识制造、面向环境的制造。绿色制造可以使产品的从研发、生产、使用、报废的整个产品周期中，对环境造成最小的影响，资源利用的率达到最高，最终使绿色产品在经济、环境和人类社会等方面保持可持续发展。绿色制造的核心部分是减量化（Reduce）、重用（Reuse）、再生循环（Recy-cle）、再制造（Remanufacturing）这四个方面是在绿色产品生命周期过程中的“4R”理论。1）减量化，从最开始的源头就抓资源的节约和对环境的污染；2）重用，要求生产的绿色产品及其零配件能够多次重复利用；3）再生循环，要求生产出来的产品使用完后并能将产品回收再利用，以节约能源和资源，而不是无法回收利用的垃圾；4）再制造，以先进绿色制造技术为手段，对废旧产品的技术改造实现性能恢复和提升，本着高效、节能、优质、节省、环保为准则，对废旧产品进行修复和改造。
2我国制造业实施绿色制造技术的必要性
我国制造业水平与发达国家相比还有很大的差距。在中国高层发展论坛上中国工程院院长徐匡迪指出，中国的制造业必须转变增长方式，使用绿色制造技术以降低资源、能源的消耗，减少对环境的污染。中国现在的大部分制造业企业都是能源消耗大，环境污染重，资源消耗大，这些因素都严重制约中国制造业未来发展，如果仅仅依靠数量取胜，那么中国未来的制造业必将面临严峻的考验。欧盟已出台经针我国制造行业的产品问题机电产品控污新标准。对机械行业的产品在用能产品的研发、生产、运输、使用、回收等方面提出了生态化的标准要求。这一新标准的应用将对全世界的机械制造产业产生重大而深远的影响。我国要制订节能降耗的行业标准和机械产品标准的生态化要求，采取积极的应对措施，在产品的生命周期中严格按照节能环保的要求进行生产。对机械制造行业中对环境污染严重、技术落后的企业来说，新标准的使用是推动技术改造的重要契机。对污染严重、技术落后的企业强制性淘汰，是一种势在必行趋势。
3绿色制造技术在机械制造中的应用方式
3.1绿色处理
采用绿色的生产工艺是实现绿色制造的极其重要一个环节，绿色生产工艺与清洁生产密不可分。简而言之就是在保证产品质量的前提下，又能降低对环境污染的工艺技术；产品在包装时应采用简化包装，这样既可节约资源，还可以减少包装的处理费用和对环境的污染；绿色材料是指在满足产品的需求的前提下，又能具有良好的环境兼容性的材料，从而减少对人类和环境的危害，这就是绿色工艺。
3.2绿色制造
在机械制造行业中产品的绿色处理在产品的生命周期中占有非常重要的位置，通过各种回收渠道，来提高资源的回收再生产，从而使产品的生命周期形成了一个闭合性的回路。产品在报废后通过回收再生产就又进入下一个生命周期，如此循环，就使产品具有多生命周期，所以设计中需要考虑产品的结构设计和材质，如采用面向拆卸的设计，就可以有效回收报废产品，只有采用面向拆卸设计的产品才能实现主体材料和零部件回收，从而进行再利用，这就实现了产品的绿色处理。只有在产品设计之初始阶段就考虑综合考虑材料的回收可能性，回收价值的大小、回收的处理方法等问题，才能实现产品最终的高效回收。
3.3绿色包装
是指制造产品的整个生命周期中对环境没有污染，可以回收循环使用或者再生利用，不仅要考虑包装精美、被包装产品不易损坏，同时还要考虑包装材料的价格成本、重复利用率、易回收及包装材料的废弃物对环境没有污染，并且能够自行降解的绿色包装。所以绿色包装，是绿色生产中很重要的一个环节。
3.4绿色设计
绿色设计是绿色制造技术的核心。设计阶段是产品生命周期的起点。从起点针对环境保护进行设计无疑是最行之有效的好办法。搞好绿色设计，意味着从起点实现废弃物的最小化或污染干预，设计的好坏决定了产品设计之后的其他环节的问题。所以要抓好起点的绿色设计。
4结论
绿色制造技术是一种先进现代制造模式，综合考虑了环境属性、资源属性、能源属性和经济属性。绿色制造技术是一种可以使企业持续发展的组织、管理和运行的新模式。这个模式可以解决环境问题、实施可持续发展战略和实现新腾飞，在应用绿色制造技术时，一定要正确对环境要素进行评价，并收集大量的绿色技术信息，针对产品的绿色设计、绿色包装、绿色材料、绿色供应链、绿色工艺、回收再利用等技术，建立各种绿色产品的信息库和绿色设计工艺数据库，建立符合我国国情的标准化，通过绿色设计、资源分系统设计、绿色制造、回收再生产等绿色技术应用，都能促进我国制造业的发展，增强企业产品的核心竞争力。
参考文献
[1]胡爱玲.绿色制造及其关键技术[J].沈阳航空工业学院学报，2006，4.
[2]黄炜.基于绿色制造工程的再制造技术的研究[J].机械制造与自动化，2006，35.
绿色制造的关键技术篇9
【关键词】冶金机械；绿色技术；创新应用
1.冶金机械中绿色技术的应用必要性
在冶金机械中采用绿色技术，主要是由于冶金机械本身特质而决定的，冶金机械在运行中，会产生工业噪音、热辐射和废气等，因此必然会对厂房和空气、环境等造成一定的污染，且增加了冶金机械设备的故障率，令设备发生一些磨损或是腐蚀等事故，因此为了能够避免这样的情况，必须要在冶金机械中采用绿色技术。另外，在我国加入世界贸易组织之后，我国的许多传统工业都面临着国际绿色壁垒的问题，且由于我国冶金机械加工时，往往会受到较为单一的产业化限制，因此对环境保护和能源节约等并没有给予充分重视，许多冶金机械企业采用的都是高污染、高消耗的方式进行生产，而随着环境保护理念的提出以及可持续发展的深入，我国冶金机械采用绿色技术已经成为必然趋势。除此之外，绿色技术本身就是根据环境意识和生态意识而设计的一种技术，能够在产品设计、生产、使用、购买、运输、消费等各个过程中，在保证质量、使用寿命以及经济性的基础之上，提高对资源的节约利用，降低对环境的危害。人类已经逐渐意识到了环境保护与经济效益之间和谐发展的重要性，因此在冶金机械中采用绿色技术是大势所趋。
2.冶金机械中的绿色设计
绿色设计即针对绿色产品进行的设计方法中的一种，是促使冶金机械成为绿色产品的重要因素，绿色设计的质量能够决定着产品的成本和质量，以及产品的绿色程度，因此绿色设计不仅贯穿于产品结构、制造、造型等多个环节中，还伴随着产品的整个生命周期。一般在进行传统设计过程中，要对产品自身工艺流程以及对环境的影响给予充分考虑，并最大程度降低对环境和生态的污染，绿色设计突破了传统设计中的一些限制，并具备一些独特优点，例如：绿色设计并行闭环设计，不仅提高了产品使用周期，且对产品再生利用进行了考虑，相较于传统的设计，绿色设计在环保性能方面有了较大提高，且突出了生态保护以及环境保护在设计中的主导位置，另外，绿色设计相较于传统设计来讲，更重视对洁净能源的利用，减少了环境污染的同时，还保护了矿物资源。
随着人类环保意识的提高，以及科学技术的不断发展进步，绿色设计在未来必然会代替传统设计，但是由于绿色设计本身较为复杂，因此需要全面的进行分析、检测和评估，才能够构建出完整的、规范的评价体系，才能够达到设计目标和目的。在冶金机械绿色设计过程中，液压系统和动力装置需要引起注意。
2.1液压系统
传统液压系统的消耗较大，且效率较低，因此对其进行绿色设计时，应当要以提高效率、节约能源为基本原则。传统液压系统的生命周期是指在设备报废之间的使用时间，但是在用绿色技术对液压系统进行设计时，还要考虑到液压设备的回收再利用，从而达到延长生命周期的目标。另外，在对冶金机械液压系统进行绿色设计的过程中，要对简化技术、介质绿色化以及噪音污染防治能问题给予充分考虑。
2.2动力装置
动力装置是冶金机械中的能耗装置之一，对环境污染较大，因此在利用绿色技术对动力装置进行绿色设计时，要进行减振、除噪等设计，可以通过采用一体化结构设计的方式，来减轻动力装置的重量，减少对能源的需求。
3.冶金机械的绿色制造
绿色制造是绿色技术中的一个重要环节，在对冶金机械的使用周期进行绿色化的基础之上，还要在生产制作过程中融入绿色技术，绿色技术能够将绿色因素和能源消耗因素进行结合，并作为一种现代制造模式，并不会对产品生命周期和环境产生较大的影响，能够在很大程度上提高资源的利用率。
制造业在将制造资源转变成为产品制造过程中以及产品使用、处理过程中时，必然会产生一些废弃物，此种废弃物便是制造业对环境造成污染的主要原因，因此为了能够解决废弃物对环境的污染，采用绿色制造能够从根本上解决这个问题。绿色制造的根本方法时对制造资源的流动过程进行合理的优化，且尽可能提高资源的利用率，从而降低废弃资源的产生量。
4.冶金机械绿色技术的创新应用
将资源和环境保护作为核心，让绿色技术来代替传统冶金机械技术，能够实现资源节约和保护环境的目标，在冶金机械中绿色技术的创新应用，主要表现在以下方面。
4.1生产原材料的选择
绿色技术的创新应用首先体现在对原材料的选择上，通过选择一些可再生、易分解、可回收的原材料，能够降低对环境的影响和危害。一直以来，冶金机械采用的生产原材料多为铁、钢等金属材料，这类材料能够回收利用且对环境的污染较小，但是在一些工厂中采用的是非金属材料，例如玻璃钢或是工程塑料等，不仅无法回收利用，还会对环境造成较大的危害，因此在原材料选择过哦承重，一定尽量选择可回收利用、污染较小的材料。
4.2对“三废”排放进行控制
“三废”即为生产过程中产生的废水、废弃和废液，由于无法保证完全零排放，因此要对排放量进行严格控制，冶金机械行业要出台一些强制性规定，或是制定下各项排放标准，并且要积极的研发新产品，减少“三废”对环境的污染。
4.3减震除噪
在冶金机械制作生产过程中出现的噪音污染，主要来自于机械的振动，因此做好减震工作便能够有效的去除噪音。对冶金机械中振动较大的部件，要选择减震性能较好的材料，或是采用隔振性较好的弹性支承，在机械设计过程汇总，采用一些消音器或是低噪音的发动机，能够提高作业环境的情节性。
4.4故障诊断技术
当冶金机械在使用一段时间之后，便要进行修理活动，这种修理活动的次数和频率要进行严格控制，如果经常进行一些不必要的维修，那么会对冶金机械造成一定危害，因此要提高冶金机械故障诊断技术，减少不必要的维修时间和维修次数。
4.5防泄漏
由于油液不良，能够对冶金机械造成一定的损害，降低设备工作性能和使用寿命，因此要采取一些防泄漏措施，提高密封技术，及时进行检查和维修。
5.结束语
综上所述，本文在对目前我国冶金机械技术现状进行了解的基础之上，针对冶金机械绿色技术的创新应用提出了一些个人观点，希望能够引起相关技术人员和管理人员的重视，推进我国（下转第73页）（上接第29页）工业可持续发展进程，促进环境保护和冶金机械之间的和谐发展。
【参考文献】
［1］刘光复.绿色产品及其评价体系框架[J].机械设计与研究,2007,04(72).
［2］于军.绿色产品设计及其关键技术[J].机械设计与研究,2008,05(64).
绿色制造的关键技术篇10
机械加工过程是非常典型的制造阶段，在把半成品或原材料加工成尺寸、形状、精度符合要求的零部件或成品的时候，不但消耗了非常多的资源和能量，还形成了大量的噪声、废料等污染。所以，绿色制造具有很重要的应用前景与研究意义。针对当前绿色制造领域的国内外研究现状及研究绿色制造需求，文中开展了面向机械加工工艺规划的制造技术研究，目的是通过对面向机械加工工艺规划的制造技术研究，构建涵盖时间t、成本C、质量Q、环境e、资源R这5个具有绿色特性的机械加工工艺评价体系[1]。
1机械加工工艺规程概述
企业生产的零件一定要符合“优质、低耗、高产、清洁、低成本、安全”的要求，所以，零件的工艺过程一定要遵循机械制造工艺学的方法及原理，同时结合具体生产条件与生产实际进行确定，生成工艺文件，不可只依靠经验进行确定，该工艺文件有工序卡片及工艺过程卡片两种格式。工艺规程指的是规定零件或机械产品的操作方法及制造工艺过程的有关工艺文件。而机械加工工艺规程则是零件机械加工操作方法及工艺过程的工艺文件。机械加工工艺规程为现场生产指挥提供了依据，它为在新产品投产前，实施生产准备与技术准备的依据，为新建、改建及扩建车间（厂房）的依据，为机械加工过程的主要技术文件。制定工艺规程主要有2个方面的内容：拟定各道工序及工艺路线的详细操作。
2面向机械加工工艺规划制造体系
2.1绿色制造技术体系结构绿色制造技术关系到产品的完整的生命周期，有可能还会是多生命周期。该产品生命周期，主要包含了材料选择、产品设计、制造加工、包装、装配、使用，以及产品生命结束的管理、拆卸、回收、再制造等。绿色制造则要对全部生命周期进行考虑，尤其是环境影响与资源消耗问题，同时要兼顾经济、技术等因素，从而让企业的外在社会效益与内在经济效益优化协调。绿色制造的关键则为在产品生命周期过程中如何实现重用（Reuse）、减量化（Reduce）、再制造（Re－manufacturing）及再生循环（Recycle），简称“4R”。面向机械加工的制造体系主要是三项具体内容、绿色制造两大目标,以及2个层次过程控制的集成。其提供给人们实施机械加工中研究与绿色制造全面的模型与视图。其实现的目标是在实现企业外在的社会效益与内在的经济效益二者协调优化统一同时，尽最大程度低优化资源配置，让资源利用率实现极高，并且对环境的影响实现极小[2]。
2.2机械加工的绿色制造研究体系相对于制造系统来说，绿色制造关系到多个方面研究。该类研究主要可以分成3类：减少有害物使用技术（toxicuseReduction，tuR）、污染预防技术（pollutionprevention，pp），以及面向环境设计技术（Designforenvironment，De）。依据各种的制造活动，能把上述3种技术划分成3类：基于生命周期、基于产品技术和基于生产过程技术，如图1所示。这种技术体系为实施绿色制造研究的开展提供了一个基本框架参考。依据上述机械加工系统框架描述，能够组合或分解出很多可研究的绿色制造问题。大致可将这些问题划成如下3类：
（1）极小化资源消耗问题。依据资源的使用，能够细化成极小化能量消耗问题、原极小化材料消耗问题及极小化辅助消耗问题。
（2）极小化环境排放问题。各种废品,如废液、废气、废渣极小化问题电磁辐射极小化问题、及噪声排放极小化问题等。
（3）面向环境影响极小化及资源消耗整体决策问题。实施机械加工时，会发生很多决策问题，如模具、机床选择决策、工艺方案决策、切削液、冷却液选择决策、以及夹具、刀具选择决策等。把上述三类问题再实施细分,可形成机械加工系统制造问题研究，如图2所示。
3绿色制造工艺过程规划的优化
（1）绿色制造工艺参数优化在绿色制造工艺过程规划中，工艺参数优化是其中一个关键的技术。通过零件加工工艺参数的优化，实现最低能源与物料消耗的目的。通常工艺参数优化针对它采用的制造加工工艺，实施此工艺的相关工艺参数，让加工过程得以优化进行。在零件加工过程中，加工工艺参数,如切削液类型、刀具种类等，对零件的能量消耗、加工质量、刀具磨损、环境污染、噪声均有很深的影响。
（2）绿色制造工艺路线优化确定工艺路线是工艺设计合理与否的关键，是工艺过程设计中最难也最重要的环节，其在缩短上市时间、提高产品质量、节约资源、减少产品成本及减少环境影响等方面起到了重要的作用。明确工艺路线的传统方法，是以生产效率及加工成本为基本的因素，没有对资源利用及环保进行充分的考虑，因而使得环境污染严重，资源利用率低。
（3）多机床多工件节能型调度优化技术优化配置当前现有的机床设备资源，是比较切实可行的一种有效途径。因为在实际的生产过程中，通常是多机床多工件共同加工，但同一加工方法能够在不同机床上加工，并且同一机床也会有不同的规格与型号，机床与工件的不同组合方式，对环境影响及资源消耗等方面产生的效果会明显不一样。依靠机床与工件科学的安排与调度，可以实现有效节约机械加工系统的总体能量消耗[4]。
4机械加工制造评价方法
通常评价传统的机械加工工艺采用最低成本、最高生产率及最高利润等要素为依据。然而伴随着制造业可持续发展不断提高的要求，机械加工以往企业追求的内在经济效益的单一目标模式，开始向追求社会效益、经济效益和环境效益协调发展的多目标模式。一些文献采用能源属性、资源属性、环境属性、宜人性、经济性、设备维护性和绿色管理7大类指标进行绿色制造评价，也有一些文献将经济性、绿色性和整体性作为评价指标。文中面向绿色制造的机械加工工艺方案评价目标体系选择了5个主要因素，即质量（Q）、时间（t）、成本（C）、环境影响（e）、资源利用率（R）。该评价指标体系如图3所示。