时间：2023-05-30 09:12:50
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇低碳技术，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
摘要：中国在资源、环境瓶颈下，沿袭西方现代化道路，前景暗淡；发展低碳经济，是由大变强的必然选择。市场容量大，创新能力和企业转型能力比较强，是中国的优势。集优势全力争取率先突破低碳技术，中国必有远大的未来，不仅仅是在国际竞争中占据有利形势。
一、低碳经济是中国的必然选择
低碳经济的概念由气候变化问题引发而来。全球气候变暖带来了很多负面影响，为保证人类社会的可持续发展，必须把大气中温室气体的浓度控制在一定的水平，其中最关键的就是要减少化石能源消费过程中二氧化碳的排放。
然而，随着世界经济的发展，能源的需求量在一段时间内还将持续增加，二氧化碳的排放也将保持较快的增长，特别是发展中国家。如果不加以控制，2050年二氧化碳排放比现在至少要增长一倍。既要保证社会经济较快发展，又要保护人类生存的环境，这是一个尖锐的矛盾。协调、解决这个矛盾，惟一的出路就是低碳经济。
低碳经济被认为是继农业革命、工业革命、信息革命以后发展模式的巨大变革，它要求用尽量少的能源消费和二氧化碳排放，来保证经济社会的持续发展。从这个角度来讲，低碳经济的本质要求，是提高碳的生产力――每排放单位二氧化碳。要产生更多的GDP。
经济的发展必须有生产要素的投入，如劳动力、资本、自然资源等。自然资源过去主要指土地、能源矿产等资源，而在未来，二氧化碳的排放空间可能也将被视为一种有限的自然资源，并成为最紧缺的生产要素，因为全球要控制碳排放。在《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》下，发达国家承担了量化的减排义务。2020年它们的二氧化碳排放要比1990年减少25％～40％，2050年减少80％～95％。发展中国家现在虽然没有减排义务，但将来也得一定程度地参与。而且按照全球的减排目标，未来必将大大压缩发展中国家的排放空间。在这种趋势下，大幅度提高碳的生产力，最大限度地发挥碳排放空间的价值，可能将成为发展低碳经济的一个重要内容。
发达国家的现代化道路以高能源消费和高排放为支撑，尽管它们在上世纪70年代基本完成了现代化，步入了后工业化时期，但迄今仍然没有遏制住二氧化碳排放量的增长。发达国家现在平均每人每年排放的二氧化碳为10吨左右，按照2050年减排80％95％的要求，人均排放量要减少到每年1吨或2吨。这样大幅度的减少实现起来当然很难，整个社会必须要有一个根本性的革命，生产方式、生活方式，人文道德观念等都要有新的理念，新的变化。
中国到目前为止，基本上是沿袭发达国家的现代化道路，但现在正越来越不具备继续走下去的国内条件和国际环境。作为发展中大国，中国的人口比现今所有发达国家人口之和还多，既没有足够的资源，也没有足够的二氧化碳排放空间。中国现在碳的生产力，即排放一吨二氧化碳所产生的GDP，只相当于发达国家的1/4、1/5。如果我们不能以较快的速度提高效率，建立起低碳发展模式，一旦全球把碳排放空间作为限制，我们的发展空间就将受到威胁。中国要从大国变成强国，低碳经济是必然选择，是发展的核心内容。
有一种声音认为，发达国家已经完成了现代化，并将污染转移到了发展中国家，现在用“低碳”来要求我们，本身是不是有遏制我们发展的想法?这个问题要从两个方面来看。一方面，在低碳经济的发展上，必将展开激烈的国际竞争。欧盟为什么特别倡导低碳经济?因为上世纪末本世纪初的信息革命，是美国掌握了优势，和欧洲相比，美国在这个阶段持续了比较高的增长速度。现在在低碳经济方面，欧盟的生产模式和消费模式是领先的，低碳能源技术也具有优势，所以它要借此来夺取竞争优势。当然，像中国这样的大国要崛起，对它是一个挑战，所以它用低碳来要求中国也是遏制中国的一种手段。
另一方面，气候变化并不是完全虚构的问题，是真的“狼来了”。IPCC(联合国政府间气候变化专门委员会)组织了几千位科学家进行了论证。结论是：要想应对气候变化，全球都得减排。同时，从中国自身的发展来说，如果不走低碳道路，不研发相应的技术，我们的资源和国内环境也支撑不了。
中国该怎么办?对外，我们要争取碳排放空间和相关权益――发达国家历史上碳排放得多，现在已经现代化了，就要求我们减排，那么它们得承担更多的减排任务，我们还得发展；对内，我们要努力向低碳转型，赶紧备战，扎扎实实做好应对工作，走出独特的低碳道路。内外并举，中国才可能真正崛起。
二、低碳技术将成为国家核心竞争力的重要标志
通过低碳道路实现现代化，在世界上并没有先例，只能我们自己探索。因此，低碳经济既是一个机遇，又带给我们很大的挑战。
中国现在还是高碳发展模式，煤炭在全国一次能源生产和消费中的比例一直徘徊在70％左右。核能、太阳能、水电等无碳、低碳能源虽然发展速度非常快(比如说，水电从1990年到2005年增长了三倍；风电2007年比2006年翻了一番，2008年可能比2007年又翻了一番)，但因为它们基数小，而随着经济的发展，能源需求量很大、需求增长快，所以从整体上看，它们在能源结构中所占的比重低，增长速度也比较慢――前几年大约占6％，现在是8％左右，2010年的目标是增长到10％，2020年达到15％。不过，煤炭的比例逐渐下降，无碳、低碳能源的比例逐渐增加，这个总体趋势不会改变。
发展低碳经济，最主要的是两点：第一，经济发展模式和社会消费模式向低碳方向转变；第二，发展低碳技术。
现在，加强能源资源节约和生态环境保护，建设资源节约型、环境友好型社会成为了我们的国策，国家投入和政策导向上，对低碳经济也越来越重视。这为经济发展模式向低碳转型提供了良好的政治基础。
发展低碳经济，企业的行动也至关重要。在发达国家，很多企业都制定了减排目标。像美国，虽然在国际上没有承担减排义务，但它的不少企业自己制定了标准，采取措施尽量让产品的二氧化碳排放量降低，而且市场上也出现了鼓励低碳生产的趋势。比如说沃尔玛公司，它在采购链当中就要求对产品进行碳标识，哪种含碳量低就购买哪种。这种方式将对整个产业链产生影响，企业会更多地采用低碳技术，因为含碳量高的产品竞争力不强了。在国际贸易方面，发达国家因为承担了减排义务，企业成本增加了，所以它们在酝酿对进口发展中国家的产品额外征收二氧化碳税。如果征收二氧化碳税，我们的产品成本就会升高，竞争力就会下降，但我们很多企业现在还没有这个意识。
企业要改变生产方式，民众也要改变消费方式。现在中国的富人比例虽然不高，但数量也不小，而富人都在瞄准美国的生活方式――大房子、大汽车、高排放。将来很可能还要通过一定的政策宣传来引导消费观念的转变，让民众的消费方式向低碳消费、适度 消费的方向发展。
未来，低碳技术将成为国家核心竞争力的一个标志――谁掌握了先进的低碳技术，谁就拥有了核心竞争力。低碳技术的面很广，大的技术类型包括节能技术、无碳和低碳能源技术、二氧化碳捕捉与埋存技术(把煤炭发电过程中产生的二氧化碳收集起来，封存在地下)等。有人问，将来会不会有什么技术能把煤炭变成清洁能源呢?这在科学上说是不可能的。煤的主要组成元素是碳元素，只要燃烧，碳就和氧结合，变成二氧化碳。这是化学的平衡，没有办法改变。现在的办法是什么呢?第一，提高燃烧效率；第二，就是碳捕捉与埋存。低碳技术的创新和信息技术相比周期比较长，要掌握起来非常不容易，需要长期的研发、积累和沉淀，现在展望不到的技术，要在几十年之内实现不太可能。
当然，我们也不必全然悲观。人类可以利用、可以展望到的低碳技术，如核能、风能、太阳能、生物质能、二氧化碳捕捉埋存等相关技术，有的现在已经比较成熟，能够帮助我们解决一些问题。有的在技术上可以实现，但应用起来成本还是太高，需要更大的创新，比如太阳能发电。常规电一度大概五毛钱，但太阳能电一度要好几块，所以在市场上肯定没有竞争力，必须进行技术突破，大幅度降低成本，才能商业化。有些技术，理论上已经有了，但实现起来还有困难，比如核聚变。用氢的同位素氘和氚进行核聚变，这个原理大家都知道，而且已经可以完成不受控制的核聚变，如氢弹的爆炸。但要使核聚变在人类的控制下进行，技术上很困难，可能得到本世纪末才能大规模出现。
捷径是不存在的。我们能做的、必须做的就是要投入大量的研究：对于现在还不可预见的技术，首先要研究它的原理；对于已经知道技术原理的，要研究用什么样的办法实现；对于已有基础技术，但还没有大规模应用的，要争取克服关键技术问题，同时大幅度降低成本，改进工艺，这是当前技术创新的重点。
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未来究竟哪种无碳能源或低碳能源能成为主导性能源?现在还无法作出判断，可能得通过能源技术之间的竞争。技术上谁先突破，并能够被普遍应用，谁就成为主导。比如说核能，从应对气候变化、解决资源和环境问题的角度来看，它是一种非常理想的低碳能源。现在核电采用的是核裂变，核聚变的能量比核裂变更大，如果核聚变技术问题能够解决，成本又很低，那么它将拥有其他能源难以比拟的竞争力。因为现在风能、太阳能发电，一是成本高，二是规模都不太大。而核电比较容易形成规模效益，建一个核电站，可以达到100万千瓦的装机容量。但核聚变的攻关很不容易，中国、美国、欧盟、日本等合作进行的“国际热核聚变实验反应堆计划”(ITER)，光实验装置就花了100亿美元。太阳能被认为是取之不尽、用之不竭的清洁能源，如果它的发电量大，成本很快降下来，也会非常具有竞争力。但太阳能技术近期没有很大的突破，发电上网还存在稳定性问题。风能也是如此。陆地风能比较容易获取，但要在海上建风场还有一系列技术问题有待解决。
所以说，很多无碳、低碳能源技术都很有前景，都有各自的应用范围和优势，但将来哪一种能够成为主流技术，关键看谁能够率先突破。对于中国来说这里面也存在着机遇，如果我们在一些研发上抢先突破，我们就具备了最核心的竞争力。
中国现在的整体技术水平和发达国家有一定差距，那么在低碳技术的创新和竞争中，有没有可能争取到机会?对此，我还是比较乐观的，因为中国在发展低碳技术方面有一些有利条件：第一，很多领域，我们在跟发达国家同步研发。企业研究机构、大学等等，现在在先进技术的研发上非常活跃，不少技术的发展、产业化相当快，有的已经在向其他发展中国家出口。第二，中国有一个独特的有利条件，就是市场大。市场需求是驱动技术发展的一个很好的动力，市场大，研发的成本也容易分摊。现在各国都在积极进行低碳技术创新，我们可以跟国外联合研发，或引进技术，也可能形成、互相组合、协同发展的局面。比如说核电，我们现在是把美国的先进技术引进来(美国因为各种原因，第三代核电技术还没有应用)，然后国产化，发展得很快。现在全球核电装机容量大概是三亿多千瓦，中国到2050年有可能接近这个装机容量。中国人口多，市场容量大，如果核电真正发展起来，形成一个工业体系，将来完全有可能再向美国、欧洲出口。
[关键词]低碳技术 碳基金 节能减排
一、我国低碳技术基金设立的必要性
由于我国发展较晚，近几年经济又迅速腾飞，导致目前对能源消耗的需求迅速增长。我国的温室气体排放量已居世界第二位了。《京都议定书》规定工业化国家在2008年~2012年间必须减少至少50亿吨的二氧化碳排放，相当于1990年排放水平5．2％的温室气体排放量。虽然协议书并未规定发展中国家的温室气体的减排量，但是作为一个大国，中国理应自觉为温室气体减排任务作出贡献。我国近几年经济的发展基本都是依靠高能耗、高排放来实现的，低碳技术方面的研究是十分少的。要实现技术的转型从高能耗、高排放改转到低消耗、低排放，将需要一笔用于技术研发的资金。因此低碳技术投资基金的设立是必要的。
我国的能源安全问题突出。能源安全直接关系到国家经济安全，直接影响国家经济的发展和社会的稳定。虽然我国面积广阔，资源丰富，能源密集，但是我国人口众多，开采力度大，导致人均能源拥有量远远低于世界平均水平。随着我国对能源需求的增加，势必加大对能源进口的依赖，从而导致我国可能会受制于能源出口国，对我国经济造成一定的危害。资源不可再生，但是我们可以从改良技术，提高能源利用率，减少能源需求量方面入手，来解决这个问题，因此低碳技术的研发是迫在眉睫的。
二、低碳技术投资基金的资金来源
1.最常见的一种方式是由政府和企业按比例共同出资。可以先由政府认购一定数量的份额，再由各相关企业认购剩余部分。比如原型碳基金( PCF) 伞形碳基金西班牙碳基金意大利碳基金。德国和日本碳基金也采用这个方式。他们的基金用途主要是购买《京都协议书》中规定的减排量，目的是完成本国减排目标。这种方式优点是运用灵活，筹资速度快，筹资量大。
2.由政府通过税收方式承担全部的出资。这种方式成立的碳基金是由政府出资并管理的，比如英国的碳基金，它成立于2001年，是由政府投资、按企业模式运作的独立公司。它的主要资金来源是英国的气候变化税，相当于一种能源使用税，主要向工业、商业和公共部门收取的。它的运作主要用于投资和技术研究两方面。其中用于投资的项目一般额度不超过150万英镑，技术研究项目投资额不超过25万英镑。目标是寻求低碳技术商业机会以及减少二氧化碳的排放，使英国发展成为低碳经济社会。这种方法的好处是资金来源稳定充足，同时通过价格杠杆控制对能源的过度消耗，从根本上促进节能减排。
3.企业自行募集的方式，由企业出资并采取企业方式管理。这些碳基金规模不大，主要从事清洁发展机制所产生的概念产品CERs( Certified Emissions Reductions，核证的减排量)的中间交易。这种方式的基金资金量比较小，筹集的难度比较大。
三、碳基金对低碳技术研发的资助方式
1.无偿资助。这个应该是政府政府主要用于技术创新产品在研究、开发和中试阶段的必要补助。这就要求研发申请的项目目前尚未有销售或者仅有少量试销售。无偿资助的时间是有限的，资助的研发项目完成时要形成一定的生产能力，并且在项目完成时实现合理的收入。这个收入可以是销售研发产品的收入，也可以是研发产品使用过程中产生的收入。
2.贷款贴息。这个基金支持方式是与银行签订贷款合同为准。主要用于在低碳技术研发某项目到一定的程度，需要中试或者扩大规模，形成批量生产，并且已经有一定资金的项目。当申请的技术研发的项目得到担保机构所获得的贷款，项目符合条件时，基金重点进行贴息支持。
3.技术转移项目。这种技术投资主要是针对由企业与技术单位共同实施的项目，从模式上重点支持以企业为核心的技术转移，就是依赖企业原有的技术水平，投入资金，组成科研小组或者邀请科研单位开发研究。这种模式有助于进行低碳技术研究的单位形成自主的知识产权。转移内容以改善生产流程提高生产效率和提高产品的技术含量与功能两种方式为主。
4.重大项目。设立对重大项目的基金支持。所谓重大项目应符合一般项目的基本条件，具有较高的创新程度和技术水平、市场前景好、经济社会效益显著，有较大的影响力和显示度的项目。
5.补贴资金项目。针对一些公益性的技术研究进行补助。2006年已首次支持该项目。
四、设立低碳技术研发基金的企业收益
首先通过低碳技术研发基金的技术资助项目，有助于企业的转型，由能源消耗型企业转化为绿色低碳型企业，紧跟世界经济的脚步，有助于企业的可持续发展；第二，可以提升企业的知名度，树立企业的形象，为企业的壮大发展增添了无形的力量；第三，为减缓气候变暖，减少温室气体排放做贡献，也就是为下一代的生存奠定了基础；第四，企业参与到碳基金中来，可以通过各种项目获得碳汇，而符合清洁发展机制的碳汇项目要求的，可以在世界范围内寻找买家，获得商机。
五、关于低碳技术研发基金设立的政策建议
1.要建立低碳技术研发基金，必须要更多的人了解低碳经济。让不论是政府还是企业，或是非政府的组织以及个人，都加入到低碳技术研发基金的设立中来，为低碳技术的发展筹资，为低碳技术的发展提供技术帮助。
2.争取政府的支持。为了扩大低碳技术研发基金的影响力，加快低碳技术的发展，必须争取中国政府的支持。在经济上政府融资更为容易，资金来源更为稳定；在号召力上，政府有着不可替代的权威，可以在广泛的范围内普及低碳知识，这将有助于凝聚更多的力量。
3.依靠相关立法的支撑。制定减排目标，下达具体任务，使碳排放全成为稀缺品，并且制定相关法律来进行约束。限制企业的排放行为，逼迫他们重视低碳技术的研发，这样可以反过来促进低碳研发基金的设立。
参考文献：
[1]李怒云.中国绿色碳基金的创建与运营.林业经济,2008
[2]付允.低碳经济的发展模式研究.中国人口,资源与环境 2009
实现转炉炼钢生产的紧凑化,即工序时间的最小化、衔接最优化是最大的节能措施[1]。莱钢炼钢厂针对生产实际,通过铁水预处理-转炉-精炼-连铸等各工序的紧凑衔接,开发出全量铁水预处理技术、转炉错峰操作模式、精准智能自动吹氩模式、连铸“三恒”稳态控制工艺等,尽可能的实现能耗、物耗最低,促进低碳经济模式的有效运行。
1.1全量铁水脱硫技术的实施
为满足快节奏、满负荷、高效优质生产,炼钢厂老区生产线2009年开始实施全量铁水脱硫技术,主要通过脱硫扒渣工位的复合设置、改进喷枪气化室结构尺寸、设计最佳喷枪插入深度、开发自动喷吹下料系统、改进喷枪材质及铁水调温控制等实施全量铁水预处理技术,脱硫处理率达到90%以上,入炉铁水[S]控制在0.020%以下,镁粒利用率40%以上,回硫量控制在0.002%以内,镁粒消耗由原来的0.45kg/t降低到0.26kg/,t入炉铁水温度波动范围控制在20℃以内,满足了转炉高效生产的需求。
1.2转炉冶炼模式的改进与自动化
1.2.1错峰操作技术的开发炼钢厂老区生产线转炉炉料结构主要是铁水加矿石,矿石的加入量最高能到80kg/t钢,铁矿石的加入,造成喷溅严重。炼钢厂在遵循炼钢原理的基础上,通过炉渣组分控制、熔池温度控制、变枪位控制和变氧压控制组合技术的应用,打破常态反应规律,使转炉吹炼初期炉渣泡沫化高峰、吹炼初期渣中(FeO)高峰与碳氧大量反应三者的时间点和峰值发生变化和移动,并根据铁水硅和温度对炉渣泡沫化高峰、渣中(FeO)含量高峰以及碳氧大量反应三者的时间点和峰值的影响,开发六种转炉“错峰”控制标准模式,不仅稳定转炉操作,减轻了转炉溢渣,有效避免了粘枪粘烟道等恶性事故的发生,而且节约氧气2m3/t钢,提高了氧枪枪龄,钢铁料消耗最低达到1058kg/t钢,为低碳炼钢提供了强有力的技术后盾。
1.2.2“一键式”炼钢的成功实施莱钢炼钢厂对以副枪系统为基础的智能炼钢技术在120t转炉进行试验,通过稳定原材物料条件,提高设备装备水平,实现设备自动控制,优化完善数据检测、采集系统,建立转炉冶炼底吹模型,增上视频等相关设备,2008年5月120t转炉实现了“一键式”炼钢,2008年年底实现全封闭智能炼钢,现3座120t转炉全封闭智能炼钢比率达到98.5%以上,自动化程度明显提高,提高了冶炼节奏,减少了氧气消耗,碳温双命中率提高,钢水过氧化现象减少,钢铁料消耗大幅度降低。
1.3精准智能吹氩模式的开发
在吹氩位安装智能吹氩控制系统,引进智能吹氩设备,在生产实践中摸索,开发了8种精准自动吹氩模式,通过软件开发,实现了氩气流量的智能、精准控制,降低了氩气消耗0.04m3/t左右,透气砖使用寿命提高了10炉以上,并在系统中自动生成事故分析查询吹氩历史记录,为解决铸坯质量缺陷提供了依据,降低了轧材T[O]含量,改善了轧材质量。
1.4连铸自动化与近终型化的发展
1.4.1建立标准化操作模式,实现“三恒”稳态控制制定转炉冶炼标准化操作指导书,落实转炉“恒容恒热”装入制度和标准化操作模式,建立连铸机“恒拉速”、“恒温度”、“恒液面”三恒稳态控制工艺,通过西门子公司提供的OPCServer(用于过程控制的OlE)和VisualBasic语言,编制数据自动采集和发送程序,开发了“三恒”数据自动采集评价体系。按照“时间最短、温降最小”的原则组织生产,实现了转炉、精炼、连铸均衡稳定精益高效生产,以“三恒”操作为基础的稳态控制工艺提高了炼钢各工序的配合意识,使生产工序更加紧凑,确保生产的稳定顺行,有效提高了铸坯质量,降低了工序能耗。
1.4.2以大规格超薄近终型异形坯工艺技术为代表的低碳产品的开发近终型异形坯直接轧制H型钢具有质优、节能、环保的优势,成为国际冶金技术的发展趋势,莱钢大规格超薄近终型异形坯连铸机于2005年投产,实现了生产流程的简单化、紧凑化、大型化和连续化,同传统工艺相比,减少了轧制道次4~6道,提高轧材生产效率15%~20%,降低能耗13.62kgce/,t提高轧材成材率2.46%,实现了环保、节能、高效、低碳的目标。炼钢厂先后开发了F型钢、圆管坯等低碳产品,拓宽了莱钢的产品结构,为低碳产品探出捷径。
2转炉炼钢过程系统低温控制技术的研究
炼钢厂在稳定工艺操作的基础上,实施全厂钢水低温运行制度,节能效果显著。采取优化转炉出钢口材质及尺寸、钢包保温、锆质耐火纤维在包盖系统上的研究应用、合金在线高温烘烤、钢包红净出钢、连铸系统保温等集成技术,实现了转炉炼钢系统温度控制的低温均衡可控有效,将转炉平均出钢温度由实施前的1680℃降低到实施后的1655℃。转炉出钢温度的降低,明显提高转炉炉龄,降低生产成本,节约过程能源消耗。
3二次能源的回收利用及环保配套设施的完善,成为炼钢厂低碳经济的推动力
3.1优化煤气回收工艺参数,稳定煤气回收
老区生产线在确保煤气品质的情况下,对煤气回收程序进行了修改和完善,设定开始和结束回收时的CO含量,确定最佳回收时间;同时控制转炉的升、降罩的时机,采用全密闭裙罩回收,同时对系统各点的压力分配进行调整,使每炉钢回收时间由原来的6.5min增加到目前的8min,目前莱钢炼钢厂老区煤气回收达到85m3/t以上,煤气并网由过去的20m3/t增加到现在的近50m3/t。
3.2干法除尘适应性改造,降低烟尘含量,提高煤气回收
炼钢厂新区生产线干法除尘系统存在的问题制约了120t转炉的正常生产和转炉煤气回收利用,也影响了环保指标达标。炼钢厂通过对干法除尘系统备件的国产化改造,采用先进的除尘系统整体切换工艺模式,实现了干法除尘故障状态下的快速整体切换,同时在煤气回收系统安装一套煤气冷却装置,解决了煤气温度高的问题,在静电除尘器系统后部增设一台DN3600、高25.5m的泄爆水封,回收侧煤气管道如果爆炸,泄爆水封泄进行压,保护回收侧煤气柜的安全。通过改造,大大降低了设备维修费用,故障停机率为零,转炉煤气回收达到了130m3/t钢,煤气含尘量<10mg/Nm3,比传统的湿法除尘节约水耗0.09m3/,t也满足了节能减排和环保要求。
4清洁生产审核的实施
自觉参与清洁生产审核,督促清洁生产项目的实施,炼钢厂于2008年1月~12月开始了第二轮清洁生产审核,通过全员征集清洁生产方案、审核师咨询、技术专家的现场指导以及进行物料平衡计算等多种途径,共提出清洁生产方案33个,并全部实施完毕,其中无/低费方案26个、中/高费方案7个。通过清洁生产审核,33个清洁生产方案全部实施完毕,可减少烟尘排放65.5t/年,烟尘削减率7.9%,削减污染物排放产生效益为1.8万元/年,实现了从源头减少废物的产生,实现由末端治理向污染预防和生产全过程控制转变。
一、美国生物能源政策的基本情况
美国是世界第一能源消费大国和温室气体排放大国。据国际能源署（IEA）的统计数据，美国在2009年消费21.7亿t石油总量（约合31.1亿t标准煤），此项能源消费统计包括原油、核能、煤炭、天然气和水电等再生能源。美国每天平均消耗大约1900万桶石油，每年美国人均能源量消耗是中国人均能源消耕量的4.5倍。美国的二氧化碳排放量约占世界的1/4。美国高度重视能源安全问题，致力于发展生物能源和节能减排技术。据美国农业部预测，从2008—2035年，世界能源需求将增长36%，世界能源消耗量的增长速度将高于世界人口总量增长速度。美国有关机构通过测量整个生产生活过程中的排放数据表明：与化石燃油相比，使用玉米乙醇可减少20%左右的温室气体排放，而使用生物柴油、纤维素生物燃料则减少50%~60%的温室气体排放。基于降低美国对外国原油的依赖、缩减温室气体的排放、促进新能源产业发展的考虑，2007年12月美国总统签署通过了能源独立和安全法案（EISA），其主要内容有：提高机动车燃料经济性标准，计划到2020年轿车和轻型卡车平均经济性标准应为14.88km/L，较当前水平提高40%；发展可再生能源，计划在2022年将生物燃料产量提高到每年1360亿L，取代大约900亿L化石燃油，是当前水平的4倍。2009年5月初，美国总统签署了一项关于发展先进生物燃料的总统令，美国能源部、农业部和环境保护署组成了一个跨部门的联合工作小组，对实施和协调生物燃料发展规划进行统一领导。值得注意的是，美国政府对每年从玉米、大豆中提炼生物质燃油（玉米乙醇和生物柴油）总量设定了567亿L的限额。这是由于土地从植被覆盖区转为农田时，土壤中将释放出大量的二氧化碳和其他温室效应气体，因此美国农业部一直在实施旨在保护国家自然资源的“土地休耕计划”，保持玉米、大豆的产量相对稳定，防止生物燃料工业与地争油、与民争粮。目前，美国玉米产量的25%用于加工乙醇，大豆产量的10%用于加工生物柴油，已基本达到EISA规定的上限值，此后将主要发展其他的新型生物燃料（Otheradvancedbiofue）l为主。近年来，在不对农、林业布局作大变动的前提下，美国致力于纤维素生物质燃料（Cellulosicbiofue）l的生产，并且瞄准以水藻为原料的第二代新型生物能源的开发利用，计划到2025年生物燃油可以替代美国原油消耗的25%。2011年8月在密苏里州一家加油站了解到，普通的87标号汽油售价0.99美元/L，而按1∶9混合乙醇89标号的燃油售价为0.97美元/L。由于混合燃油价格便宜，吸引了不少车主购买。许多加油站还设有单独的生物燃油加注机位，方便顾客使用。
二、美国推进农业机械节能减排的具体做法
美国农业是用现代科学技术装备起来的高效率的大农业，具有生产手段机械化、智能化、信息化的特点。农业机械是美国现代农业的重要标志，农业生产燃油消耗份额不容忽视。据美国农业部测算，与食品有关的能源利用占国家能源总消费份额从2002年的14.4%增长到2007年的15.7%。发展低碳农业，推进农业机械节能减排，是保持美国农业经济持续健康发展的重要举措。近年来，在美国政府的引导下，各有关农业机械企业、院校、协会等单位和部门采取了多项对策措施，取得了一定的成效。
（一）联邦政府积极发展生物能源，逐步实行更严格的排放标准联邦政府从新能源供应和限制排放两个环节来推进农业机械节能减排。①联邦政府通过了EISA，安排多个拨款项目，支持开展可再生能源的研究开发，扶持发展生物燃料提炼厂。2011年4月15日，美国农业部（USDA）与能源部（USDE）发表联合声明，将在3~4年内为先进生物能源以及高价值生物基产品等研发项目提供3000万美元资助。美国政府通过税收优惠等措施，鼓励生物燃油加工。目前，美国现有加工生产生物燃油的企业200家，年产量达到500亿L，比2006年翻了一番多，实现了自给自足。预计EISA使得美国2022年在交通方面减少68万t的二氧化碳气体排放，相当于减少2400万辆汽车的排放量。②针对农业机械、工程机械以及舰船、航空器等机械设备，美国环境保护署（EPA）了新的非道路机动设备柴油机的第四阶段（Tier4）的强制性排放标准，设定了标准过渡期和执行期，旨在大幅度减少二氧化碳等废弃物的排放。以75~129kW的柴油机为例，要求2012—2014年为第四阶段过渡期，2015年为正式实施期，每千瓦时油耗最大的氮氧化物排放量为0.40g，非甲烷碳氢化合物排放量为0.19g，颗粒物排放量为0.02g，与第二阶段（2003年）的标准相比，排放量降低了90%左右。
（二）地方政府实施农场主节能改造计划，并对新购置农业机械予以免税政策密苏里州位于美国中部地区，拥有超过10万个农场，盛产玉米、大豆、油子、大米、棉花以及牛、家禽、猪等畜产品，每年所生产的农作物与牲畜价值超过50亿美元，是美国重要的农产品生产地区。密苏里州已将玉米和大豆分别用于乙醇汽油和生物柴油的生产制造。密苏里州正在执行一项美国能源部资助，密苏里农业厅、密苏里大学和EnSave公司具体实施名为MAESTRO项目（MissouriAgriculturalEnergySavingTeam-ARevolutionaryOpportuni-ty），该项目通过补贴和低息贷款的办法，刺激农场主改造老旧的电机、泵等高能耗设备，从而达到提高能源效率15%以上的目标。具体内容包括：提供免费的技术援助，在评估农场和家庭能源消耗和编制更新改造规划时，农场主将有可能获得高达75%的项目评估费用补贴（评估总额不超过5000美元），和5万美元以下的3%低息贷款。据介绍，该项目开始于2010年7月，共实施3年，目前已经有30个农场受益，每个农场每月节省能源方面的费用为500～600美元。密苏里州政府在商品销售环节一般都要征收7.5%左右的消费税，但对农业机械销售环节实施免税的优惠政策，此举大大鼓励了农场主购买新型的农业机械。同时，州政府还允许农场主根据当年农作物的收成情况，自主确定农业机械的折旧率，以减少收入所得税的支出。
（三）农业机械生产企业不断改进技术，致力于提高燃油经济性和机械使用效率美国约翰迪尔公司（JohnDeere）是目前世界最大的农业机械制造商和世界第二大工程机械制造商，位居世界500强前列。约翰迪尔公司从生产犁耙起步，逐步向大型农业机械领域拓展。产品包括迪尔拖拉机、联合收割机、摘棉机、喷药机、青贮机械、整地机、播种机和农业服务等。约翰迪尔公司非常重视中国市场，1978年援建了黑龙江农垦友谊农场，目前已在中国佳木斯、哈尔滨、天津、宁波等地建立了6家农业机械产品研发、生产和投资公司。约翰迪尔公司为适应美国新的排放标准，十分重视产品的技术创新，平均每天的研发投入超过200万美元。在发动机创新方面的措施有：①研发新型适应生物燃油的发动机，通过生物燃油部分取代化石燃油来减少温室气体排放。目前约翰迪尔公司生产的发动机都能够采用5%的生物柴油+95%的化石燃油。②通过应用新型技术，如装备专利的风扇驱动、冷却系统，提高了燃油效率，降低了动力消耗。约翰迪尔公司新一代的PowerTechPlus发动机相对原来的发动机，能减少2%~7%的燃油消耗。在达到美国联邦尾气排放标准的同时增强了动力性能，并有充足的额外功率储备。8R/8RT型拖拉机是美国内布拉斯加州拖拉机实验室测试过的节油性能最优的农用拖拉机。在新型技术应用方面的措施有：①广泛采取复式作业模式，农业机械一次进地可实现多个作业项目，减少辅助作业时间，从而提高机具效率，能降低燃油消耗和废气排放。如7760型自走式摘棉机能一次完成田间采棉和机载打包，可以实现连续不停顿的田间采棉作业；4930型喷药机改进了药液加注装置，大幅度提高药液装载速度（目前每3min可达4543L），实现高效喷药作业，减少了药液和燃油消耗；1590型免耕条播机可一次完成开沟、排种、施肥、镇压等多道工序，大幅度减少了燃油消耗。②广泛运用全球定位系统（GPS），实施数据采集及田间耕作、播种、施肥、喷农药和收获等作业的精确定位，并自动控制农业机械的运动路径和作业参数，以减少重复作业面积和工序，从而达到提高效率和降低燃油消耗的效果。约翰迪尔公司的大功率拖拉机、联合收割机都安装了GPS和车载智能操作系统，农户可免费获得相关的技术培训和咨询服务。目前美国已有50%以上的农场采用GPS辅助农业生产，有针对性地施肥、灌溉，大大提高了整片土地的生产率。
（四）农业科研院所重视发展低碳农业，大力推广保护性耕作技术美国是世界上最早研究和推广保护性耕作技术的国家。美国在20世纪20~30年代就利用大型机械翻耕大面积农田，一场著名的“黑风暴”从美国干旱地区刮起，席卷2/3的美国大陆，刮走地表层10~50cm厚度的肥沃土壤3.5亿t，冬小麦减产51亿kg。1935年美国成立了土壤保护局，从此开始研究改良传统翻耕耕作方法，探索实行保护性耕作技术。保护性耕作的核心内容是放弃传统深翻或轮耕作业，采用免耕少耕、秸秆覆盖等技术，可以明显减少土壤风蚀，增加雨水积累，从而大大缓解了传统耕作对生态环境破坏的压力。同时，原来农作物从耕种到收获一般需要农业机械7次进地作业，如今只需要3次（播种、植保、收获）就可以了，从而减少了农用燃油的消耗，也实现了农业机械节能减排目的。有报告显示，采用传统耕作方法种植玉米每公顷消耗燃油34.57L，而保护性耕作方法仅需18.6~24.7L。联合国粮农组织称这种耕作法为新的耕作革命。据美国保护性耕作组织近期报道，美国至少有50%的耕地实行各种类型的保护性耕作，其中作物残茬覆盖耕作占53%、免耕占44%。截至2010年年底，美国保护性耕作实施面积达到近3000万hm2，保护性耕作作物种类包括玉米、小麦、大豆等常规作物，以及棉花、蔬菜、马铃薯、番茄等经济作物，主要采用免耕、少耕、垄作免耕等技术模式。为缓解能源紧张以及适应气候变化趋势，美国农业部2011年组织了密苏里州等9个州11个机构的土壤、推广、气候、经济等方面的专家，斥资2000万美元启动美国玉米带作物种植体系研究项目。项目的目标之一就是评估整套作物的生长管理方法对碳、氮和水分布的影响，研究建立实现减少温室气体排放、氮损失的新型生产模式。这些生产模式包括免耕、作物轮作、排水管理、作物覆盖等。
（五）有关行业协会发挥组织协调的优势，积极推动低碳农业技术的推广应用密苏里州农场局（MFB）是一个州级民间性质的农业协会，是美国农业协会（AFB）的一个分支机构。AFB的总部设在华盛顿，负责收集全国各州农业协会提出的意见和建议，在农业税收、环境保护、政府投入等方面代表农户与国会打交道，争取有利的扶持政策。MFB成立于1950年，现有11.2万名会员，其中50%是农民会员，包括玉米、大豆、棉花等种植户和牛羊养殖户。每名会员需缴纳年费32美元。MFB为会员提供4方面的服务：一是代表会员的利益，参与全国性和密苏里州农业政策的评估与制定。二是向会员提供最新的农业技术、农产品价格等信息服务和农业保险。三是通过实施项目，向会员推广普及先进适用的农业技术。四是向年轻农场主提供学习培训机会，使其成长为职业农民。农场局还鼓励农场主之间开展合作互助，共同使用大型农业机械，以提高机具利用效率。在MFB的引导下，密苏里州近20年来保护性耕作发展很快，免少耕面积占全州耕地面积的比例已由过去的20%上升到现在的80%。密苏里州玉米种植者协会（MCGA）成立于1978年，是一个致力于增加玉米生产利润的农民基层组织。其主要职责包括：①参与政府与玉米法案相关的工作；②发展和扩大玉米市场；③收集和玉米生产的相关信息；④与相关组织和产业建立联盟。近年来，协会致力于生物燃料（如玉米乙醇）的研究与市场需求调研，教育农民和消费者增加对乙醇生产等农业产业的了解，向农户推荐统一的种植品种和种植模式，推广使用先进的玉米耕种方法和秸秆处理办法，以保护环境和提高利润。密苏里州大豆协会（MSA）是一个全州范围内的组织，旨在代表密苏里州大豆生产者的利益。通过宣传立法、公共政策措施和全州的教育培训工作来增加密苏里州种植大豆农民的盈利能力，可影响密苏里州大豆生产的公共政策。在低碳农业技术方面，大豆协会致力于解决由大豆生产生物燃油的研究和市场需求调研，通过对农民进行培训和对消费者进行培训，促进基于大豆的生物燃油的应用和发展。参与和促进环境保护工作，帮助农户采用先进的耕作方式（如免耕、秸秆覆盖等），改良农田土壤。
三、对中国发展低碳农业机械化的启示和建议
联合国气候变化框架公约的《京都议定书》自1997年12月签署之后，控制二氧化碳等温室气体排放就成为了一个世界性话题。特别是2009年联合国气候哥本哈根大会的召开，世界对中国的节能减排更加关注。节能减排，不仅是一个关系到农户切身利益的经济问题，还是一个世界关注的政治问题。
（一）启示通过对美国低碳农业机械化技术发展的了解，有两点启示。
1.发展低碳农业机械化，是实现中国节能减排目标的重要举措2009年11月中国政府正式对外宣布控制温室气体排放的行动目标，决定到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%，并将此减排目标将作为约束性指标纳入国民经济和社会发展的中长期规划中。在如此短时间内这样大规模降低二氧化碳排放，需要各行各业的共同努力。中国2010年拥有各类农业机械总动力9.28亿kW，农业生产燃油消耗量3674.91万t，其中柴油3484万t。农业现代化离不开农业机械化。当前中国农业耕种收综合机械化水平为54.5%，还有较大的发展空间，农用燃油的消耗总量还将继续增长，需要用最经济的燃油消耗来达到最高效的农业机械作业。因此，农业机械行业推进节能减排的任务十分艰巨、十分迫切。
2.发展低碳农业机械化，是一项需要统筹推进的系统工程农业机械节能减排体现在农业机械科研、制造、使用、维修、培训和管理等各个环节，需要多个部门的协调配合，加大政策支持力度，综合应用技术、经济、法律等手段，通过行政推动、行业引导、市场拉动等措施，发挥各个市场主体参与农业机械节能减排的积极性和主动性。
（二）建议为推进中国低碳农业机械化发展，建议采取以下措施。
1.密切跟踪国际新能源发展态势，鼓励农户使用清洁的、可再生能源应借鉴美国、欧盟、巴西等国家和地区的生物能源政策，积极推进中国生物能源的产业化进程，尤其重点发展优质木本油料作物和海藻类生物燃油。可通过补贴和税收等政策，降低生物燃油的生产成本和使用成本，鼓励用户购买使用。发挥购机补贴的政策导向作用，适当提高新能源动力机械和装备的补贴力度，在水电、风电、光能充裕地区，大力发展电力农产品加工机械、小型电能植保机械、耕整机械、设施农业装备，建设一批布局合理的电力排灌站。
2.鼓励农业机械生产企业技术创新，不断提高农业机械产品的能源利用效率积极引导科研院所、大专院校和农业机械生产企业等单位，通过科技支撑计划、行业科技计划及地方科研专项等项目，采用先进技术、先进工艺和先进材料，加快研发拥有自主知识产权的农业机械节能减排技术和产品。应用GPS等现代信息手段，努力提高产品使用性能和产品质量，挖掘节能减排潜力，从源头上保证农业机械节能减排效果。从2010年10月1日起，包括拖拉机、联合收割机在内的中国非道路车辆和机械排放标准开始执行进入第二阶段限值，即开始执行国Ⅱ排放标准。中国要健全农业机械节能减排技术法规，强化农业机械设备的能耗检测，加强农业机械推广鉴定管理，切实将国Ⅱ排放标准执行到位。严格《国家支持推广的农业机械产品目录》准入条件，限制高能耗、高污染产品进入目录。
3.大力推广农业机械化节能减排技术，提高资源综合利用水平加强农机农艺结合，制定科学合理、相互适应的农艺标准和机械作业规范。在农作物的耕作、种植、植保、收获以及农产品初加工等环节，积极推广节油、节种、节地、节水、节肥、节药等节约型农业机械化技术和机具。发展基于GPS的精准农业，加快多功能、智能化、经济型机具的推广应用。要全面实施《保护性耕作工程建设规划》和保护性耕作技术推广项目，推广免耕、少耕的现代农业耕作制度，减少机械进地次数，降低能源消耗。争取实施机械化秸秆还田作业补贴，大力推广农作物秸秆综合利用技术，实现秸秆的资源化、能源化、清洁化利用，避免秸秆焚烧现象发生。将农业机械化节能减排技术纳入全国农业机械化教育培训大行动和阳光工程农业机械培训的重要内容，培养懂技术、会操作、善维护的新型农业机械驾驶操作人员。
关键词：机械制造；低碳；制造理论；技术
引言
由于社会快速发展，以往为了发展国家经济，大量开采资源和能源，导致严重破坏能源资源，出现生态环境破坏等问题，现阶段已经具备比较先进的低碳理论，为了健康持续发展国家经济，需要不断研究低碳理论和技术。
1低碳制造理论的基本概述
1.1低碳制造理论技术内涵
从本质上来说，低碳制造技术就是以最大化利用资源以及最小消耗能源为依据的现代制造方式，可以进行低碳生产，并且保证能够达到相互统一保护生态环境和机械生产的作用，实际生产过程中，为了满足以上目标需要在每个生产环节中都采取有效的措施，尤其是生产制造、物流运输、机械生产以及资源利用等阶段，以便于能够达到增加节能减排作用，提高资源利用率。在传统机械制造技术中逐渐发展形成低碳机械制造技术，此外还可以有机结合制造技术、环保观念、降耗技术、节能技术等，建立低碳制造技术，从机械制造方面来说，低碳制造技术具备一定作用，能够在一定程度上优化和改进机械制造技术。经过不断发展和进步，已经具备先进的低碳制造技术，存在更加丰富的内涵，现阶段，主要包括以下几方面低碳制造技术。
1）应用清洁能源技术。
目前，应用清洁能源技术主要有潮汐发电技术、生物质技术、水能技术、沼气能技术、太阳能技术、风能技术等，合理利用上述技术，不但可以降低消耗传统煤炭、石油能源的产量，还能够有效降低排放污染的含量，达到保护生态环境的目的[1]。
2）低碳设计制造技术。
低碳设计制造技术主要基础就是生产流程、制作设计方法、模型设计等，能够涉及很多领域。现阶段，主要包括以下几方面低碳制造技术，低碳制造设计数据库、低碳制造设计优化模型、低碳制造设计标准、低碳制造设计评价基础与流程、低碳制造设计方法和原则。
3）低碳制造技术。
对发展低碳战略方面来说，最关键的就是制造技术，低碳制造技术是面对实际机械生产的。在现阶段低碳制造技术主要有制造过程低碳技术、制造工艺低碳化、车间低碳技术优化等，实际应用低碳制造技术主要就是处理废弃物、循环利用废弃物，处理报废品、废弃以及油污[2]。
1.2低碳机械制造体系
低碳机械制造能够被当做在生产过程和系统资源，释放二氧化碳的浓度比较低。现阶段，使用产品、物流运输、资源利用、生产制造等方面应用低碳机械制造技术。实际生产过程中，依据相关方式来提高利用资源的效率，在生产制造、物流运输进行节能减排，从而达到机械制造目标。低碳机械制造体系包括原材料的开发、生产过程低碳能源和低碳化、低碳设计技术等三方面构成。其中由生态化设计、模块化设计以及轻量化设计构成低碳产品，低碳生产过程由生产管理、加工工艺、加工设备构成，原材料和低碳能源包括能源和原材料[3]。
2机械制造中低碳制造技术的应用
2.1轻量化设计
轻量化设计基本原则实际上就是在具备一定产品使用性能基础上，保证降低产品重量。轻量化设计是集性能、成本、配套设备、总量的一种综合设计优化方案，轻量化设计主要就是能够降低产品加工生产过程中材料的消耗，以便于整体增加利用能源的效率，达到有效控制产品碳排放量的目的。轻量化设计在物流运输工程中降低污染排放以及能源消耗，例如，运输车尾气。德国奥迪公司首先合理应用钢的强度和铝的轻质的特点进行设计，能够降低车身重量，达到降低设计制造的能源消耗，起到保护环境的目的[4]
2.2模块化设计
模块化设计基本原则实际上就是依据不同需求来优化组合功能模块。模块化设计机械产品属于实用的、前沿的一种设计机械产品方式，现阶段，由于不断发展绿色环保、可持续发展，已经在航空航天、机械、军事、电子等领域广泛应用低碳制造技术。模块化设计核心实际上就是依据不同系统功能把系统分为不同步模块，然后优化设计组合不同需求模块，形成不同的产品。机械产品设计的时候会出现一定非功能单元。实际应用生产的时候如果利用相同标准来衡量非功能单元，会在一定程度上浪费能源和资源，极大程度影响产品使用功能。以此衡量优化机械产品的时候应用模块化设计能够保证在正常产品功能前提下，尽可能降低资源浪费和能源浪费。模块化划分机械产品，利用功能模块来制造机械产品，达到降低成本的目的，以便于及时改变低碳制造技术问题[5]。
2.3生态化设计
生态化设计基本原则实际上就是设计生产产品时，应该充分分析资源循环再利用和环境影响的相关问题。现阶段，国内不断发展绿色生态文明，已经广泛应用生态化设计。在设计产品的时候，不可以仅仅考虑片面利益，也应该分析环境影响。在选择设计原材料的时候，应该充分了解、使用绿色环保、可降解、可再生的材料。此外，也要增加利用效率和降低环境污染。生态设计中应该包括废物利用和回收，尽可能重新制造能够被翻新、降解的产品。生态化设计可以降低产品报废、生产以后环境污染问题，具备一定应用价值。
参考文献
[1]刘献礼,陈涛.机械制造中的低碳制造理论与技术[J].哈尔滨理工大学学报,2011,16(1):1-8.
[2]陆明.机械制造中的低碳制造理论与技术应用[J].才智,2011(29):38.
[3]李大涌.机械制造中的低碳制造理论与技术应用[J].黑龙江科技信息,2014(17):41.
[4]王琴,王天宇.机械制造中的低碳制造理论与技术[J].农家科技（下旬刊）,2014(11):228.
关键词：低碳城市，低碳社会，低碳产业，发展模式
一、低碳城市在中国发展的重要意义
随着中国经济的不断发展，城市化的速度越来越快，而低碳城市的理念越来越受到政府的重视，当前世界上一半以上的人口居住在城市里面，而且在未来的数十年里，城市人口会越来越多，而城市的人均能耗是农村地区的四到五倍，根据近几年来环保部门的测试和总结数据，有超过百分之八十的温室气体是从城市里产生的。
快速的发展的城市，也带来了一系列的问题，而这些问题在改革开放几十的年的中国表现得尤为明显，所以，越来越多的专家学者开始考虑这些因素，首先，城市化的快速发展使得城市所消耗的能源越来越多，在这其中，工业生产、房屋建筑和交通是城市耗能的主要增长点。
我们都知道，随着城市化进程的不断推进，重工业不断离开城市中心，迁往农村地区，但是，城市的繁荣仍然使得能源的消耗越来越多，与发达国家的城市能耗相比，中国城市的住宅能耗平均高出国外四到五倍，每平方米建筑用钢比国外用钢多出百分五十左右，而城市机动车数量也在快速增加，每年近千万人从农村转移到城市将导致城市能源消耗总量不断增加。
二、我国低碳城市发展战略模式设计
低碳城市建设的指导思想是：以贯彻落实科学发展观，加快建设资源节约型、环境友好型社会为方针，以低碳经济为发展方向，以实现高效利用、清洁发展为目标．坚持政府推动、规划先行，示范带动、公众参与。重点推进、循序渐进的原则，探索一条符合实际情况的低碳发展之路。低碳城市的建设是人与自然和谐发展的具体体现，是城市化发展的重要内容，是建设绿色生态城市的进一步延伸。
低碳城市的发展需要相应的发展战略和治理模式。其发展战略模式可以用“田”字形来说明，它包含了4个参与主体，即政府、市场、企业及公众。低碳城市的发展战略模式是一个动态的、循环往复和不断完善的过程，是若干子系统的综合体现，其基本着眼点是城市的远期利益。
1 政府
谈到低碳生态技术在城市中的应用，政府有着其独特的作用，制定低碳城市发展规划。建立监管机制政府要通过政策引导等方式解决公共问题，使低碳城市发展战略有效、持续地发挥作用，形成良性的反馈循环。
(1)制定低碳城市发展规划
政府要以最大限度地减少碳排放作为发展规划的原则与标准，并按照“低消耗、低排放、低污染、高收益”的总体要求，立足当前，面向未来，统筹兼顾，综合布局，更好地指导低碳城市规划的设计。具体包含很多内容，如绿色建筑、零排放交通、节能减排等。
(2)政府在低碳城市的建设中起指导和引导的作用
在低碳城市发展战略模式中，政府依托现有的政策体系和手段，同当地的企业和公众合作、相互影响，形成低碳发展的长效机制，通过把政策转换为经济信号．引导企业和公众积极融入低碳城市发展的框架中来。
2 公众
低碳消费公众是城市的主体，也是低碳城市建设的主体核心和使其可持续发展的动力。他们的生活习惯和消费方式将直接决定低碳城市建设的成功与否。作为公众必须：
(1)养成良好的低碳消费方式和消费习惯
低碳消费的实现，离不开低碳消费意识的确立，所以要转变消费观念，深化低碳理念，形成低碳生活方式。公众在生活和工作中所耗用的能量要力尽最低，从而降低碳的排放量，减缓生态环境的恶化，如在选购消费品的时候，要考虑产品本身的能耗和污染性，在追求物美价廉的同时，还要追求节能环保。
(2)参与低碳决策
公众要立志成为低碳生活的践行者，不断提升自己的低碳意识，在自身的权益受到危害时，向消者协会投诉，并且通过网络向消费者协会或者政府提出自己的建议。政府将群众的意见收集整理，在制定决策时参考，并不断地完善与补充决策。使决策更加科学、合理。
3 企业
生产低碳产品企业是连接政府和市场的纽带，在建设低碳城市的过程中，企业的作用是必不可少的――企业是市场的微观主体，政府和市场都要通过企业来实现各自的作用。
(1)加强技术创新
科学技术是第一生产力，企业要从自身发展的长远角度出发，充分认识到提高自主创新能力的重要性和紧迫性，切实加强技术开发和引进技术的消化吸收和创新。低碳经济的发展和低碳城市的建设都离不开
技术的支撑，企业通过产、学、研联合开发，加大投入，建立低碳经济技术支撑体系。在保证企业不断创新和高效发展的同时，形成对外技术输出和装备优势。
(2)生产低碳产品
以市场为主导，以资源为基础，坚持按照经济规律办事。企业要进行深入细致的市场调研，突出特点，把握市场的发展方向，顺应时代潮流，加大产品设计含量，提高产品的附加值；引人工业设计。延展工业设计产业链，构建产品完整生命周期的产业链，促进整个产业集群的升级；通过生产工艺的改造以及先进生产工艺和生产技术的引进，生产高效低碳产品，积极引导低碳消费，满足市场和大众的需求。
三、结语
综上所述，低碳已经成为一种生活理念，而这个理念的基础就是低碳能源系统、低碳技术体系和低碳产业结构，要求建立与低碳发展相适应的生产方式、生活模式和鼓励低碳发展的相关政策、法律体系和市场机制，其核心是技术创新和制度创新。
关键词：机械制造 低碳技术 加工工艺 切削工艺
一、低碳制造理论与技术在机械制造中运用的必要性及具体内容
1、低碳技术的必要性
如今，我国机械制造行业中普遍存在着高排放、污染严重、材料利用率低、耗能高等问题，这直接阻碍了我国机械制造行业的健康发展，与绿色生产的价值理念背道而驰了，与我国提出的有关节能减排放慢的新要求、新标准完全不符合。
随着全球范围内的环保意识不断加强，一系列有关环境保护的协议都相继颁布，其中二氧化碳的排放问题尤为突出。我国也会一个资源贫国，即使有的机械产品原材料含量丰富，但是由于存在开采技术上的限制，提高了制造成本，这就需要合理利用资源，实现资源的最大利用化。低碳技术在机械制造中的大力推广，能实现能耗低、排放低、污染低的目标，这也是经济发展和社会进步的必然趋势。因此，我国的机械制造企业应该结合自身的实际生产情况，努力研发出一套科学完善的低碳技术，以获得最大的利益。
2、低碳技术在机械制造中的具体内容
低碳制造理论与技术渗透到机械制造加工的每一个环节中，主要包括材料利用、制造生产和运输等。在机械产品的每一个制作环节中，都应该严格执行节能、降耗、减排，实现资源的最大利用率，最终符合低碳生产的基本要求。低碳制造基本理论与技术又分成低碳设计、低碳加工、处理废弃物、利用绿色能源等。只要严把每一个关口，才能真正地实现机械制造的低碳生产。
二、在机械制造过程中低碳制造的基本理论与技术
现有的低碳制造中的基本理论与技术要付诸于机械制造的实践中，再通过验证才能证明其的实用性。现总结成以下三个方面：
1、模块化设计
机械制造中，模块化的设计是一种比较前沿、先进的方法，按照机械产品不同的功能能把系统分成多个存在差异的模块，再将这些小的模块渐渐优化，并进行合理的整合搭配，最终就能得到规格和品种都各不相同的产品。如果用一个统一的标准来衡量机械产品每一个结构单元，这就会导致能源和机械资源的大量浪费，对于机械的维护和运行也会造成严重的阻碍。因此，机械工程师应该根据机械产品中的每个结构的不同功能合理地划分成若干个模块，并分配各自的任务和职责，然后再对每一个模块合理正确的评估，全面了解机械制造过程中的资源和能源的消耗情况，并制定相应的控制措施来降低能耗。此外，还要重点审查机械制造中的低碳制造基本理论与技术的实际运用，总结归纳出一些实际经验，为后续的低碳制造理论与技术的打下坚实的基础，及时做好低碳技术的调整和改革。
2、生态化设计
我国在建设生态文明时，提出应当将社会文明、精神文明以及物质文明等三个方面共同建设、和谐发展，因此，大部分的机械制造单位就开始着手于转变机械产品的生产理念，由最初的盲目开拓新的机械制造项目和追求机械生产总值转变成在制造机械产品中，要综合考虑到环境资源的成本，缓解生态环境的压力，注重对生态环境的有利保护，引入先进的低碳制造理论与技术，降低能耗，这样既能提高机械制造的生产成本，又能实现环境友好型社会和科学发展观的目标。在此背景的驱动下，生态化设计的理念就迅速问世，它不但可以满足消费者对机械产品在使用性能方面的要求，还能保护生态环境，使得多方面的利益共同发展。一般来说，在进行机械产品的制造时，难免会有一些废气、废渣和废水等污染物的排放，这种工业“三废”的肆意排放将会严重的破坏生物的多样性和生态平衡。但是，机械产品生态化设计具有能源利用率较高、技术含量高、污染环境少以及经济效益好的特点，这就能在生产中有效地减少了废弃物的排放，并减少了物耗和能耗。在设计机械产品时，要努力发展循环经济，要实现物质的多级利用和循环利用，尽最大可能地减少资源的浪费，以实现环境效益和经济效益的最大化。
3、轻量化设计
轻量化设计包括了对机械产品的重量、成本、性能以及配套的设备等多方面因素的有效控制。它的主要优点就是能够减少资源和原材料在实际的生产过程中的碳排放量，同时还能有效降低机械生产中的物资能耗以及污染物的排放量，并且还能减轻噪声污染，提高了物资的利用率。例如：德国奥迪汽车公司在生产新型汽车过程中，充分采用新工艺、新技术，同时将钢材的强度和铝合金材料的轻质的各自优势结合起来，这样就大大减轻了汽车的自身重量，还能降低汽车的油耗以及尾气的排放，给公司带了十分大的社会效益和经济效益。
三、机械制造中的低碳工艺技术
近几年来，我国的机械制造业发展迅速，大量的不可再生资源被消耗，这就给今后的制造业带了担忧和困扰，为了贯彻可持续科学发展观，机械加工企业就要不断地研发低碳节能的原材料和加工工艺，以达到节能减排、提高资源利用率、减少环境污染、降低生产成本的目标。笔者结合实际生产经验，归纳总结出下述几点低碳加工工艺技术：
1、低碳机床加工工艺
（1）高速复合机床加工工艺
因为当机床在工作时，其进给速度和切削速度都非常快，而且换刀的时间也比较短，这就能同时符合低碳化、精度高以及效率高的基本要求。只需加工一次就可以获取到质量比较高的加工表面，明显地使加工的质量和效率得到大大提高，能符合机械制造中的低投资、大批量和多品种的基本要求。
（2）干加工机床
当机床进行干切削加工时，将会有很多切削热生成，这会直接影响到加工的精度和机床的外形，所以，选择了科学合理的加工手段的机床就可以消除机床的热变形，进而确保机械产品的精确度。其中，对这种类型的机床有着几个要求：第一，在进行机床的结构设计过程中，必须要彻底的热对称，且还需同时配备冷却系统和热循环系统；第二，要使排屑顺畅，在设计机床时，尽可能地使机床呈V字形、倾斜式或轴式，并且在底座的设计时，要充分考虑到铁屑是否能顺利排出；第三，在进行床身的盖板设计时，就能使用双层壁结构能起到隔热的效果。
2、低碳切削加工工艺
（1）高速干切削加工工艺
高速干切削可以使加工速度提高、加工时间缩短，并能将在切削时产生的大部分的热量带走，有助于减少使用切削液。其次，这还可以使机械产品的表面质量和加工精度得到有效提高，减少甚至消除了磨削的现象发生。该切削工艺具有高加工质量、高生产效率以及对环境无污染的优点，有着较大的发展空间，这是未来机床切削工艺的必然发展趋势，逐步推动着低碳工艺的发展。
（2）风冷却切削工艺
把供给的空气经过除湿器将水分除干后，再接着进入到冷却器中，直到温度最终到达零下30℃，最后通过绝热管从封嘴处把冷风传入到切削位置处。该切削工艺能使切削的温度有效地降低，还能使刀具的使用周期和耐磨性有效提升，不仅仅能提高机械产品的表面加工质量，还能实现零排放，对环境的保护十分有利。
（3）优质表面清洁技术
随着机械产品的用途更加广泛，对产品表面的耐磨性提出了愈来愈高的要求，其优质的表面清洁技术应运而生，即自泳涂装。该技术的主要优点是：是一个水分散体系，不含有任何有机溶剂，节约材料、能源，均匀涂膜，有较强的耐腐蚀性等。该工艺属于绿色生产，对环境没有任何污染，目前，它应用得十分广泛，取得了较好的社会效益和经济效益。
（4）先进的刀具技术
要使切削工艺技术能提高，首先就必要提高刀具技术，这就涉及到了刀具的结构和刀具的材料等技术，这能分别提高产品的加工精度和刀具的使用性能，在设计刀具的结构和集合参数过程中，还要充分考虑到在切削过程中对排屑和断屑的基本要求，如今，刀具三维曲面断屑槽研究和设计制造技术比较成熟，可以有效地控制切屑的流动方向和切屑的折断能力。
四、总结
发展低碳经济是全人类的共同愿望，能源问题是21世纪的主要问题，各种能源问题和环境问题的频发不断刺激着人们的神经，让人们深刻地认识到低碳技术的重要性。虽然机械制造行业在我国蓬勃发展，其生产总值不断攀升，但是低碳技术的应用却十分混乱，一方面由于我国监管部门的监管力度不足，另一方面由于我国的整体科技水平低下。因此，我国应加强监管力度和研发力度，确保低碳制造理论与技术能有效地运用到机械制造中。
参考文献：
[1]陆明. 机械制造中的低碳制造理论与技术应用[J]. 才智. 2011（29）.
[2]刘献礼，陈涛. 机械制造中的低碳制造理论与技术[J]. 哈尔滨理工大学学报. 2011（01）.
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[4]王哲. 我国机械制造业发展问题与对策研究[J]. 山东省农业管理干部学院学报. 2009（02）.
[5]李乐心. 我国机械制造业中低碳模式探讨[J]. 现代商贸工业. 2010（17）.
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上海虹桥商务区作为市委、市政府确定的六大重点功能区域之一，是上海创新驱动、转型发展的重要载体。自2006年虹桥综合交通枢纽建设伊始，上海市科委就鼓励先进科学技术在特大型交通枢纽使用，为枢纽建设单位——上海申虹投资发展有限公司（以下简称“上海申虹”）与科研机构牵线搭桥，围绕工程建设和后续运营中的技术难题，开展课题研究和技术攻关，相关科研成果在枢纽建设中得到充分展示和应用。
2010年，虹桥综合交通枢纽投入使用后，上海申虹积极响应市委、市政府关于将虹桥商务区建设成为上海首个低碳实践区的要求，以系统性和前瞻性为特点，深入研究低碳关键技术在虹桥商务区的集成与示范。为此，上海市科委继续支持相关科研工作，紧紧围绕虹桥商务区六大低碳实施工程，牵头组织以低碳能源、低碳建筑等为专题的课题研究工作。经过三年研究实践，虹桥商务区积极探索城市功能区低碳发展的新途径、新举措、新路子，各项先进科学技术已在商务区内获得实践，取得良好的示范效应。
一是推动区域供能关键技术的集成研究和示范。在建的“虹桥商务区核心区（一期）区域供能项目”是分布式供能系统技术在商务区实践应用。经相关研究表明，采用此项技术能源利用效率可由传统供能系统的35%提高到80%左右，核心区一期年节约标煤近4000吨，年减排二氧化碳超1.5万吨。目前南北两个能源中心已基本完成土建工程，进入安装调试设备阶段，建成后将成为国内规模最大的分布式供能项目。同时，虹桥商务区积极与相关科研单位合作，采用信息化手段监控整个商务区能源消耗，今后将运用更先进的数字化技术对商务区能源生产、使用过程进行管理和评估，形成商务区智能能源网应用
示范。
二是推动区域建筑的低碳绿色开发建设。建科院、华东院等多个子课题的研究表明建筑能耗是区域碳排放的主要源头，因此商务区内新建建筑运用了楼宇太阳能一体化应用、水循环系统等科研成果，采取各种节能手段和措施，所有建筑达到国家绿色建筑标准，其中二星级以上绿色建筑占比达95%，三星级绿色建筑占比达50%。例如，2011年投入使用的“虹桥商务区公共事务中心大楼”是商务区首个获颁绿色三星的建筑。年初结构封顶的“虹桥绿谷”东区项目是国内首创整体绿色三星总部街区，全部7幢办公楼均通过绿色建筑评审，大楼的采暖、通风、空气调节和照明总能耗减少六成以上。
三是推动景观绿化、水体利用等低碳环境建设。植物园、市政设计院等单位就商务区高效景观植物配置模式、生态水系修复等课题进行研究，专门选取了种类丰富、固碳能力强的绿化植被，提供给商务区内华翔、天麓等四个大型公园建设参考，并引导企业实施垂直绿化等立体绿化方案，形成公园绿地、滨江绿带和道路绿带等形式多样的绿化系统，从而大大提升二氧化碳吸收能力。商务区新角浦河道示范段应用了“零能耗”生态水系修复技术，使水质达到Ⅳ类标准。
此外，LED绿色照明技术、绿色交通方案、世博能源科技转移等各类科研成果在商务区内都实现了转化运用，获得良好示范效应。这一系列成果以系统性、前瞻性为特点，深入研究低碳关键技术在虹桥商务区的集成与示范，通过虹桥商务区低碳建设为切入口，探索上海发展低碳经济的路径和实施导则，更好促进相关产业发展，对上海“十二五”科技促进转变发展方式和经济结构调整具有重要的现实意义。同时也填补了国内大规模商务建筑群低碳技术集成系统应用的空白，全面加强和提高了低碳建设的社会经济效益，为上海乃至全国低碳发展做出了贡献。（来源：上海市科委）
【关键词】气候变化 低碳 环保
随着世界工业经济高速发展，人口的急剧增多，人类欲望的无限增长，生产和生活得不到节制，世界气候面临越来越严重的问题，已经严重危害到人类的生存环境和健康安全[1]。中国是发展中国家，发展经济必然避免不了环境上的污染，但是实现可持续发展还是需要民族思想意识的提高和个人文化素质的提高。企业和工厂在降低能源消耗和低碳的同时，还要加大力度对环境进行整改、严格遵守法律法规、调节市场需求，进行统一规划，开发和掌握具有自主知识产权的关键能源技术，建立低碳节能环保技术专利资源共享的新条件。
1我国气候现状
中国气候变暖已经造成较为严重的影响，海平面上升，海平面上升势必会影响沿海城市的发展，给城市带来压力，进而影响内陆环境。气候变暖的主要原因是温室气体的大量排放，温室气体不仅仅是CO2，还有CH4，NOX以及其他碳氢化合物。其中，温室气体的主要成分是CO2，约占63%，可以在大气中存在数十年而不被自然分解。
随着中国经济的高速发展，无论天然气、煤炭，还是石油，中国过去20年间的CO2排放速度高于全球平均水平，同期中国的CO2排放量占全球温室气体排放总量的57%左右，约占CO2排放量的75%。石油化工工业作为中国国民经济的支柱产业，生产能源量最大，也是能源消耗量最大的，相应的排放CO2也最多。CO2是主要温室气体，大量温室气体排放导致全球气候变化，严重影响地球环境，引起全人类的关注。
2气候变化呼唤低碳节能环保专利技术共享
2.1低碳节能环保专利技术共享
发展低碳环保经济，不仅要从节能减排开始行动，同时还要加大力度推广新能源的开发利用。低碳节能环保专利是气候变化相关技术转让机制的重要组成部分，为鼓励科技创新，加强技术转让和发展将会是未来气候变化框架公约的有效实施核心理念，联合国气候变化框架公约和京都议定书都有规定技术转让的目的和义务。发明专利及其授权应尊重并体现生态保护的要求。
根据国家知识产权局专利统计数据显示，全球共公开了11万余项低碳环保技术专利申请。其中全球低碳技术专利申请数量激增。太阳能、先进交通工具、建筑和工业节能相关技术领域是申请最多的三个领域。新能源开发利用对传统能源的代替使用将会大量减少对工业化所需要的资本，缓解经济发展中能源短缺的不足和环境污染等所出现的问题[2]。专利技术与生态保护是相辅相成的，二者从根本目标指向上都是满足和服务于人类的利益需求。
2.2出台应对气候变化的相关专利技术政策与条款
据联合国网站消息，《联合国气候变化框架公约》秘书处最新发表新闻公共指出，全球各地城市在该机构设立的“非国家行动方气候行动去”网站上登出所采取的解决气候变化方面的行动达到500项。依靠低碳技术，促进绿色发展，不仅是国际社会的共识，也是我国应提高的行动意识。我国早在1994年制定的《中国21世纪议程》中，指出将应对气候变化，保护气候作为中国可持续发展的优先领域之一。规定碳排放交易条款，应鼓励工业生产使用允许减少温室气体的发放的专利新技术，不符合条件的可以通过碳排放交易获取相关排放许可权限，同时对这类碳排放交易免除税收。衡量技术实力的一方面，更关键的是在低碳方面的核心技术发明专利，专利技术大部分都由国外专利权人所掌控，世界各国还未达成共同减排环保的目标，这即是现在最重要的目标，在减缓全球气候变化的共同目标下，如何将低碳节能环保现有技术和未来新技术的规则，成为发展中国家所关注的焦点，同时尽快缓解全需求气候变暖的关键所在。国际环境条约为环保专利共享计划提供了法律依据。
环境破换型技术的禁止授权条款，专利法应明确规定，如果一项发明伤害到环境方面，就不能被授予专利，排放温室气体超过规定量的标准，不能够及时采取措施弥补，应该取消专利权或拒接授予专利权。同时也应有积极向上的另外一面，鼓励建立气候友好型技术的专利奖励制度，主要可通过低碳环保节能产品开发者的技术入股，专利入股政策，以激励科技创造发明[3]。这种方式能够使发明者获得更大的利益，大幅度提高发明者进行技术创新的积极性，有利于促进气候友好型技术的研发。此外，应出台企业低碳节能环保技术研发与推广的购入地税等政策，是一种有效的经济刺激型专利政策工具。
3结语
低碳环保节能专利技术的共享是缓解大气污染的对策之一，是建设美丽世界的明智之举，是实现经济效益、环境效益、社会效益共赢的有效途径，在世界企业所拥有低碳环保节能技术专利制造者，希望研究更加合理的鼓励制度，研究很可行的分享方案，更好的激励企业、高校等研发、贡献分享新能源，为低碳环保节能出一份力量。低碳节能环保是我国可持续发展的一项长远发展战略，是我国的基本国策。地球的环境正在逐渐恶化，人类生长的家园正在被破坏，人类不能无动于衷，在地球千疮百孔之前我们应该为改善地球环境做出贡献。各国都在采取积极有效的措施改善环境，减少污染，最重要紧迫的就问题就是能源问题，从现在起每个人都从我做起，节约能源，低碳环保，为保护环境贡献一份力量。
参考文献：
[1]徐亚文，童海超.论知识产权法的环境保护义务[J].中国地质大学学报（社会科学版），2012，01（03）：40-44.
【关键词】低碳建筑设计理念技术
中图分类号：TU2 文献标识码：A 文章编号：
对现代建筑设计而言，低碳节能环保是其设计的重要理念之一，随着环保意识的不断加强，人们对建筑设计也提出了更高的要求，这也是建筑行业在可持续发展道路中的必然探索，是建筑行业发展的大势所趋。所以，应该对低碳概念在建筑设计中的作用和地位有一个充分的认识，采取有效的应对方法，从而使人们对低碳生活进行关注、理解及体验。
低碳节能建筑的优势
低碳节能建筑能耗显著降低
据统计，建筑在建造和使用过程中可消耗50％的能源，并产生34％的环境污染物。节能建筑则大大减少了能耗，和既有建筑相比，它的耗能可降低70％~80％，在丹麦、瑞士、瑞典等国家，甚至提出了零能耗、零污染、零排放的建筑理念。
低碳节能建筑产生出新的建筑美学
一般的建筑采用的是商品化的生产技术， 建造过程的标准化、产业化， 造成了大江南北建筑风貌大同小异、干城一面，而节能建筑强调的是突出本地的文化、本地的原材料，尊重本地的自然、本地的气候条件，这样在风格上完全是本地化的，并由此产生了新的建筑美学。节能建筑向大自然的索取最小，这样的建筑，让人在体验新建筑美感的同时，能更好地享受健康舒适的生活。
节能建筑环保理念贯穿始终
传统建筑多是在建造过程或使用过程中，考虑到环境问题，而节能建筑强调的是从原材料的开采、加工、运输、使用，直至建筑物的废弃、拆除的全过程，节能、环保理念贯彻始终，强调建筑要对全人类、对地球负责。
低碳建筑设计理念
1、节能
采用节能的建筑围护结构，减少采暖和空调的使用。根据自然通风的原理设置空调系统，使建筑能够有效地利用夏季的主导风向。最大限度地利用自然的采光通风。如，建筑在立面上的开窗形式，应尽量满足自然采光和通风的要求；同时，设计中要贯穿可持续发展的理论，如使用各种自动遮阳、双层幕墙、可调节建筑外立面的设计等。通过各种手段，既保证有非常现代化的建筑形象，又能够达到比较节能和舒适的目的。建筑要采用适应当地气候条件的平面形式及总体布局。
采光设计的低碳理念
现代建筑要实现低碳化，就需要首先从采光方面进行低碳设计。这就是说，现代建筑应该在自然采光方面做好低碳化设计。一般来说，自然采光设计分为主动式采光设计和被动式采光设计。我国目前的建筑采光设计往往采用的是被动式采光设计，主要是利用白天阳光进行设计，而没有考虑晴天和直射阳光情况，显然是对自然光能的极大浪费。那么，我们就需要改变这种传统的看似高明的采光方式，而是使用主动式采光设计，可以减少人工照明用电，采用镜面反射采光等技术和方法来为建筑进行主动式采光。当然，在进行主动式采光的过程中，应该首先进行认真的评估和设计，不仅要达到节能减排的效果，更要让使用者享受到自然采光照明的良好效果。
通风设计的低碳理念
一般来说，我国用于现代建筑方面的自然通风方式主要有：风压作用通风、热压作用通风和热压与风压的综合作用通风等三种类型。那么，我们在进行低碳设计的时候，应该采取不同的建筑设计使自然通风方式发挥最大效果。我们可以采取单侧通风、穿堂风、烟囱效应及反烟囱效应的多种途径来进行建筑物的通风设计，让自然通风能够在精心的设计之下，实现两种不同的功能。这就是说建筑物的通风应该是健康而舒适的，要符合室内空气质量标准，而且是在任何气候条件下都可以实现。同时，自然通风应该是热舒适通风，能够增加人体散热和减少皮肤出汗引起的不舒适，从而达到降温的效果，还应该考虑到噪音减少的通风目标。
低碳建筑设计技术
1、探索低碳背景下的新型低碳技术
当前，我们对于现代建筑设计的低碳设计，主要是从新型建筑支撑包括结构选型与结构材料选用进行新型技术探索。具体来说，建筑围护结构方面，主要是以低碳经济与技术为基础进行突破，彻底降低空调的冷热负荷，尽量减少因设备空置运转或无效操作引起的能源浪费。比如说，我国浙江宁波就建设了我国第一幢零碳排放节能大楼，其中主要采用了恰当的能源控制技术，主要是利用阳光、地热和雨水等可再生资源来进行自给自足地用电和用水，而且还不会产生任何对环境污染的能源耗费，又能减少建设成本。因此，当前，我国现代建筑应该充分利用好各种自然资源和可再生能源，提高建筑对于能源的使用率。
2、节能建筑常用的低碳技术
（1）太阳能
太阳能在建筑上的应用分为两大分支：光伏发电和太阳能热水系统。前者是利用半导体界面将光能直接转变为电能的一种新技术。可以与建筑一体化设计，将光伏电池板作为建筑元素与楼顶、墙面、阳台和窗户有机的结合。国内，除了成都、重庆等几个光照率较低的地区，其他区域光伏发电都可以实现规模化应用；后者是光热直接利用，现在的主要利用方式是太阳能热水器。
（2）风能
传统的建筑设计，室内是密闭的，对空调有依赖性。节能建筑则是充分利用自然风，让房间清新如田野。节能建筑的自然通风存在着两种形式：一种是完全靠自然风的流动来调节室内空气流动，保持空气的清新度；另一种是借助无动力屋顶通风设备来调节风流和风速。后一种利用形式中无动力通风设备不需要维修，能长期的保持良好的工作状态。由于没有使用马达动力，因此实现了免电力免成本运转，工作时基本上没有噪音。除了自然通风外，节能建筑还可以利用楼宇小风电来实现节能，该技术已在上海等地的高层建筑中试用。其原理相当于安装了小型风电机。
采用主动式与被动式低碳建筑设计相结合的模式
在低碳建设设计阶段，我们应该优化组合各种建筑节能技术和产品，建筑立面选择素混凝土，水泥就地取材和搅拌成混凝土品，提倡种植屋面，实现“低碳建筑”减少二氧化碳排放的要求。这就是所谓的主动低碳建筑设计。那么，我们还可以进行被动式低碳建筑设计。这就是说要充分利用各种新能源与新材料，使用中空玻璃或保温屋面来提高能源利用的效率，从而为人们的居住环境提供一个保护环境、节约能源和减排二氧化碳的健康环境。
总结
现代建筑设计离不开低碳节能设计理念，低碳节能理念也是贯穿于建筑设计的整个环节中，对建筑设计的方方面面都有所涉及，因此，在进行设计时，应该从资源再利用及节能降耗等方面综合进行设计，全面的考虑建筑的低碳节能设计问题，让人民充分的认识到低碳节能理念的真正意义，从而提高对低碳节能理念的理解和关注，最终为人们创造出一个良好的低碳节能生活氛围。
参考文献
[1]夏云。《生态与可持续建筑》，中国建筑工业出版社，2001 年。
[2]李启明，欧晓星。低碳建筑概念及其发展分析.建筑经济，2010（2）：41-43
关键词：低碳节能；建筑设计；方法技术
引言
2009年“哥本哈根世界气候大会”制定了2012-2020年的全球减排路线图，世界各国更加高度重视对发展经济与保护环境的可持续发展关系。建筑行业作为影响环境的重要因素，对全球碳排放量控制起到至关重要的作用。有资料表明：建筑行业每年能耗占全球总能耗的40%。根据对我国建设发展现状调查分析，单位建筑面积能耗是发达国家的2-3倍，而高能耗建筑在既有建筑中的比例甚至高达95%。目前，低碳节能建筑已成为世界建筑设计思潮的重要组成部分和发展方向，也必将成为中国建筑业健康发展的必然趋势。
一、 新旧两版绿色建筑评价国家标准的调整
对比住房城乡建设部2014年2015年实施的新版《绿色建筑评价标准》（GB/T50378-2014）和原《绿色建筑评价标准》（GB/T50378-2006），主要调整重点如下：1）新标准由原标准的部分适用建筑类型进一步扩展至民用建筑各主要类型，评价对象范围得到扩展；2）新标准将评价分为设计评价和运行评价，并在运行评价中增加了“施工管理”、“运营管理”，使得评价阶段更加明确；3）在评价指标体系指标大类方面增加了“施工管理”，更好地实现对建筑全生命期的覆盖，评价方法更加科学合理，以及评价指标体系更加完善等多个方面。
各地方为配合国家新标准的顺利实施，相继出台了相关的执行细则和管理办法，并明确对建设高星级绿色建筑的支持政策以及财政奖励补助政策等，以大力引导各地绿色建筑建设向高水平方向发展。
二、 低碳节能理念与建筑设计技术的关系
我国绿色建筑发展和评价的核心，是要求在建筑全寿命周期内最大限度的节能、节地、节水、节材和保护环境（即“四节一环保”），同时满足建筑功能的要求。现阶段我国低碳建筑设计的研究领域主要包括四个方面：一是建筑低碳材料应用；二是建筑节能技术研发；三是建筑全周期管理；四是既有建筑改造。
2.1低碳建材
低碳建材是指可用于降低建筑物能耗的建筑材料。与传统建材相比，它们具有低能耗、低排放、低污染等特点，尤以可再循环材料为最佳。主要包括：钢材、铝合金、高性能混凝土、生态纳米乌金石、以及一些有色金属等。
目前，我国建筑材料的年消耗量占全国各种材料消耗量的比重很大，如水泥和玻璃的70%、木材的40%、钢材的25%。广泛使用低碳建材可以很大程度缓解工业产业的二氧化碳排放量。新型低碳建筑材料和产品的推广与应用，必将成为建材业乃至建筑业未来的发展趋势。
2.2建筑节能
据相关资料统计，建筑运行过程能耗约占整个建筑生命期能耗的75%-85%，其中暖通空调的能耗约占建筑运行过程能耗的65%，而且伴随着人们对建筑环境舒适度要求的不断提高，该方面的能耗势必增大。因此，实现建筑节能的重要环节是有效的降低暖通空调的能耗。
可以通过如增大建筑体量、简化建筑体型、增加建筑层数、组合建筑体型等具体设计策略，优化控制建筑体型系数。通过多种复合节能墙体、新型幕墙结构、节能屋面（如保湿屋面、种植屋面、蓄水屋面、通风屋面等）、以及高效节能的楼地面等建筑构造，改善建筑围护结构的节能效果。通过采用国标能效等级标准、综合部分负荷性能系数、蒸发冷却技术等技术手段，提高建筑暖通空调节能实效。
2.3全周期管理
从能源与环境的角度，建筑全生命周期是指从建筑材料与构件的生产和制作、建筑施工、运行维护、直到建筑拆除（建筑垃圾的再利用）的完整过程。
在建筑全生命周期管理中，可以通过建筑信息模型（Building Information Modeling，简称BIM）技术可以实现集成管理。BIM技术可以为设计者、承造商、业主、管理者之间搭建可视化的沟通平台，提供实时准确工程项目信息。它不仅可在建造前期对各专业进行碰撞实验，便于协调优化完善方案；还可以模拟实际施工，从而来确定合理的施工方案；还可以最大限度实现建造成本控制；在后期运营阶段可以模拟日常紧急情况以及运行成本控制等。
2.4既有建筑改造
按照《民用建筑设计通则》的规定，一般性建筑的耐久年限为50年到100年。然而，现实生活中却与之有相当大的距离。有专家学者指出：“我国是每年新建建筑量最大的国家，却只能持续25-30年。”相较之下，英国建筑的平均寿命达到132年，美国是74年。对既有建筑改造是合理延长建筑使用寿命的有效办法，可以避免大量社会资源的浪费和对自然环境的破坏。
数据显示，我国目前有超过400亿平方米的既有建筑，其中绝大多数属于高能耗建筑，迫切需要进行节能改造。
结语
从低碳经济模式到低碳生活理念，从低碳城市建设到低碳建筑设计，社会大众的环保意识和能源节约意识也逐渐上升到了一个新的高度。随着低碳建筑研究的不断深入，新的设计手法、建筑材料和施工工艺的日益丰富。不管是从宏观方面分析，还是充微观层次分析，都要求决策者和设计者必须将低碳节能理念融入到建筑设计创作中，进而进一步推动我国绿色建筑和生态文明建设的健康发展。
参考文献：
[1]刘扶英.绿色建筑设计策略[M].北京：中国建筑工业出版社，2013
[2]全国干部培训教材编审指导委员会.生态文明建设与可持续发展[M].北京：人民出版社：党建读物出版社，2013
关键词：探矿工程技术；低碳经济；可持续发展
中图分类号： F407 文献标识码： A 文章编号：
前言
发展低碳经济的根本途径之一就是通过技术创新、开发新能源、转变产业结构等来最大程度的减少温室气体的排放。随着科技的进步，太阳能、核能、生物能源在不断的扩大应用的范围。所以在新时期要加大提高探矿工程的技术，减少在探矿过程中对生态环境造成的破坏，大力提倡低碳经济。
我国在矿产资源消耗中发展低碳经济的挑战
目前我国经济发展正处于能源需求快速增长的阶段，经济的主要推动力就是依赖资源的消耗，怎么样保证经济的发展过程中不以破坏生态环境为代价，是一个很重要而且需要亟待要解决的问题。我国煤炭资源相对丰富，先天性的资源条件决定了我国能源结构以煤炭为主，而煤炭燃烧产生的二氧化碳是其他矿产资源燃烧产生的将近一倍。作为发展中国家，我国现在矿产资源的开采技术水平比发达国家还有很大的差距，发达国家的经验告诉我们，先污染后治理的成本要比在发展中保护环境的成本要多很多倍，其实我国经济虽然在蓬勃的发展，但是去掉环境污染的代价，可能损失的不是一个小数目，每年我国产业结构调整向低碳经济转变的代价都要花费300亿左右，是个很巨大的支出。因此，在我国发展低碳经济还有很长一段时间的路要走，国家要加强能源部门的调控，主动为发展低碳经济保驾护航。
二、探矿工程技术与低碳经济的关系
到目前为止，探矿工程技术仍然是唯一能从地下取出实物岩矿样品的勘查技术方法，其与低碳生活的关系，首先表现在通过钻探的方法，寻找除煤炭、石油、天然气等传统能源以外的新型洁净能源，如核能、地热能等，这些新能源的开发利用从2个方面有利于低碳经济发展，一是部分替代了传统能源为经济社会发展直接提供动力源泉(如核能、地热能)，二是这些新能源在使用过程中基本不会产生环境污染，有利于环境保护；
探矿工程技术直接服务于低碳经济，这是该项技术服务领域不断扩大的一个重要方面，碳储存井的钻凿及封存、矿井瓦斯抽采、地热能的勘探开发利用等；
探矿工程技术本身的发展，技术水平的提高以及新技术的应用有利于资源勘探开发效率的提高及环境保护。发展低碳经济离不开碳汇和碳储等技术手段。
三、探矿工程技术与碳储
碳储存或者固碳是一种用于对捕获的二氧化碳进行安全储存的技术，防止其再泄露到大气中。地质固碳是在碳捕获后，把其储存在地下深层的地质结构中。用于碳储存的大多数地质结构是深的盐井或者枯竭的石油和天然气储层。碳储存好的地质结构需要上面覆盖无孔岩石层的多孔岩石层。压缩后的二氧化碳通过钻探到岩层的深井注入岩层中。在地下800～1000 m的深度以及高压下，二氧化碳就变成液态，因此其可以在多孔岩石层中流动。在其流动过程中，因受浮力影响，趋向于向上流动，这样在多孔岩石层上覆盖的无孔岩石层对这些碳储存起着非常重要的作用。
用于碳储存的另一个地质结构是煤层。煤层可以吸收二氧化碳，使其免于排放到大气中。深的盐层也可用于碳储存。盐层是富含盐水的多孔岩石层，它们含有的矿物质可与注入的二氧化碳发生反应，形成固态碳酸盐，以此来储存二氧化碳。
碳储存要求钻掘碳储存井，需要钻探技术作为支撑。矿井瓦斯抽采不但避免了储存于煤层中的甲烷气体直接排人大气中，而且可以变废为宝。煤矿瓦斯抽排井是以钻井方法在煤矿地面和井下工作场所之间建造的一种用于输送井下抽采的瓦斯，并集中回收利用的特殊工程通道。近年来煤矿瓦斯抽排井在煤矿安全生产中得到越来越广泛的应用，目前瓦斯抽排井的钻孔直径一般为600～1200 nllll，钻孔深度在300～1000 m不等。
四、发展新型的低碳产业链措施
（一）立法机关和政府机关要加强低碳环境方面的法治建设
一个好的政策，有时候需要法律予以规范和保证，有法可依是法治国家建设的前提，因此，立法机关要注重环境方面的立法，对那些环境污染严重，温室气体排放过高的企业予以整顿。从法律制度上推动低碳经济产业链的发展。
（二）大力发展藻类产业
藻类是二氧化碳的天敌，对二氧化碳消耗最快。藻类作为一种浮游植物，每100ml的藻液要消耗18g左右的二氧化碳，二氧化碳在被藻类液吸收后，在光合作用下，转变为藻类的细胞壁，因此，我们要大力发展经济藻类和能源藻类，把二氧化碳变废为宝。
（三）相关的部门要加大工业的设计
工业设计是一个文化创意产业，现代社会好多绿色产业和生产业都是来自工业设计，因此，国家要重视工业设计，大力的发展高科技产业，重视产业结构的调整和升级，淘汰那些旧的落后的能源消耗技术，开发新的节约型能源消耗技术，与此同时还要减少对矿产资源的消耗，建设资源节约型与环境友好型的社会。
五、探矿工程技术与能源勘探
目前我国能源供需矛盾日渐突出，能源供不应求的情况时有发生，能源自给率已下降到93％左右。近几年石油对外依存度更是超过了50％ 。弥补能源缺口，一是靠勘探开发新油田、新气田及新煤矿；二是在老能源基地深部及周围勘探寻找新的能源储量，并提高开采技术水平，提高现有能源基地产量。传统的煤炭、石油、天然气三大能源都需用到钻探方法进行勘探。
但是传统矿物能源都是不可再生的，总有一天会枯竭。因此，不断寻找新能源并扩大其应用范围才是根本的解决办法。在众多勘探技术方法中，钻探技术仍然是唯一能从地下取出实物岩矿样品的勘查技术方法 。水力发电坝址的工程地质勘查需要钻探工程技术的支持；在水电站的建设过程中也涉及大量的岩土钻掘工程量。
地热能作为一种可再生的新能源，除了少数可直接利用的地表温泉外，多数需要大量的钻探工作量进行勘探开发。以河南省为例，其地热资源热储面积占全省国土面积的25．2％ ，已探明的经济型地热资源总量折合1．15 X 10mt标准煤 。已钻凿的地热井数有73口，井深在1000～3000 m之间。河南省地热资源主要用于生活、温泉洗浴、房产开发、酒店及休闲娱乐等方面，截止2010年，全省地热资源开采量为67364．63万IN ／a。干热岩热能的勘探开发是钻探技术重要服务领域，干热岩储存热能的开发利用主要用于发电，其基本原理是通过深井将高压水注入地下2000～6000m的岩石，使其渗透进入岩层缝隙并吸收地热能量；再通过另一个深井(相距200～600 m左右)将岩石裂隙中的高温水、气提取到地面；取出的水、气温度可达150～200 qC，通过热交换及地面循环装置用于发电；冷却后的水再次通过高压泵注入地下热交换系统循环使用。
结束语
提高探矿工程技术不是一朝一夕的事情，需要各个方面的共同努力，作为社会中的一份子，我们都要为发展低碳经济做点力所能及的事情，因为它关系到我们未来的生活，同时也是新时期建设和谐社会的需要。
参考文献：
[1] 张金昌.探矿工程技术与低碳经济[J].探矿工程-岩土钻掘工程,2010(12).
[2] 叶建良,王达.重新构建探矿工程技术管理体系迎接新世纪的到来[J].探矿工程,2000(1).
