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【新闻晚报】提前探访工博会高校展区 领略科技魅力

来源:新闻晚报   时间:2011-10-25  浏览:

  “天宫一号”的翅膀由什么材料制成?城市如果遭遇史无前例的电力 “完全大瘫痪”该怎么办?地震时怎样的建筑结构最能抗震减震……在昨天举行的2011中国工博会高校展区新闻发布会上,众多最新的工业技术项目让人眼前一亮,仿佛见到了未来城市的“五脏六腑”以及运作机能,它们都将出现在11月1日开幕的2011中国国际工业博览会上。

  ■高楼抗震
  “绑石膏”抗震减震
  同济大学土木工程学院李国强教授团队自主研发的“屈曲约束支撑建筑系列减震产品”可以起到这样的作用,它可以像“绑石膏”、“泄洪湖”一样产生抗震减震的作用。
  “屈曲约束支撑建筑系列减震产品”听起来很拗口,看起来则是一根柱状的建筑构件,外壳是钢材做的方形套筒,里面则填充着混凝土或砂浆。课题组孙飞飞老师用两个比方来形象说明它的特点和功能:“就好比人骨折了,在外面绑上石膏后,受伤部位就固定不易弯折一样,在支撑构件外面加上钢套筒这一保护装置后,相比普通构件它就不容易弯曲变形,从而具有很好的抗震工作性能。 ”
  将它比作“泄洪湖”,则是因为它具有耗能减震的强大功效。地震发生时,地震输入给高楼的大部分能量就好像“泄洪”一样被转移到这类支撑构件身上。这样一来,剩余能量对高楼造成的破坏就会大大减轻,从而保护了建筑的主体结构免受损伤。据介绍,自1995年神户地震后,屈曲约束支撑产品开始在日本被大量使用。同济大学率先研发的这一完全国产化系列产品,打破了进口产品在国内市场的垄断,可与世界最先进的日本同类产品媲美,某些产品的性能指标甚至还更为优良,但价格却不及境外产品的一半,而且供货周期缩短。
      ■铁刨花
  废水可被抽取毒性
  一筐筐填料,看上去就像是装满了铁刨花制成的“沙琪玛”,摆放在工业废水处理池中,一股股浑浊的水流经入水口进入池中,出来的水流看上去却清亮得多……同济大学城市污染控制国家工程中心马鲁铭教授自主发明的“以催化还原方法改善工业废水新技术”具有神奇的“变废为宝”功能,可以解决水体富营养化问题。
  马教授解释,以废铁屑为核心的催化还原技术,就是将铁刨花与少量的铜混合在一起,放入工业废水中,铁就会被“氧化”、被腐蚀,由此,它就能“还原”废水中的毒害有机物,也就是说,将这些毒害有机物转化成低毒害或无毒性的物质。此外,铁刨花还能在污水中同步脱氮除磷,从而解决水体富营养化问题,可谓“一举两得”。
  “工业废水水量大,成份复杂,含有大量难降解物质和毒害性污染物,对人的危害极大,如果直接采用传统生物处理方法,不仅费用高,而且很难达到良好效果。 ”马教授介绍说,“而催化还原方法每天可以处理数万吨规模的污水,铁刨花来源广泛,以废治废,运行费用低,净水效果好,正好可以弥补生物法的局限性。 ”他补充说:“工业园区废水成份十分复杂,我们这套技术并不能包治百病,而是要针对园区污水的具体情况来对症下药。 ”
  据介绍,这一技术已成功应用于上海、江苏等化工园区的废水处理,取得了可观的经济效益。其中,在上海一工业区污水处理厂迄今已运行四年多时间,实际监测显示,化学耗氧量、毒害有机物、氮磷均有大幅下降,远优于预期效果,每年为企业节省了数百万元的运行支出。最近,课题组正受邀为绍兴一工业园区污水处理进行中试。
  ■耐火保温墙、隔热透亮屋顶
  绿色建筑降耗50%
  可神奇变色的窗户,嵌有耐火、保温材料的外墙,隔热而透亮的屋顶……这是同济大学物理系吴广明教授团队历时十多年潜心自主研究而取得的科研成果,它可以很好地实现窗、墙、顶综合节能,降耗可达50%以上。据介绍,建筑能耗现已占到社会总能耗的27.6%,预计将超过33%。在建筑能耗中,窗户、墙体、屋顶的能耗各占其中的33%、30%、22%,占到了不小的比例。
  细细观赏,这幢绿色小屋的窗户、墙壁、屋顶都有其特别之处。首先,看这扇可变色的节能型“灵巧窗”:其双层玻璃的外层玻璃内面涂有一层自主研发的气致变色纳米薄膜,充入少量氢气,外层玻璃即变为蓝色,从而在夏季屏蔽太阳光,将热辐射阻隔在外。冬天,只要停止充入氢气,蓝色窗又会退色,重归本来面目,从而让阳光“长驱直入”。这种灵巧的节能窗尤其适用于夏热冬冷的长江流域地区。
  再来看这面既保温、又耐火的外墙,在水泥墙体中内嵌有拥有完全自主知识产权的耐火、隔热的轻质保温材料——“纳米多孔气凝胶”。气凝胶不仅具有优良的保温隔热性能,大大降低墙体能耗,而且耐火、抗高温,不易燃烧,从而可确保建筑的安全性。

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