本项目的背景概述
生物质复合材料墙体模块系列是格物创道发明公司生态环保住宅项目组在研究发明高水准生态环保住宅时,所定向发明的一种原创性生物质复合材料墙体模块。
为了确保我们所研究发明的模块化智能型生态住宅达到所确立的预期目标,我们要求所选用的墙体部分必须满足自己预先所确定的十项必备特征:
- 符合可持续发展的整体理念,生产加工过程中不对土地等不可在生资源构成破坏和浪费,所用的主要材料均可再生。
- 墙体在使用过程中不会挥发对人体有害的污染性气体,不产生辐射,对居住者的健康没有可以检测到的负面影响。
- 设计结构巧妙、科学,最好是借鉴自然界一些生物的优化结构(即符合仿生学的原理·自然界的一些的结构,在数亿年的进化过程中,不断进行优化所形成的结构,自然有其精妙之处)。
- 强度高、韧性好,抗震性能突出(抗震性能优于现有的各种墙体结构),墙体之间的连接结构巧妙、牢固。
- 具有较强的防水防火性能。
- 抗老化性能突出,自然状态下使用寿命至少在100年以上。
- 节能效果突出,在加工过程中消耗的能量要足够小,而在使用过程中,保温性能优良,至少比现有的常规墙材料节能量提高一倍。
- 生产材料来源广泛,不会因材料的短缺而受制约,且制造成本相对较低,至少不高于现有墙体模块的平均水平。
- 安装和拆卸均容易实现,施工效率高、施工成本低,能锯、可钉,施工手段多样,可加工造型性强,易于实现特殊设计的艺术造型,且采用干法施工,几乎不受季节的影响。
- 模块本省可以重复利用,并可以再生利用(废旧的墙体模块破碎后,可通过相近的加工工艺重新加工成墙体模块),碎片混入土壤后易于自然降解,不会对土地构成污染。
我们按照这个标准,查遍的全世界的现有各种墙体材料的资料和相关信息,同时也检索了包括中国专利文献在内的美、德、俄(苏)、英、法、日等技术创新大国的相关专利文献,居然没有一种现有的墙体材料和技术解决方案(专利说明书描述的方案)能够完全满足我们的要求,没有一种墙体材料和技术适用于我们的模块化生态环保住宅!
为了确保我们所研发的生态住宅真正能够达到所确立的目标,我们在生态住宅研发小组内部又设立了一个复合材料墙体模块研发小组,定向研究发明符合我们所确立的十大特征的墙体模块,历经两年时间的研发和反复试制,终于发明成功了一种全部符合预先要求,甚至某些特征超出了我们原定参数的生物质复合材料墙体模块系列。
这种复合材料墙体模块选用生物质材料,设计为独特的仿生结构,外壳为致密的生物质复合材料内外板块,主要起支撑、防护和隔离作用,内瓤为疏松的复合材料芯瓤,主要起保温、隔(吸)音等作用,在内外两个板块之间根据模块用途的不同设置有若干个加强筋板及复合材料支撑机构,本发明具有整体结构强度高,重量轻,隔音效果好,抗震性能优良,造价相对低廉、易于安装、环保性能优良等诸多现有墙体模块难以企及的竞争优势。本发明项目研发成功后,我们随即开始在国内外寻找合适的合作伙伴来共同开发这项高技术含量的新型墙体模块系列。
广东某成套设备开发生产公司(在未争得该合作方的书面许可前,暂不公开),是一家中港合资的成套设备设计制造企业,占地面积约22亩,建筑面积约2万平方米,输送机械的年产值数千万元,曾为包括海尔、伊莱克斯、三菱等国际著名企业提供成套生产设备的设计、制造安装调试。是国内最为杰出的生产流水线加工制造企业之一。该公司的董事长林先生是一位具有开拓精神、创新意识突出的企业家,在领导企业不断对原有产品进行创新的同时,一直希望与有创新实力的研发机构合作研发一种具有自主知识产权、市场前景广阔的成套加工设备,通过国家知识产权局林先生的介绍和积极筹划,双方很快就格物创道发明公司所发明的生物质复合材料墙体模块新发明的生自动化生产流水线的合作研发达成了合作协议,并签订了正式的合作开发合同书。
产品优化解决方案的设计规划
双方经过反复的磋商,最终制定出了一个能够充分发挥双方优势的共赢方案:双方在设备的研发方面精诚合作,林总所领导的生产开发企业,抽调有设计开发经验的工程技术成员成立一个专项技术开发指挥部,负责该生态线的各个工序流程的设计与设备加工与安装调试,同时筹集充足的资金,用于该成套生产设备的加工、试制与调试。
而格物创道发明公司则成立一个以首席发明家孔维铭领导的特别项目部,集中公司的相关发明家技术人员、材料、建筑方面的工程师以及来自大学和研究机构的高级技术创新顾问,成立一个突击小组,利用北京大学相关实验室的实验条件,进一步对各关键环节的数据参数进行优化和具体量化,并确定的优化的材料配比关系和优化的工艺流程,通过计算模拟仿真,进一步确定相关的参数数据,为设备的实验加工提供科学的指导和创新支持。同时利用地处北京和北京大学科技园的地缘优势及创新环境优势,积极申报国家的技术创新计划,和国家级重点新产品,争取在设备开发成功后,尽早得到国家有关部门的肯定和大力支持,进而使我们的相关工艺和家技术参数成为生物质墙体模块加工生产的标准。
在该自动生产下开发成功后,双方将共享该技术创新成果,进一步深化合作关系,展开更为广泛的多角度、多层面合作,一方面共同开拓该成套生产设备国内外市场,另一方面,组织发明创新人员不断对该成套生产设备进行优化、改进,开发系列化生产设备,和相关产品的加工设备,使双广合作的生产加工厂机构发展成为国际级的生物质墙体模块系列产品的生产与输出中心!
项目目前进展及前景展望
在北京发明机构方面,本生物质生态环保墙体模块系列的模块结构和材料配比关系,已经通过在北大有关试验室进行的反复试验,取得了第一手的试验数据和相关参数,经过模拟实验获得了预期的成功。
相关的生产的加工流程已经得到优化和确定,目前正在进行流程的细化和非标部件的设计。
在广东生产工厂方面,正在同步进行着已确定工序的相关机构设计、现有设备的选型与非标部件的设计开发。
预计年底该生产设备即有望开发成功,06年年初即可去全面投入推广应用。
该生物质复合材料墙体模块开发成功,将改变目前墙体的生产模式,将会为墙体模块的大规划加工和建筑施工模式带来一次根本性的变革!
依托这种生物质复合材料墙体模块和相关附件(支撑柱、连接器等)可以建造出呈晶格状连接固定的各种类型的房屋,从根本上优化了墙体的生产模式和房屋的建造模式,在将房屋建筑性能大幅度提高的同时,使建造和维修成本得到抑制乃至持续降低。
初步推算,这种生物质复合材料墙体模块的自动化生产设备,可在全球市场销售1000套以上,形成总计超过80亿元的市场需求规模。而这种生物质复合材料墙体模块系列产品更将形成年需求量超过200亿的市场规模。目前已有包括法国、俄罗斯、印度、加拿大、巴基斯坦、南非、西班牙、尼日利亚、泰国等十余国家的潜在客户对该生物质复合材料墙体加工模块技术及加工设备产生的浓厚的兴趣,并提出了购买相关技术、引进成套生产设备的意向要求。
该项目的成功合作,必将开创我国制造型企业与专业化创造型发明机构合作创新的新局面,成为一个强强合作的典范,并为我国中小企业的技术创新探索出一套成功的新模式!
格物创道发明公司发明部 |