海军建筑师协会的历史背景和演变

海军建筑师和海洋工程师学会(SNAME)成立于1893年,最初专注于在快速工业化时代改进船舶设计和建造技术,在过去130年里,该组织从一个主要关注安全高效的船舶性能的技术社会发展成为对环境负责的海洋工程的关键倡导者,这一转变反映了更广泛的行业转变,从将可持续性视为监管负担,到承认其为竞争优势和长期生存的必要.

国家海洋工程体系的早期工作集中在船体形态优化、螺旋桨效率和结构完整性上,所有这些都间接地促进了燃料节约和排放的减少。 到了20世纪70年代,随着人们对海洋污染的认识的不断提高,社会开始通过其技术委员会和研究方案明确解决环境问题。 如今,可持续性几乎被编织在从出版物到专业发展的任务的每一个方面。

推动可持续海洋做法的核心倡议

研究和发展资金

国家海洋工程体系为直接支持绿色航运技术的研究提供了大量资源。 社会技术与研究计划(T&R)赞助了氢、氨和甲醇等替代燃料项目;混合动力和全电动力船舶的先进电池系统;以及能够提高船体设计效率的计算流体动力学工具。 比如,“绿色船舶设计”计划已经制定了与2008年基线相比碳密度降低40%的设计指南,与国际海事组织(IMO)的目标保持一致。

减排标准和指南

国家海洋工程体系影响的基石是它在制定自愿技术标准方面的作用,这些标准往往成为事实上的行业规范。 通过环境工程小组等委员会,社会公布了废气清洁系统、压载水处理和水下辐射噪声管理的建议做法。 这些标准帮助造船厂、运营商和监管者导航复杂的合规环境。 国家海洋工程体系设计能源有效船舶指南[(2020年出版)为权衡重量、速度和燃料消耗之间的权衡提供了一个框架。

教育和劳动力发展

国家海洋工程公司为下一代海军建筑师配备了可持续性专业知识投入了大量资金,其年度 海洋环境研讨会吸引了全世界数百名专业人士,社会还开设了关于海洋结构生命周期评估、绿色改造以及脱碳经济学的在线课程。 通过 学生领导委员会[,国家海洋工程公司开展了以零排放船只为重点的设计竞赛,培养大学生的创新。自2015年以来,200多个学生团队参加了这一竞赛,产生了后来影响商业项目的概念。

对工业做法的切实影响

海洋部门都可以看到SNAME工作的连锁效应。 散装货船、集装箱船和近海辅助船现在通常都包含通过社会主导的研究开创的设计特征。

混合式和电推进式

最直接的结果之一是混合推进系统加速。 早期的SNAME资助的研究表明,柴油-电力混合动力由于其可变载荷特征,可以将港口拖轮和渡轮的燃料消耗减少15-25%。 这些数据说服了Crowley Maritary等运营商改造拖船队。 今天,60%以上的新建拖船订单包括某种形式的混合动力驱动,这一趋势可直接追溯到2010年开始传播的SNAME技术证据。

船舶制造中的可持续材料

国家海洋工程体系的可持续材料准则鼓励造船厂采用低碳钢、生物复合物内部和生态友好型防污涂层。 社会与分类协会(如劳埃德注册公司、DNV)合作,为回收金属制定认证协议。 结果,现代重工业公司和三星重工业公司等亚洲主要造船商现在向客户提供生命周期碳报告,其中包括材料来源数据,这种做法在十年前是罕见的。

业务效率的提高

通过其船舶设计与amp;优化委员会,SNAME推广了先进的天气路径和裁剪优化算法。 这些工具现在嵌入了StormGeo和Wärtsilä等公司的桥梁软件中,帮助船只在不改变硬件的情况下将燃料燃烧减少3-8 % 。 社会发表的显示现实世界储蓄的案例研究说服了几条集装箱线路在车队中采用这些做法。

扩大影响的战略协作

国家海洋体系很少孤立运作,其效力来自与管理机构、研究机构和行业联盟的伙伴关系,社会是国际海事组织(海事组织)[的技术顾问,就减少温室气体的途径提供专家投入,还与世界航运理事会[和清货工作组合作,使工业目标与业务现实相一致。

在国家一级,SNAME与美国能源部国家可再生能源实验室合作研究海上风对船氢供应链,这一伙伴关系产生了一份可行性研究报告( SNAME-NREL氢可行性研究,2021),现在联邦海事政策提案中引用了这份报告,同样,与密歇根大学海洋可再生能源实验室联合研究也推动了为可再生能源一体化而优化的低破碎船体的设计。

在国际上,SNAME与同行组织保持交流方案,如英国的皇家海军建筑师学会、日本海军建筑师学会和中国海军建筑师和海洋工程师学会,这些伙伴关系确保了可持续做法在供应链和监管制度之间协调一致,避免了分散的标准,从而给全球海上贸易带来负担。

未来目标:规划零排放航运之路

展望未来,国家海洋体系已经设定了超越海事组织2050年净零愿望的宏伟目标。 社会目前的战略计划“[] 2040年海运去碳化[ ” 概述了在以下三个领域由成员推动的创新路线图:

  1. 零排放船设计——包括氢燃料电池,氨气发动机,以及短海航运的全电系统.
  2. 港口侧基础设施一体化——满足岸上电力、加油枢纽和岸上可再生能源储存的需要。
  3. 数字双生命周期管理——利用AI和实时传感器优化从keel铺设到报废的能量使用.

国民帐户体系计划到2025年发表一份综合性零排放船舶设计指南,综合两年的专职委员会工作,社会也正在为海军建筑师推出一个 可持续性认证方案[,类似于建筑的LEEED,这种认证要求证明碳核算、替代燃料安全以及环境风险评估的能力——国民帐户体系认为,这些技能在未来的就业市场上将成为强制性的。

消除收养障碍

国家中小企业体系认识到,光靠技术是不够的,它未来的举措强调经济分析和政策宣传。 新工作组将为零排放系统的早期采用者制定成本效益模型,帮助所有人为贷款人和租船人的投资提供理由。另一个委员会将侧重于劳动力再培训,因为许多现有船舶运营商缺乏低温燃料或高压电力系统的经验。 通过解决“人的因素 ” , 国家中小企业体系的目标是在不牺牲安全的情况下顺利过渡。

结论:对海洋管理的持续承诺

海军建筑师和海洋工程师学会已证明自己是海洋可持续性变化不可或缺的推动者。 从资助混合推进基础研究到制定全球工业采用的标准,SNAME的工作触及了所有主要的航母和船厂。 它的合作模式 — — 沟通学术界、监管者和私营企业 — — 确保可持续性不被视为一个特殊问题,而被视为一个核心工程挑战。

随着该行业走向去碳化的未来,SNAME的作用将只会变得重要。 社会当前的项目,包括零排放设计准则和专业认证方案,已经在塑造下一代的海军建筑。 对船主、运营商和海洋工程师来说,与SNAME的标准和建议保持一致,在日益由环境责任定义的世界中提供了明显的竞争优势。 对于海洋本身来说,这种一致可能是健康、可持续未来的最佳希望。

国家海洋工程公司可持续发展副总裁Maria Chen博士写道,“社会的力量在于它能否将雄心勃勃的环境目标转化为实际工程。 ”“我们不只是谈论绿色船只,而是给我们的成员建造这些船只的工具。 ”

关于SNAME可持续性倡议的更多信息,请访问官方网站(www.sname.org)或探讨关于T&R出版物数据库的技术文件. 关于全球航运去碳化的额外资源,可从海事组织的去碳化网页和海洋养护装运排放分析获得。