城市建設(shè)低碳交通產(chǎn)品設(shè)計研究

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摘要：眾所周知，當(dāng)前我們社會的發(fā)展面臨著相當(dāng)嚴(yán)峻的全球性問題——全球氣候生態(tài)環(huán)境的變暖以及過度使用所帶來的能源短缺的問題。目前，我們國家在相關(guān)城市的建設(shè)中面臨著節(jié)能減排和快速發(fā)展的雙重壓力，特別是在城市中心區(qū)域，土地利用率強(qiáng)，這些地區(qū)高強(qiáng)度的公共空間利用程度是中心城市建設(shè)中所面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。在城市建設(shè)過程中，交通行業(yè)作為耗能比較大的產(chǎn)業(yè)之一，建設(shè)低碳交通產(chǎn)品設(shè)施是我們建設(shè)城市的必然選擇。

關(guān)鍵詞：城市建設(shè)；交通產(chǎn)品；低碳設(shè)計

1引言

眾所周知，當(dāng)前我們社會的發(fā)展面臨著相當(dāng)嚴(yán)峻的全球性問題——全球氣候生態(tài)環(huán)境的變暖以及過度使用所帶來的能源短缺的問題。目前，我們國家在相關(guān)城市的建設(shè)中面臨著節(jié)能減排和快速發(fā)展的雙重壓力，特別是在城市中心區(qū)域，土地利用率強(qiáng)，這些地區(qū)高強(qiáng)度的公共空間利用程度是中心城市建設(shè)中所面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。中心城市能源危機(jī)的壓力一方面是因為自身耗能日益劇增，尤其是交通行業(yè)，但更多的是來源于我國能源危機(jī)的壓力。我國近幾年經(jīng)濟(jì)高速增長，目前正面臨著能源高消耗的趨勢，再加上近幾年來，我國各城市汽車行業(yè)的發(fā)展是迅猛的，尤其是鄭州地區(qū)，日益增加的交通壓力，使得我國大中城市的道路交通越來越緊張，大量的汽車出行同時為城市的環(huán)境帶來了巨大的影響。而中心城市具有人口數(shù)量大、人流物流相對集中等特點?，F(xiàn)階段我國各中心城市面臨著機(jī)動車高速增長帶來的交通壓力、交通高速增長帶來的高能源消耗壓力以及國家要求城市交通節(jié)能減排等多重壓力。

2城市交通產(chǎn)品低碳設(shè)計的必要性

低碳交通是建設(shè)低碳城市的重要組成部分。上述還指出，低碳交通主要依靠節(jié)能減排，逐步形成高能效，低能耗，低污染，低排放的交通方式。長期以來，由于中國城市的廣泛發(fā)展模式，經(jīng)濟(jì)的快速增長主要取決于自然資源的消耗和環(huán)境的污染。為了在城市中建立低碳旅行模式，節(jié)能減排不應(yīng)僅僅基于簡單地控制能源使用量和排放量。相反，我們應(yīng)該在能源，環(huán)境和經(jīng)濟(jì)增長之間實現(xiàn)雙贏。提高車輛的能源效率，最終實現(xiàn)交通的可持續(xù)發(fā)展。車輛的低碳使用對于低碳交通的城市發(fā)展至關(guān)重要，城市車輛的使用必須依靠相關(guān)能源的支持支撐。除了盡可能應(yīng)用清潔能源之外，車輛運(yùn)行的過程中還能夠產(chǎn)生不同程度的碳排放，使其難以實現(xiàn)真正的無碳排放，并且只能繼續(xù)減少碳排放。一方面，使用各種低碳手段，包括技術(shù)減碳，結(jié)構(gòu)碳減排和機(jī)構(gòu)碳減排。另一方面，低碳化的道路方方面面的，包括“消耗”或“制造”中的碳減少，以及“需求”或“消費(fèi)”水平的碳減少。因此，要建設(shè)低碳交通，我們應(yīng)該從低碳技術(shù)入手，為機(jī)動車本身進(jìn)行低碳設(shè)計，并使用先進(jìn)的信息技術(shù)，互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)被用于構(gòu)建智能城市個人交通系統(tǒng)。因此，在建設(shè)鄭州中心城市的過程中，交通產(chǎn)品以及交通體系的低碳化發(fā)展成為城市交通發(fā)展的共識和必然之選，中心城市建設(shè)中的低碳交通產(chǎn)品的設(shè)計和研究應(yīng)運(yùn)而生。目前，國內(nèi)大多數(shù)關(guān)于低碳交通運(yùn)輸產(chǎn)品的研究都著眼于相關(guān)交通體系低碳的研究上。其中絕大多數(shù)注重的是低碳交通的意義，交通運(yùn)輸行業(yè)的碳排放量計算以及低碳交通評估。關(guān)于中心城市低碳交通產(chǎn)品設(shè)計的研究較少（如中心城市的低碳交通產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和設(shè)計）。

3鄭州城市建設(shè)低碳交通產(chǎn)品建設(shè)

在保持自然生態(tài)健康可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，建設(shè)一個新型的低碳，綠色，生態(tài)城市，實現(xiàn)人與自然、人與社會的和諧發(fā)展，這是鄭州國家新中心城市建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的道路和方向。在鄭州城市建設(shè)過程中，低碳交通建設(shè)應(yīng)從低碳技術(shù)入手，對機(jī)動車本身進(jìn)行低碳設(shè)計。并利用先進(jìn)的信息技術(shù)，互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建智能城市個人交通系統(tǒng)。在鄭州中心城市建設(shè)過程中，建立低碳交通產(chǎn)品體系，實現(xiàn)合理配置城市交通資源、最大化利用源資能源等目的，從而保障鄭州市區(qū)交通高效、快捷的運(yùn)行，其目標(biāo)構(gòu)建有:實現(xiàn)中心城市交通產(chǎn)品設(shè)計的低碳創(chuàng)新，實現(xiàn)中心城市低碳交通產(chǎn)品的系統(tǒng)化。在低碳城市個人交通設(shè)計之初，我們首先使用設(shè)計物理方法進(jìn)行設(shè)計分析。個人交通的設(shè)計源于人們的出行需求，交通的創(chuàng)新設(shè)計和交通方式的創(chuàng)新相輔相成。3.1城市個人交通設(shè)計與應(yīng)用中的相關(guān)技術(shù)。（1）低碳能源技術(shù)。純電動汽車是使用低碳能源的私人汽車。電池充電是限制純電動汽車發(fā)展的主要因素。近來，IBMLabs的新型鋰電池技術(shù)應(yīng)該可以在一定程度上緩解這一技術(shù)瓶頸。假如在車輛框架上替換正極含水電解質(zhì)并且通過盒等補(bǔ)充負(fù)極的鋰金屬，則可以在沒有充電等待時間的情況下連續(xù)驅(qū)動車輛。目前，鋰空氣電池已經(jīng)開始應(yīng)用于電動汽車，從而解決了電動汽車的限制和充電問題。（2）新材料的應(yīng)用。傳統(tǒng)車輛主要由金屬板和塑料制成，車體的重量將直接影響著相關(guān)能耗的大小。我們可以對車身機(jī)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化和新材料的應(yīng)用，可以有效地設(shè)計汽車，實現(xiàn)輕量化設(shè)計，從而達(dá)到節(jié)能減排的目的。新材料的不斷涌現(xiàn)導(dǎo)致了各種汽車材料的不斷增加。例如，塑料材料和鎂鋁合金等復(fù)合材料的比例逐漸增加，這促進(jìn)了輕型車輛的發(fā)展。由梅賽德斯-奔馳和斯沃琪共同開發(fā)的智能汽車側(cè)板是高度創(chuàng)新的汽車材料。它由GE塑料制成，帶有一種名為XENOY的工業(yè)樹脂。這種材料不僅比鋼輕，而且更容易安裝，使生產(chǎn)更簡單，更快速，更經(jīng)濟(jì)。輕質(zhì)材料技術(shù)不僅簡化了制造過程，而且便于材料的回收和利用。（3）空氣動力學(xué)原理。汽車造型的設(shè)計不僅關(guān)乎美學(xué)，更是影響汽車節(jié)能減排的重要因素。車在高速行駛時，空氣的流動是影響汽車行駛的主要阻力，從而增加汽車能源的消耗量和尾氣的排放量。設(shè)計師在進(jìn)行設(shè)計時，必須熟悉空氣動力學(xué)的相關(guān)知識，通過產(chǎn)品外觀形態(tài)設(shè)計減少空氣阻力，有效改善汽車的行駛經(jīng)濟(jì)性，提高能源效率，降低碳排放。3.2城市個人交通形式的低碳創(chuàng)新。城市個人交通的低碳設(shè)計主要是設(shè)計輕量化，小型化，靈活多樣的車輛不斷涌現(xiàn)。它在外觀上完全脫離了傳統(tǒng)的車型，車型比現(xiàn)有的輕型車小，而且使用非常靈活。它還可以節(jié)省城市空間道路，是低碳交通設(shè)備中非?？尚械脑O(shè)計思路，就如日本曾近推出過相關(guān)的“超小型汽車認(rèn)證”的相關(guān)系統(tǒng)措施來推動低碳交通建設(shè)，這種未來的個人城市交通，可以滿足各個年齡段的旅行需求，實現(xiàn)節(jié)能減排，而不影響生活質(zhì)量。逐漸受到人們的青睞，各種汽車制造商已經(jīng)開始設(shè)計和開發(fā)超小型車輛。汽車制造商本田致力于研究和開發(fā)移動智能技術(shù)，如助行器，并推出了一款名為“HondaU3-X”的新型個人移動設(shè)備。它的形狀非常類似于雜技表演中使用的獨輪車，其小巧的尺寸非常適合腿部之間的空間。使用方法簡單便捷，易于駕駛。本田將平衡控制技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品的設(shè)計，并且用戶通過上身的傾斜運(yùn)動來控制裝置的運(yùn)動方向。靈活性與人類行走自由和生活空間協(xié)調(diào)運(yùn)動相當(dāng)。從建立低碳旅行模式的角度來看，自行車不僅低能耗，無污染，而且具有靈活，貼身的實用效果，它在我們推動城市低碳化建設(shè)的進(jìn)程中起著非常關(guān)鍵的作用。像共享單車，如今早已融入到我們的生活，其實這種思維，早年間在國外就有推行，如哥本哈根的“城市自行車”租賃計劃。曾經(jīng)我們國家也是自行車制造和使用的大國，不過隨著改革開放的發(fā)展，人民物質(zhì)水平的提高，自行車的重要性也在慢慢減弱。而近些年來，對共享經(jīng)濟(jì)的探索與發(fā)展，使得公共自行車以全新的角色重新進(jìn)入到大眾的視野中，以使其重新在低碳城市交通中發(fā)揮它的作用和力量。在鄭州城市建設(shè)的過程中，常住人口數(shù)量的不斷增加也提升了對相關(guān)交通的需求量。建設(shè)城市的低碳交通系統(tǒng)，就需要我們充分對城市交通系統(tǒng)各要素進(jìn)行低碳一體化整合，充分結(jié)合個人相關(guān)交通低碳技術(shù)的實際效果，在個人車輛低碳化設(shè)計的同時，我們提倡車輛使用的低碳化，從各個層次區(qū)減少碳的排放，從而構(gòu)建綠色生態(tài)的宜居環(huán)境。

4鄭州中心城市建設(shè)中低碳交通產(chǎn)品的設(shè)計研究總結(jié)

在今天信息高速發(fā)展的年代，科學(xué)技術(shù)這把雙刃劍，在推動人類不斷進(jìn)步的同時，也讓我們面臨著越來越多的氣候能源問題。對于產(chǎn)品低碳化的設(shè)計研究以及相關(guān)低碳技術(shù)的探討，就是使我們能夠更好的去認(rèn)識低碳設(shè)計對于城市發(fā)展的重要性，進(jìn)而可以更好更有效的去解決發(fā)展過程中存在的問題。作為支撐中心城市發(fā)展的重要部分，公共交通的建設(shè)必須緊跟社會發(fā)展的趨勢。城市交通建設(shè)的低碳化設(shè)計，不單單可以有效降低對于環(huán)境的污染，還能夠在一定程度上促進(jìn)我們國家低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，這就需要我們能夠充分合理的構(gòu)建系統(tǒng)完善的引導(dǎo)發(fā)展體系。

在鄭州國家中心城市的建設(shè)進(jìn)程中，城市交通設(shè)施的建設(shè)主要依托于科技文化的發(fā)展以及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平，未來交通產(chǎn)品的設(shè)計也會更加趨于多樣化，在滿足城市未來發(fā)展需求的前提下，交通工具的設(shè)計，尤其是個人交通出行方案的設(shè)計，就顯得尤為重要。如何通過相關(guān)技術(shù)實現(xiàn)交通設(shè)施的低能源消耗，是我們未來城市建設(shè)發(fā)展過程中需要解決的問題；便捷以及節(jié)能的交通產(chǎn)品是市民對于城市交通設(shè)施的情感化訴求。這是鄭州國家新中心城市建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的道路和方向。

參考文獻(xiàn)：

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作者:宋沖沖 單位:鄭州工商學(xué)院