鄭州城市建設中低碳交通產品的設計研究

宋沖沖

摘 要：眾所周知，當前我們社會的發展面臨著相當嚴峻的全球性問題——全球氣候生態環境的變暖以及過度使用所帶來的能源短缺的問題。目前，我們國家在相關城市的建設中面臨著節能減排和快速發展的雙重壓力，特別是在城市中心區域，土地利用率強，這些地區高強度的公共空間利用程度是中心城市建設中所面臨的嚴峻挑戰。在城市建設過程中，交通行業作為耗能比較大的產業之一，建設低碳交通產品設施是我們建設城市的必然選擇。

關鍵詞：城市建設;交通產品;低碳設計

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.17.217

1 引言

眾所周知，當前我們社會的發展面臨著相當嚴峻的全球性問題——全球氣候生態環境的變暖以及過度使用所帶來的能源短缺的問題。目前，我們國家在相關城市的建設中面臨著節能減排和快速發展的雙重壓力，特別是在城市中心區域，土地利用率強，這些地區高強度的公共空間利用程度是中心城市建設中所面臨的嚴峻挑戰。

中心城市能源危機的壓力一方面是因為自身耗能日益劇增，尤其是交通行業，但更多的是來源于我國能源危機的壓力。我國近幾年經濟高速增長，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的發展是迅猛的，尤其是鄭州地區，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境帶來了巨大的影響。而中心城市具有人口數量大、人流物流相對集中等特點?，F階段我國各中心城市面臨著機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能減排等多重壓力。

2 城市交通產品低碳設計的必要性

低碳交通是建設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展模式，經濟的快速增長主要取決于自然資源的消耗和環境的污染。為了在城市中建立低碳旅行模式，節能減排不應僅僅基于簡單地控制能源使用量和排放量。相反，我們應該在能源，環境和經濟增長之間實現雙贏。提高車輛的能源效率，最終實現交通的可持續發展。

車輛的低碳使用對于低碳交通的城市發展至關重要，城市車輛的使用必須依靠相關能源的支持支撐。除了盡可能應用清潔能源之外，車輛運行的過程中還能夠產生不同程度的碳排放，使其難以實現真正的無碳排放，并且只能繼續減少碳排放。一方面，使用各種低碳手段，包括技術減碳，結構碳減排和機構碳減排。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”水平的碳減少。因此，要建設低碳交通，我們應該從低碳技術入手，為機動車本身進行低碳設計，并使用先進的信息技術，互聯網服務和物聯網技術被用于構建智能城市個人交通系統。

因此，在建設鄭州中心城市的過程中，交通產品以及交通體系的低碳化發展成為城市交通發展的共識和必然之選，中心城市建設中的低碳交通產品的設計和研究應運而生。目前，國內大多數關于低碳交通運輸產品的研究都著眼于相關交通體系低碳的研究上。其中絕大多數注重的是低碳交通的意義，交通運輸行業的碳排放量計算以及低碳交通評估。關于中心城市低碳交通產品設計的研究較少（如中心城市的低碳交通產品結構和設計）。

3 鄭州城市建設低碳交通產品建設

在保持自然生態健康可持續發展的基礎上，建設一個新型的低碳，綠色，生態城市，實現人與自然、人與社會的和諧發展，這是鄭州國家新中心城市建設可持續發展的道路和方向。

在鄭州城市建設過程中，低碳交通建設應從低碳技術入手，對機動車本身進行低碳設計。并利用先進的信息技術，互聯網服務，物聯網技術構建智能城市個人交通系統。

在鄭州中心城市建設過程中，建立低碳交通產品體系，實現合理配置城市交通資源、最大化利用源資能源等目的，從而保障鄭州市區交通高效、快捷的運行，其目標構建有：實現中心城市交通產品設計的低碳創新，實現中心城市低碳交通產品的系統化。

在低碳城市個人交通設計之初，我們首先使用設計物理方法進行設計分析。個人交通的設計源于人們的出行需求，交通的創新設計和交通方式的創新相輔相成。

3.1 城市個人交通設計與應用中的相關技術

（1）低碳能源技術。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展的主要因素。近來，IBM Labs的新型鋰電池技術應該可以在一定程度上緩解這一技術瓶頸。假如在車輛框架上替換正極含水電解質并且通過盒等補充負極的鋰金屬，則可以在沒有充電等待時間的情況下連續驅動車輛。目前，鋰空氣電池已經開始應用于電動汽車，從而解決了電動汽車的限制和充電問題。

（2）新材料的應用。傳統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能耗的大小。我們可以對車身機構進行優化和新材料的應用，可以有效地設計汽車，實現輕量化設計，從而達到節能減排的目的。新材料的不斷涌現導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合材料的比例逐漸增加，這促進了輕型車輛的發展。由梅賽德斯 - 奔馳和斯沃琪共同開發的智能汽車側板是高度創新的汽車材料。它由GE塑料制成，帶有一種名為XENOY的工業樹脂。這種材料不僅比鋼輕，而且更容易安裝，使生產更簡單，更快速，更經濟。輕質材料技術不僅簡化了制造過程，而且便于材料的回收和利用。

（3）空氣動力學原理。汽車造型的設計不僅關乎美學，更是影響汽車節能減排的重要因素。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。設計師在進行設計時，必須熟悉空氣動力學的相關知識，通過產品外觀形態設計減少空氣阻力，有效改善汽車的行駛經濟性，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新

城市個人交通的低碳設計主要是設計輕量化，小型化，靈活多樣的車輛不斷涌現。它在外觀上完全脫離了傳統的車型，車型比現有的輕型車小，而且使用非常靈活。它還可以節省城市空間道路，是低碳交通設備中非常可行的設計思路，就如日本曾近推出過相關的“超小型汽車認證”的相關系統措施來推動低碳交通建設，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，實現節能減排，而不影響生活質量。逐漸受到人們的青睞，各種汽車制造商已經開始設計和開發超小型車輛。汽車制造商本田致力于研究和開發移動智能技術，如助行器，并推出了一款名為“Honda U3-X”的新型個人移動設備。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應用于產品的設計，并且用戶通過上身的傾斜運動來控制裝置的運動方向。靈活性與人類行走自由和生活空間協調運動相當。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的進程中起著非常關鍵的作用。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展，人民物質水平的提高，自行車的重要性也在慢慢減弱。而近些年來，對共享經濟的探索與發展，使得公共自行車以全新的角色重新進入到大眾的視野中，以使其重新在低碳城市交通中發揮它的作用和力量。

在鄭州城市建設的過程中，常住人口數量的不斷增加也提升了對相關交通的需求量。建設城市的低碳交通系統，就需要我們充分對城市交通系統各要素進行低碳一體化整合，充分結合個人相關交通低碳技術的實際效果，在個人車輛低碳化設計的同時，我們提倡車輛使用的低碳化，從各個層次區減少碳的排放，從而構建綠色生態的宜居環境。

4 鄭州中心城市建設中低碳交通產品的設計研究總結

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

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

參考文獻：

[1]鐘蕾，蔣宇燁.基于低碳交通下的產品再設計研究[J].綜合運輸，2016，38（02）：69-73.

[2]羅京艷，鐘蕾.基于技術轉移的低碳城市個人交通工具設計研究[J].綜合運輸，2015，37（12）：41-45.