由“能源危机”引发的设计联想

摘要：在能源匮乏和环境日益恶化的今天，人类共同面临着一个“后石油时代”的挑战。如何设计出更加环保、绿色的汽车成为人类发展的重要问题。由此，文章从新形态、新能源、新材料、新的交通方式理念等方面对未来交通工具设计理念进行了讨论。

关键词：能源　绿色设计　交通方式

引言

自1886年由德国人卡尔，奔驰发明世界上第一辆汽车以来，汽车工业的发展为人类的进步做出了不可磨灭的贡献，当人们沉浸于汽车所带来的物质享受和精神追求的时候，环境恶化与能源短缺却给汽车工业与人类的生存和发展敲响了警钟。当生存环境逐渐恶化，逐渐威胁到人类自身健康时，人们开始反思，呼吁汽车工业改革，关注汽车工业给环境带去的灾难。面对能源短缺和环境问题，“绿色设计”理念开始受到人们关注，绿色设计在未来交通工具设计中的应用与研究引起人们的关注。

一、绿色设计之理念

20世纪60年代，“绿色设计”思想由美国设计理论家威克多，巴巴纳克在《为真实世界而设计》一书提出，他强调设计应该认真考虑有限的地球资源的使用，为保护地球的环境而服务。

绿色设计其主旨是指在产品及其寿命周期全过程的设计中，着重考虑产品环境属性并将其作为设计目标，在充分考虑产品的功能、质量、开发周期和成本的同时，更要优化各种相关因素，使产品及其制造过程中对环境的总体负影响减到最小，使产品的各项指标符合绿色环保的要求。

二、绿色理念在交通工具设计中的探求

设计是创新，是给人们提供更加合理的生活方式，如果说上世纪社会的快速发展是建立在巨大的能源消耗和环境破坏上，那我们现在的发展就要在人一社会一环境之间建立起一条协调发展的机制。

绿色理念从工业生产领域来看，能耗和排放量的降低是直观的目标，而从设计的角度出发，绿色理念是要贯穿设计始终的。从设计之初到设计结束，绿色理念要始终存在，设计师对于整个设计过程要统筹把握，从最初的创意诞生到设计过程中的各种尝试再到设计的完成，以及产品的整个使用过程，直到产品的最终消亡，设计师都要做出规划。

(一)、汽车造型设计的探求

随着汽车技术的发展和人们审美观的转变，人们对汽车的诉求不仅仅只局限于一种交通工具，而是更多的倾向于精神需求和物质享受。面对消费者新的诉求，汽车厂商需要作出新的转变，通过设计改变自身形象，增强自己的品牌附加值，加强竞争力。

1、车体形态的研究。

汽车的造型发展从由最初的箱形车，经过流线形车、船形车、鱼形车的变化，最终呈现了形态各异的楔形车。现代汽车造型中，设计师在现代设计中更多的采用了流线型设计，通过线条造型的变化让汽车在造型上充满力量感和速度感，更加符合人们的审美观同时降低风阻。据试验表明，空气阻力系数每降低10％，燃油节省70％。1982年秋天，奥迪汽车公司推出第三代奥迪100(C3)。车身结构全部是轻量化材料制成，风阻系数仅为0.30，新款奥迪100成了先进设计的同义词流线形的采用既兼顾了美感又降低了能耗。

2、车型设计发展的趋势

城市交通建设滞后，堵塞情况日益严重。随着人民群众对于汽车需求量的不断增加，AO级车与A级车的设计与发展必将逐步成为未来的发展趋势，AO级车与A级车在城市代步中有着B级、C级、D级等车型不可比拟的便利性与低耗能性，又因价格较低，所以AO级车与A级车必将成为未来汽车设计与发展的一个重要趋势，同时也成为新能源汽车试水的重要车型。

(二)、绿色技术的探求

1、绿色动力系统的探求

“低油耗”不仅是当今人们在买车时最关注的问题之一，也是各大汽车厂商未来生存之路的关键所在。“低油耗”对于汽车来说那就是要以低油耗换来大动力。从动力系统而言那就分两个个方面，一个就是要通过技术的改造，优化内燃机，提高燃烧效率，降低排放量；一个就是要采用新能源，寻找新的清洁能源。

(1)、优化内燃机。从技术层面来讲，各大厂商研发出了不同的新技术。在发动机方面，福特集团推出了EcoBoost GTDi发动机，它是将燃油直喷、涡轮增压、双独立可变气门正时三大技术的整合的设计理念，包括：优化的发动机效率一一有效提升燃油经济性20％，同时降低二氧化碳排放15％；更丰富的驾驶乐趣一一低转速下的强大扭矩和宽转速范围内的优异响应；小排量带来的优势一一享受传统高排量发动机的输出动力，却拥有小排量发动机体积小、重量轻和油耗低的好处；大众集团推出了TSI发动机；奔驰推出了CGI涡轮增压缸内直喷发动机；沃尔沃推出了采用先进双涡流涡轮增压技术的T6发动机；通用也推出了自己的涡轮增压发动机。

(2)、采用新能源。在新能源方面，各个公司也是不断推新。新能源汽车包括混合动力汽车(HEV)、纯电动汽车(BEV，包括太阳能汽车)、燃料电池电动汽车(FCEV)、氢发动机汽车、其他新能源(如高效储能器、二甲醚)汽车等各类别产品。新能源的使用，降低了汽车的油耗，减少了汽车尾气对于环境的破坏。

2、绿色传动系统的探求

在变速器方面各个厂家也竞相推出了各种双离合变速器，大众推出了DSG(Di rectShift Gearbox)双离合变速器；作为大众旗下的高端品牌奥迪也推出了与DSG异曲同工的S Tronic双离合变速器；宝马推出了M DKG(Doppel Kuppling Getriebe，M Double Clutchgearbox)双离合变速器；福特与沃尔沃推出了Powershift双离合变速器；保时捷推出了PDK(Porsche Doppelkupplungsgetribe)双离合器；三菱推出了Twin Clutch SST双离合变速器。

3、节能其他新技术的探求

为了进一步探求节能的可能性，设计师与工程师在汽车可能会节能的各个方面做着不懈的努力，新的技术也应运而生。例如，减速断油，制动能量回收系统、智能启停系统、助力加速系统等等一系列新技术。

在车辆照明方面，近几年由于LED等新技术的出现和应用，车灯的设计出现了崭新的变化，在车灯设计方面奥迪做到了极致，例如最早奥迪A4上出现的泪眼灯，在奥迪A7、A8的整车设计中车灯设计也成为其点睛之笔，LED等新技术的应用不仅使车灯设计出现了千变万化，同时减少了能耗，符合绿色设计的要求。

4、新材料的应用探求

交通工具设计中绿色节能的一个重要方式就是减轻车身重量，采用新型金属，在能够提高汽车车身性能的前提下又降低车身重量。例如大众集团出于提升车辆经济性、动力性能等多方面的考虑，在最新的横置发动机模块化平台MQB平台在轻量化方面下了很多功夫，不但在车身、悬挂等部位广泛采用更为轻质的铝合金材料，同时也通过增强结构设计来取代以前仅加强材料本身的设计思路。据大众官方信息，MQB平台的轻量化技术可以让地板部分的重量减轻约1 8公斤，而整车的重量更是可减轻40公斤以上，这一数值对于普通民用车还是很显著的。

(三)、基于汽车信息化的探讨。

1、交互技术的发展，人们可以感知到来自车辆的大量信息，通过对车辆与驾驶者之间的交互设计，车辆实时将车体信息反馈给驾驶者，让驾驶者可以感知到自身的驾驶行为方式正确与否，通过对于驾驶者驾驶方式的改变让车辆趋于更加合理、绿色的行驶方式。在车与人的交互中，驾驶者可以从车辆本身的信息反馈中得知车辆的油耗、温度、胎压等等信息，让驾驶者的行为方式更加合理，例如在大众汽车系列中，车辆的信息会集中显示于仪表盘中间的电子屏中，驾驶者会很直接的感受到汽车的瞬时油耗、综合油耗、平均时速等等信息，信息的传达会让驾驶者以更绿色、经济的驾驶方式出行。

2、在人类社会已高度信息化的今天，通信、互联网技术已经渗透到了生活中的每一个细节中，我们的“汽车”也正在渐渐超越“交通工具”的范畴。汽车厂商纷纷推出了各自的车载信息通讯技术，例如丰田G-BOOK智能副驾系统、通用安吉星Onstar、上汽荣威inkaNet等智能行车服务系统。车载信息通讯技术通过无线网络、数据中心以及车载智能通信技术的链接可为驾驶者提供实时路况信息，寻找最佳路线、紧急救援、防盗跟踪、道路救援等等服务。

(四)、汽车的回收与利用

在汽车的绿色设计中也要注意到汽车的回收问题。在绿色设计中，回收并不是事后才要考虑的问题，这是在设计之初就要统筹考虑的事情。在绿色设计中，开始的定稿一成型一选材一结构设计一装配一拆卸一回收，这都是一个循环整体，这需要我们从整体上进行设计。回收是与选择材料紧密联系的一项重要的绿色技术，因为它主要致力于恢复、重新使用原材料。如今的人工环境里对于材料的使用大多是一次性的，对于资源的浪费、环境的破坏是巨大的。对于材料重新利用是极为必要的，一方面减少继续消耗，一方面舒缓了垃圾废品处理的压力，是绿色汽车设计中重要的环节之一。

三、未来交通方式的改变

随着时代的发展，城市进程的加快，新技术、新材料、新理念的发展与应用，未来人类的交通方式与交通工具会出现新的变化。在未来交通方式的探索中，城市轨道交通系统被认为是具有巨大潜力和优势的交通方式，PRT将逐步成为未来城市交通交通的主要发展方向。Booz AllenHamilton认为“PRT为我们提供了一种新的、可持续性的，有效率的城市交通，并且提供了一种较目前的交通更加有效的应用、服务方式和低廉的价格。”

结语

进人21世纪，随着社会的发展，人们对于汽车的需求量必然剧增，剧增的需求量是与日益枯竭的资源相矛盾的，这就需要我们在设计中不断寻求可持续发展，既要满足人们的需求，又要减少对于环境的破坏。人类社会的可持续发展将是一项极为紧迫的课题，绿色设计必然会在未来交通工具的设计与发展中发挥关键性的作用。

推荐访问:联想 危机 引发 能源 设计