浅谈产品绿色设计的发展.docx

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浅谈产品绿色设计的发展

浅谈产品绿色设计的发展

吴岱

（南京理工大学机械工程在职研究生班）

【摘 要】　绿色设计被称为是“工业生产的又一次效率革命”，而且已经成为目前产品设计中的一个主流方向，在很长一段时间内，都会是产品设计中需要考虑和注重的设计原则。

以绿色技术为原则所进行的产品设计，在产品整个生命周期内，着重考虑产品环境属性（可拆卸性、可回收性、可维护性、可重复利用性等），并将其作为设计目标，在满足环境目标要求的同时，保证产品应有的基本功能、使用寿命、质量等。

Abstract：

Thispaperfocusesontheengineeringdesign’sevolution,Greendesign’sstatementandthecongcept.Throughtheelaborationthisnewdesignidea,itshowsthatgreendesignisonekindofmodernmanufacturingindustrysustatinabledevelopmentpattern,andthedevelopmentimportanceisalsoemphasizedinmodernmanufactureIndustry.

【关键词】　绿色设计；工业设计

Keywords:

greendesign;industrialdesign

近年来绿色设计、绿色产品、绿色食品、绿色工业等等这些名词在各个行业中耳熟能详，绿色也成为产品时代特征之一。

北京2008奥运会，也提出了绿色奥运的口号。

不管是什么产品，只要和绿色联系起来，就能脱胎换骨，在竞争中立于不败之地。

这种绿色消费的浪潮可以说由来已久，但是这种绿色产品的真正含义是什么，似乎反而被人们所忽略和变得模糊了。

1、绿色设计的由来和含义

绿色设计思想最早的提出是在20世纪60年代，美国设计理论家威克多巴巴纳克（VictorPapanek）在他出版的《为真实世界而设计》（Designfortherealworld）中，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。

当时还引起了很大的争议，后来，随着科技的发展以及人类物质文明和精神文明的不断提高，人类意识到生存的环境日益恶化，可利用的资源日趋枯竭，经济的进一步发展受到了严重制约，这些问题直接影响到人类文明的繁衍，从而提出了可持续发展的战略。

20世纪80年代末，首先在美国掀起了“绿色消费”浪潮，继而席卷了全世界。

绿色冰箱、环保彩电、绿色电脑等绿色产品不断涌现，广大消费者也越来越崇尚绿色产品。

绿色设计在20世纪90年代成为现代设计技术研究的热点问题。

绿色设计也称为生态设计（EcologicalDesign）、环境设计（DesignforEnvironment）等。

虽然叫法不同，内涵却是一致的，其基本思想是：

在设计阶段就将环境因素和预防污染的措施纳入产品设计之中，将环境性能作为产品的设计目标和出发点，力求使产品对环境的影响为最小。

绿色设计的定义有很多，这里我们引用《绿色设计》中的定义：

绿色设计（GreenDesign）也称生态设计（EcologicalDesign），环境设计（DesignforEnvironment），环境意识设计（EnvironmentConsciousDesign），在产品整个生命周期内，着重考虑产品环境属性（可拆卸性，可回收性、可维护性、可重复利用性等）并将其作为设计目标，在满足环境目标要求的同时，保证产品应有的功能、使用寿命、质量等要求。

绿色设计的原则被公认为“3R”的原则，即Reduce、Reuse、Recycle，减少环境污染、减小能源消耗，产品和零部件的回收再生循环或者重新利用。

2、绿色设计中的内容

绿色设计的内容包括很多，在产品的设计、经济分析、生产、管理等阶段都有不同的应用，这里我们着重将设计阶段的内容作以分析。

1）绿色材料选择与管理

所谓绿色材料指可再生、可回收，并且对环境污染小，低能耗的材料。

因此，我们在设计中应首选环境兼容性好的材料及零部件，避免选用有毒、有害和辐射特性的材料。

所用材料应易于再利用、回收、再制造或易于降解提高资源利用率，实现可持续发展。

另外，还要尽量减少材料的种类，以便减少产品废弃后的回收成本。

2）产品的可回收性设计

可回收性设计就是在产品设计时要充分考虑到该产品报废后回收和再利用的问题，即它不仅应便于零部件的折卸和分离，而且应使可重复利用的零件和材料在所设计的产品中得到充分的重视。

资源回收和再利用是回收设计的主要目标，其途径一般有两种，即原材料的再循环和零部件的再利用。

鉴于材料再循环的困难和高昂的成本，目前较为合理的资源回收方式是零部件的再利用。

3）产品的装配与拆卸性设计

为了降低产品得装配和拆卸成本，我们在满足功能要求和使用要求的前提下，要尽可能采用最简单的结构和外形，组成产品的零部件材料种类尽可能少。

并且采用易于拆卸得连结方法，拆卸部位的紧固件数量尽量少。

4）产品的包装设计

产品的绿色包装，主要有以下几个原则：

（1）材料最省，即绿色包装在满足保护、方便、销售、提供信息的功能条件下，应是使用材料最少而又文明的适度包装。

（2）尽量采用可回收或易于降解、对人体无毒害的包装材料。

例如纸包装易于回收再利用，在大自然中也易自然分解，不会污染环境。

因而从总体上看，纸包装是一种对环境友好的包装。

（3）易于回收利用和再循环。

采用可回收，重复使用和再循环使用的包装，提高包装物的生命周期，从而减少包装废弃物。

5）绿色设计思维的延伸

从前面4点原有绿色设计的内容可以看出，绿色设计的出发点主要是在技术层面上，从环境保护、节约能源的角度出发。

这是“自然为本”的设计思想的反映，也体现了现代设计师的道德和社会责任心的回归。

但是，绿色设计不应该仅仅停留在技术层面上，更应该体现在设计的思维和原则上。

绿色设计是在设计观念上的一次变革，要求设计师以一种更负责的方法去设计更加简洁、长久、完美的产品。

例如1994年，philipstarck为法国一家公司设计的“绿色电视”，除了在技术上选用了一种可回收性材料，在造型和风格上，也体现了简约、持久、安全的“绿色”感觉。

 3、如何实现绿色设计

   实现绿色设计，归结起来就是使新产品的整个生命周期做到上述三个原则。

对与这些需要有细节的解决方案，要求设计师将设计的重点放在用一种更为简洁、经典、大方的产品造型样式使产品尽可能地延长使用寿命，绿色设计强调尽量减少无谓的原料消耗，重视再生材料使用的原则对产品设计外观也产生了重大影响。

   下面就这对绿色设计中几个关键方法做一个简单的介绍，使大家对绿色设计有个更直观的认识。

  3.1绿色材料设计

   绿色材料设计是指在满足一般功能要求的前提下，使用良好的环境兼容性的材料。

它具有可再生、可回收、并且对环境污染小、低能耗的特性。

   绿色材料设计的4个原则：

（1）尽量使用绿色环保性材料，避免选用有毒、有害和有辐射特性的材料；

（2）简化产品设计的表面工艺；

（3）尽量使用单一的材料类型；

（4）材料要具有可回收性，易于再利用、回收、再制造或易于降解。

下面就材料绿色设计的四个原则做一个简单的描述：

（1）环保材料使用

   绿色材料设计主要凸显在环保材料的选材方面，多使用绿色环保、可回收利用的材料，避免选用有毒、有害和辐射特性的材料。

   在2008年中国（无锡）国际工业设计博览会中，华硕公司推出的竹韵笔记本就是一个典型的例子，外壳采用了健康环保竹材，取代了对环境污染严重、不利于回收的ABS塑料，而且新材料的使用还给了我们儒雅、质感柔性等不一样的外观体验，还可以令使用者深深的感受到绿色就在自己身边，很好的引导了消费者加入到绿色环保的倡导队伍中来。

（2）简化产品表面工艺

   现在有些产品往往会为了追求表面色彩和金属质感会对产品的表面采取采用电镀、喷漆等表面处理工艺，这些新工艺的采用虽然为我们带来了美的享受，但这些表面处理所带来的污水，有毒气体的排放是惊人，而且不利于回收，对环境造成了极大的影响。

   目前有些注重环保型的企业就会通过其他的手段来平衡这方面，如电子产品中常见的塑胶外壳，我们可以通过对注塑模具采用镜面处理来实现塑胶品成型后的高亮外观（如下图），既简单大方有不失美感，免去了喷漆的表面处理，对环境的影响也降到了最低。

   （3）单一材料的选择

   在设计过程中，尽量减少使用材料的种类，以便减少产品废弃后比如料件材料分类回收、搬运等回收成本。

使用单一的材料可以极大的便利产品的回收，也是产品绿色材料设计中的重要环节之一。

3.2绿色结构设计

   绿色结构设计在绿色设计中占有着极重要的地位，直接关系到产品的长寿命及可回收利用性，绿色结构设计除满足普通产品的基本要求外，主要考虑的是结构的易拆卸性与可回收性，下面我就绿色结构设计中应该具备的几个要素进行简单的介绍：

（1）产品结构的简洁小型化、标准化

   在对产品进行设计建模的过程中，结构要尽可能的简单化、小型化和标准化，这样，其用料不但少，节约了资源，而且由于是标准件，还可以对其进行回收再利用。

（2）结构的可回收性设计

   可回收性设计主要体现在产品结构的易拆卸性，这样可以降低工业产品的转配和拆卸成本，使得产品利于回收。

在满足功能要求和使用要求的前提下，应具备以下的特点：

1）预测产品构造，避免相互影响的材料组合。

材料之间的相容性好，意味着这些材料可一起回收，能大大减少拆卸分类的工作量，避免零件的污损。

2）拆卸方便，选择适当的紧固方法，减少固定原件的数目，简化拆卸操作的方式，保证拆卸安全。

减少拆卸工作量，明确应该被拆卸的零部件，功能集成，便于接近。

3）易于分离，避免附加其它材料的辅助操作，便于分类；对不同的材料应

便于识别。

   （3）产品的长寿命性设计

   长寿命设计是指对产品功能和经济性进行分析的基础上，采用各种先进的设计理论和工具。

使设计出的产品能满足当前和将来相当长一段时间内的市场需求。

它并非一味地延长产品的生命期，而是利用模块化设计、开放性设计、可维修性设计、可重构性设计和技术预测等设计理论和方法。

最大限度地减少产品过时，延长产品的使用周期。

  3.3绿色能耗设计

   绿色能耗设计就是设计合理的产品结构、功能、工艺或利用新技术、新理论使产品在使用过程中消耗能量最少，能量损失最少。

工业产品的高效节能也是环境保护的重要一环，减少能源，消耗即意味着减少对环境的污染。

现在，越来越多的人都在关注产品的使用过程中所消耗的资源及其给环境带来的负担。

因此，在产品的设计阶段，对其使用造成的能源消耗问题应给予足够的重视。

（1）绿色可再生能源

   使用可再生的资源，尽量减少有限资源的浪费。

例如多使用太阳能、风能等绿色能源。

如风力发电机，就采用了洁净的风能，三个叶片能够源源不断的获取低风速、风向紊乱的风能。

此类型的产品不但为我们提供了洁净的能源，还有效的保护了自然环境。

（2）节能、减排

   产品的低能耗也是绿色设计中的一个重要环节。

在设计过程中合理的利用新的产品结构、功能、工艺或技术、理论使产品在使用过程中消耗能量最少，能量损失最少。

例如，在美国，每年要为关机的电视机支付约十几亿美元的电费，致使电视的待机功耗引起了人们的广泛关注，因为减少能源消耗即意味着减少对环境的污染。

3.4绿色包装设计

   绿色包装是指符合环保要求的包装。

绿色包装首先要求用料要节约资源，力求减少废弃物量，用后易于回收、重复使用或再生为其他有用之材。

其次是焚烧时可回收热能，不会产生毒害性气体，填埋时少占用土地并能自然降解。

   包装设计界有一句警言：

“你的产品可能由于错误的包装而在德国无人问津!

”因此，随着人类对于环保意识的不断增强，我们设计的包装如不能满足环保的要求，将失去竞争力。

下面我们就逐一介绍通过何种方法来实现产品的环保绿色包装。

（1）包装选材环保

   首先对绿色包装设计最重要的就是环保材料的选择，使用可分解、降解的包装材料，目前已开发研制出多种可降解塑料。

如有的塑料包装能够在被弃埋入土壤后，成为土壤中微生物的食物，在很短时间内化为腐殖质。

（2）简化包装

   简化包装就是说通过少量的包装来实现产品的防护性及运输性。

例如，在面向大订单客户时，可以将多台产品放在一个包装盒中，并与客户商量减少说明书数量，而不用单台机器进行装箱，配置说明书，这些都是一种变相的浪费环境资源。

采用这种包装设计，不但使客户整体拆卸时间缩短了5%，同时也减少了60%的包装材料。

   当然，简化包装并不意味着随意的去减少材料，还需对简化包装后的产品的防护和运输性进行考良，制定一系列的解决对策，防止在包装简化后对产品造成不适当的影响，比如摔机、受潮等。

   在2008年，惠普就设计了一款环保型的全新包装。

该包装比传统笔记本电脑包装减少了97%的原料使用和空间占有，减少了机器的装柜量，使所需运输车辆比之前减少1/4，极大节省了运输所需燃料，减少了二氧化碳的排放量，并且该包装能够完全被回收利用。

除此之外惠普的产品还减少了包装箱中的纸质说明材料和光盘，代之以在线支持和软件程序（HPRecoveryManager），大大减少了纸张和材料的使用量，减少了浪费。

3.5绿色制造过程设计   

绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源效益的现代化制造模式，其目标是使产品从设计、制造、包装运输、使用到报废处理的整个产品生命周期中，对环境的影响最小，资源利用率最高，并使企业经济效益和社会效益协调优化。

现在的制造业企业在将制造资源转变为产品以及产品的使用和废弃后的处理过程中，盲目的追求利润的最大化给环境带来了严重的污染，绿色制造的重要性也逐渐突显出来，然而要想实现绿色制造，关键还是要把握好源头—绿色设计阶段。

4、目前实施绿色设计面临的问题

   目前，设计人员普遍的对环保意识不足，盲目的追求产品的外形和功能，却没意识到其设计方案的实施将会为自然环境带来具大的影响。

   有关环境保护法律法规的跟进速度缓慢以及完善力度不足，不能很好对制造企业起到一个监督作用，导致部分企业还是我行我素，丝毫不顾忌制造产品所带来的环境问题。

另外，废弃物的回收体制也不够健全，造成有害物质随意丢弃，严重污染环境。

     另外，“绿色时代”的来临给设计工程带来一定的困难与挑战，例如新材料的使用必然会面对新的工艺，那么该如何去保证产品的品质和功能，也成了设计师亟须解决的问题。

对于绿色设计，不知如何将其融入到产品开发中，往往还是凭借主观想象和原始经验来进行开发工作。

   想要在设计阶段就考虑生态设计，设计工程师们不但需要具备电子知识，而且在材料科学、构造设计、化学和环境方面也要知识广泛，这就需要更大程度上的利用多学科的协同设计。

种种问题意味着产品设计要想在真正意义上实施绿色设计，还需要有更多更好的方法来辅助设计师，从而达成保护环境的目标。

【结束语】

   当前，绿色设计思想已经成为产品设计的主流，在产品的整个生命周期中积极倡导人与自然的和谐共处，这是顺应促进社会可持续发展的时代要求，也是未来产品设计的发展趋势。

绿色设计不应该仅仅停留在技术层面上，更应该上升到设计理念和设计原则的高度。

因此，我们要明确产品设计中绿色思维的真正含义以及如何应用绿色的思维进行设计，这样才会设计出更多更好的绿色产品，体现出绿色的含义。

希望我们的未来可以生活在更多的绿色当中，我们身边可以有更多真正意义的绿色产品。

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