10.2绿色设计

这是一篇关于10.2绿色设计的思维导图，主要内容包括：10.2.5绿色设计方法，10.2.4绿色设计的关键技术，10.2.3绿色设计的原则，10.2.2绿色设计的目标，10.2. 1绿色设计的内涵。

10.2绿色设计

• 10.2. 1绿色设计的内涵
  • 在介绍绿色设计的概念之前，有必要弄清楚什么是绿色产品。绿色产品(Green Product, GP)或称为环境协调产品
  • 从以上定义我们可以看出:虽然对绿色产品的定义各不相同，但本质都是一样的，即绿色 产品应有利于保护生态环境，不产生环境污染或使污染最小化，同时有利于节约资源和能源
  • 绿色设计是这样一种设计,即 在产品的整个生命周期内（设计、制造、运 输、销售、使用或消费、废弃处理），着重考虑 产品环境属性（可拆卸性、可回收性、可保护 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，保护产品 应有的功能、使用寿命、质量等。
  • 绿色设计是20世纪90年代初国际上兴起的一种先进的设计思想，其直接背景是 国际社会对可持续发展和人类健康越来越 深入的关注。
  • 采用以资源、能源的高效利用为特色的集约型发展 模式是实现可持续发展的根本出路，而绿色设计正是以资源、能源的高效利用作为其根本出 发点。
  • 此外，由于传统中只偏重产品功能,某些产 品在生产制造中引入了有毒有害的物质,如农药、挥发性有机溶剂 乃至放射性物质等,使人们在享受其功能的同时，也在付出健康的 代价。
  • 绿色 设计是实现上述理想的起点和最重要的一环。由此我们可以看 出，绿色设计是人类实现可持续发展、拥有高质量生存环境、享受 健康生活的必然要求，也是未来技术经济发展的大势所趋。 图10.6为可降解餐具。
  • 产品在设计阶段确定了采用何种材料、资源以及何种加工方式，同时，这也确定了产品在 其生命周期过程中所能产生的废弃物，也就确定了产品的环境属性。
  • 产品在开发、制造和使用等阶段所需的花费，至少70%是在最初的设计阶段决定的。那么,在设计阶段就开始考虑产品在其生命周期的环境 问题,无疑是改善产品环境属性的最有效途径。
  • 绿色设计是系统地考虑环境影响并集成到产品最初设计过程中的技术和方法。绿色设计 概念的核心是从整个产品系统的角度考虑，即在整个产品的生命周期内，从原材料的提取、制 造、运输、使用到废弃各个阶段对环境产生的影响。这里的环境包括了自然生态环境、社会系 统和人类健康等因素。从产品的角度看，任何产品在其整个生命周期内的各个过程中对环境 都要产生一定的影响和损害，主要的影响过程因素包括能量的使用,原材料的提取，零部件和 产品的制造，包装与运输，产品的使用，产品使用后的处理方式。
  • 从设计的角度看,绿色设计提供了系统评价产品环境特性的方法,并在产品的整个生命周 期内提出改进的目标和方向。这时，考虑的产品生命周期一般包括以下五个阶段:设计阶段， 生产阶段，市场阶段，使用阶段，废弃阶段。
• 10.2.2绿色设计的目标
  • 可持续发展要求现在的发展不仅要满足现在人类生存的需要，同时还要满足将来社会发展的需求。在此基础上,世界企业可持续发展委员会（WBCS）进一步提出了生态效益（Eco-efficiency）的理念,它要求企业在提供具有竞争力价格的产品和服务，以满足人类需求、提高生活品质的同时, 在产品和服务的整个生命周期内将其对环境的影响以及天然资源的耗用，逐渐减少到地球能 负荷的程度。
  • 从可持续发展的角度看，绿色设计的目标主要体现在以下几个方面:减少使用 非再生资源;减少能源的使用;减少并最终消除有毒、有害物质向环境的扩散;最大限度地使用 可再生资源;提高原材料的可回收性;延长产品的使用寿命;增加产品的服务。
• 10.2.3绿色设计的原则
  • 3R原则，即Reuse（再利用）sRecycle （再生利用）和Reduce（小型化）的原则。过去人们一 直单纯以大量生产和大量消费作为目标，但在这种指导思想下产生的方法是不可能全面考虑 废弃物处理的，在取得地球资源、地球净化能力有限的共识前提下，设计逐渐走向“再利用”、 “再生利用”和“小型化”原则。
• 10.2.4绿色设计的关键技术
  • 绿色材料设计
    • 包括在环境中易光降解或生物降解材料的设计技术和天然材料的开发 应用。
  • 材料选择与管理
    • 尽量减少材料种类,尽量少用有毒有害材料,尽量做好材料分类管理和 废弃材料及边角料的回收利用。
  • 产品的可拆卸、易回收设计
    • 尽量采用模块化设计，采用易于拆卸的连接方法，尽量减少 材料表面的涂镀处理等。
  • 绿色工艺流程设计
    • 通过流程简化、原料及生产制造过程辅料和副产品的综合利用与回 收再用,实现低排放甚至零排放。
  • 绿色耗能方案的设计
    • 尽量釆用可再生能源，提高能源利用率,加强能源的综合利用及余 热回收。
  • 环境与社会成本评估
    • 包括环境污染治理成本、环境恢复成本、废弃物社会处理成本、造 成人体健康损害程度。
• 10.2.5绿色设计方法
  • (1)DFA/DFD方法
    • 简化结构的为安装而设计(Design For Assembly,DFA)和为拆卸 而设计(Design For Disassembly,DFD)是绿色设计的一个重要方法。削减螺钉、插销和其他 种类的固定器的数目就能减少50%甚至更多的安装费用，而且便于拆卸回收。为拆卸而设计 具有拆卸量最小原则、易于拆卸原则、易于分立原则三个设计准则。
  • (2)零废物设计
    • 人们对绿色设计的重视,促使商家注意到绿色产品市场的巨大利润，纷纷釆用绿色设计。其中,最有名的要数零废物设计。
  • (3)模块化设计
    • 产品模块化设计 就是将在一定范围内不同功能或相同功能的不同 性能、不同规格的产品在进行功能分析的基础上， 划分并设计出一系列功能模块，通过模块的选择 和组合可以构成不同的产品，以满足生产的要求。
    • 1模块化设计能够满足绿色产品的快速开发 要求，按模块化设计开发的产品结构由便于装配, 易于拆卸、维护，有利于回收及重用等模块单元组 成，简化了产品结构,并能快速组合成用户和市场 需求的产品。
    • 2模块化设计可将产品中对环境或对人体有 害的部件、使用寿命相近的单元集成在同一模块 中，便于拆卸回收和维护更换等。同时，由于产品 由相对独立的模块组成，因此，为方便维修，要求 在必要时可更换模块，而不致影响生产
    • 3模块化设计可以简化产品结构,按传统的观点，产品由部件组成，部件由组件构成，组 件由零件构成，因而要生产一种产品,就得制造大量的专用零件。而按模块化的观点,产品由 模块构成，模块即为构成产品的单元，从而减少了零部件数量，简化了产品结构。
  • 4计算机辅助绿色设计方法
    • 绿色设计涉及很多学科领域的知识，这些知识不是简单 地组合或叠加，而是有机地融合。利用常规的分析方法、计算方法和设计要素,是无法满足绿 色设计要求的。此外，绿色设计的知识和数据多呈现出一定的动态性和不确定性，用常规方法 很难做出正确的决策判断，而且只能要求产品设计人员在设计过程中具有一定的环境基础知 识和环境保护意识，不能要求他们成为出色的环境保护专家。因此，绿色设计必须有相应的设 计工具作支持。绿色设计要素也即绿色产品的计算机辅助设计,是目前绿色设计的研究热点 和重点之一