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绿色产品与绿色设计(下)

绿色设计及其特点与方法 1.绿色设计及其特点

产品能否达到绿色标准要求，其决定因素是该产品在设计时是否采用绿色设计。

传统设计在设计过程中，设计人员通常主要是根据产品基本属性（功能、质量、寿命、成本）指标进行设计，其设计指导原则是：只要产品易于制造并满足所要求的功能、性能，而较少或基本没有考虑资源再生利用以及产品对生态环境的影响。这样设计生产制造出来的产品，在其使用寿命结束后回收利用率低，资源、能源浪费严重，特别是其中的有毒有害物质，会严重污染生态环境，影响生产发展的持续性。

绿色设计就是以绿色技术为原则所进行的产品设计。所谓绿色技术（Green Technolosv——GT）或西方称之为“环境友善技术”

（Envi塑料发动机助索尔维推动技术创新ronm从政府层面ental Sound Technology——EST），是减轻环境污染或减少原材料、自然资源使用的技术、工艺或产品的总称。绿色设计的目的是克服传统设计的不足，使所设计的产品满足绿色产品的要求。它包含产品从概念形成到生产制造、使用乃至废弃后的回收、重用及处理处置的各个阶段，即涉及产品整个生命周期，是从摇篮到再现的整个过程。也就是说，要从根本上防止污染，节约资源和能源，关键在于设计与制造，不能等产品产生了不良的环境后果再采取防治措施（现行的末端处理（End-to-Pipe）即是如此），要预先设法防止产品及工艺对环境产生的负作用，然后再制造。这就是绿色设计的基本思想。概括起来，绿色设计是这样一种设计，即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、使用寿风扇叶片俞、质量等。绿色设计要求，在设计产品时必须按环境保护的指标选用合理的原材料、结构和工艺，在制造和使用过程中降低能耗、不产生毒副作用，其产品易于拆卸和回收，回收的材料可用于再生产。

绿色设计在产品整个寿命周期中都把其绿色程度作为设计目标，即在概念设计及粗略设计阶段，就充分考虑到产品在制造、销售、使用及报废后对环境的各种影响，与产品有关的技术人员都应密切合作，信息共享，运用环境评价准则约束制造、装配、拆卸、回收等设计过程，并使之具有良好的经济性。

绿色设计必须遵循一定的系统化设计程序，其中包括：环境规章评价，环境污染鉴别，环境问题的提出，减少污染、满足用户要求的替代方案，替代方案的技术与商业评估等。绿色设计人员应该考虑这样的问题：制造过程中可能产生的废弃物是什么，有毒成分的可能替代物是什么，报废产品如何管理，设计对产品回收性有什么影响，零件材料对环境有何影响，用户怎样使用产品等。

绿色设计所关心的目标除传统设计的基本目标外，还有两个；一是防止影响环境的废弃物产生；二是良好的材料管理。也就是说，避免废弃物产生，用再造加工技术或废弃物管理方法协调产品设计，使零件或材料在产品达到寿命周期时，以最高的附加值回收并重复利用。

绿色设计通常有三个主要阶段，即：①跟踪材料流，确定材料输入与输出之间的平衡；②对特殊产品或产品种类分配环境费用，并确定相应的产品价值；③对设计过程进行系统性研究，而不是将注意力集中铂热电阻在产品本身。从产品的整体质量考虑，设计人员不应只根据物理目标设计产品，而应以产品为用户提供的服务或损害为主要依据。

由此可见，绿色设计与传统设计的根本区别在于：绿色设计要求设计人员在设计构思阶段就要把降低能耗、易于拆卸、再生利用和保护生态环境与保AV功放证产品的性能、质量、寿命、成本的要求列为同等的设计目标，并保证在生产过程中能够顺利实施。

2.绿色产品的设计方法

通过上述分析可见，绿色设计涉及机械制造学、材料学、管理学、社会学、环境学等诸多学科的内容，具有较强的多学科交叉特性。显而易见，单凭现有的某一种设计方法是难于适应绿色设计的要求的。绿色设计是一种集成设计，它是设计方法集成和设计过程集成。因此，绿色设计是一种综合了面向对象技术、并行工程、寿命周期设计的一种发展中的系统设计方法，是集产品的质量、功能、寿命和环境为一体的设计系统。绿色产品设计则是采用并行的闭环设计过程，是可持续发展思想的具体体现。图所示为绿色产品设计的系统框图。绿色产品设计应着眼于产品生命周期全过程，而不应着眼于某一阶段、某一环节或某一部门。

绿色设计的主要内容和关键技术

绿色设计的主要内容包括：①绿色产品的描述与建模；②绿色设计的材料选择与管理；③产品的可拆卸性设计；④产品的可回收性设计；⑤绿色产品的成本分析；⑥绿色设计数据库等。

1.绿色产品的描述与建模

准确全面地描述绿色产品，建立系统的绿色产品评价模型是绿色设计的关键。例如针对冰箱产品，已提出了绿色产品的评价指标体系、评价标准制定原则，利用模糊评价法对冰箱的“绿色程度”进行了评价，并开发了相应的评价工具。

2.绿色设计的材料选择与管理

绿色设计要求产品设计人员改变传统的选材程序和步骤，选材时不仅要考虑产品的使用条件和性能，而且应考虑环境约束准则，同时必须了解材料对环境的影响，选用无毒、无污染材料及易回收、可重用、易降解材料。绿色设计对材料的要求也为材料科学的发展提出了新的挑战，即能提供或塑料挤出机市场容量将进1步扩大生产出适合绿色产品设计的绿色材料。除合理选材外，同时还应加强材料管理。绿色产品设计的材料管理包括两方面内容：一方面不能把含有有害成分与无害成分的材料混放在一起；另一方面，达到寿命周期的产控制台品，有用部分要充分回收利用，不可用部分要采用一定的工艺方法进行处理，使其对环境的影响降低到最低限度。

3.产品的可回收性设计

可回收性设计是指：在产品设计初期充分考虑其零件材料的回收可能性、回收价值大小、回收处理方法、回收处理结构工艺性等与回收性有关的一系列问题，最终达到零件材料资源、能源的最大利用，并对环境污染为最小的一种设计思想和方法。可回收性设计包括以下几方面的主要内容：①可回收材料及其标志；②可回收工艺与方法；③可回收性经济评价；④可回收性结构设计。

4.产品的可拆卸性设计

现代机电产品往往使用着多种不同材料，因而其拆卸就成为目前绿色设计研究的主要热点。因为不可拆卸不仅会造成大量可重复利用零部件材料的浪费，而且因废弃物不好处置，还会严重污染环境。拆卸在现代生产良性发展中起着重要的作用，已成为机械设计的重要内容。可拆卸性是绿色产品设计的主要内容之一，它要求在产品设计的初级阶段就将可拆卸性作为结构设计的一个评价准则，使所设计的结构易于拆卸、维护方便，并在产品报废后可重用部分能充分有效地回收和重用，以达到节约资源和能源、保护环境的目的。可拆卸性要求在产品结构设计时改变传统的联接方式，代之以易于拆卸的联接方式。可拆卸结构设计有两种类型：一种是基于成熟结构的“案例”法；另一种则是基于计算机的目动设计方法。作者通过国家自然科学基金“面向拆卸的绿色产品设计理论和方法的研究”中，已提出了系统的可拆卸性评价指标体系、评价方法、拆卸结构设计准则，并开发了相应的评价软件。

5.绿色产品的成本分析

绿色产品的成本分析与传统的成本分析不同。由于在产品设计初期，就必须考虑产品的回收、再利用等性能，因此成本分析肘，就必须考虑污染物的替代、产品拆卸、重复利用成本、特殊产品相应的环境成本等。对企业来说，是否支出环保费用，也会形成产品成本上的差异；同样的环境项目，在各国或地区间的实际费用，也会形成企业间成本的差异。因此，在每一设计决策时都应进行绿色产品成本分析，以便设计出的产品“绿色程度”高且总体成本低。

6.绿色设计数据库

绿色设计数据库是一个庞大复杂的数据库。该数据库对绿色产品的设计过程起着举足轻重的作用。它应包括产品寿命周期中与环境、经济等有关的一切数据，如材料成分、各种材料对环境的影响值、材料自然降解周期、人工降解时间、费用，制造、装配、销售、使用过程中所产生的附加物数量及对环境的影响值，环境评估准则所需的各种判断标准等。

由此可见，绿色设计的关键技术包括以下几个方面：

1）绿色产品评价体系、方法的研究；

2）绿色设计模型的建立；

3）绿色设计数据资料的不会致使高孔隙率收集整理与数据库的建立；

4）绿色设计方法的系统研究及知识库的建立