綠色設計 介紹

1、綠 色 設 計1.1綠色設計產生的背景 近年來綠色設計、綠色產品、綠色食品、綠色工業(yè)等等這些名詞在各個行業(yè)中耳熟能詳，綠色也成為產品時代特征之一。北京2008奧運會，也提出了綠色奧運的口號。不管是什么產品，只要和綠色聯系起來，就能脫胎換骨，在競爭中立于不敗之地。這種綠色消費的浪潮可以說由來已久，但是這種綠色產品的真正含義是什么，似乎反而被人們所忽略和變得模糊了。 1.1綠色設計產生的背景 首先我們回顧一下綠色設計產生的歷史以及綠色設計的含義。綠色設計思想最早的提出是在20世紀60年代，美國設計理論家威克多巴巴納克（Victor Papanek)在他出版的為真實世界而設計（Design for

2、the real world)中，強調設計應該認真考慮有限的地球資源的使用，為保護地球的環(huán)境而服務。當時還引起了很大的爭議。后來，隨著科技的發(fā)展以及人類物質文明和精神文明的不斷提高，人類意識到生存的環(huán)境日益惡化，可利用的資源日趨枯竭，經濟的進一步發(fā)展受到了嚴重制約，這些問題直接影響到人類文明的繁衍，從而提出了可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。20世紀80年代末，首先在美國掀起了“綠色消費”浪潮，繼而席卷了全世界。綠色冰箱、環(huán)保彩電、綠色電腦等綠色產品不斷涌現，廣大消費者也越來越崇尚綠色產品。綠色設計在20世紀90年代成為現代設計技術研究的熱點問題。1.1綠色設計產生的背景 據統(tǒng)計,造成環(huán)境污染的排放物有70%

3、以上來自制造業(yè),它們每年約產生出55億噸無害廢物和7億噸有害廢物。 1.2綠色設計的含義 綠色的含義有很多，例如象征生命、和平、春天、大自然、安全、天然、環(huán)保、理想等等。我們所說的綠色食品，是引申天然、安全（無毒害）的意義。那么綠色產品中的綠色，含義又包括什么呢？當前綠色產品中的綠色大多是指環(huán)保、節(jié)能，這也是對綠色產品的普遍理解。但是這種綠色的理解是不全面、不完善的。綠色的含義是值得我們思考的問題，也會影響到我們產品設計中綠色思維應用的原則。圖1 綠色制造中產品生命周期產品周期為生產到再生產，著重是再生。1.2綠色設計的含義綠色設計（Green Design） 也稱生態(tài)設計 (Ecologic

4、al Design),環(huán)境設計（Design for Environment）,環(huán)境意識設計（Environment Conscious Design）。 定義： 在產品整個生命周期內，著重考慮產品環(huán)境屬性（可拆卸性，可回收性、可維護性、可重復利用性等）并將其作為設計目標，在滿足環(huán)境目標要求的同時，保證產品應有的功能、使用壽命、質量等要求。 綠色設計的原則被公認為“3R”的原則，即Reduce ,Reuse, Recycle，減少環(huán)境污染、減小能源消耗，產品和零部件的回收再生循環(huán)或者重新利用。 圖2 綠色設計的體系結構2.綠色設計的主要內容1) 綠色材料選擇與管理2） 面向拆卸性設計3） 產品

5、的可回收性設計 4） 綠色產品的成本分析5） 綠色產品設計數據庫6） 產品的包裝設計 2.綠色設計的主要內容 (1) 綠色材料選擇與管理所謂綠色材料指可再生、可回收，并且對環(huán)境污染小，低能耗的材料。因此，我們在設計中應首選環(huán)境兼容性好的材料及零部件，避免選用有毒、有害和輻射特性的材料。所用材料應易于再利用、回收、再制造或易于降解提高資源利用率，實現可持續(xù)發(fā)展。另外，還要盡量減少材料的種類，以便減少產品廢棄后的回收成本。2.綠色設計的主要內容 如：模具材料的綠色程度對最終產品的綠色性能有著極為重要的影響。摒棄過去對材料進行表面處理所采用的化學方法代之以物理的方法以達到防腐或易于脫模的目的。選擇優(yōu)

6、質鏡面模具鋼加工模具型腔；用不銹鋼材料來加工防腐的模具以替代電鍍；或用對環(huán)境的危害小的鎳磷鍍替代電鍍鉻。綠色材料應具備的基本性能有：低污染、低耗能、低成本：易加工和加工過程中無污染或少污染：可降解，可重復使用。2.綠色設計的主要內容(2)面向拆卸性設計 傳統(tǒng)設計方法多考慮產品的裝配性，很少考慮產品的可拆卸性。 綠色設計要求把可拆卸性作為產品結構設計評價準則，使產品在報廢以后其零部件能夠高效的不加破壞的拆卸，有利于零部件的重新利用和材料的循環(huán)再生，達到節(jié)約資源，保護環(huán)境的目的。2.綠色設計的主要內容可拆卸性設計的原則：實現零件的多功能性，減少應拆卸零部件數目和拆卸的工作量；避免有相互影響的材料相

7、組合，避免零件的污損；易拆卸，易分離；實現零件的標準化，系列化，模塊化，減少零件的多樣性2.綠色設計的主要內容(3) 產品的可回收性設計 可回收性設計是指在設計時要充分的考慮產品的各零件回收再用的可能性，回收處理方法，回收費用等問題。 其途徑一般有兩種，原材料即的再循環(huán)和零部件的再利用。鑒于材料再循環(huán)的困難和高昂的成本，目前較為合理的資源回收方式是零部件的再利用 其主要措施如下： 使用對環(huán)境影響較小的材料，如無毒無害的材料、可再 生材料、易回收的材料等； 使用可重新利用的材料； 對使用過的零部件進行翻新、再加工等。利用可回收的型材，制成方便組裝與拆卸的垃圾桶。2.綠色設計的主要內容 再循環(huán)過程

8、是需要成本，如何判定回收的必要性關系到再利用和再回收的評估方法。1996年Bras與USCAR一起開發(fā)了一套非常簡單而有效的評估方法。 對每個零件進行回收率和分離等級打分（1-6個等級），原則是兩個等級都低于3就有回收價值。對一個部件或產品的等級r裝配體與每個部件或零件的分數聯合，按質量的比例分數是： 產品被送到中心工廠，被拆卸。零件再循環(huán)不只是為了材料，零件被分類，做一定的清潔并檢測。一旦證明了其質量和性能，就會重新回到制造工廠的零件供應流里。2.綠色設計的主要內容（4）綠色產品的成本分析 綠色產品的成本分析不同于傳統(tǒng)的成本分析，在產品設計的初期，就必須考慮產品的回收、再利用等性能，因此成本

9、分析時，就必須考慮污染物的替代、產品拆卸、重復利用成本、特殊產品相應的環(huán)境成本等。綠色產品成本分析應在每一設計選擇時進行，以便使設計出的產品更具“綠色”且成本低。2.綠色設計的主要內容（5） 綠色產品設計數據庫 綠色產品設計數據庫對綠色產品的設計過程起著舉足輕重的作用。該數據庫應包括產品壽命周期中與環(huán)境、經濟等有關的一切數據 ,如材料成份、各種材料對環(huán)境的影響值、材料自然降解周期、人工降解時間、費用 ,制造裝配、銷售、使用過程中所產生的附加物數量及對環(huán)境的影響值 ,環(huán)境評估準則所需的各種判斷標準等。2.綠色設計的主要內容（6） 產品的包裝設計 產品的綠色包裝，主要有以下幾個原則：(1)材料最省

10、，即綠色包裝在滿足保護、方便、銷售、提供信息的功能條件下，應是使用材料最少而又文明的適度包裝。 (2)盡量采用可回收或易于降解、對人體無毒害的包裝材料。例如如紙、可復用產品及可回收材料(如、聚苯乙烯產品易于回收再利用，在大自然中也易自然分解，不會污染環(huán)境。 (3)易于回收利用和再循環(huán)。采用可回收，重復使用和再循環(huán)使用的包裝，提高包裝物的生命周期，從而減少包裝廢棄物。3.綠色設計原則（1）資源最佳利用原則在選用資源時盡可能使用可再生資源在設計時盡可能保證所選用資源在產品的整個生命周期中得到最大限度的利用。3.綠色設計原則 （2）能源消耗最少原則 在選能源時盡可能選用太陽能，風能等潔，可再生的能源

11、。 （3）“零污染”原則 （4）“零損害”原則如：機械生產車間，尤其是沖壓車間的噪音和污染非常嚴重。對工作人員的身體健康造成非常大的威脅，也干擾了周邊的安寧，所以，在進行模具設計的時候要對產生的噪音加以控制。甚至消除。通常消除機器噪音的方法有以下幾種方法：用V帶代替齒輪傳動；以摩擦離合器代替剛性離合器；做好飛輪等回轉體的動平衡：在壓力機產生噪音的主要部位加蓋隔音罩：采用有減震器的無沖擊模架等。3.綠色設計原則（5）技術先進原則 在制造過程中選用生產浪費最小、能量消耗最低的制造工藝，是實現綠色制造的重要一環(huán)。 如：采用CADCAPPCAM技術，可實現少圖紙或無圖紙加工和管理，節(jié)約了資源，可縮短模

12、具設計與制造周期。可提高模具研制的成功率及模具質量?，F在的CAD三維軟件(如ProE、SolidWorks、UG等)基本都集成了CAE技術，可以模擬材料的流動情況及分析其強度、剛度、抗沖擊實驗模擬等。使用CADCAE為實現并行工程提供了基本平臺，因此提高了模具的設計效率，縮短了整個設計周期。實現了綠色的產品分析。柔性制造技術(FMS)高速切削(HighSpeedMaclliIIing，HSM)虛擬制造技術(virtualManufacruring)逆向工程技術(Rever辯Enginee-ng，RE)快速成型技術3.綠色設計原則生態(tài)經濟效益最佳原則 綠色設計不僅要考慮創(chuàng)造的經濟效益，還要從可持續(xù)發(fā)展觀點出發(fā)，考慮產品在全生命周期內的環(huán)境行為對生態(tài)環(huán)境和社會所造成的影響。結語 從綠色設計的內容可以看出，綠色設計的出發(fā)點主要是在技術層面上，從環(huán)境保護、節(jié)約能源的角度出發(fā)。這是“自然為本”的設計思想的反映，也體現了現代設計師的道德和社會責任心的回歸。但是，綠色設計不應該僅僅停留在技術層面上，更應該體現在設計的思維和原則上。綠色設計是在設計觀念上從前面的一次變革，要求設計師以一種更負責的方法去設計