第三章綠色設計的概念

人－機－環(huán)境－社會的系統(tǒng)論設計方法和技術第一部分第三章綠色設計技術的概念綠色技術的基本含義綠色設計的基本概念和內涵綠色設計的關鍵技術背景1：在現代工程科學的特征現代社會賴于存在的前提大量生產大量消費獨有的技術與產品提升生產能力大量消費的需要機械－人手延伸；

各種交通工具－人腿足能力擴大；電話、電視等通訊技術－感觀能力的擴展；計算機技術－人腦能力的擴充企業(yè)戰(zhàn)略的主題思想科學技術的發(fā)展使人變成了“超人”能源的短缺和環(huán)境破壞問題成為20世紀的技術遺產3.1綠色技術的基本含義3.1綠色技術的基本含義1、從環(huán)境學的意義：無污染或最小污染的消費2、從資源學的意義：對自然資源的適度利用和綜合應用；改進人類的生活方式和生活質量與環(huán)境承受能力相適應。3、從生態(tài)學的意義：消費活動應符合生態(tài)系統(tǒng)物資和能量流通的規(guī)律，不能因人類的“畸形”消費而破壞生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈。背景2：綠色消費成為一種（生活）浪潮背景3：未來工程科學的發(fā)展?jié)M足社會和人類可持續(xù)發(fā)展的要求3.1綠色技術的基本含義“人類應享有以與自然相和諧的方式過健康而富有生產成果的生活的權利”，并“公平地滿足今世后代在發(fā)展與環(huán)境方面的需要”。生態(tài)（Ecology）經濟（Economy）技術（Technology）法律法規(guī)技術、經濟和生態(tài)的平衡社會的發(fā)展背景3：未來工程科學的發(fā)展擔當社會和環(huán)境協調發(fā)展的責任根植循環(huán)的思想環(huán)境協調型、學科綜合型工程科學3.1綠色技術的基本含義與物質相關的新材料工程科學與生命相關的工程科學與復雜相關的工程科學與信息相關的工程科學開拓新的產業(yè)和創(chuàng)造新文明體現“綠色”的思想和技術3.1綠色技術的基本含義2、綠色技術的定義與內涵1、側重于環(huán)境學的定義：綠色技術＝環(huán)境保護技術綠色代表生命環(huán)境，象征生命，能預防和治理環(huán)境污染的環(huán)保技術即綠色技術是最大限度地節(jié)約資源和能源，減少環(huán)境的污染，有利于人類生存而使用的各種現代技術、工藝、方法的總稱綠色技術的定義：2、側重于生態(tài)學的定義：綠色技術＝生態(tài)技術生態(tài)農業(yè)、生態(tài)工藝、生態(tài)企業(yè)等3、側重于生態(tài)經濟學的定義：根據環(huán)境價值并利用現代科技的全部潛力的技術3.1綠色技術的基本含義3、用綠色技術生產出來的產品應有利于人類的健康與福利、有利于人類文明進步。－－－社會標準1、綠色技術是一種現代技術體系不同于人類發(fā)展過程中的原始技術、近代技術也不是專指某一種技術或產業(yè)部門的技術2、綠色技術是一種“無公害化”或“少公害化”的技術，無害于人類賴于生存的自然環(huán)境技的技術主要體現在綠色技術功能和環(huán)境功能的一致性上，防止與治理污染、有利于自然資源生態(tài)平衡的技術均是綠色技術綠色技術的內涵：3.1綠色技術的基本含義3、綠色產品及其評價（1）在其生命周期全過程中，符合特定的環(huán)境保護要求，對人體無害，對環(huán)境無影響或影響極?。?）產品結構盡可能簡單而不降低功能，消耗原材料盡量少而不影響壽命，制造使用過程中消耗能量少而不影響其效率（3）在其使用壽命完結時，其零部件或者能翻新、回收、重用，或能安全地處理采用綠色材料、通過綠色設計、綠色制造、綠色包裝而生產的一種節(jié)能、降耗、減污的環(huán)境友好性產品環(huán)境協調產品（EnvironmentalConsciousProduct）1）綠色產品（GreenProduct）：3.1綠色技術的基本含義2）綠色產品的特點：綠色產品是環(huán)境友好型產品友好程度用產品的“綠色程度”來衡量普通產品的生命周期：搖籃墳墓（Cradle-to-Grave）

開環(huán)環(huán)節(jié)廢棄后的產品難于回收重用或作為低成本材料加以利用綠色產品的生命周期：搖籃再現（Cradle-to-Reincarnation）

閉環(huán)系統(tǒng)普通產品周期的延長包括廢棄產品的回收、重用及處理處置3.1綠色技術的基本含義2）綠色產品的特點：綠色產品的生命周期：（1）綠色產品規(guī)劃及設計開發(fā)過程（2）綠色產品制造與生產過程（3）綠色產品使用過程（4）綠色產品維護與服務過程（5）廢棄淘汰產品的回收、重用及處理處置過程3.1綠色技術的基本含義3）典型綠色產品：綠色汽車綠色電腦綠色冰箱減少大氣污染和噪音污染降低能耗汽車報廢的零部件回收與處理降低能耗減少輻射污染、防輻射安全易于分解（模塊化）材料的再利用降低能耗降低大氣污染降低環(huán)境噪音污染材料的再利用3.1綠色技術的基本含義4）綠色產品評價指標體系：評價指標體系的制定原則綜合性原則：全面反映產品的綜合情況：從技術、經濟和生態(tài)三方面進行評價科學性原則：客觀、真實、準確地反映產品的“綠色”屬性系統(tǒng)性原則：資源屬性、能源屬性、經濟屬性及其環(huán)境屬性的指標動態(tài)指標與靜態(tài)指標相結合：跟隨工業(yè)技術的發(fā)展與社會發(fā)展而變化，現在與未來相結合3.1綠色技術的基本含義評價指標體系的制定原則可操作性：具有一定的現實統(tǒng)計作為基礎不相容性：避免相同或含義相近的變量重復出現，并具有代表性層次性原則：考慮使用對象的不同，采用分層次對應的方式定性指標與定量指標相結合：從質和量的角度科學評價4）綠色產品評價指標體系：3.1綠色技術的基本含義指標體系的組成能源屬性環(huán)境屬性生態(tài)破壞物質性污染物理因素引起的污染能源類型能源利用率綠色產品評價指標體系4）綠色產品評價指標體系：3.1綠色技術的基本含義指標體系的組成資源屬性經濟性材料資源設備資源人力資源信息資源設計成本生產成本使用成本維護成本回收處置成本綠色產品評價指標體系4）綠色產品評價指標體系：3.1綠色技術的基本含義噪聲污染大氣污染物廢氣光化學氧化劑顆粒物（煙塵）放射性物質環(huán)境屬性指標水體污染物固體廢物污染物物理性污染物化學性污染物生物性污染物有機污染物無機性污染物生產噪聲使用噪聲其他噪聲資源屬性評價指標3.1綠色技術的基本含義資源屬性評價指標材料資源設備資源人力資源內容指標含義材料種類材料利用率零部件回收重用率材料回收率有毒材料使用率有害材料使用率材料可處理處置性設備資源利用率先進、高效設備利用率專業(yè)人員比例綠色知識的普及產品中所使用的材料種類總數產品總重/投入材料總重產品中回收零部件數量/產品的總零部件數產品回收材料總重/產品總重產品所有材料中有毒材料所占的比例產品所有材料中有害材料所占的比例不能回收材料處置的難易程度及對環(huán)境的影響大小平均每天設備有效使用時間先進設備數/總設備數專業(yè)技術人員數/全體職工數環(huán)保知識和綠色技術的教育情況3.1綠色技術的基本含義能源利用類型在產品生產及使用中所用的能源是否是清潔能源再生能源使用比例在產品生產及能源中再生能源的使用比例能源利用率在產品生產中的能源利用率能源屬性評價指標使用能耗在產品使用過程中的能源消耗回收處理能耗在產品廢棄后回收處置所用能量/產品生產能量消耗3.1綠色技術的基本含義社會成本生產成本設計開發(fā)成本制造成本儲運成本服務成本經濟性指標用戶成本作用成本支付的回收費用支付的處理費用環(huán)境污染治理職業(yè)保健廢棄物處理處置經濟性評價指標第三章綠色設計技術的概念綠色技術的基本含義綠色設計的基本概念和內涵綠色設計的關鍵技術1、綠色設計及其特點設計是獲得綠色產品的基礎產品設計決定了對生態(tài)破壞的程度范圍工業(yè)發(fā)達國家產品設計時，所追求的小型化、多功能、可回收利用、生產技術追求節(jié)能、省料、無廢少廢、閉路循環(huán)等都是綠色設計的有效手段3.2綠色設計的基本概念和內涵市場分析3.2綠色設計的基本概念和內涵產品設計生產制造銷售使用產品廢棄產品生產者產品消費者傳統(tǒng)產品設計的一般過程搖籃到墳墓的過程，一旦設計及制造活動完成，產品設計人員和工藝人員就不再關心產品生命周期結束后所出現的問題。3.2綠色設計的基本概念和內涵綠色設計（GreenDesign）的基本概念生態(tài)設計（EcologicalDesign－ED）環(huán)境設計（DesignforEnvironment－DFE）生命周期設計（LifeCycleDesign－LCD）環(huán)境意識設計（EnvironmentalConsciousDesign－ECD）在設計階段將環(huán)境因素和預防污染的措施納入產品設計之中，將環(huán)境性能作為產品的設計目標和出發(fā)點，力求使產品對環(huán)境的影響為最小。基本思想：是涉及產品的整個壽命周期，是從搖籃到再現的過程。綠色設計的過程：3.2綠色設計的基本概念和內涵綠色設計的定義：在產品整個生命周期內，著重考慮產品環(huán)境屬性（自然資源的利用、環(huán)境影響及可拆卸性、可回收性、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，并行地考慮并保證產品應有的基本功能、使用壽命、經濟性和質量等。3.2綠色設計的基本概念和內涵綠色設計與傳統(tǒng)設計的比較：比較因素傳統(tǒng)設計綠色設計設計依據依據用戶對產品提出的功能、性能、質量和成本要求來設計依據環(huán)境效益和生態(tài)環(huán)境指標與產品功能、性能、質量和成本要求來設計設計目的以需求為主要設計目的為需求和環(huán)境而設計，滿足可持續(xù)發(fā)展的要求設計技術和工藝在制造和使用過程中很少考慮產品回收、僅考慮有限的貴金屬材料的回收在產品制造和使用過程中可拆卸、易回收、不產生毒付作用及保證產生最少的廢棄物3.2綠色設計的基本概念和內涵綠色設計的特點：1、綠色設計可以減緩地球上礦物資源財富的消耗2、減少了大量垃圾處理所造成的棘手問題3、環(huán)境在綠色設計中具有重要地位4、綠色設計可從源頭上減少廢棄物的產生5、綠色設計是并行的閉環(huán)設計3.2綠色設計的基本概念和內涵2、綠色設計的過程與內涵：競爭策略和產品規(guī)劃產品設計材料選擇工藝設計制造系統(tǒng)設計產品原型詳細規(guī)劃材料采購及產品生產產品的包裝、運輸、分配使用、消費、維護、服務、維修分解和運輸使用過的產品和廢棄物廢棄物處置，材料回收、再使用，能量循環(huán)利用綠色設計制定有生態(tài)競爭力的產品策略綠色設計（重點：環(huán)境性能，拆卸，回收，處置）設計易于裝配、維修、拆卸的結構選擇材料以避免有毒排放物的產生設計無有害排放物和低能量消耗的強壯工藝設計，制造，裝配，銷售，服務，拆卸，回收及處理處置系統(tǒng)準備生產的產品原型生產開始生產終止產品的處置回收材料流和能量流3.2綠色設計的基本概念和內涵綠色設計的過程與內涵：133原則：一定的設計程序三個設計目標三個設計階段一定的設計程序：設計的過程必須遵循系統(tǒng)化設計程序環(huán)境規(guī)章評價環(huán)境污染鑒別環(huán)境問題的提出減少污染，滿足用戶要求的替代方案替代方案的技術和商業(yè)評估等3.2綠色設計的基本概念和內涵制造過程中可能產生的廢棄物是什么？有毒成分的可能替代物是什么？報廢產品如何管理？設計對產品的回收性有何影響？零件材料對環(huán)境有何影響？用戶怎樣使用產品？設計者需思考的內容：3.2綠色設計的基本概念和內涵綠色設計的過程與內涵：三個設計目標：1、提高產品的資源能源利用率2、降低產品生命周期成本3、產品無環(huán)境污染或環(huán)境污染最小化通過增大產品中可重用零部件及材料的比例來協調產品設計，避免廢棄物的產生，使零件或材料在產品達到壽命周期時，以最高的附加值回收并重復利用，降低產品的生命周期成本133原則3.2綠色設計的基本概念和內涵綠色設計的過程與內涵：三個設計階段：1、跟蹤材料流，確定材料輸入與輸出之間的平衡；2、對特殊產品或產品種類分配環(huán)境費用，并在確定產品價值時考慮此項費用；3、對設計過程進行系統(tǒng)化研究，在考慮物理目標的同時考慮對用戶服務、環(huán)境、人身造成的損害。133原則第三章綠色設計技術的概念綠色技術的基本含義綠色設計的基本概念和內涵綠色設計的關鍵技術1、綠色設計的主要內容綠色產品設計的材料選擇與管理產品的可回收性設計產品的可拆卸性設計3.3綠色設計的關鍵技術綠色產品的成本分析綠色產品設計數據庫2、綠色設計方法3.3綠色設計的關鍵技術產品開發(fā)的六要素（FTQCSE）：Function：

市場急需的、適銷對路的、品種多樣、科技含量高TimetoMarket：

盡可能短的時間內提供用戶需求的產品Quality：

產品質量應能最大限度滿足用戶的需求Cost：

產品的價格具有競爭力Service：

提供產品的全程優(yōu)質服務Environment：

產品在其生命周期全程中具有良好的環(huán)境友好性能2、綠色設計方法生命周期設計方法3.3綠色設計的關鍵技術生產銷售使用淘汰廢棄市場需求設計開發(fā)產品生命周期設計環(huán)境屬性勞動保護資源有效利用生命周期成本企業(yè)策略產品基本屬性可制造性2、綠色設計方法并行工程方法3.3綠色設計的關鍵技術現代產品設計的一種模式和方法以集成、并行的方式設計產品及其相關過程在設計時考慮產品生命周期全過程的所有因素使產品達到綜合最優(yōu)2、綠色設計方法