绿色设计理念引导下产品设计方法研究

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摘要：当前环境问题的每况愈下，逐步威胁着人类自身的生存环境。设计师以绿色设计理念为指导，深刻理解绿色设计的思想核心、原则以及设计手法，并将之渗透到产品设计与开发的整个生命周期过程中，将有利于改善现有人与自然环境间的关系，符合可持续发展社会的要求。

关键词：绿色设计；产品设计；资源环境；可持续

设计是人类与生俱来的本能，是人类特有创造力和智慧的产物，是早于科学的一种自发需求所带来的行为创造。二次工业革命之后，人类社会的生产力和生产水平得到极大的发展，传统的企业为了提高自身直接经济效益的获取速度，致力于工业加工制造，利用廉价劳动力大肆开采制造，造成极大的资源浪费以及环境破坏。在面对日益严重的环境问题的今天，我们不得不调整设计生产的整体思路，将绿色设计理念渗透到各个设计环节中，走可持续化道路，综合各种设计手法，找到人与自然环境间的平衡点，在保证环境效益的基础上不断提高产品设计的品质与服务。

一、产品的绿色设计简述

狭义上的绿色设计是以资源、能量、环境是否最优化为核心的设计过程，即在确保产品的环境效益与属性（对环境无危害或少危害、确保人体安全健康、产品可拆卸性、产品回收性等）的基础上再考虑产品的商用效益与属性（销售价格、市场价值、用户需求、使用性能、售后服务等）。而从广义上来判断一件产品是否“绿色”，则需要判断该产品在提高效率、降低成本与延长生命周期这三方面是否得到体现即可。传统企业的产品生命周期指从产品概念形成到产品废弃这一过程，设计师没有考虑或很少考虑产品废弃后的处理问题；而绿色产品有别于这种“摇篮坟墓”周期模式，而是“摇篮回收再现”，设计师在设计某种产品的过程中，不仅需要把握相应的用户需求，还要考虑产品在整个生命周期过程中（包括调研阶段、设计阶段、产品试制阶段、生产阶段、销售阶段、用户使用阶段、产品维修阶段等等）有可能产生的各种废弃物以及产品在其生命周期结束后如何报废处理或是回收再生产等一系列问题的应对措施（如图1）。将绿色设计理念渗透于各个设计阶段中，设计师在设计之初就应考虑到产品需要用到的材料、设计手法以及制造工艺，产品在各生产制造环节中可能产生的废弃物种类、相应的处理措施、如何替代有毒物品、产品合格标准、报废产品的管理方案，等等。合理的预解决方案和宏观调控的设计方式有利于产品设计开发的顺利实施，有助于更好地实现产品的商用价值。

二、产品绿色设计中的"三R"原则

“三R”即Reduce、Reuse、Recycle，分别代表“少量化、再利用、资源再生”的意思。“少量化”设计原则要求减少资源浪费与能量消耗，产品设计师在产品设计开发的过程中应尽可能地考虑到各种能源物质上的消耗（包括材料、能源、时间、空间以及人力等消耗），并通过优化造型结构、标准化零部件以及简化工艺难度等方式减少相应的能耗，提高生产效率。例如，如果能够减少生产的工艺复杂度，则消耗的能量和管理难度都会降低，质量的安全隐患系数以及维修难度也会随之降低。因此，设计师应尽量使用大批量生产的标准件而避免个性化生产的自制件，同时多方验证产品结构的合理性，减少不必要的多余结构，这样能够简化生产复杂度与材料使用，在精简结构的同时不影响产品的造型与使用情景以满足减少能量消耗和工作量并提高工作效率的生产需求。并在某件产品的设计与开发的过程中要遵循以下几点“少量化”设计原则：一、精简产品机构，减少功能过剩和材料滥用；二、提高生产效率，降低能源消耗，尽量选用太阳能、风能等可再生能源而非汽油等不可再生能源，保证在产品的整个生命周期循环中能耗的低耗高用；三、材料选取合理，营销方式得当，在保证产品质量的前提下降低产品的成本；四、在产品的整个生命周期内使其对环境造成的影响最低。“再利用”设计原则也可理解为产品的零部件具备再次使用性（维修/替换），这就要求：一、产品在使用过程中其整体结构系统不易被破坏；二、对易于损坏的部件有可替换部件或可维护措施。例如黑色签字笔的笔头损坏后可以替换笔芯；手机摔落导致碎屏后可维修换屏，键盘的按键损坏之后，只需要替换掉该按键即可，而不至于整个键盘都得报废处理等。“资源再生”设计原则着重强调的是产品报废后的处理问题，能否回收再利用与产品部件的材料及回收工艺息息相关，这也对该产品的材料管理提出了一定的要求，例如具有有害物质的材料应与无害物质隔离分开放置；报废后的产品应便于拆卸（非破坏式拆卸），将可用的部分回收，不可用的部分通过合理的方式处理，最大程度降低它对环境的影响度等。

三、产品的绿色设计方法

绿色设计作为一种设计思想指导理念，在现今能源消耗严重，环境日益恶化的大情境下，愈来愈多的设计师意识到产品的绿色设计的重要性，潜移默化地在自己的产品设计开发中遵循绿色设计的原则.绿色设计旨在引导设计师在设计产品时考虑到人类文明与自然生态环境之间的平衡点，旨在鼓励设计师运用前端的技术以及不同于传统的设计思维既保证了产品的商用价值又减少了其能源消耗，既满足了人类生活需求又不破坏生态环境。这种绿色设计理念符合现代设计价值观，符合可持续社会发展观，符合现代用户绿色生活的需求，是现代企业参与市场竞争的强大武器之一。

（一）材料的选择

绿色设计理念讲究在产品设计开发全过程中对环境无危害或少危害、保证开发者与使用者的安全和健康，而一件产品材料的选择作为产品设计开发全过程中最早也是最重要的一环，它决定了产品在生产制造过程中产生各种物质如何解决的关键点。设计师应转换传统的选材思路，宏观地把控各个设计阶段，在设计的开始就要考虑到产品用料的环境性能以及其在不同工序下产生不同物质后的应对措施，尽量选取低耗能、可再生、少污染且报废后便于回收利用或易于降解等材料。

（二）产品部件的可拆卸性设计

产品的可拆卸性设计是绿色设计理念应用于产品的结构设计中的一项重要体现，快速且无破坏性的拆卸产品部件，有利于保证易于损坏部件的可替换性以及提高损坏部件回收的高效性。产品的可拆卸性设计需要满足以下几点原则：1.以最短的时间拆卸产品。产品结构尽量简化，采用简易的固定结构，避免种类繁多的自制零件，尽量采用批量化的标准零件装配，避免不同种类材料相互嵌套装配等。2.易于操作。拆卸面方便抓取。3.减少破坏。产品各部件结合与拆散过程可逆，避免拆散零件会对自身造成损坏或者对其他零件做成损坏。4.减少零件种类。产品的设计开发过程中，尽量使用国家标准零件，并减少零部件种类，避免增加不必要的组装难度，增加各零部件在配合上的和谐型与通用性。

（三）产品部件的回收性设计

产品部件的回收性设计是产品的绿色设计过程中必不可少的环节之一，其目的依然是通过产品设计时充分考虑产品零部件材料在报废后的回收可能性、回收处理方式、回收费用等问题及相应处理方法达到节约材料、减少浪费、降低环境污染的作用，是少量化原则的体现之一。在绿色产品的回收设计中，可回收材料及其标志的设计、可回收工艺与方法的设计、可回收性经济的评估以及可回收性产品部件的结构设计是主要的设计思路。现代设计中分类回收处理、以旧换新、鼓励用户循环利用等方式都算是面向产品的回收性设计手法。

（四）产品的绿色包装设计

现代产品设计师的职责不同于传统仅仅设计产品本身，从产品概念形成到生产制造再到销售服务以及最后的报废回收等各环节都在产品设计师的设计范畴内，产品的绿色包装设计与设计产品时贯彻的绿色设计思想如出一辙，是基于对环境保护的角度，低耗高能，用最环保、最少量的材料包装产品，表达出内部产品的主要信息。例如，同样是饭盒，以前的饭盒随意丢弃后无法降解，焚化处理更会产生严重的污染，而现在的饭盒不仅保证了其实用性还采用了便于降解和回收的环境友好型材料，一举两得，有更高的生态学效益以及商业价值。

（五）产品的绿色成本评估

绿色产品在评估成本时，不仅需要考虑其设计与开发、运输、销售等费用，还需要考虑到其产生污染物时相应的应对措施以及回收利用所消耗的工艺、人力物力等费用。因此，企业在进行产品的绿色设计时，应对设计的每个阶段的成本做好量化分析，分析比对各种材料、加工制造方法等带来的环境收益，使产品更加“绿色”，从而达到追求环境效益与商业价值共赢的目的。

四、结语

面对资源日益紧缺的今天，绿色设计响应可持续化生产发展道路，是现代设计发展的必然趋势，设计师理应顺应这种设计潮流，将绿色设计理念融入自己的专业设计中，对传统设计的不合理之处加以改良设计，对当下产品的材料提出合理的建议与意见，既保证了产品设计的环境效益性又能够带给用户更为舒适的使用感受，运用设计的力量平衡人与自然间的关系，为人们带来更高质、更安全的未来。

作者:刘智 曾勇 单位:南京工业大学艺术设计学院

参考文献：

[1]傅志红,彭玉成.产品的绿色设计方法[J].机械设计与研究，2000(2):10-12.

[2]陈璃.工业产品设计中的绿色观念的运用[J].艺术科技,2015:10.

[3]刘腾蛟.绿色设计在工业产品设计中的应用[J].中国包装工业，2016(2):22.

[4]翁律纲,李世国,吴民桂.绿色设计的重构与解读[J].大众文艺，2009:90-91.