绿色设计：体系结构、特点与关键技术

（1）绿色设计的由来 首先让我们看一下表3-7人类可持续发展大事记：

表3-7 人类可持续发展大事记

从表3-7所记载的三件大事说明：解决人类所面临的工业化、城市化以及发展与资源日益枯竭、环境日益污染恶化的突出矛盾，实现人类与大自然和谐共处和可持续发展，已经成为大多数国家的迫切需求与共识。于是，在此种大环境影响之下，通过绿色设计和绿色制造的根本途径，降低能耗和减小环境污染，实现对资源的循环利用和可持续发展，便油然而生。

绿色设计所代表的是一种“以人为本，实现人与自然和谐共处”的现代先进设计文化。如果说功能设计的提出，是设计科学在技术层面上的一次革命与飞跃；那么，“绿色设计理念”的提出，则是设计科学在设计文化和思想道德层面上的一次新的革命与飞跃。

（2）绿色设计的基本概念 绿色设计又称生态设计、环境设计、环境意识设计、生命周期设计或再利用设计。图3-26所示为产品生命周期主要阶段与环境的相互关系。

图3-26 产品生命周期主要阶段与环境的相互关系

由图3-26可知，绿色设计必须考虑到整个产品生命周期对环境的影响。图3-27所示为绿色设计生命周期。由此可以归纳出绿色设计的基本概念如下：

1）在产品设计的全过程中，产品的基本技术属性与环境资源属性、经济属性并重，且环境资源属性优先。

2）在设计阶段应充分考虑产品在使用废弃后的可拆性和可回收利用性。

3）提出了产品设计者和生产企业在环境保护与节约资源方面应承担的社会责任，要求企业不但要生产产品，而且应该承担产品“回收和再利用”的社会义务。

图3-27 绿色设计生命周期

图3-28 绿色设计的体系结构

4）它体现了人类对于产品设计在认识上的深化，是对于传统设计理念与设计方法的发展与创新。(www.xing528.com)

绿色设计贯穿于产品生命周期，其基本思想是在设计阶段就将环境因素和预防污染的措施纳入产品设计之中，将环境性能作为产品设计的目标和出发点，力求产品对环境的负面影响最小。因此，在产品生命周期内，绿色设计要着重考虑产品的可拆卸性、可维护性、可重复利用性，同时保证产品的功能、经济、质量和使用寿命等要求。随着我国能源的过度消耗和环境污染日益严重，以及国外对环境认证的深入发展，许多出口产品不得不取得环保认证（例如欧盟的ROHS认证）证书，因此，开展绿色设计已成为我们的一项十分紧迫的任务。

（3）绿色设计的体系结构和特点 图3-28所示为绿色设计的体系结构。绿色设计的特点有：

1）绿色设计贯穿于产品生命周期，并其将延伸至产品使用结束后的回收利用及处理、处置。

2）绿色设计是并行的闭环设计。而传统设计是串行设计过程，其产品生命周期到报废为止，对产品废弃后如何处置很少考虑，是一个串行的开环过程。绿色设计则必须考虑产品报废后的处理处置，实现产品生命周期的闭环。一个产品的使用寿命结束时，可能有三种处理方式：报废扔掉、再利用和再生。须知，对一些材料的再生消耗要比处理新的原材料的消耗成本低，特别是所设计的产品易于从单一材料制作的零部件中拆卸时。如果材料难以分离或一种材料中包含另一种，则会使分离成本增加。

3）绿色设计有利于环境保护，维护生态系统平衡。在设计过程中，分析和考虑产品的环境属性是绿色设计的最大特点，因而，可以从源头上减少废弃物。

4）绿色设计可以减少不可再生资源的消耗。由于绿色设计，使构成产品的零部件材料，可以得到更充分有效地利用；在生命周期中的能耗最小；因而减少对资源和能源的需求，有利于矿物资源的保护，有利于可持续发展。

5）绿色设计减少了废弃物及其处理的棘手问题。城乡垃圾处理是极为棘手的问题，特别是随着公众的环保意识提高，到处反对建设垃圾填埋场和焚烧场。为此，控制废弃物的数量，特别是通过绿色设计减少废弃物，更具有重要意义。

表3-8列示了绿色设计与传统设计的比较。绿色设计与传统设计的根本区别在于：它着眼于产品的整个生命周期，从产品的构思开始，在产品的结构设计、零部件选材、制造、包装与运输、使用与维修、产品废弃与回收利用全过程，都要考虑对于环境与资源的影响，如何以最小的代价，实现资源的良性循环。

表3-8 绿色设计与传统设计的比较

（4）绿色设计的关键技术

1）面向产品生命周期的绿色设计基础理论和方法的研究。

2）绿色设计模型的建立。绿色设计集成产品系统建模的目的，就是有效管理产品生命周期技术经济、环境信息、标准等相关信息的共享，交流的通畅以及信息合作机制的实现。

3）绿色设计综合评价系统的建立。要实现对产品生命周期中的环境和资源情况进行有效地进行和评价，必须建立绿色设计综合评价系统。

4）辅助决策的支持工具。