綠色設計理念引導下產(chǎn)品設計方法研究
時間:2022-03-29 02:59:41
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摘要:當前環(huán)境問題的每況愈下,逐步威脅著人類自身的生存環(huán)境。設計師以綠色設計理念為指導,深刻理解綠色設計的思想核心、原則以及設計手法,并將之滲透到產(chǎn)品設計與開發(fā)的整個生命周期過程中,將有利于改善現(xiàn)有人與自然環(huán)境間的關(guān)系,符合可持續(xù)發(fā)展社會的要求。
關(guān)鍵詞:綠色設計;產(chǎn)品設計;資源環(huán)境;可持續(xù)
設計是人類與生俱來的本能,是人類特有創(chuàng)造力和智慧的產(chǎn)物,是早于科學的一種自發(fā)需求所帶來的行為創(chuàng)造。二次工業(yè)革命之后,人類社會的生產(chǎn)力和生產(chǎn)水平得到極大的發(fā)展,傳統(tǒng)的企業(yè)為了提高自身直接經(jīng)濟效益的獲取速度,致力于工業(yè)加工制造,利用廉價勞動力大肆開采制造,造成極大的資源浪費以及環(huán)境破壞。在面對日益嚴重的環(huán)境問題的今天,我們不得不調(diào)整設計生產(chǎn)的整體思路,將綠色設計理念滲透到各個設計環(huán)節(jié)中,走可持續(xù)化道路,綜合各種設計手法,找到人與自然環(huán)境間的平衡點,在保證環(huán)境效益的基礎(chǔ)上不斷提高產(chǎn)品設計的品質(zhì)與服務。
一、產(chǎn)品的綠色設計簡述
狹義上的綠色設計是以資源、能量、環(huán)境是否最優(yōu)化為核心的設計過程,即在確保產(chǎn)品的環(huán)境效益與屬性(對環(huán)境無危害或少危害、確保人體安全健康、產(chǎn)品可拆卸性、產(chǎn)品回收性等)的基礎(chǔ)上再考慮產(chǎn)品的商用效益與屬性(銷售價格、市場價值、用戶需求、使用性能、售后服務等)。而從廣義上來判斷一件產(chǎn)品是否“綠色”,則需要判斷該產(chǎn)品在提高效率、降低成本與延長生命周期這三方面是否得到體現(xiàn)即可。傳統(tǒng)企業(yè)的產(chǎn)品生命周期指從產(chǎn)品概念形成到產(chǎn)品廢棄這一過程,設計師沒有考慮或很少考慮產(chǎn)品廢棄后的處理問題;而綠色產(chǎn)品有別于這種“搖籃→墳墓”周期模式,而是“搖籃→回收→再現(xiàn)”,設計師在設計某種產(chǎn)品的過程中,不僅需要把握相應的用戶需求,還要考慮產(chǎn)品在整個生命周期過程中(包括調(diào)研階段、設計階段、產(chǎn)品試制階段、生產(chǎn)階段、銷售階段、用戶使用階段、產(chǎn)品維修階段等等)有可能產(chǎn)生的各種廢棄物以及產(chǎn)品在其生命周期結(jié)束后如何報廢處理或是回收再生產(chǎn)等一系列問題的應對措施(如圖1)。將綠色設計理念滲透于各個設計階段中,設計師在設計之初就應考慮到產(chǎn)品需要用到的材料、設計手法以及制造工藝,產(chǎn)品在各生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)中可能產(chǎn)生的廢棄物種類、相應的處理措施、如何替代有毒物品、產(chǎn)品合格標準、報廢產(chǎn)品的管理方案,等等。合理的預解決方案和宏觀調(diào)控的設計方式有利于產(chǎn)品設計開發(fā)的順利實施,有助于更好地實現(xiàn)產(chǎn)品的商用價值。
二、產(chǎn)品綠色設計中的"三R"原則
“三R”即Reduce、Reuse、Recycle,分別代表“少量化、再利用、資源再生”的意思?!吧倭炕痹O計原則要求減少資源浪費與能量消耗,產(chǎn)品設計師在產(chǎn)品設計開發(fā)的過程中應盡可能地考慮到各種能源物質(zhì)上的消耗(包括材料、能源、時間、空間以及人力等消耗),并通過優(yōu)化造型結(jié)構(gòu)、標準化零部件以及簡化工藝難度等方式減少相應的能耗,提高生產(chǎn)效率。例如,如果能夠減少生產(chǎn)的工藝復雜度,則消耗的能量和管理難度都會降低,質(zhì)量的安全隱患系數(shù)以及維修難度也會隨之降低。因此,設計師應盡量使用大批量生產(chǎn)的標準件而避免個性化生產(chǎn)的自制件,同時多方驗證產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的合理性,減少不必要的多余結(jié)構(gòu),這樣能夠簡化生產(chǎn)復雜度與材料使用,在精簡結(jié)構(gòu)的同時不影響產(chǎn)品的造型與使用情景以滿足減少能量消耗和工作量并提高工作效率的生產(chǎn)需求。并在某件產(chǎn)品的設計與開發(fā)的過程中要遵循以下幾點“少量化”設計原則:一、精簡產(chǎn)品機構(gòu),減少功能過剩和材料濫用;二、提高生產(chǎn)效率,降低能源消耗,盡量選用太陽能、風能等可再生能源而非汽油等不可再生能源,保證在產(chǎn)品的整個生命周期循環(huán)中能耗的低耗高用;三、材料選取合理,營銷方式得當,在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下降低產(chǎn)品的成本;四、在產(chǎn)品的整個生命周期內(nèi)使其對環(huán)境造成的影響最低。“再利用”設計原則也可理解為產(chǎn)品的零部件具備再次使用性(維修/替換),這就要求:一、產(chǎn)品在使用過程中其整體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)不易被破壞;二、對易于損壞的部件有可替換部件或可維護措施。例如黑色簽字筆的筆頭損壞后可以替換筆芯;手機摔落導致碎屏后可維修換屏,鍵盤的按鍵損壞之后,只需要替換掉該按鍵即可,而不至于整個鍵盤都得報廢處理等?!百Y源再生”設計原則著重強調(diào)的是產(chǎn)品報廢后的處理問題,能否回收再利用與產(chǎn)品部件的材料及回收工藝息息相關(guān),這也對該產(chǎn)品的材料管理提出了一定的要求,例如具有有害物質(zhì)的材料應與無害物質(zhì)隔離分開放置;報廢后的產(chǎn)品應便于拆卸(非破壞式拆卸),將可用的部分回收,不可用的部分通過合理的方式處理,最大程度降低它對環(huán)境的影響度等。
三、產(chǎn)品的綠色設計方法
綠色設計作為一種設計思想指導理念,在現(xiàn)今能源消耗嚴重,環(huán)境日益惡化的大情境下,愈來愈多的設計師意識到產(chǎn)品的綠色設計的重要性,潛移默化地在自己的產(chǎn)品設計開發(fā)中遵循綠色設計的原則.綠色設計旨在引導設計師在設計產(chǎn)品時考慮到人類文明與自然生態(tài)環(huán)境之間的平衡點,旨在鼓勵設計師運用前端的技術(shù)以及不同于傳統(tǒng)的設計思維既保證了產(chǎn)品的商用價值又減少了其能源消耗,既滿足了人類生活需求又不破壞生態(tài)環(huán)境。這種綠色設計理念符合現(xiàn)代設計價值觀,符合可持續(xù)社會發(fā)展觀,符合現(xiàn)代用戶綠色生活的需求,是現(xiàn)代企業(yè)參與市場競爭的強大武器之一。
(一)材料的選擇
綠色設計理念講究在產(chǎn)品設計開發(fā)全過程中對環(huán)境無危害或少危害、保證開發(fā)者與使用者的安全和健康,而一件產(chǎn)品材料的選擇作為產(chǎn)品設計開發(fā)全過程中最早也是最重要的一環(huán),它決定了產(chǎn)品在生產(chǎn)制造過程中產(chǎn)生各種物質(zhì)如何解決的關(guān)鍵點。設計師應轉(zhuǎn)換傳統(tǒng)的選材思路,宏觀地把控各個設計階段,在設計的開始就要考慮到產(chǎn)品用料的環(huán)境性能以及其在不同工序下產(chǎn)生不同物質(zhì)后的應對措施,盡量選取低耗能、可再生、少污染且報廢后便于回收利用或易于降解等材料。
(二)產(chǎn)品部件的可拆卸性設計
產(chǎn)品的可拆卸性設計是綠色設計理念應用于產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設計中的一項重要體現(xiàn),快速且無破壞性的拆卸產(chǎn)品部件,有利于保證易于損壞部件的可替換性以及提高損壞部件回收的高效性。產(chǎn)品的可拆卸性設計需要滿足以下幾點原則:1.以最短的時間拆卸產(chǎn)品。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)盡量簡化,采用簡易的固定結(jié)構(gòu),避免種類繁多的自制零件,盡量采用批量化的標準零件裝配,避免不同種類材料相互嵌套裝配等。2.易于操作。拆卸面方便抓取。3.減少破壞。產(chǎn)品各部件結(jié)合與拆散過程可逆,避免拆散零件會對自身造成損壞或者對其他零件做成損壞。4.減少零件種類。產(chǎn)品的設計開發(fā)過程中,盡量使用國家標準零件,并減少零部件種類,避免增加不必要的組裝難度,增加各零部件在配合上的和諧型與通用性。
(三)產(chǎn)品部件的回收性設計
產(chǎn)品部件的回收性設計是產(chǎn)品的綠色設計過程中必不可少的環(huán)節(jié)之一,其目的依然是通過產(chǎn)品設計時充分考慮產(chǎn)品零部件材料在報廢后的回收可能性、回收處理方式、回收費用等問題及相應處理方法達到節(jié)約材料、減少浪費、降低環(huán)境污染的作用,是少量化原則的體現(xiàn)之一。在綠色產(chǎn)品的回收設計中,可回收材料及其標志的設計、可回收工藝與方法的設計、可回收性經(jīng)濟的評估以及可回收性產(chǎn)品部件的結(jié)構(gòu)設計是主要的設計思路?,F(xiàn)代設計中分類回收處理、以舊換新、鼓勵用戶循環(huán)利用等方式都算是面向產(chǎn)品的回收性設計手法。
(四)產(chǎn)品的綠色包裝設計
現(xiàn)代產(chǎn)品設計師的職責不同于傳統(tǒng)僅僅設計產(chǎn)品本身,從產(chǎn)品概念形成到生產(chǎn)制造再到銷售服務以及最后的報廢回收等各環(huán)節(jié)都在產(chǎn)品設計師的設計范疇內(nèi),產(chǎn)品的綠色包裝設計與設計產(chǎn)品時貫徹的綠色設計思想如出一轍,是基于對環(huán)境保護的角度,低耗高能,用最環(huán)保、最少量的材料包裝產(chǎn)品,表達出內(nèi)部產(chǎn)品的主要信息。例如,同樣是飯盒,以前的飯盒隨意丟棄后無法降解,焚化處理更會產(chǎn)生嚴重的污染,而現(xiàn)在的飯盒不僅保證了其實用性還采用了便于降解和回收的環(huán)境友好型材料,一舉兩得,有更高的生態(tài)學效益以及商業(yè)價值。
(五)產(chǎn)品的綠色成本評估
綠色產(chǎn)品在評估成本時,不僅需要考慮其設計與開發(fā)、運輸、銷售等費用,還需要考慮到其產(chǎn)生污染物時相應的應對措施以及回收利用所消耗的工藝、人力物力等費用。因此,企業(yè)在進行產(chǎn)品的綠色設計時,應對設計的每個階段的成本做好量化分析,分析比對各種材料、加工制造方法等帶來的環(huán)境收益,使產(chǎn)品更加“綠色”,從而達到追求環(huán)境效益與商業(yè)價值共贏的目的。
四、結(jié)語
面對資源日益緊缺的今天,綠色設計響應可持續(xù)化生產(chǎn)發(fā)展道路,是現(xiàn)代設計發(fā)展的必然趨勢,設計師理應順應這種設計潮流,將綠色設計理念融入自己的專業(yè)設計中,對傳統(tǒng)設計的不合理之處加以改良設計,對當下產(chǎn)品的材料提出合理的建議與意見,既保證了產(chǎn)品設計的環(huán)境效益性又能夠帶給用戶更為舒適的使用感受,運用設計的力量平衡人與自然間的關(guān)系,為人們帶來更高質(zhì)、更安全的未來。
作者:劉智 曾勇 單位:南京工業(yè)大學藝術(shù)設計學院
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