- 生態設計及經典案例點評
- 陳根
- 3211字
- 2019-01-04 15:01:22
1.3 生態設計策略
產品生態設計需要設計師、環境學家和生態學家的通力合作。作為設計師, 首先應該對生態設計的理論知識進行深入的學習和理解,從而在設計中考慮產品整個生命周期中的環境性能問題, 真正促進產品生態設計的實現。具體說來, 可以從以下幾個方面努力,以實現產品生態設計。
1.3.1 選擇自然材料
材料是形成產品的基本要素。產品生態設計中, 產品材料的選擇應盡可能地采用天然的可再生資源, 從產品的源頭上盡量地避免對環境產生影響的因素, 加工過程應充分考慮到成形產品的可再次利用性, 降低本產品的原材料成本和所形成的環境垃圾。這一策略要求選擇環境友好的原材料來進行生產。它包括:
①清潔的材料,即在生產、使用、焚燒和填埋過程中產生很少有害廢物的材料;
②可更新的材料,即可以通過地球本身的新陳代謝而得到更新的材料,而不是諸如化石燃料、銅、錫、鋅等來自礦藏的原料;
③含能量較低的材料,即在提煉和生產過程中耗能較少的原料,這要求盡量減少對鋁等能源密集型金屬的使用;
④可再循環的材料,即在產品使用過后可以被再次使用的材料,這類材料的使用可以減少對初級原材料的使用,節省能源和資源,如水、鋼鐵、銅等,但需要建立完善的回收機制。
1.3.2 生產技術的最優化
生態設計要求生產技術的實施盡可能減少環境影響,包括減少輔助材料的使用和能源的消費,盡可能少地產生廢物。這要求通過清潔生產的實施來進行生產過程改進。而且不僅在本公司進行生產技術的最優化,還應要求供應商一同參與,共同改善整個供應鏈的環境績效。生產技術的最優化可以通過以下方式實現。
①選擇替換技術,即選擇需要較少有害添加劑和輔助原料的清潔技術,如采用替換脫脂過程所需要的氟利昂技術,和選擇產生較少排放物的技術,如鉚接代替焊接,以及能最有效使用材料的過程,如粉末油漆代替噴涂。
②減少生產步驟,即通過技術上的改進減少不必要的生產工序,如采用不需另行表面處理的材料和可以集成多種功能的元件等。
③選擇能耗小和消費清潔能源的技術,如鼓勵生產部門使用包括天然氣、風能、太陽能和水電等可更新的能源及采用提高設備能源效率的技術等。
④減少廢物的生成,這可以通過設計上的改進而使生產過程產生的廢料最少和尋找公司內部循環使用生產殘留物等方法實現。
⑤生產過程的整體優化,這包括通過生產過程的改進而使廢物在特定的區域形成,從而便利廢物的控制和處置以及清潔工作的進行,有助于改善公司的內部管理,以建立完善的閉環生產系統,提高材料的利用效率。
1.3.3 優化產品造型和結構
產品的生態設計,在滿足功能的基礎上,應努力對產品造型和結構進行優化,產品造型提倡小巧和簡潔,產品結構使用模塊化設計方法。
模塊化設計是綠色設計方法之一,將生態設計理念與模塊化設計方法結合起來,可以同時滿足產品的功能屬性和環境屬性。一方面可以縮短產品研發與制造周期, 增加產品系列, 提高產品質量,快速應對市場變化;另一方面,可以減少或消除對環境的不利影響,方便重用、升級、維修和產品廢棄后的拆卸、回收和處理。模塊化設計在無形中延長了產品的生命力,即便技術出現了本質性的更新,因為使用統一的連接方式和拆卸組裝方法,只進行部分替換就可以實現新技術應用的平臺,所以模塊化設計也是積極實現產品回收再利用的有效途徑之一。
1.3.4 降低產品的使用能耗
產品最終是用來使用的,應該通過生態設計的實施盡可能減少產品在使用過程中可能造成的環境影響。具體的措施包括以下幾方面。
①降低產品使用過程的能源消費,如使用耗能最低的元件,設置自動關閉電源的裝置,保證定時裝置的穩定性,減輕需要移動產品的重量以減少為此而付出的能源消費,和確保需要加熱使用產品的元件的絕緣性能等。
②使用清潔能源,這包括應設計出可以使用清潔能源的產品,如通過風能、太陽能、地熱能、天然氣、低硫煤、水力發電而產生的能量來驅動,和使產品可以通過可充電電池驅動。
③減少易耗品的使用。許多產品的使用過程需消耗大量的易耗品,應該通過設計上的改進來減少這類易耗品的消耗,如在復印機上采用可長期耐久使用的磁鼓代替傳統的磁鼓,再如節省洗衣粉的新型洗衣機等。
④使用清潔的易耗品,通過設計上的改進使消費清潔的易耗品成為可能,并確保這類易耗品的環境影響盡量小。
⑤減少能源和資源的浪費,應使產品設計成可鼓勵用戶更為有效地使用產品和減少廢物,這包括通過清晰的指令說明和正確的設計避免客戶對產品的誤用,設計不需要使用輔助材料的產品,如數碼相機代替傳統相機等,和設計鼓勵環境友好行為的產品,如自動默認雙面復印的復印機等。
1.3.5 延長產品的生命周期
產品生命周期的延長是生態設計策略中最重要的一個內容,因為通過產品生命周期的延長,可以使用戶推遲購買新產品,避免產品過早地進入處置階段,提高產品的利用效率,減緩資源枯竭的速度,符合可持續發展原則。具體的措施包括如下幾方面。
①提高產品的可靠性和耐久性。這可以通過完美的設計,高質量材料的選擇和生產過程嚴格控制的一體化實現。
②便于修復和維護。可以通過設計和生產工藝上的改進減少維護及使維護及維修更容易實現,此外,完善的售后服務體系和對易損部件的清晰標注也是必需的。
③采用標準的模式化產品結構。應通過設計的努力使產品的標準化程度增加,在部分部件被淘汰時,可以通過即時更新而延長整個產品的生命周期,如計算機主機板的插槽設計結構使計算機的升級換代成為可能。
④采用第一流的設計。這指的是通過采用經典的設計方法使產品不至于在短期內過時而讓客戶失去興趣,確保產品的外觀壽命不短于其技術壽命。
⑤加強產品和用戶之間的聯系。這指的是應通過設計的努力使產品在較長時間內都能滿足客戶的需求,確保對產品的維護和保養成為企業的一種情愿而不是一種責任,以及通過產品的設計使其功能完善,并使產品增值,使客戶不愿購買替代產品。
1.3.6 實施綠色的市場營銷
這一戰略追求的是確保產品以更有效的方式從工廠輸送到零售商和用戶手中,這往往與包裝、運輸和后勤系統有關,具體措施如下。
①采用更少的、更清潔的和可再使用的包裝,以減少包裝廢物的生成,節約包裝材料的使用和減輕運輸的壓力,如建立有效的包裝回收機制和減少PVC包裝物的使用以及在保證包裝質量的同時盡可能減少包裝物的重量和尺寸等。
②采用能源有效的運輸模式。這是因為陸地運輸比水上運輸產生更多的空氣污染,火車運輸比汽車運輸產生的大氣污染要小,而飛機的環境影響是最大的,應盡可能避免。
③采用可更有效利用能源的后勤系統。這包括要求采購部盡可能在本地尋找供應商,以避免長途運輸的環境影響,提高營銷渠道的效率,盡可能同時大批量出貨,以避免單件小批量運輸,和采用標準運輸包裝,提高運輸效率。
1.3.7 產品處置系統的優化
產品在被用戶消費使用后,就會進入處置階段。產品處置系統的優化策略指的是再利用有價值的產品元部件和保證正確的廢物處理。這要求在設計階段就考慮使用環境影響小的原材料以減少有害廢物的排放,并設計適當的處置系統以實現安全焚燒和填埋處理。具體的措施如下。
①產品的再利用。這要求產品作為一個整體盡可能保持原有性能,并建立相應的回收和再循環系統,以發揮產品的功能或為產品找到新的用途。
②再制造和再更新。不適當的處置會浪費本具有使用價值的元器件,通過再制造和再更新可以使這些元器件繼續發揮原有的功能或為其找到新的用途,這要求設計過程中注意應用標準元器件和易拆卸的連接方式。
③材料的再循環。由于投資小見效快,再循環已成為一個常用策略。設計上的改進可以增加可再循環材料的使用比例,從而減少最終進入廢物處置階段材料的數量,節省廢物處置成本,并通過銷售或利用可再循環材料帶來經濟效益。
④安全焚燒。當無法進行再利用和再循環時,可以采取安全焚燒的方法獲取能量,但應通過焚燒設計上的改進減少最終進入外部環境的有害廢物數量。
⑤正確的廢物處理。只有在以上策略都無法應用的情況之下,才能采用這一策略,并注意處置的正確方式,應避免有害廢物的滲透以威脅地下水和土壤,同時進入這一階段的材料比率應為最低。