第三章绿色设计的概念

人－机－环境－社会的系统论设计方法和技术第一部分第三章绿色设计技术的概念绿色技术的基本含义绿色设计的基本概念和内涵绿色设计的关键技术背景1：在现代工程科学的特征现代社会赖于存在的前提大量生产大量消费独有的技术与产品提升生产能力大量消费的需要机械－人手延伸；

各种交通工具－人腿足能力扩大；电话、电视等通讯技术－感观能力的扩展；计算机技术－人脑能力的扩充企业战略的主题思想科学技术的发展使人变成了“超人”能源的短缺和环境破坏问题成为20世纪的技术遗产3.1绿色技术的基本含义3.1绿色技术的基本含义1、从环境学的意义：无污染或最小污染的消费2、从资源学的意义：对自然资源的适度利用和综合应用；改进人类的生活方式和生活质量与环境承受能力相适应。3、从生态学的意义：消费活动应符合生态系统物资和能量流通的规律，不能因人类的“畸形”消费而破坏生态系统的食物链。背景2：绿色消费成为一种（生活）浪潮背景3：未来工程科学的发展满足社会和人类可持续发展的要求3.1绿色技术的基本含义“人类应享有以与自然相和谐的方式过健康而富有生产成果的生活的权利”，并“公平地满足今世后代在发展与环境方面的需要”。生态（Ecology）经济（Economy）技术（Technology）法律法规技术、经济和生态的平衡社会的发展背景3：未来工程科学的发展担当社会和环境协调发展的责任根植循环的思想环境协调型、学科综合型工程科学3.1绿色技术的基本含义与物质相关的新材料工程科学与生命相关的工程科学与复杂相关的工程科学与信息相关的工程科学开拓新的产业和创造新文明体现“绿色”的思想和技术3.1绿色技术的基本含义2、绿色技术的定义与内涵1、侧重于环境学的定义：绿色技术＝环境保护技术绿色代表生命环境，象征生命，能预防和治理环境污染的环保技术即绿色技术是最大限度地节约资源和能源，减少环境的污染，有利于人类生存而使用的各种现代技术、工艺、方法的总称绿色技术的定义：2、侧重于生态学的定义：绿色技术＝生态技术生态农业、生态工艺、生态企业等3、侧重于生态经济学的定义：根据环境价值并利用现代科技的全部潜力的技术3.1绿色技术的基本含义3、用绿色技术生产出来的产品应有利于人类的健康与福利、有利于人类文明进步。－－－社会标准1、绿色技术是一种现代技术体系不同于人类发展过程中的原始技术、近代技术也不是专指某一种技术或产业部门的技术2、绿色技术是一种“无公害化”或“少公害化”的技术，无害于人类赖于生存的自然环境技的技术主要体现在绿色技术功能和环境功能的一致性上，防止与治理污染、有利于自然资源生态平衡的技术均是绿色技术绿色技术的内涵：3.1绿色技术的基本含义3、绿色产品及其评价（1）在其生命周期全过程中，符合特定的环境保护要求，对人体无害，对环境无影响或影响极小（2）产品结构尽可能简单而不降低功能，消耗原材料尽量少而不影响寿命，制造使用过程中消耗能量少而不影响其效率（3）在其使用寿命完结时，其零部件或者能翻新、回收、重用，或能安全地处理采用绿色材料、通过绿色设计、绿色制造、绿色包装而生产的一种节能、降耗、减污的环境友好性产品环境协调产品（EnvironmentalConsciousProduct）1）绿色产品（GreenProduct）：3.1绿色技术的基本含义2）绿色产品的特点：绿色产品是环境友好型产品友好程度用产品的“绿色程度”来衡量普通产品的生命周期：摇篮坟墓（Cradle-to-Grave）

开环环节废弃后的产品难于回收重用或作为低成本材料加以利用绿色产品的生命周期：摇篮再现（Cradle-to-Reincarnation）

闭环系统普通产品周期的延长包括废弃产品的回收、重用及处理处置3.1绿色技术的基本含义2）绿色产品的特点：绿色产品的生命周期：（1）绿色产品规划及设计开发过程（2）绿色产品制造与生产过程（3）绿色产品使用过程（4）绿色产品维护与服务过程（5）废弃淘汰产品的回收、重用及处理处置过程3.1绿色技术的基本含义3）典型绿色产品：绿色汽车绿色电脑绿色冰箱减少大气污染和噪音污染降低能耗汽车报废的零部件回收与处理降低能耗减少辐射污染、防辐射安全易于分解（模块化）材料的再利用降低能耗降低大气污染降低环境噪音污染材料的再利用3.1绿色技术的基本含义4）绿色产品评价指标体系：评价指标体系的制定原则综合性原则：全面反映产品的综合情况：从技术、经济和生态三方面进行评价科学性原则：客观、真实、准确地反映产品的“绿色”属性系统性原则：资源属性、能源属性、经济属性及其环境属性的指标动态指标与静态指标相结合：跟随工业技术的发展与社会发展而变化，现在与未来相结合3.1绿色技术的基本含义评价指标体系的制定原则可操作性：具有一定的现实统计作为基础不相容性：避免相同或含义相近的变量重复出现，并具有代表性层次性原则：考虑使用对象的不同，采用分层次对应的方式定性指标与定量指标相结合：从质和量的角度科学评价4）绿色产品评价指标体系：3.1绿色技术的基本含义指标体系的组成能源属性环境属性生态破坏物质性污染物理因素引起的污染能源类型能源利用率绿色产品评价指标体系4）绿色产品评价指标体系：3.1绿色技术的基本含义指标体系的组成资源属性经济性材料资源设备资源人力资源信息资源设计成本生产成本使用成本维护成本回收处置成本绿色产品评价指标体系4）绿色产品评价指标体系：3.1绿色技术的基本含义噪声污染大气污染物废气光化学氧化剂颗粒物（烟尘）放射性物质环境属性指标水体污染物固体废物污染物物理性污染物化学性污染物生物性污染物有机污染物无机性污染物生产噪声使用噪声其他噪声资源属性评价指标3.1绿色技术的基本含义资源属性评价指标材料资源设备资源人力资源内容指标含义材料种类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处理处置性设备资源利用率先进、高效设备利用率专业人员比例绿色知识的普及产品中所使用的材料种类总数产品总重/投入材料总重产品中回收零部件数量/产品的总零部件数产品回收材料总重/产品总重产品所有材料中有毒材料所占的比例产品所有材料中有害材料所占的比例不能回收材料处置的难易程度及对环境的影响大小平均每天设备有效使用时间先进设备数/总设备数专业技术人员数/全体职工数环保知识和绿色技术的教育情况3.1绿色技术的基本含义能源利用类型在产品生产及使用中所用的能源是否是清洁能源再生能源使用比例在产品生产及能源中再生能源的使用比例能源利用率在产品生产中的能源利用率能源属性评价指标使用能耗在产品使用过程中的能源消耗回收处理能耗在产品废弃后回收处置所用能量/产品生产能量消耗3.1绿色技术的基本含义社会成本生产成本设计开发成本制造成本储运成本服务成本经济性指标用户成本作用成本支付的回收费用支付的处理费用环境污染治理职业保健废弃物处理处置经济性评价指标第三章绿色设计技术的概念绿色技术的基本含义绿色设计的基本概念和内涵绿色设计的关键技术1、绿色设计及其特点设计是获得绿色产品的基础产品设计决定了对生态破坏的程度范围工业发达国家产品设计时，所追求的小型化、多功能、可回收利用、生产技术追求节能、省料、无废少废、闭路循环等都是绿色设计的有效手段3.2绿色设计的基本概念和内涵市场分析3.2绿色设计的基本概念和内涵产品设计生产制造销售使用产品废弃产品生产者产品消费者传统产品设计的一般过程摇篮到坟墓的过程，一旦设计及制造活动完成，产品设计人员和工艺人员就不再关心产品生命周期结束后所出现的问题。3.2绿色设计的基本概念和内涵绿色设计（GreenDesign）的基本概念生态设计（EcologicalDesign－ED）环境设计（DesignforEnvironment－DFE）生命周期设计（LifeCycleDesign－LCD）环境意识设计（EnvironmentalConsciousDesign－ECD）在设计阶段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的设计目标和出发点，力求使产品对环境的影响为最小。基本思想：是涉及产品的整个寿命周期，是从摇篮到再现的过程。绿色设计的过程：3.2绿色设计的基本概念和内涵绿色设计的定义：在产品整个生命周期内，着重考虑产品环境属性（自然资源的利用、环境影响及可拆卸性、可回收性、可重复利用性等），并将其作为设计目标，在满足环境目标要求的同时，并行地考虑并保证产品应有的基本功能、使用寿命、经济性和质量等。3.2绿色设计的基本概念和内涵绿色设计与传统设计的比较：比较因素传统设计绿色设计设计依据依据用户对产品提出的功能、性能、质量和成本要求来设计依据环境效益和生态环境指标与产品功能、性能、质量和成本要求来设计设计目的以需求为主要设计目的为需求和环境而设计，满足可持续发展的要求设计技术和工艺在制造和使用过程中很少考虑产品回收、仅考虑有限的贵金属材料的回收在产品制造和使用过程中可拆卸、易回收、不产生毒付作用及保证产生最少的废弃物3.2绿色设计的基本概念和内涵绿色设计的特点：1、绿色设计可以减缓地球上矿物资源财富的消耗2、减少了大量垃圾处理所造成的棘手问题3、环境在绿色设计中具有重要地位4、绿色设计可从源头上减少废弃物的产生5、绿色设计是并行的闭环设计3.2绿色设计的基本概念和内涵2、绿色设计的过程与内涵：竞争策略和产品规划产品设计材料选择工艺设计制造系统设计产品原型详细规划材料采购及产品生产产品的包装、运输、分配使用、消费、维护、服务、维修分解和运输使用过的产品和废弃物废弃物处置，材料回收、再使用，能量循环利用绿色设计制定有生态竞争力的产品策略绿色设计（重点：环境性能，拆卸，回收，处置）设计易于装配、维修、拆卸的结构选择材料以避免有毒排放物的产生设计无有害排放物和低能量消耗的强壮工艺设计，制造，装配，销售，服务，拆卸，回收及处理处置系统准备生产的产品原型生产开始生产终止产品的处置回收材料流和能量流3.2绿色设计的基本概念和内涵绿色设计的过程与内涵：133原则：一定的设计程序三个设计目标三个设计阶段一定的设计程序：设计的过程必须遵循系统化设计程序环境规章评价环境污染鉴别环境问题的提出减少污染，满足用户要求的替代方案替代方案的技术和商业评估等3.2绿色设计的基本概念和内涵制造过程中可能产生的废弃物是什么？有毒成分的可能替代物是什么？报废产品如何管理？设计对产品的回收性有何影响？零件材料对环境有何影响？用户怎样使用产品？设计者需思考的内容：3.2绿色设计的基本概念和内涵绿色设计的过程与内涵：三个设计目标：1、提高产品的资源能源利用率2、降低产品生命周期成本3、产品无环境污染或环境污染最小化通过增大产品中可重用零部件及材料的比例来协调产品设计，避免废弃物的产生，使零件或材料在产品达到寿命周期时，以最高的附加值回收并重复利用，降低产品的生命周期成本133原则3.2绿色设计的基本概念和内涵绿色设计的过程与内涵：三个设计阶段：1、跟踪材料流，确定材料输入与输出之间的平衡；2、对特殊产品或产品种类分配环境费用，并在确定产品价值时考虑此项费用；3、对设计过程进行系统化研究，在考虑物理目标的同时考虑对用户服务、环境、人身造成的损害。133原则第三章绿色设计技术的概念绿色技术的基本含义绿色设计的基本概念和内涵绿色设计的关键技术1、绿色设计的主要内容绿色产品设计的材料选择与管理产品的可回收性设计产品的可拆卸性设计3.3绿色设计的关键技术绿色产品的成本分析绿色产品设计数据库2、绿色设计方法3.3绿色设计的关键技术产品开发的六要素（FTQCSE）：Function：

市场急需的、适销对路的、品种多样、科技含量高TimetoMarket：

尽可能短的时间内提供用户需求的产品Quality：

产品质量应能最大限度满足用户的需求Cost：

产品的价格具有竞争力Service：

提供产品的全程优质服务Environment：

产品在其生命周期全程中具有良好的环境友好性能2、绿色设计方法生命周期设计方法3.3绿色设计的关键技术生产销售使用淘汰废弃市场需求设计开发产品生命周期设计环境属性劳动保护资源有效利用生命周期成本企业策略产品基本属性可制造性2、绿色设计方法并行工程方法3.3绿色设计的关键技术现代产品设计的一种模式和方法以集成、并行的方式设计产品及其相关过程在设计时考虑产品生命周期全过程的所有因素使产品达到综合最优2、绿色设计方法