綠色設(shè)計評價,效益分析及應(yīng)用

1、綠色設(shè)計評價綠色設(shè)計的最終結(jié)果是否滿足預(yù)期的需求和目標(biāo).是否還有改進(jìn)的 潛力，如何改進(jìn)等是綠色設(shè)計過程中聽關(guān)心的問題，需要對這些問題 作出回答，則必須進(jìn)行綠色設(shè)計評價。綠色設(shè)計評價是綠色設(shè)計的重 要環(huán)節(jié)之，對指導(dǎo)設(shè)計過程的進(jìn)行和對設(shè)計方案的完善具有重要作 用。1.1綠色設(shè)計評價理論方法現(xiàn)狀綠色產(chǎn)品設(shè)計評價理論的研究內(nèi)容主要包括綠色產(chǎn)品概念描述、綠 色產(chǎn)品評價指標(biāo)體系、綠色屬性的綜合評價等方面。國際上，綠色設(shè)計與制造有關(guān)內(nèi)容的研究可追溯到20世紀(jì)80年代， 但是提出綠色設(shè)計與制造的概念，并系統(tǒng)地對其內(nèi)涵和作用等問題進(jìn) 行介紹的文獻(xiàn)是美國制造工程師學(xué)會(SME)予1996年發(fā)表的關(guān)于綠 色制造的專

2、門藍(lán)皮書Green Manufacturing近年來，綠色產(chǎn)品及 其相關(guān)問題的研究非?；钴S。綠色產(chǎn)品的概念是美國政府在20世紀(jì) 70年代的環(huán)境污染法規(guī)中首次提出的。隨后，人們根據(jù)自己的理解 對綠色產(chǎn)品下過多種定義，但由于對產(chǎn)品綠色程度的描述和量化特征 還不十分明確，目前還沒有公認(rèn)的權(quán)威定義。在綠色產(chǎn)品評價指標(biāo)體系方面，不同國家、不同領(lǐng)域都結(jié)合自己的 實際情況和行業(yè)特點給出了不同的評價指標(biāo)體系。德國采用名為“藍(lán) 色夭使(BlueAngel)”的綠色標(biāo)志對綠色產(chǎn)品進(jìn)行認(rèn)證，它強(qiáng)調(diào)對產(chǎn) 品整個生命周期過程的各種環(huán)境危害進(jìn)行分析評價；英國采用簡化生 命周期評價法評價綠色產(chǎn)品，該方法不強(qiáng)調(diào)對產(chǎn)品生命周期

3、各階段的 投入產(chǎn)出進(jìn)行定量分析，而是依據(jù)研究人員的判斷積獲得的數(shù)據(jù)來估 計產(chǎn)品在生命周期的各階段可能產(chǎn)生的影響。還有些行業(yè)根據(jù)自己的 行業(yè)特征制定了相應(yīng)的綠色產(chǎn)品評價指標(biāo)。而在評價方法上，目前綠 色設(shè)計評價策略主要基于LcA的思想。關(guān)于LcA在綠色產(chǎn)品評價中的 應(yīng)用，國內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了大量研究，并給出了一些評價方法，對于這 些方法目前還沒有統(tǒng)一的分類。1.2綠色設(shè)計評價指標(biāo)綠色設(shè)計的最終結(jié)果即是綠色產(chǎn)品，也就是說綠色設(shè)計評價即是對綠 色產(chǎn)品的評價，如下圖所示，包括環(huán)境屬性，資源屬性，能源屬性， 經(jīng)濟(jì)屬性，安全屬性五個方面。1.2.1環(huán)境屬性目前在水體污染評價中，常見評價指標(biāo)有30多種，主要指標(biāo)包

4、括以 下幾個方面：氧平衡參數(shù)指標(biāo)包括溶解氧，化學(xué)需氧量(COD)，生物需氧 量(BOD)等。重金屬參數(shù)指標(biāo) 包括小毒性指標(biāo)(鐵、錳、銅等)大毒性指 標(biāo)汞、銘、鉛等)。(3 )有機(jī)污染物指標(biāo)包括酚類、油類等：(4 )無機(jī)污染物指標(biāo)包括氨氮、硫酸鹽、磷酸鹽、硝酸鹽、氤化 物、氟化物等在水體污染評價中依據(jù)評價目標(biāo)的不同及工業(yè)生產(chǎn)對水體的影響， 可選用不同的參數(shù)來評價水體污染程度。大氣污染主要有硫氧化物，炭氧化物，氮氧化物，臭氧等氧化物，顆 粒物。一般用污染物的濃度值來衡量。土壤污染主要是重金屬，廢棄液體污染物對土地的破壞。綠色廣-品評價指標(biāo)1.2.2能源屬性能源是人類賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。隨

5、著生產(chǎn)的快速發(fā)展和 人類生活水個的提高，能源的消耗景與日俱增，供需矛盾十分突出， 緩解此矛盾的重要途徑就是節(jié)約能源，力求能源的優(yōu)化利用。節(jié)約和 充分利用能源是綠色產(chǎn)品的一大特性，從另一個側(cè)面來說，能源利用 率高，也就節(jié)約了資源，減少了環(huán)境污染。一般來說，能量生產(chǎn)過 程需要利用其他各種資源（如煤、心泊等），且會產(chǎn)生一定的環(huán)境污染， 因此，必須最大限度的節(jié)約和利用能源。綠色產(chǎn)品的能源屬性主要體 現(xiàn)在如下幾個方面能源類型 在產(chǎn)品生產(chǎn)及使用中所用能源的類型、是否清潔能源，如水力能、電能、太陽能、沼勺能等。再生能源使用比例 產(chǎn)品生產(chǎn)能源中再生能源的使用比例。能源利用率 產(chǎn)品生產(chǎn)中的能源利用率。使用能耗

6、產(chǎn)品使用過程中的能量消耗?；厥仗幚砟芎?產(chǎn)品廢棄后回收處置所用能量/產(chǎn)品生產(chǎn)能量消耗。1.2.3資源屬性這里所說的資源是廣義的資源，它包括產(chǎn)品生命周期中使用的材料資 源、設(shè)備資源、信息資源和人力資源，是綠色產(chǎn)品生產(chǎn)所需的最基本 條件。材料資源指產(chǎn)品生命周期中材料的有效利用程度。設(shè)備資源包括設(shè)備利用率，設(shè)備資源的優(yōu)化配置等人力資源包括管理人員，技術(shù)人員，生產(chǎn)人員和服務(wù)人員。信息資源主要包括綠色戰(zhàn)略決策信息、綠色技術(shù)信息、生產(chǎn)管理信息 和資金信息。1.2.4經(jīng)濟(jì)屬性綠色產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)件是面向產(chǎn)品的整個生命周期，與傳統(tǒng)的經(jīng)(成 本)評價有著明顯的不同。其評價模型也應(yīng)反映產(chǎn)品生命周期的 所有特性。以往用的

7、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)大部主要考慮產(chǎn)品的設(shè)計成本、生產(chǎn)成 本以及運輸費用、儲存費用等附加成本，很少考慮因工業(yè)生產(chǎn)、 經(jīng)濟(jì)活動所造成的環(huán)境污染而導(dǎo)致的社會費用，也很少或不考慮 因有毒有害生產(chǎn)工藝對人體健康造成危害而導(dǎo)致的額外醫(yī)療費 用及產(chǎn)品達(dá)到生命周期后的拆卸、回收、處理處置費用對產(chǎn)品總 體經(jīng)濟(jì)性的影響，綠色產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性分析必須考慮上述因素。1.2.5安全屬性主要考慮對生態(tài)平衡的破壞，對人體健康的影響。1.3綠色評價標(biāo)準(zhǔn)綠色產(chǎn)品評價離不開標(biāo)準(zhǔn)，只有制定系統(tǒng)、科學(xué)的綠色產(chǎn)品評價標(biāo)準(zhǔn)， 才能評價什么樣的產(chǎn)品是綠色產(chǎn)品；同時，產(chǎn)品的“綠色度”的程度 的衡量標(biāo)準(zhǔn)的明確，隨著人們對綠色產(chǎn)品認(rèn)識的加深，科學(xué)技術(shù)的進(jìn) 步

8、，我們需要對綠色產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行更新。綠色設(shè)計評價應(yīng)按照打利于 環(huán)境的一般原則來評價和制定評價標(biāo)準(zhǔn)。例如，產(chǎn)品使用對環(huán)境影響 最小、產(chǎn)品使用能極大地改善環(huán)境、產(chǎn)品使用后的處置對環(huán)境影響最 小等，此外還要包括一些附加標(biāo)準(zhǔn)，如產(chǎn)品在生產(chǎn)階段有適宜的污 染控制措施、產(chǎn)品易于處理、產(chǎn)品使用時能源消耗小、符合質(zhì)量和安 全各種案例利標(biāo)準(zhǔn)、價格比同類產(chǎn)品不宜高的很多等。目前的綠色設(shè)計評價標(biāo)準(zhǔn)來自兩方面，一方面是依據(jù)現(xiàn)行的環(huán)境 保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及某些地方性法規(guī)來制定相應(yīng)的綠色設(shè)計評 價標(biāo)準(zhǔn)，這種標(biāo)準(zhǔn)是絕對性標(biāo)準(zhǔn)；另一方面是根據(jù)市場的發(fā)展和用戶 的需求，以現(xiàn)有產(chǎn)品及相關(guān)技術(shù)確定參照產(chǎn)品，用新開發(fā)產(chǎn)品與參照 產(chǎn)

9、品的對比來評價產(chǎn)品的綠色程度，這種標(biāo)準(zhǔn)是相對性標(biāo)準(zhǔn)。為了解 決評價標(biāo)準(zhǔn)的確定問題，需要引入?yún)⒄债a(chǎn)品的概念。1.3.1參照產(chǎn)品概念的引入一般來說，評價一個產(chǎn)品的環(huán)境負(fù)荷時，得到的可能是一個或一組 “絕對”性的數(shù)據(jù)，孤立來看這些“數(shù)據(jù)”對產(chǎn)品的設(shè)計決策來說意 義不是很大.其大小也沒有可比的概念，因此，往往不能僅僅根據(jù)一 組“絕對”數(shù)據(jù)來判斷評價結(jié)果是好還是不好，而應(yīng)該用它與某些參 照數(shù)據(jù)進(jìn)行對比才能衡量出評價結(jié)果的好壞.這些參照數(shù)據(jù)就是評價 標(biāo)準(zhǔn)。綠色設(shè)計評價的第一步通常是選擇一個或多個參照產(chǎn)品，為評價標(biāo) 準(zhǔn)的確定和評價方法的實施奠定基礎(chǔ)。參照產(chǎn)品一般分為兩類，一類 是功能參照，即參照市場上現(xiàn)有的

10、一種等效產(chǎn)品；另一類則是技術(shù)參 照，即代表新產(chǎn)品技術(shù)內(nèi)容的一個產(chǎn)品集合。參照產(chǎn)品應(yīng)被看作為不 同目的參照的形象化。功能參照產(chǎn)品 功能參照產(chǎn)品是指將現(xiàn)有產(chǎn)品的功能作為評價 比較的依據(jù).所設(shè)計產(chǎn)品必須與參照產(chǎn)品具有相同的功能。功能參照 的目的是確定如何改善產(chǎn)品或進(jìn)行重新設(shè)計，功能參照產(chǎn)品可能與新 產(chǎn)品在工藝上相差很大，但必須與新產(chǎn)品具有相同的功能（功能單元 是相同的）。所選的功能參照產(chǎn)品應(yīng)是同類產(chǎn)品的典型代表，實際上 就是市場上新產(chǎn)品要取代的產(chǎn)品，可以是本公司的產(chǎn)品，也可以是其 他公司的產(chǎn)品。技術(shù)參照產(chǎn)品 通常技術(shù)參照是一個或多個產(chǎn)品的集合。技術(shù)參 照的目的是為評估新產(chǎn)品產(chǎn)生的環(huán)境負(fù)荷提供基礎(chǔ)資料

11、，用來評估新 產(chǎn)品生命周期市在環(huán)境方面采取的重要步驟和技術(shù)措施是否符合要 求。由于只能在現(xiàn)有產(chǎn)品或現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上選擇技術(shù)參照產(chǎn)品，因此、 往往在評價采用新技術(shù)、新工藝、新結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品時選擇技術(shù)參照產(chǎn)品。1.3.2評價標(biāo)準(zhǔn)的制定根據(jù)參照產(chǎn)品的概念，在綠色設(shè)計評價中可以用參照產(chǎn)品來制定評價 標(biāo)準(zhǔn)。若新開發(fā)的產(chǎn)品是在原有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上形成的，評價的目的是 為了比較所設(shè)計的新產(chǎn)品對原有產(chǎn)品在“綠色”程度方面的改善.那 么在評價中，就可以將原有產(chǎn)品作為類似于功能參照的產(chǎn)員，以原有 產(chǎn)品的各項指標(biāo)值作為評價參考，把設(shè)計的新產(chǎn)品與參照產(chǎn)品的各項 指標(biāo)進(jìn)行綜合比較，評價出新產(chǎn)品的“綠色程度”是否高于原有產(chǎn)品。 若

12、評價的目的是對產(chǎn)品的綠色程度進(jìn)行環(huán)境標(biāo)志認(rèn)證或判斷所設(shè)計 產(chǎn)品的各項指標(biāo)是否符合綠色產(chǎn)品的各項性能指標(biāo)要求，就可以形成 一個類似于技術(shù)參照的形象化產(chǎn)品。這個”產(chǎn)品”是一個標(biāo)準(zhǔn)的綠色 產(chǎn)品，它的每一項指標(biāo)都符合國家、行業(yè)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)要求。例如 對于大氣污染指標(biāo)，認(rèn)為該參照產(chǎn)品的各個大氣污染物的排放量都符 合國家大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，具體的值可采用國家標(biāo)準(zhǔn)所限定的值； 對于噪聲污染指標(biāo)，認(rèn)為產(chǎn)品在其生命周期過程中產(chǎn)生的噪聲強(qiáng)度符 合國家環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)然，對于具體產(chǎn)品，還有具體的行業(yè)技術(shù) 標(biāo)準(zhǔn)。例如，根據(jù)國際公約規(guī)定，發(fā)展中國家在2000年以前要停止 使用氟利昂作為冰箱制冷劑，那么對于冰箱等制冷產(chǎn)品

13、，其制冷劑和 發(fā)泡劑的氟利昂含量要受到限制；另外，冰箱使用時的耗電量也必須 符合一定的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。由此可見，綠色產(chǎn)品不僅要符合環(huán)境法規(guī)及標(biāo) 準(zhǔn)的要求，還要符合行業(yè)對某類具體產(chǎn)品的技術(shù)要求和規(guī)定。一般來 說，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是對一般標(biāo)準(zhǔn)的補(bǔ)充和豐富，要求更為嚴(yán)格一些。對于 沒有標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)規(guī)定的評價指標(biāo)，可以用實驗統(tǒng)計值來代替。例如， 對于材料利用率指標(biāo)，可對該類助產(chǎn)品的材料利用率進(jìn)行實際統(tǒng)計， 以平均統(tǒng)計值為評價標(biāo)準(zhǔn)。評價綠色產(chǎn)品時可以把要評價的產(chǎn)品與參 照產(chǎn)品進(jìn)行比較，得出評價結(jié)果。綠色產(chǎn)品是一種相對的概念，其綠色程度也具有相對性。隨著國家 和各個行業(yè)對綠色產(chǎn)品要求的不斷變化和技術(shù)進(jìn)步，綠色產(chǎn)品的評價

14、標(biāo)準(zhǔn)將越來越嚴(yán)格，參照產(chǎn)品的參照值也將發(fā)生變化。由于工業(yè)產(chǎn)品 的構(gòu)成涉及多方面的元素，且某些因素具有動態(tài)性、時域件（如環(huán)境 因素），因此，綠色產(chǎn)品的評價標(biāo)準(zhǔn)是一個發(fā)展中的相對量值，評價 時可根據(jù)具體產(chǎn)品、具體情況對指標(biāo)進(jìn)行選擇，對評價標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修改 兀善。1.4常用評價方法由于評價目的不同，所采用的評價方法也多種多樣，如加權(quán)平均法， 模糊評價法，TOPSIS方法，灰色評價法，可拓評價法等。這些評價 方法各有特點，都可以用于綠色產(chǎn)品評價。加權(quán)平均法主要考慮評價指標(biāo)在評價中所處的地位或所起的作用， 給每個評價指標(biāo)確定一個權(quán)重來體現(xiàn)這種差別。模糊評價法是應(yīng)用模糊集合理論對系統(tǒng)進(jìn)行綜合評價的一種方法，主

15、要解決評價問題中存在的模糊性，特別適合定性信息較多的評 價問題。TOPSIS方法根據(jù)理想點原理，尋求離理想點最近的方案為最佳方案，從而減少因評價者的不同或者其偏好而引起的評價結(jié)果差異?？赏卦u價法，宏觀決策處理的對象是系統(tǒng)，系統(tǒng)與子系統(tǒng)之間， 各個子系統(tǒng)之間存在的大量矛盾問題。用關(guān)聯(lián)函數(shù)來分析決策對 象各目標(biāo)間的相容性，通過物元變換化矛盾問題為相容問題。隨著研究的深入，新方法在不斷的出現(xiàn)。如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法，遺傳算1.5綠色設(shè)計評價存在的問題1評價指標(biāo)體系研究不夠深入。現(xiàn)有的綠色評價一般是針對產(chǎn)品 的某一方面或某一階段進(jìn)行的局部評價，很少從整體的生命周期 角度，綜合考慮產(chǎn)品的技術(shù)，經(jīng)濟(jì)，環(huán)境和安全屬性

16、。2評價方法的的針對性，客觀性沒有受到足夠重視。等等問題（如智能化，系統(tǒng)評價平臺建設(shè)，產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫的全面研究）二綠色設(shè)計的效益分析hi2.1綠色設(shè)計的社會效益和環(huán)境效益綠色設(shè)計的實施是一項社會化的系統(tǒng)過程，其實施需與產(chǎn)品 生命周期有關(guān)的所有部門均采取切實行動、包括企業(yè)，商業(yè)和管 理部門。而綠色設(shè)計實施的結(jié)果也會產(chǎn)生明顯的社會效益和環(huán)境 效益。主要表現(xiàn)在以下幾個方面：節(jié)約資源和能源，實現(xiàn)資源的永續(xù)利用減輕環(huán)境污染。實現(xiàn)社會、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的健康協(xié)調(diào)發(fā)展2.2綠色設(shè)計的經(jīng)濟(jì)效益綠色設(shè)計除了帶來社會效益，還為企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)效益，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：1產(chǎn)品競爭力的提高2可以樹立良好的企業(yè)形象3降低產(chǎn)品的整

17、體成本三綠色設(shè)計的應(yīng)用綠色設(shè)計是指以環(huán)境和環(huán)境保護(hù)為核心概念的設(shè)計方法。綠色設(shè)計即 將或正在成為工業(yè)生產(chǎn)的行為規(guī)范。兩門子的咖啡壺、卡特區(qū)拉的 拖拉機(jī)、施樂的復(fù)印機(jī)、柯達(dá)的照相機(jī)、美國的個人計算機(jī)、日本的 激光打印機(jī)、德國的機(jī)車引擎和加拿大的電話機(jī)等，目前許許多多的 產(chǎn)品.在制造時已經(jīng)開始將這一因素考慮在內(nèi)。1綠色設(shè)計在汽車工業(yè)中的應(yīng)用 目前，全世界的汽車保有量達(dá)6 億輛，我國截止1995年底投運的汽車達(dá)1100萬輛。這些汽車均是以 燃油作為其動力來源。據(jù)資料表明：目前已探明的石油儲量僅夠人類 再用40多年。因此，燃料短缺已成為燃油汽車發(fā)展的一大障礙。另 一方面，燃油汽車會造成嚴(yán)重的大氣污染和

18、噪聲污染；同時，在構(gòu)成 汽車的材料中，鋼及有色金屬占73%左右、由于汽車更新?lián)Q代比較 頻繁，材料利用量大，提高汽車材料及零部件的回收利用率也成為當(dāng) 務(wù)之急。因而，開發(fā)不燃油、零污染、回收利用率高的綠色汽車已成 為各國竟相發(fā)展的目標(biāo)。汽車工業(yè)是綠色設(shè)計的先導(dǎo)，也是目前綠色設(shè)計應(yīng)用比較深入的 行業(yè)。過去，汽車設(shè)計人員總是設(shè)法將汽車設(shè)計得時髦豪華，但現(xiàn)在 這一概念已經(jīng)改變，取而代之的是把符合環(huán)境保護(hù)、節(jié)省燃料和適合 家用作為新的設(shè)計指導(dǎo)思想。這就意味著世界汽車制造業(yè)將出現(xiàn)“綠 化”行動.致力于綠色汽車的開發(fā)。綠色汽車必須具備兩個標(biāo)志，即 廢舊汽車能夠回收利用及汽車的生產(chǎn)使用對環(huán)境無害或危害最小。2.綠色設(shè)計在電冰箱工業(yè)中的應(yīng)用出于消費品市場的競爭日趨激 烈，企業(yè)為了保持強(qiáng)勁的競爭實力，必須迎合市場發(fā)展，不斷滿足消 費需求，而在目前必須采用綠色設(shè)計技術(shù)，開發(fā)綠色消費產(chǎn)品。綠色 消費品設(shè)計中的材料選擇不僅要考慮價格/性能出素的影響，而且還 要考慮DFD、DFR等綠色設(shè)計規(guī)范的制約。此外、對使用