第三章綠色設(shè)計的概念

人－機－環(huán)境－社會的系統(tǒng)論設(shè)計方法和技術(shù)第一部分第三章綠色設(shè)計技術(shù)的概念綠色技術(shù)的基本含義綠色設(shè)計的基本概念和內(nèi)涵綠色設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)背景1：在現(xiàn)代工程科學(xué)的特征現(xiàn)代社會賴于存在的前提大量生產(chǎn)大量消費獨有的技術(shù)與產(chǎn)品提升生產(chǎn)能力大量消費的需要機械－人手延伸；

各種交通工具－人腿足能力擴大；電話、電視等通訊技術(shù)－感觀能力的擴展；計算機技術(shù)－人腦能力的擴充企業(yè)戰(zhàn)略的主題思想科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使人變成了“超人”能源的短缺和環(huán)境破壞問題成為20世紀(jì)的技術(shù)遺產(chǎn)3.1綠色技術(shù)的基本含義3.1綠色技術(shù)的基本含義1、從環(huán)境學(xué)的意義：無污染或最小污染的消費2、從資源學(xué)的意義：對自然資源的適度利用和綜合應(yīng)用；改進人類的生活方式和生活質(zhì)量與環(huán)境承受能力相適應(yīng)。3、從生態(tài)學(xué)的意義：消費活動應(yīng)符合生態(tài)系統(tǒng)物資和能量流通的規(guī)律，不能因人類的“畸形”消費而破壞生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈。背景2：綠色消費成為一種（生活）浪潮背景3：未來工程科學(xué)的發(fā)展?jié)M足社會和人類可持續(xù)發(fā)展的要求3.1綠色技術(shù)的基本含義“人類應(yīng)享有以與自然相和諧的方式過健康而富有生產(chǎn)成果的生活的權(quán)利”，并“公平地滿足今世后代在發(fā)展與環(huán)境方面的需要”。生態(tài)（Ecology）經(jīng)濟（Economy）技術(shù)（Technology）法律法規(guī)技術(shù)、經(jīng)濟和生態(tài)的平衡社會的發(fā)展背景3：未來工程科學(xué)的發(fā)展擔(dān)當(dāng)社會和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的責(zé)任根植循環(huán)的思想環(huán)境協(xié)調(diào)型、學(xué)科綜合型工程科學(xué)3.1綠色技術(shù)的基本含義與物質(zhì)相關(guān)的新材料工程科學(xué)與生命相關(guān)的工程科學(xué)與復(fù)雜相關(guān)的工程科學(xué)與信息相關(guān)的工程科學(xué)開拓新的產(chǎn)業(yè)和創(chuàng)造新文明體現(xiàn)“綠色”的思想和技術(shù)3.1綠色技術(shù)的基本含義2、綠色技術(shù)的定義與內(nèi)涵1、側(cè)重于環(huán)境學(xué)的定義：綠色技術(shù)＝環(huán)境保護技術(shù)綠色代表生命環(huán)境，象征生命，能預(yù)防和治理環(huán)境污染的環(huán)保技術(shù)即綠色技術(shù)是最大限度地節(jié)約資源和能源，減少環(huán)境的污染，有利于人類生存而使用的各種現(xiàn)代技術(shù)、工藝、方法的總稱綠色技術(shù)的定義：2、側(cè)重于生態(tài)學(xué)的定義：綠色技術(shù)＝生態(tài)技術(shù)生態(tài)農(nóng)業(yè)、生態(tài)工藝、生態(tài)企業(yè)等3、側(cè)重于生態(tài)經(jīng)濟學(xué)的定義：根據(jù)環(huán)境價值并利用現(xiàn)代科技的全部潛力的技術(shù)3.1綠色技術(shù)的基本含義3、用綠色技術(shù)生產(chǎn)出來的產(chǎn)品應(yīng)有利于人類的健康與福利、有利于人類文明進步。－－－社會標(biāo)準(zhǔn)1、綠色技術(shù)是一種現(xiàn)代技術(shù)體系不同于人類發(fā)展過程中的原始技術(shù)、近代技術(shù)也不是專指某一種技術(shù)或產(chǎn)業(yè)部門的技術(shù)2、綠色技術(shù)是一種“無公害化”或“少公害化”的技術(shù)，無害于人類賴于生存的自然環(huán)境技的技術(shù)主要體現(xiàn)在綠色技術(shù)功能和環(huán)境功能的一致性上，防止與治理污染、有利于自然資源生態(tài)平衡的技術(shù)均是綠色技術(shù)綠色技術(shù)的內(nèi)涵：3.1綠色技術(shù)的基本含義3、綠色產(chǎn)品及其評價（1）在其生命周期全過程中，符合特定的環(huán)境保護要求，對人體無害，對環(huán)境無影響或影響極小（2）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)盡可能簡單而不降低功能，消耗原材料盡量少而不影響壽命，制造使用過程中消耗能量少而不影響其效率（3）在其使用壽命完結(jié)時，其零部件或者能翻新、回收、重用，或能安全地處理采用綠色材料、通過綠色設(shè)計、綠色制造、綠色包裝而生產(chǎn)的一種節(jié)能、降耗、減污的環(huán)境友好性產(chǎn)品環(huán)境協(xié)調(diào)產(chǎn)品（EnvironmentalConsciousProduct）1）綠色產(chǎn)品（GreenProduct）：3.1綠色技術(shù)的基本含義2）綠色產(chǎn)品的特點：綠色產(chǎn)品是環(huán)境友好型產(chǎn)品友好程度用產(chǎn)品的“綠色程度”來衡量普通產(chǎn)品的生命周期：搖籃墳?zāi)梗–radle-to-Grave）

開環(huán)環(huán)節(jié)廢棄后的產(chǎn)品難于回收重用或作為低成本材料加以利用綠色產(chǎn)品的生命周期：搖籃再現(xiàn)（Cradle-to-Reincarnation）

閉環(huán)系統(tǒng)普通產(chǎn)品周期的延長包括廢棄產(chǎn)品的回收、重用及處理處置3.1綠色技術(shù)的基本含義2）綠色產(chǎn)品的特點：綠色產(chǎn)品的生命周期：（1）綠色產(chǎn)品規(guī)劃及設(shè)計開發(fā)過程（2）綠色產(chǎn)品制造與生產(chǎn)過程（3）綠色產(chǎn)品使用過程（4）綠色產(chǎn)品維護與服務(wù)過程（5）廢棄淘汰產(chǎn)品的回收、重用及處理處置過程3.1綠色技術(shù)的基本含義3）典型綠色產(chǎn)品：綠色汽車綠色電腦綠色冰箱減少大氣污染和噪音污染降低能耗汽車報廢的零部件回收與處理降低能耗減少輻射污染、防輻射安全易于分解（模塊化）材料的再利用降低能耗降低大氣污染降低環(huán)境噪音污染材料的再利用3.1綠色技術(shù)的基本含義4）綠色產(chǎn)品評價指標(biāo)體系：評價指標(biāo)體系的制定原則綜合性原則：全面反映產(chǎn)品的綜合情況：從技術(shù)、經(jīng)濟和生態(tài)三方面進行評價科學(xué)性原則：客觀、真實、準(zhǔn)確地反映產(chǎn)品的“綠色”屬性系統(tǒng)性原則：資源屬性、能源屬性、經(jīng)濟屬性及其環(huán)境屬性的指標(biāo)動態(tài)指標(biāo)與靜態(tài)指標(biāo)相結(jié)合：跟隨工業(yè)技術(shù)的發(fā)展與社會發(fā)展而變化，現(xiàn)在與未來相結(jié)合3.1綠色技術(shù)的基本含義評價指標(biāo)體系的制定原則可操作性：具有一定的現(xiàn)實統(tǒng)計作為基礎(chǔ)不相容性：避免相同或含義相近的變量重復(fù)出現(xiàn)，并具有代表性層次性原則：考慮使用對象的不同，采用分層次對應(yīng)的方式定性指標(biāo)與定量指標(biāo)相結(jié)合：從質(zhì)和量的角度科學(xué)評價4）綠色產(chǎn)品評價指標(biāo)體系：3.1綠色技術(shù)的基本含義指標(biāo)體系的組成能源屬性環(huán)境屬性生態(tài)破壞物質(zhì)性污染物理因素引起的污染能源類型能源利用率綠色產(chǎn)品評價指標(biāo)體系4）綠色產(chǎn)品評價指標(biāo)體系：3.1綠色技術(shù)的基本含義指標(biāo)體系的組成資源屬性經(jīng)濟性材料資源設(shè)備資源人力資源信息資源設(shè)計成本生產(chǎn)成本使用成本維護成本回收處置成本綠色產(chǎn)品評價指標(biāo)體系4）綠色產(chǎn)品評價指標(biāo)體系：3.1綠色技術(shù)的基本含義噪聲污染大氣污染物廢氣光化學(xué)氧化劑顆粒物（煙塵）放射性物質(zhì)環(huán)境屬性指標(biāo)水體污染物固體廢物污染物物理性污染物化學(xué)性污染物生物性污染物有機污染物無機性污染物生產(chǎn)噪聲使用噪聲其他噪聲資源屬性評價指標(biāo)3.1綠色技術(shù)的基本含義資源屬性評價指標(biāo)材料資源設(shè)備資源人力資源內(nèi)容指標(biāo)含義材料種類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處理處置性設(shè)備資源利用率先進、高效設(shè)備利用率專業(yè)人員比例綠色知識的普及產(chǎn)品中所使用的材料種類總數(shù)產(chǎn)品總重/投入材料總重產(chǎn)品中回收零部件數(shù)量/產(chǎn)品的總零部件數(shù)產(chǎn)品回收材料總重/產(chǎn)品總重產(chǎn)品所有材料中有毒材料所占的比例產(chǎn)品所有材料中有害材料所占的比例不能回收材料處置的難易程度及對環(huán)境的影響大小平均每天設(shè)備有效使用時間先進設(shè)備數(shù)/總設(shè)備數(shù)專業(yè)技術(shù)人員數(shù)/全體職工數(shù)環(huán)保知識和綠色技術(shù)的教育情況3.1綠色技術(shù)的基本含義能源利用類型在產(chǎn)品生產(chǎn)及使用中所用的能源是否是清潔能源再生能源使用比例在產(chǎn)品生產(chǎn)及能源中再生能源的使用比例能源利用率在產(chǎn)品生產(chǎn)中的能源利用率能源屬性評價指標(biāo)使用能耗在產(chǎn)品使用過程中的能源消耗回收處理能耗在產(chǎn)品廢棄后回收處置所用能量/產(chǎn)品生產(chǎn)能量消耗3.1綠色技術(shù)的基本含義社會成本生產(chǎn)成本設(shè)計開發(fā)成本制造成本儲運成本服務(wù)成本經(jīng)濟性指標(biāo)用戶成本作用成本支付的回收費用支付的處理費用環(huán)境污染治理職業(yè)保健廢棄物處理處置經(jīng)濟性評價指標(biāo)第三章綠色設(shè)計技術(shù)的概念綠色技術(shù)的基本含義綠色設(shè)計的基本概念和內(nèi)涵綠色設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)1、綠色設(shè)計及其特點設(shè)計是獲得綠色產(chǎn)品的基礎(chǔ)產(chǎn)品設(shè)計決定了對生態(tài)破壞的程度范圍工業(yè)發(fā)達(dá)國家產(chǎn)品設(shè)計時，所追求的小型化、多功能、可回收利用、生產(chǎn)技術(shù)追求節(jié)能、省料、無廢少廢、閉路循環(huán)等都是綠色設(shè)計的有效手段3.2綠色設(shè)計的基本概念和內(nèi)涵市場分析3.2綠色設(shè)計的基本概念和內(nèi)涵產(chǎn)品設(shè)計生產(chǎn)制造銷售使用產(chǎn)品廢棄產(chǎn)品生產(chǎn)者產(chǎn)品消費者傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計的一般過程搖籃到墳?zāi)沟倪^程，一旦設(shè)計及制造活動完成，產(chǎn)品設(shè)計人員和工藝人員就不再關(guān)心產(chǎn)品生命周期結(jié)束后所出現(xiàn)的問題。3.2綠色設(shè)計的基本概念和內(nèi)涵綠色設(shè)計（GreenDesign）的基本概念生態(tài)設(shè)計（EcologicalDesign－ED）環(huán)境設(shè)計（DesignforEnvironment－DFE）生命周期設(shè)計（LifeCycleDesign－LCD）環(huán)境意識設(shè)計（EnvironmentalConsciousDesign－ECD）在設(shè)計階段將環(huán)境因素和預(yù)防污染的措施納入產(chǎn)品設(shè)計之中，將環(huán)境性能作為產(chǎn)品的設(shè)計目標(biāo)和出發(fā)點，力求使產(chǎn)品對環(huán)境的影響為最小?；舅枷耄菏巧婕爱a(chǎn)品的整個壽命周期，是從搖籃到再現(xiàn)的過程。綠色設(shè)計的過程：3.2綠色設(shè)計的基本概念和內(nèi)涵綠色設(shè)計的定義：在產(chǎn)品整個生命周期內(nèi)，著重考慮產(chǎn)品環(huán)境屬性（自然資源的利用、環(huán)境影響及可拆卸性、可回收性、可重復(fù)利用性等），并將其作為設(shè)計目標(biāo)，在滿足環(huán)境目標(biāo)要求的同時，并行地考慮并保證產(chǎn)品應(yīng)有的基本功能、使用壽命、經(jīng)濟性和質(zhì)量等。3.2綠色設(shè)計的基本概念和內(nèi)涵綠色設(shè)計與傳統(tǒng)設(shè)計的比較：比較因素傳統(tǒng)設(shè)計綠色設(shè)計設(shè)計依據(jù)依據(jù)用戶對產(chǎn)品提出的功能、性能、質(zhì)量和成本要求來設(shè)計依據(jù)環(huán)境效益和生態(tài)環(huán)境指標(biāo)與產(chǎn)品功能、性能、質(zhì)量和成本要求來設(shè)計設(shè)計目的以需求為主要設(shè)計目的為需求和環(huán)境而設(shè)計，滿足可持續(xù)發(fā)展的要求設(shè)計技術(shù)和工藝在制造和使用過程中很少考慮產(chǎn)品回收、僅考慮有限的貴金屬材料的回收在產(chǎn)品制造和使用過程中可拆卸、易回收、不產(chǎn)生毒付作用及保證產(chǎn)生最少的廢棄物3.2綠色設(shè)計的基本概念和內(nèi)涵綠色設(shè)計的特點：1、綠色設(shè)計可以減緩地球上礦物資源財富的消耗2、減少了大量垃圾處理所造成的棘手問題3、環(huán)境在綠色設(shè)計中具有重要地位4、綠色設(shè)計可從源頭上減少廢棄物的產(chǎn)生5、綠色設(shè)計是并行的閉環(huán)設(shè)計3.2綠色設(shè)計的基本概念和內(nèi)涵2、綠色設(shè)計的過程與內(nèi)涵：競爭策略和產(chǎn)品規(guī)劃產(chǎn)品設(shè)計材料選擇工藝設(shè)計制造系統(tǒng)設(shè)計產(chǎn)品原型詳細(xì)規(guī)劃材料采購及產(chǎn)品生產(chǎn)產(chǎn)品的包裝、運輸、分配使用、消費、維護、服務(wù)、維修分解和運輸使用過的產(chǎn)品和廢棄物廢棄物處置，材料回收、再使用，能量循環(huán)利用綠色設(shè)計制定有生態(tài)競爭力的產(chǎn)品策略綠色設(shè)計（重點：環(huán)境性能，拆卸，回收，處置）設(shè)計易于裝配、維修、拆卸的結(jié)構(gòu)選擇材料以避免有毒排放物的產(chǎn)生設(shè)計無有害排放物和低能量消耗的強壯工藝設(shè)計，制造，裝配，銷售，服務(wù)，拆卸，回收及處理處置系統(tǒng)準(zhǔn)備生產(chǎn)的產(chǎn)品原型生產(chǎn)開始生產(chǎn)終止產(chǎn)品的處置回收材料流和能量流3.2綠色設(shè)計的基本概念和內(nèi)涵綠色設(shè)計的過程與內(nèi)涵：133原則：一定的設(shè)計程序三個設(shè)計目標(biāo)三個設(shè)計階段一定的設(shè)計程序：設(shè)計的過程必須遵循系統(tǒng)化設(shè)計程序環(huán)境規(guī)章評價環(huán)境污染鑒別環(huán)境問題的提出減少污染，滿足用戶要求的替代方案替代方案的技術(shù)和商業(yè)評估等3.2綠色設(shè)計的基本概念和內(nèi)涵制造過程中可能產(chǎn)生的廢棄物是什么？有毒成分的可能替代物是什么？報廢產(chǎn)品如何管理？設(shè)計對產(chǎn)品的回收性有何影響？零件材料對環(huán)境有何影響？用戶怎樣使用產(chǎn)品？設(shè)計者需思考的內(nèi)容：3.2綠色設(shè)計的基本概念和內(nèi)涵綠色設(shè)計的過程與內(nèi)涵：三個設(shè)計目標(biāo)：1、提高產(chǎn)品的資源能源利用率2、降低產(chǎn)品生命周期成本3、產(chǎn)品無環(huán)境污染或環(huán)境污染最小化通過增大產(chǎn)品中可重用零部件及材料的比例來協(xié)調(diào)產(chǎn)品設(shè)計，避免廢棄物的產(chǎn)生，使零件或材料在產(chǎn)品達(dá)到壽命周期時，以最高的附加值回收并重復(fù)利用，降低產(chǎn)品的生命周期成本133原則3.2綠色設(shè)計的基本概念和內(nèi)涵綠色設(shè)計的過程與內(nèi)涵：三個設(shè)計階段：1、跟蹤材料流，確定材料輸入與輸出之間的平衡；2、對特殊產(chǎn)品或產(chǎn)品種類分配環(huán)境費用，并在確定產(chǎn)品價值時考慮此項費用；3、對設(shè)計過程進行系統(tǒng)化研究，在考慮物理目標(biāo)的同時考慮對用戶服務(wù)、環(huán)境、人身造成的損害。133原則第三章綠色設(shè)計技術(shù)的概念綠色技術(shù)的基本含義綠色設(shè)計的基本概念和內(nèi)涵綠色設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)1、綠色設(shè)計的主要內(nèi)容綠色產(chǎn)品設(shè)計的材料選擇與管理產(chǎn)品的可回收性設(shè)計產(chǎn)品的可拆卸性設(shè)計3.3綠色設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)綠色產(chǎn)品的成本分析綠色產(chǎn)品設(shè)計數(shù)據(jù)庫2、綠色設(shè)計方法3.3綠色設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)品開發(fā)的六要素（FTQCSE）：Function：

市場急需的、適銷對路的、品種多樣、科技含量高TimetoMarket：

盡可能短的時間內(nèi)提供用戶需求的產(chǎn)品Quality：

產(chǎn)品質(zhì)量應(yīng)能最大限度滿足用戶的需求Cost：

產(chǎn)品的價格具有競爭力Service：

提供產(chǎn)品的全程優(yōu)質(zhì)服務(wù)Environment：

產(chǎn)品在其生命周期全程中具有良好的環(huán)境友好性能2、綠色設(shè)計方法生命周期設(shè)計方法3.3綠色設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)生產(chǎn)銷售使用淘汰廢棄市場需求設(shè)計開發(fā)產(chǎn)品生命周期設(shè)計環(huán)境屬性勞動保護資源有效利用生命周期成本企業(yè)策略產(chǎn)品基本屬性可制造性2、綠色設(shè)計方法并行工程方法3.3綠色設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計的一種模式和方法以集成、并行的方式設(shè)計產(chǎn)品及其相關(guān)過程在設(shè)計時考慮產(chǎn)品生命周期全過程的所有因素使產(chǎn)品達(dá)到綜合最優(yōu)2、綠色設(shè)計方法