產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)課件

第六章產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)Eco-designforProduction概念設(shè)計(jì)原則相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)類型設(shè)計(jì)步驟產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)的應(yīng)用ConceptDesigningPrinciplesRelatedTechnologiesKindsofEco-designforProductionDesigningStepsApplicationofEco-designforProduction冶金生態(tài)學(xué)院生態(tài)系12/15/20221第六章產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)Eco-designforProd內(nèi)容要點(diǎn)產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)？跟傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)有什麼不同？產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)原則是什么？怎樣實(shí)施產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)？

12/15/20222內(nèi)容要點(diǎn)產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)？跟傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)12/14/20221.概念1.1產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)概念概念：利用生態(tài)學(xué)的思想，在產(chǎn)品開發(fā)階段綜合考慮與產(chǎn)品相關(guān)的生態(tài)環(huán)境問題，設(shè)計(jì)出對環(huán)境友好的，又能滿足人的需求的一種新的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法。

——產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的新理念，又稱綠色設(shè)計(jì)、為環(huán)境設(shè)計(jì)和生命周期設(shè)計(jì)。是指產(chǎn)品在原材料獲取、生產(chǎn)、運(yùn)銷、使用和處置等整個生命周期中密切考慮到生態(tài)、人類健康和安全的產(chǎn)品設(shè)計(jì)原則和方法。最終目標(biāo)是建立可持續(xù)產(chǎn)品的生產(chǎn)與消費(fèi)。12/15/202231.概念1.1產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)概念——產(chǎn)品生1.2

產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)的產(chǎn)生及發(fā)展以產(chǎn)品為核心，把產(chǎn)品生產(chǎn)過程以及產(chǎn)品的使用和用后處理過程聯(lián)系起來看，就構(gòu)成了一個產(chǎn)品系統(tǒng)，包括原材料采掘、生產(chǎn)、產(chǎn)品制造和使用以及產(chǎn)品用后的處理與循環(huán)利用。在該產(chǎn)品系統(tǒng)中，作為系統(tǒng)的投入（資源與能源），造成了資源耗竭和能源短缺問題，而作為系統(tǒng)輸出的“三廢”排放卻造成了工業(yè)污染問題，因此所有的生態(tài)環(huán)境問題無一不與產(chǎn)品系統(tǒng)密切相關(guān)。因此，從產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計(jì)階段，就需要進(jìn)行產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)。開發(fā)和設(shè)計(jì)對環(huán)境友好的產(chǎn)品已成為當(dāng)前國際產(chǎn)業(yè)界可持續(xù)發(fā)展行動計(jì)劃的熱點(diǎn)，也是國際ISO14000環(huán)境管理標(biāo)準(zhǔn)體系制定的目標(biāo)之一。

12/15/202241.2產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)的產(chǎn)生及發(fā)展以產(chǎn)品為核心，把產(chǎn)品生產(chǎn)過程產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)已引起了國際產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注與參與。僅從飛速發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)上看，1997年初，有關(guān)生態(tài)設(shè)計(jì)的主頁只有100多個，而到1997年末，就發(fā)展為將近1000個。在歐洲和美國，在很短的時間內(nèi)，大量的生態(tài)設(shè)計(jì)公司紛紛成立。為了將產(chǎn)品開發(fā)與企業(yè)發(fā)展盡快納入ISO14000及ISO14040體系，一些具有遠(yuǎn)見卓識的國際大企業(yè)集團(tuán)，紛紛對其產(chǎn)品進(jìn)行生命周期評價，并嘗試進(jìn)行生態(tài)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)與銷售。生態(tài)設(shè)計(jì)將是21世紀(jì)非常熱門的學(xué)科和技術(shù)。12/15/20225產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)已引起了國際產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注與參與。僅從飛速發(fā)展1.3產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的區(qū)別傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)：是一個將人的某種目的或需要轉(zhuǎn)換為一個具體的物理形式或工具的過程，以人為中心，僅考慮如何滿足人的需求和解決問題，而忽視產(chǎn)品生產(chǎn)及使用過程中的資源和能量的消耗以及對環(huán)境的排放。產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)：從產(chǎn)品的孕育階段開始即遵循污染預(yù)防的原則，把改善產(chǎn)品對環(huán)境影響的努力凝固在產(chǎn)品設(shè)計(jì)之中。是LCA思想原則的具體實(shí)踐。12/15/202261.3產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的區(qū)別傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)：是一1.4產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)的目的促進(jìn)可持續(xù)資源的使用：可再生能源開發(fā)；促進(jìn)污染的預(yù)防：渣?；?、干熄焦，閉式冷卻系統(tǒng)等；保護(hù)生態(tài)環(huán)境和人類健康：綠色水處理藥劑的開發(fā)設(shè)計(jì)等。

12/15/202271.4產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)的目的促進(jìn)可持續(xù)資源的使用：可再生能源開

2.1設(shè)計(jì)過程應(yīng)遵循的原則

閉環(huán)設(shè)計(jì)原則資源最佳利用原則能源消耗最小原則零污染原則技術(shù)先進(jìn)性原則

2.設(shè)計(jì)原則(designingprinciples)12/15/202282.1設(shè)計(jì)過程應(yīng)遵循的原則2.設(shè)計(jì)原則(designi2.2應(yīng)遵循的各項(xiàng)準(zhǔn)則

(1)環(huán)境準(zhǔn)則降低物料消耗降低能耗減少廢物產(chǎn)出減少健康、安全風(fēng)險生態(tài)可降解

(2)性能準(zhǔn)則滿足多項(xiàng)使用功能易于加工制作保證產(chǎn)品質(zhì)量

(3)費(fèi)用準(zhǔn)則費(fèi)用最低利潤最大

(4)美學(xué)準(zhǔn)則符合當(dāng)?shù)氐奈幕瘋鹘y(tǒng)滿足消費(fèi)者的審美情趣(5)社會準(zhǔn)則遵守當(dāng)?shù)胤煞ㄒ?guī)及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)12/15/202292.2應(yīng)遵循的各項(xiàng)準(zhǔn)則12/14/202292.3產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循的具體原則（1）選擇對環(huán)境影響較小的原材料盡量避免或減少使用有毒的化學(xué)物質(zhì)；如使用有害材料，盡量當(dāng)?shù)亟鉀Q；盡量改變原料組分，使有害物質(zhì)減少；選擇豐富易得的材料；優(yōu)先選擇天然材料代替合成材料；盡量選擇能耗低的原材料；盡量從再循環(huán)中獲取所需的材料。

12/15/2022102.3產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循的具體原則12/14/20221（2）減少原材料的使用a.使用輕質(zhì)材料；b.使用高強(qiáng)度材料；c.去除多余的功能；d.減小體積，便于運(yùn)輸。

12/15/202211（2）減少原材料的使用12/14/202211（3）加工制造技術(shù)優(yōu)化a.減少加工工序，簡化工藝流程；b.生產(chǎn)技術(shù)的替代；c.降低生產(chǎn)過程中的能耗；d.采用少廢無廢技術(shù)，減少廢料產(chǎn)生和排放；e.減少生產(chǎn)過程中的物耗。

12/15/202212（3）加工制造技術(shù)優(yōu)化12/14/202212（4）減少運(yùn)輸和包裝造成環(huán)境問題a.促進(jìn)包裝廢料的最小化；b.減少包裝材料的使用量；c.包裝材料的復(fù)用；d.包裝材料的回收；e.包裝材料的再循環(huán)，減少焚燒和填埋量；f.改變包裝材料。（5）減少使用階段的環(huán)境影響著重設(shè)計(jì)節(jié)電、省油、節(jié)水、降噪的產(chǎn)品。12/15/202213（4）減少運(yùn)輸和包裝造成環(huán)境問題（5）減少使用階段的環(huán)境影響（6）延長產(chǎn)品的使用壽命，節(jié)約資源、減少廢棄物

a.提高耐用性；b.加強(qiáng)適應(yīng)性；c.提高可靠性；d.易于保養(yǎng)和維護(hù)；e.組建式的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；f.容易維護(hù)和保養(yǎng)。

12/15/202214（6）延長產(chǎn)品的使用壽命，節(jié)約資源、減少廢棄物12/14（7）產(chǎn)品報廢系統(tǒng)優(yōu)化

a.建立有效的廢舊產(chǎn)品回收系統(tǒng)；b.重復(fù)利用；c.翻新再生；d.易于拆卸的設(shè)計(jì)；e.材料的再循環(huán)；f.清潔的最終處理。

12/15/202215（7）產(chǎn)品報廢系統(tǒng)優(yōu)化12/14/202215采用新工藝、新技術(shù)，提高資源、能源效率

提高產(chǎn)品壽命的相關(guān)技術(shù)生產(chǎn)過程盡可能使用循環(huán)再生產(chǎn)品技術(shù)生產(chǎn)過程的“三廢”減排技術(shù)容易后處理的代用產(chǎn)品技術(shù)減少生命周期各階段的廢棄物減排技術(shù)產(chǎn)品生命周期各階段的廢棄物有效利用技術(shù)產(chǎn)品能夠再利用技術(shù)3.相關(guān)技術(shù)(relatedtechnologies)12/15/202216采用新工藝、新技術(shù)，提高資源、能源效率3.相關(guān)技術(shù)(r產(chǎn)品改善設(shè)計(jì)：產(chǎn)品本身和生產(chǎn)技術(shù)保持不變，以關(guān)心生態(tài)環(huán)境和減少污染為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行的設(shè)計(jì)；產(chǎn)品再設(shè)計(jì)：產(chǎn)品概念不變，用替代技術(shù)改變其組成部分，加環(huán)或減環(huán)；產(chǎn)品概念革新：在保證提供相同功能的前提下，改變產(chǎn)品或服務(wù)的設(shè)計(jì)概念和思想，如紙基圖書變?yōu)殡娮訄D書等；產(chǎn)品系統(tǒng)革新：隨著新型產(chǎn)品和服務(wù)的出現(xiàn)，須改進(jìn)相關(guān)設(shè)施和組織，進(jìn)行系統(tǒng)的變革。

4.產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)類型(kindsofeco-designforproduction)12/15/202217產(chǎn)品改善設(shè)計(jì)：產(chǎn)品本身和生產(chǎn)技術(shù)保持不變，以關(guān)心生態(tài)環(huán)境和減一般包括確定產(chǎn)品系統(tǒng)邊界，環(huán)境現(xiàn)狀評價，設(shè)計(jì)要求分析，設(shè)計(jì)要求的詳細(xì)表達(dá)，確定要求的優(yōu)先次序，選擇設(shè)計(jì)對策，設(shè)計(jì)方案評價等步驟。5.設(shè)計(jì)步驟(designingsteps)為最大限度的降低環(huán)境影響，設(shè)計(jì)人員一般不得不對所選系統(tǒng)的邊界作出取舍，把重點(diǎn)放在某些某個生命周期階段或工藝過程。但首先應(yīng)對產(chǎn)品的整個生命周期階段進(jìn)行綜合考慮，然后根據(jù)對環(huán)境影響信息，選取重點(diǎn)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)邊界。對環(huán)境現(xiàn)狀進(jìn)行分析可找到改進(jìn)產(chǎn)品系統(tǒng)環(huán)境性能的機(jī)會，也可為公司制定短期或長期的環(huán)境目標(biāo)提供依據(jù)?，F(xiàn)狀評價可通過生命周期清單分析、環(huán)境審計(jì)報告或檢測報告等來完成。在現(xiàn)狀評價以后，要明確提出當(dāng)前和未來的目標(biāo)。

(1)確定系統(tǒng)邊界

(2)環(huán)境現(xiàn)狀評價12/15/202218一般包括確定產(chǎn)品系統(tǒng)邊界，環(huán)境現(xiàn)狀評價，設(shè)計(jì)要求分析，設(shè)準(zhǔn)確描述產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求是設(shè)計(jì)中最為關(guān)鍵的一步,決定最終設(shè)計(jì)方案。只有充分考慮了各種要求，并確定了設(shè)計(jì)方法后，才能進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)。在隨后的設(shè)計(jì)階段，要對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評價，以確定其是否滿足要求。

(3)設(shè)計(jì)要求分析

(4)確定要求間的次序①必須要達(dá)到的要求②希望達(dá)到的要求③輔助性功能12/15/202219準(zhǔn)確描述產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求是設(shè)計(jì)中最為關(guān)鍵的一步,決定最終能否找到滿足所要求的對策，是生命周期設(shè)計(jì)成敗的關(guān)鍵。多數(shù)情況下，不可能用單一的對策來滿足所有的環(huán)境要求。成功的設(shè)計(jì)人員要采用一系列的對策來滿足這些要求，有可能同時用到廢物減量化、回用、循環(huán)利用和延長產(chǎn)品壽命等措施。根據(jù)所選的設(shè)計(jì)對策，最終可能形成多個可供選擇的方案，哪一個更能滿足設(shè)計(jì)要求，必須從環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會三個方面進(jìn)行評價。采用的環(huán)境評價方法一般是簡化或詳盡的生命周期評價。評價后可從一系列方案中選出一組生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會效益最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。

(5)選擇設(shè)計(jì)對策(6)設(shè)計(jì)方案評價12/15/202220能否找到滿足所要求的對策，是生命周期設(shè)計(jì)成敗的關(guān)鍵。6.1印制電路板(PWB)環(huán)境設(shè)計(jì)DfE項(xiàng)目項(xiàng)目簡介

印制電路板PWB是許多高科技產(chǎn)業(yè)如電子、國防、通訊等不可缺少的部分，但PWB的加工制造會產(chǎn)生大量的有毒廢物，耗用過多的水和其他能源，使用有毒的化合物，這些都對環(huán)境和人類產(chǎn)生潛在的破壞。項(xiàng)目目標(biāo)

找到一有效方法，將環(huán)境影響納入商業(yè)決策中去，改善產(chǎn)品環(huán)境特性，研發(fā)一系列防止污染產(chǎn)生的方法、技術(shù)。方法、技術(shù)

PWB環(huán)境設(shè)計(jì)項(xiàng)目通過減少化合物的釋放、增加資源壽命、節(jié)水、回收廢棄物、減少淤泥量來防止污染的產(chǎn)生。-減少沖刷和洗浴過程中產(chǎn)生的淤泥量；-減少化合物的使用；-循環(huán)使用沖洗水，節(jié)約用水；-降低電鍍板銅的含量；

-減少蒸發(fā)引起的化合物的損失。

6.產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)的應(yīng)用12/15/2022216.1印制電路板(PWB)環(huán)境設(shè)計(jì)DfE項(xiàng)目6.產(chǎn)品生態(tài)6.2施樂公司的DfE項(xiàng)目項(xiàng)目簡介1997年，施樂公司采用DfE原則開發(fā)了一種多功能的辦公自動化機(jī)器，集傳真、打印、復(fù)印、掃描于一體，而且可以與網(wǎng)絡(luò)互連，具有較大的靈活性；具有完全開放的體系結(jié)構(gòu)，便于升級；支持多種輔助設(shè)施以及技術(shù)革新。項(xiàng)目目標(biāo)實(shí)現(xiàn)無廢生產(chǎn)，提高未來市場的競爭力，減少產(chǎn)品在整個生命周期的環(huán)境影響，開發(fā)無害技術(shù)和產(chǎn)品。具體的環(huán)境設(shè)計(jì)方法、技術(shù)a.公司將能源協(xié)會和歐洲生態(tài)標(biāo)志標(biāo)準(zhǔn)作為開發(fā)產(chǎn)品的指南，通過IS014000環(huán)境管理體系認(rèn)證，建立公司的環(huán)境管理系統(tǒng)，在全球范圍內(nèi)開展環(huán)境影響評價項(xiàng)目。b.建立原材料的環(huán)境影響數(shù)據(jù)庫，便于設(shè)計(jì)者選取毒性影響最小的原材料。c.用產(chǎn)品再循環(huán)標(biāo)志或再利用標(biāo)簽，向用戶說明產(chǎn)品各個部分再利用的方法。12/15/2022226.2施樂公司的DfE項(xiàng)目12/14/202222d.產(chǎn)品的拆卸過程考慮環(huán)境設(shè)計(jì)。e.產(chǎn)品單元部件比同類產(chǎn)品少了80～90%，因此機(jī)器的運(yùn)行噪聲比美國政府規(guī)定的最底噪聲標(biāo)準(zhǔn)低30～60%。部件的減少也降低了能源以及原材料的消耗，所消耗的能源少于US能源協(xié)會規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的50%。f.用戶使用產(chǎn)品的“第六感”診斷系統(tǒng)，減少了上門服務(wù)的交通環(huán)境影響，也提高了速度。g.無廢包裝。h.無廢工廠。公司投資超過1.5億美金開展無廢工廠項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)了90%廢物的再利用。i.無廢辦公室。實(shí)行能源管理項(xiàng)目，配合數(shù)字自動化文檔管理，其目的在于減少時間、金錢、精力、空間、能源和紙張的使用?；厥疹櫩偷漠a(chǎn)品用于再利用。12/15/202223d.產(chǎn)品的拆卸過程考慮環(huán)境設(shè)計(jì)。12/14/2022236.3中國辦公家具項(xiàng)目簡介哈爾濱工程大學(xué)與哈爾濱四達(dá)家具實(shí)業(yè)公司合作，通過對該公司周邊情況以及與產(chǎn)品有關(guān)的環(huán)境問題的數(shù)據(jù)分析，設(shè)計(jì)了能使環(huán)境影響降低的產(chǎn)品，形成一個在隔斷方面獨(dú)具特點(diǎn)的辦公室裝備系統(tǒng)，是一種相當(dāng)廉價、易生產(chǎn)和有吸引力的辦公室家具系統(tǒng)。環(huán)境改善質(zhì)量減輕46%，能耗降低67%，酚醛樹脂減少36%。優(yōu)點(diǎn)辦公室布局更靈活、效率更高，隔墻具有照明和吸音特性。12/15/2022246.3中國辦公家具12/14/2022246.4哥斯達(dá)黎加的高能效照明系統(tǒng)項(xiàng)目哥斯達(dá)黎加圣何塞市的SYLVANIA公司為中美洲開發(fā)照明系統(tǒng)。公司以降低其產(chǎn)品的環(huán)境影響為目的，重點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)更高的能源效率。其照明產(chǎn)品的生態(tài)設(shè)計(jì)能耗低、質(zhì)量高，對產(chǎn)品的環(huán)境影響產(chǎn)生積極效果，市場競爭力增強(qiáng)。環(huán)境改善質(zhì)量減輕42%，能源降低65%，汞含量降低50%，涂料用量減少40%，銅用量減少65%，體積減少65%。特點(diǎn)提高美學(xué)價值，有更高的功能，成本低，可提供不同的功能和風(fēng)格，產(chǎn)品靈活。12/15/2022256.4哥斯達(dá)黎加的高能效照明系統(tǒng)12/14/2022256.5菲律賓的單座計(jì)程車項(xiàng)目

菲律賓宿務(wù)的諾基斯貿(mào)易公司(NTC)為一種單座計(jì)程車(適用于一位乘客專業(yè)運(yùn)輸?shù)哪ν熊?進(jìn)行生態(tài)設(shè)計(jì)。希望通過這個項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)更加環(huán)境友好和經(jīng)濟(jì)效率類型的新概念。首先對NTC公司進(jìn)行內(nèi)部分析，然后評議城市公共運(yùn)輸系統(tǒng)。項(xiàng)目同時考慮了摩托車的耐用性，以及燃料經(jīng)濟(jì)和危險尾氣的削減。環(huán)境改善

質(zhì)量減輕79％，材料減少了75％，消除了電鍍，提高了耐用性，減少了運(yùn)輸體積?？偝杀窘档?0％，材料成本降低70％。

12/15/2022266.5菲律賓的單座計(jì)程車12/14/202226演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！第六章產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)Eco-designforProduction概念設(shè)計(jì)原則相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)類型設(shè)計(jì)步驟產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)的應(yīng)用ConceptDesigningPrinciplesRelatedTechnologiesKindsofEco-designforProductionDesigningStepsApplicationofEco-designforProduction冶金生態(tài)學(xué)院生態(tài)系12/15/202228第六章產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)Eco-designforProd內(nèi)容要點(diǎn)產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)？跟傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)有什麼不同？產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)原則是什么？怎樣實(shí)施產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)？

12/15/202229內(nèi)容要點(diǎn)產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)？跟傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)12/14/20221.概念1.1產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)概念概念：利用生態(tài)學(xué)的思想，在產(chǎn)品開發(fā)階段綜合考慮與產(chǎn)品相關(guān)的生態(tài)環(huán)境問題，設(shè)計(jì)出對環(huán)境友好的，又能滿足人的需求的一種新的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法。

——產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的新理念，又稱綠色設(shè)計(jì)、為環(huán)境設(shè)計(jì)和生命周期設(shè)計(jì)。是指產(chǎn)品在原材料獲取、生產(chǎn)、運(yùn)銷、使用和處置等整個生命周期中密切考慮到生態(tài)、人類健康和安全的產(chǎn)品設(shè)計(jì)原則和方法。最終目標(biāo)是建立可持續(xù)產(chǎn)品的生產(chǎn)與消費(fèi)。12/15/2022301.概念1.1產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)概念——產(chǎn)品生1.2

產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)的產(chǎn)生及發(fā)展以產(chǎn)品為核心，把產(chǎn)品生產(chǎn)過程以及產(chǎn)品的使用和用后處理過程聯(lián)系起來看，就構(gòu)成了一個產(chǎn)品系統(tǒng)，包括原材料采掘、生產(chǎn)、產(chǎn)品制造和使用以及產(chǎn)品用后的處理與循環(huán)利用。在該產(chǎn)品系統(tǒng)中，作為系統(tǒng)的投入（資源與能源），造成了資源耗竭和能源短缺問題，而作為系統(tǒng)輸出的“三廢”排放卻造成了工業(yè)污染問題，因此所有的生態(tài)環(huán)境問題無一不與產(chǎn)品系統(tǒng)密切相關(guān)。因此，從產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計(jì)階段，就需要進(jìn)行產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)。開發(fā)和設(shè)計(jì)對環(huán)境友好的產(chǎn)品已成為當(dāng)前國際產(chǎn)業(yè)界可持續(xù)發(fā)展行動計(jì)劃的熱點(diǎn)，也是國際ISO14000環(huán)境管理標(biāo)準(zhǔn)體系制定的目標(biāo)之一。

12/15/2022311.2產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)的產(chǎn)生及發(fā)展以產(chǎn)品為核心，把產(chǎn)品生產(chǎn)過程產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)已引起了國際產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注與參與。僅從飛速發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)上看，1997年初，有關(guān)生態(tài)設(shè)計(jì)的主頁只有100多個，而到1997年末，就發(fā)展為將近1000個。在歐洲和美國，在很短的時間內(nèi)，大量的生態(tài)設(shè)計(jì)公司紛紛成立。為了將產(chǎn)品開發(fā)與企業(yè)發(fā)展盡快納入ISO14000及ISO14040體系，一些具有遠(yuǎn)見卓識的國際大企業(yè)集團(tuán)，紛紛對其產(chǎn)品進(jìn)行生命周期評價，并嘗試進(jìn)行生態(tài)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)與銷售。生態(tài)設(shè)計(jì)將是21世紀(jì)非常熱門的學(xué)科和技術(shù)。12/15/202232產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)已引起了國際產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注與參與。僅從飛速發(fā)展1.3產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的區(qū)別傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)：是一個將人的某種目的或需要轉(zhuǎn)換為一個具體的物理形式或工具的過程，以人為中心，僅考慮如何滿足人的需求和解決問題，而忽視產(chǎn)品生產(chǎn)及使用過程中的資源和能量的消耗以及對環(huán)境的排放。產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)：從產(chǎn)品的孕育階段開始即遵循污染預(yù)防的原則，把改善產(chǎn)品對環(huán)境影響的努力凝固在產(chǎn)品設(shè)計(jì)之中。是LCA思想原則的具體實(shí)踐。12/15/2022331.3產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的區(qū)別傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)：是一1.4產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)的目的促進(jìn)可持續(xù)資源的使用：可再生能源開發(fā)；促進(jìn)污染的預(yù)防：渣?；⒏上ń?，閉式冷卻系統(tǒng)等；保護(hù)生態(tài)環(huán)境和人類健康：綠色水處理藥劑的開發(fā)設(shè)計(jì)等。

12/15/2022341.4產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)的目的促進(jìn)可持續(xù)資源的使用：可再生能源開

2.1設(shè)計(jì)過程應(yīng)遵循的原則

閉環(huán)設(shè)計(jì)原則資源最佳利用原則能源消耗最小原則零污染原則技術(shù)先進(jìn)性原則

2.設(shè)計(jì)原則(designingprinciples)12/15/2022352.1設(shè)計(jì)過程應(yīng)遵循的原則2.設(shè)計(jì)原則(designi2.2應(yīng)遵循的各項(xiàng)準(zhǔn)則

(1)環(huán)境準(zhǔn)則降低物料消耗降低能耗減少廢物產(chǎn)出減少健康、安全風(fēng)險生態(tài)可降解

(2)性能準(zhǔn)則滿足多項(xiàng)使用功能易于加工制作保證產(chǎn)品質(zhì)量

(3)費(fèi)用準(zhǔn)則費(fèi)用最低利潤最大

(4)美學(xué)準(zhǔn)則符合當(dāng)?shù)氐奈幕瘋鹘y(tǒng)滿足消費(fèi)者的審美情趣(5)社會準(zhǔn)則遵守當(dāng)?shù)胤煞ㄒ?guī)及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)12/15/2022362.2應(yīng)遵循的各項(xiàng)準(zhǔn)則12/14/202292.3產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循的具體原則（1）選擇對環(huán)境影響較小的原材料盡量避免或減少使用有毒的化學(xué)物質(zhì)；如使用有害材料，盡量當(dāng)?shù)亟鉀Q；盡量改變原料組分，使有害物質(zhì)減少；選擇豐富易得的材料；優(yōu)先選擇天然材料代替合成材料；盡量選擇能耗低的原材料；盡量從再循環(huán)中獲取所需的材料。

12/15/2022372.3產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循的具體原則12/14/20221（2）減少原材料的使用a.使用輕質(zhì)材料；b.使用高強(qiáng)度材料；c.去除多余的功能；d.減小體積，便于運(yùn)輸。

12/15/202238（2）減少原材料的使用12/14/202211（3）加工制造技術(shù)優(yōu)化a.減少加工工序，簡化工藝流程；b.生產(chǎn)技術(shù)的替代；c.降低生產(chǎn)過程中的能耗；d.采用少廢無廢技術(shù)，減少廢料產(chǎn)生和排放；e.減少生產(chǎn)過程中的物耗。

12/15/202239（3）加工制造技術(shù)優(yōu)化12/14/202212（4）減少運(yùn)輸和包裝造成環(huán)境問題a.促進(jìn)包裝廢料的最小化；b.減少包裝材料的使用量；c.包裝材料的復(fù)用；d.包裝材料的回收；e.包裝材料的再循環(huán)，減少焚燒和填埋量；f.改變包裝材料。（5）減少使用階段的環(huán)境影響著重設(shè)計(jì)節(jié)電、省油、節(jié)水、降噪的產(chǎn)品。12/15/202240（4）減少運(yùn)輸和包裝造成環(huán)境問題（5）減少使用階段的環(huán)境影響（6）延長產(chǎn)品的使用壽命，節(jié)約資源、減少廢棄物

a.提高耐用性；b.加強(qiáng)適應(yīng)性；c.提高可靠性；d.易于保養(yǎng)和維護(hù)；e.組建式的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；f.容易維護(hù)和保養(yǎng)。

12/15/202241（6）延長產(chǎn)品的使用壽命，節(jié)約資源、減少廢棄物12/14（7）產(chǎn)品報廢系統(tǒng)優(yōu)化

a.建立有效的廢舊產(chǎn)品回收系統(tǒng)；b.重復(fù)利用；c.翻新再生；d.易于拆卸的設(shè)計(jì)；e.材料的再循環(huán)；f.清潔的最終處理。

12/15/202242（7）產(chǎn)品報廢系統(tǒng)優(yōu)化12/14/202215采用新工藝、新技術(shù)，提高資源、能源效率

提高產(chǎn)品壽命的相關(guān)技術(shù)生產(chǎn)過程盡可能使用循環(huán)再生產(chǎn)品技術(shù)生產(chǎn)過程的“三廢”減排技術(shù)容易后處理的代用產(chǎn)品技術(shù)減少生命周期各階段的廢棄物減排技術(shù)產(chǎn)品生命周期各階段的廢棄物有效利用技術(shù)產(chǎn)品能夠再利用技術(shù)3.相關(guān)技術(shù)(relatedtechnologies)12/15/202243采用新工藝、新技術(shù)，提高資源、能源效率3.相關(guān)技術(shù)(r產(chǎn)品改善設(shè)計(jì)：產(chǎn)品本身和生產(chǎn)技術(shù)保持不變，以關(guān)心生態(tài)環(huán)境和減少污染為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行的設(shè)計(jì)；產(chǎn)品再設(shè)計(jì)：產(chǎn)品概念不變，用替代技術(shù)改變其組成部分，加環(huán)或減環(huán)；產(chǎn)品概念革新：在保證提供相同功能的前提下，改變產(chǎn)品或服務(wù)的設(shè)計(jì)概念和思想，如紙基圖書變?yōu)殡娮訄D書等；產(chǎn)品系統(tǒng)革新：隨著新型產(chǎn)品和服務(wù)的出現(xiàn)，須改進(jìn)相關(guān)設(shè)施和組織，進(jìn)行系統(tǒng)的變革。

4.產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)類型(kindsofeco-designforproduction)12/15/202244產(chǎn)品改善設(shè)計(jì)：產(chǎn)品本身和生產(chǎn)技術(shù)保持不變，以關(guān)心生態(tài)環(huán)境和減一般包括確定產(chǎn)品系統(tǒng)邊界，環(huán)境現(xiàn)狀評價，設(shè)計(jì)要求分析，設(shè)計(jì)要求的詳細(xì)表達(dá)，確定要求的優(yōu)先次序，選擇設(shè)計(jì)對策，設(shè)計(jì)方案評價等步驟。5.設(shè)計(jì)步驟(designingsteps)為最大限度的降低環(huán)境影響，設(shè)計(jì)人員一般不得不對所選系統(tǒng)的邊界作出取舍，把重點(diǎn)放在某些某個生命周期階段或工藝過程。但首先應(yīng)對產(chǎn)品的整個生命周期階段進(jìn)行綜合考慮，然后根據(jù)對環(huán)境影響信息，選取重點(diǎn)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)邊界。對環(huán)境現(xiàn)狀進(jìn)行分析可找到改進(jìn)產(chǎn)品系統(tǒng)環(huán)境性能的機(jī)會，也可為公司制定短期或長期的環(huán)境目標(biāo)提供依據(jù)。現(xiàn)狀評價可通過生命周期清單分析、環(huán)境審計(jì)報告或檢測報告等來完成。在現(xiàn)狀評價以后，要明確提出當(dāng)前和未來的目標(biāo)。

(1)確定系統(tǒng)邊界

(2)環(huán)境現(xiàn)狀評價12/15/202245一般包括確定產(chǎn)品系統(tǒng)邊界，環(huán)境現(xiàn)狀評價，設(shè)計(jì)要求分析，設(shè)準(zhǔn)確描述產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求是設(shè)計(jì)中最為關(guān)鍵的一步,決定最終設(shè)計(jì)方案。只有充分考慮了各種要求，并確定了設(shè)計(jì)方法后，才能進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)。在隨后的設(shè)計(jì)階段，要對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評價，以確定其是否滿足要求。

(3)設(shè)計(jì)要求分析

(4)確定要求間的次序①必須要達(dá)到的要求②希望達(dá)到的要求③輔助性功能12/15/202246準(zhǔn)確描述產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求是設(shè)計(jì)中最為關(guān)鍵的一步,決定最終能否找到滿足所要求的對策，是生命周期設(shè)計(jì)成敗的關(guān)鍵。多數(shù)情況下，不可能用單一的對策來滿足所有的環(huán)境要求。成功的設(shè)計(jì)人員要采用一系列的對策來滿足這些要求，有可能同時用到廢物減量化、回用、循環(huán)利用和延長產(chǎn)品壽命等措施。根據(jù)所選的設(shè)計(jì)對策，最終可能形成多個可供選擇的方案，哪一個更能滿足設(shè)計(jì)要求，必須從環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會三個方面進(jìn)行評價。采用的環(huán)境評價方法一般是簡化或詳盡的生命周期評價。評價后可從一系列方案中選出一組生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會效益最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。

(5)選擇設(shè)計(jì)對策(6)設(shè)計(jì)方案評價12/15/202247能否找到滿足所要求的對策，是生命周期設(shè)計(jì)成敗的關(guān)鍵。6.1印制電路板(PWB)環(huán)境設(shè)計(jì)DfE項(xiàng)目項(xiàng)目簡介

印制電路板PWB是許多高科技產(chǎn)業(yè)如電子、國防、通訊等不可缺少的部分，但PWB的加工制造會產(chǎn)生大量的有毒廢物，耗用過多的水和其他能源，使用有毒的化合物，這些都對環(huán)境和人類產(chǎn)生潛在的破壞。項(xiàng)目目標(biāo)

找到一有效方法，將環(huán)境影響納入商業(yè)決策中去，改善產(chǎn)品環(huán)境特性，研發(fā)一系列防止污染產(chǎn)生的方法、技術(shù)。方法、技術(shù)

PWB環(huán)境設(shè)計(jì)項(xiàng)目通過減少化合物的釋放、增加資源壽命、節(jié)水、回收廢棄物、減少淤泥量來防止污染的產(chǎn)生。-減少沖刷和洗浴過程中產(chǎn)生的淤泥量；-減少化合物的使用；-循環(huán)使用沖洗水，節(jié)約用水；-降低電鍍板銅的含量；

-減少蒸發(fā)引起的化合物的損失。

6.產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)的應(yīng)用12/15/2022486.1印制電路板(PWB)環(huán)境設(shè)計(jì)DfE項(xiàng)目6.產(chǎn)品生態(tài)6.2施樂公司的DfE項(xiàng)目項(xiàng)目簡介1997年，施樂公司采用DfE原則開發(fā)了一種多功能的辦公自動化機(jī)器，集傳真、打印、復(fù)印、掃描于一體，而且可以與網(wǎng)絡(luò)互連，具有較大的靈活性；具有完全開放的體系結(jié)構(gòu)，便于升級；支持多種輔助設(shè)施以及技術(shù)革新。項(xiàng)目目標(biāo)實(shí)現(xiàn)無廢生產(chǎn)，提高未來市場的競爭力，減少產(chǎn)品在整個生命周期的環(huán)境影響，開發(fā)無害技術(shù)和產(chǎn)品。具體的環(huán)境設(shè)計(jì)方法、技術(shù)a.公司將能源協(xié)會和歐洲生態(tài)標(biāo)志標(biāo)準(zhǔn)作為開發(fā)產(chǎn)品的指南，通過IS014000環(huán)境管理體系認(rèn)證，建立公司的環(huán)境管理系統(tǒng)，在全球范圍內(nèi)開展環(huán)境影響評價項(xiàng)目。b.建立原材料的環(huán)境影響數(shù)據(jù)庫，便于設(shè)計(jì)者選取毒性影響最小的原材料。c.用產(chǎn)品再循環(huán)標(biāo)志或再利用標(biāo)簽，向用戶說明產(chǎn)品各個