（设计艺术学专业论文）绿色设计在现代室内家用灯具设计中的应用研究.pdf

摘要 摘要 回顾历史我们不难发现，全球变暖已经成为全世界人们日益关注的焦点问题，而减 少二氧化碳排放量的呼吁声更是逐年高涨。就在刚过去的2 0 0 7 年，中国共产党第十七 次全国代表大会明确地提出了生态文明建设的口号，在此号召的带动下，一些城市的机 关工作人员首先在其家庭中使用节能灯，响应可持续发展的思想。 然而，室内家用灯具仅仅采用节能光源并不能完全实现科学的可持续发展，以及建 立资源节约和环境友好型社会的目的，如何设计环保的室内家用灯具才是真正顺应可持 续发展思想的一个重要环节。在众多形形色色的设计理念中，上世纪八十年代产生的绿 色设计理念，正符合了现代室内家用灯具环保、可持续发展的设计方向。 现代室内家用灯具的绿色设计有利于减少上千万吨的二氧化碳年排放量，这将大大 有助于稳定气候的变化。本文从全球环境问题的现状着手，分析绿色设计理念对于保护 生态环境、社会和谐发展等方面具有重要的意义。通过对绿色设计内容和方法进行归纳， 对其发展现状进行分析，从而对现代室内家用灯具的绿色设计应用作出铺垫。同时，本 文也对现代室内家用灯具进行分类和界定，分析其主要组成部分以及一些重要元素，探 讨现代室内家用灯具的发展趋势。此后，结合绿色设计理念，对现代室内家用灯具进行 大量的实例分析，总结出绿色设计在现代室内家用灯具设计过程中的应用方法及设计流 程，对于发展环保型现代室内家用灯具有着一定的指导意义。 关键词：环境保护、绿色设计、现代室内家用灯具、灯具设计 a b s t r a c t l o o k i n gt ot h ep a s t ，g l o b a lw a r m i n gh a sb e c o m et h ef o c u so fa t t e n t i o nw o r l d w i d e a n d t h e r ea r ei n c r e a s i n ga d v o c a c i e so v e rt h ey e a r sa b o u tr e d u c i n gc a r b o nd i o x i d ee m i s s i o n s i nt h e 17 t hn a t i o n a lc o n g r e s sh o s t e db yt h ec h i n e s ec o m m u n i s tp a r t y ( c c p ) l a s ty e a r , t h em o t t oo f b u i l d i n ga ne c o l o g i c a lc i v i l i z a t i o n ”w a so f f i c i a l l yb r o u g h tu p l e db yt h ei d e a lo fs u s t a i n a b l e d e v e l o p m e n t ，s o m ec i v i ls e r v a n t si nt h ec i t i e sh a v ea l r e a d yb e g u nt ou s ee n e r g ys a v i n gl i g h t s a t h o m e h o w e v e r , u s i n ge n e r g ys a v i n gl i g h tb u l b so n l yw i l ln o ta c h i e v es u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t , a n dw i l ln o tb ea b l et ob u i l da ne n v i r o n m e n t a l l yf r i e n d l ys o c i e t yt h a ts a v e sr e s o u r c e s r a t h e r , a ne s s e n t i a ls t e pw o u l db et od e s i g nat y p eo fi n d o o rd o m e s t i cl a m p st h a tp r e s e r v e st h e e n v i r o n m e n t a m o n gt h ev a r i o u si d e a sf o rd e s i g n ，t h e “g r e e nd e s i g n , d e v e l o p e di nt h e19 8 0 s ， s a t i s f i e st h eu r g e n tn e e d so fe n v i r o n m e n t a lp r e s e r v a t i o na n ds u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t t h eg r e e nd e s i g no ft h el a m pi su s e f u lf o rr e d u c i n gt e n so fm i l l i o n so fa n n u a lc a r b o n d i o x i d ee m i s s i o n ，a n dg r e a t l yh e l p st os t a b i l i z et h ec h a n g ei nw e a t h e r t h i sa r t i c l ei sb a s e do n t h ei n c r e a s i n gd e g r e eo fg l o b a le n v i r o n m e n t a lp r o b l e m s ，a n de m p h a s i z e st h ei m p o r t a n c eo f g r e e nd e s i g ni np r o t e c t i n ge n v i r o n m e n ta n di ne n s u r i n gt h ec o h e s i v ed e v e l o p m e n to fs o c i e t y b yd e f i n i n gt h es c o p ea n dm e t h o d o l o g yo fg r e e nd e s i g n ，t o g e t h e rw i t ht h ea n a l y s i so fi t s c u r r e n td e v e l o p m e n t i tb u i l d saf o u n d a t i o n o ft h ea p p l i c a t i o n so ft h eg r e e nd e s i g n a tt h es a m e t i m e ，t h ea r t i c l ec l a s s i f i e sa n dd e f i n e st h o s ed o m e s t i cl a m p s ，a n a l y z e sn l e i rm a i nc o n s t i t u e n t s a n de s s e n t i a le l e m e n t s ，s oa st od i s c u s st h e i rf u t u r et r e n d sf o rd e v e l o p m e n t u s i n gt h e c o n t e m p o r a r yd o m e s t i ci n d o o rl a m p sa sa ne x a m p l e ，b ye m p l o y i n gc a s es t u d i e so ft h o s e l a m p s ，i ts u m m a r i z e st h ea p p l i c a t i o n so fg r e e nd e s i g ni nt h ep r o c e s so fd e s i g n i n gl a m p s i ti s t h e r e f o r em e a n i n g f u li nd i r e c t i n gt h es u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n to fm o d e md o m e s t i cl a m p si n f u t u r e k e y w o r d s ：e n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o n ，g r e e nd e s i g n , c o n t e m p o r a r yi n d o o rd o m e s t i c l a m p s ，l a m pd e s i g n 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取 得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文 中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人为获得江南 大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志 对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 签 名：亟捣日_ 期：b 曲，f 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解江南大学有关保留、使用学位论文的规定： 江南大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允 许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库 进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文， 并且本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。 保密的学位论文在解密后也遵守此规定。 签名： 导师签名： 粮馅吕 沙d9 ，i 日 期： 弘d9 占i 第一章绪论 第一章绪论 1 1 研究背景分析 1 1 1 全球环境问题 自从人类诞生开始，人与环境就结下了密不可分的依附关系。从环境中，人们不断 获取生存所需要的所有元素，并且为了繁衍和发展又不断地改变着环境。从伐木造房到 摩天大楼，从乡间马车到高速铁路，人类在不断壮大自我的同时，还在不停地扩张自己 的领地，从陆地到海洋，甚至是宇宙都成为其膨胀的目标。而就在这样一个越来越快速 的发展进程中，环境却变得越来越糟糕，毫无疑问，人类社会及其科技、经济的发展导 致了环境问题的产生。 环境问题可以概括为全球环境区域环境中出现的不利于人类生存和发展的各种现 象。1 通常我们所说的环境问题，是指由人类生产和生活活动而引起的环境问题。在第 一次工业技术革命之前，人类对于环境的影响还仅仅是很小的局部范围，而到了1 8 世 纪，随着蒸汽机、纺织机的广泛应用，人类开始了大规模的资源开采和能源消耗行为。 而航海领域的突破也为新科技、新技术的推广打开了便利之门，工业革命迅速在全世界 范围蔓延开来。在随之而来的1 9 世纪中，人们又迎来了第二次技术革命。然而，各国 技术的发展也对世界产生了负面的影响，2 0 世纪爆发的两次世界大战虽然在一定程度上 刺激了经济和科学技术的发展，但也给不计其数的人们带来了永远无法抹去的伤痛。战 后，许多国家为了恢复经济，又开始了新一轮的大规模工业生产进程。就在人们为了提 高生活质量而不断努力，社会为了进步而不断加快发展进程的同时，我们似乎忘记了环 境对人类的重要性，于是，人类与环境的矛盾日趋尖锐。由于对自然资源无秩序地开发 和肆意破坏，已经造成全球生态系统的危机、资源短缺和环境污染等重大问题。 l 全球气候变暖问题 看看这几年的新闻报道我们不难发现，如今气候异常的现象在世界各地频频发生： 2 0 0 4 年1 2 月，印尼发生里氏9 级地震并引发海啸，2 0 余万人死亡；2 0 0 5 年8 月，美国 遭遇强力飓风，1 0 0 0 多人死亡；2 0 0 6 年1 月，强寒流袭击欧洲，最低温度低于零下3 0 ， 局部低于零下4 0 ；2 0 0 6 年1 至4 月，非洲东部遭遇严重干旱，大量牲口死亡，饮用 水短缺；2 0 0 6 年5 至6 月，美国东北部连降暴雨，引发7 0 年不遇洪水，2 0 万居民被疏 散；2 0 0 6 年7 月，美国加州最高温度达5 1 6 c ，造成至少1 4 1 人死亡。甚至在2 0 0 7 年， 这种极端的气候现象依然有增无减。严重的季风性洪灾肆虐了亚洲南部和欧洲北部，中 国、苏丹和乌拉圭等国都经历了异常的暴雨，另外，严酷的热浪又席卷了欧洲东南部及 俄国，与此同时，南非和南美洲却出现不同寻常的降雪天气。而人类遭遇的这些气候灾 害仅仅是全球变暖的一部分体现而已。 简单地说来，全球变暖可以这样理解：地球生态系统中最薄弱的大气层正在由于污 染而变得越来越厚，从而困住了更多的红外线辐射，导致全球温度上升。经众多科学研 1 许媛青绿色设计【m 】北京：北京理工大学出版社，2 0 0 7 1 江南大学硕士学位论文 究证实，温室气体的排放是全球气候变暖的主要原因，其中，二氧化碳的排放是罪魁祸 首。而这些增加的二氧化碳排放则大部分来源于人类活动中对石油、煤炭和木材的燃烧。 而产生全球变暖的原因大致可以归为如下两点： 不断增长的人口 全世界人口从1 9 4 5 年的2 3 亿增长到了2 0 0 5 年的6 5 亿，并预测到2 0 5 0 年将达到 9 l 亿。随着人口的急剧增加，人们对于日常生活的需求也在剧增，同时也势必要耗费更 多的资源和能源。在电器化、电子化快速发展的现代社会，人们对电能的需求正以惊人 的速度增长着。 在由美国能源部、能源情 报局和二氧化碳信息分析中心 2 0 0 5 年公布的全球暖化分布 比例图( 图1 1 ) 中可以看到， 美国的人均二氧化碳排放量占 全世界的3 03 ，而按人口来 计算的话，美国依然是第一， 而中国却上升到了第二位。 此外，根据国际能源展 望2 0 0 6 ) ) 的预计，到2 0 3 0 年 全世界的用电量将是2 0 0 3 年 的两倍，不断增多的人口将意味着我们还会排放出更多的二氧化碳来增加全球的温室效 应。 人类文明和环境关系的改变 科学技术的发展给人们带来了前所未有的快感，但同时，科技也是一把取刃剑，它 正深深地刺痛着环境。由于滥用资源和新技术的开发，人们对于环境的影响和以前大不 相同。据美国华盛顿全球发展中心的研究报告称，电力工业应对全世界二氧化碳的排放 总量负有责任。 由于现代社会的发电方式主要是火力发电，即通过燃煤来获得电能。因此，这势必 会对环境造成严重的污染，大量的二氧化碳被排入大气。就全世界范围而言，虽然目前 火力发电的方式有所减少，但其所占比重仍在6 4 左右。而对于我国，如采用火力发电 的方式来达到发达国家的水平，将会需要消耗至少1 0 0 亿吨的煤，这是全世界能源消耗 的总和! 因此，如果不积极控n - - 氧化碳的排放量，全球变暖将会导致冰山融化、海平面升 高、暴雨暴雪等极端天气，还有大规模传染疾病的爆发，甚至还会发生物种灭绝等一系 列的灾难性事件。最终人们将失去所有文明的一切。 2 光污染问题 第一章绪论 在2 0 世纪初，光污染还并不 是一个问题。但随着现代化科技的 快速发展，以及城市的不断扩大， 人们对于夜晚灯光的需求不断增 加，城市的天空开始失去了往日的 漆黑，美丽的星空也变得不再那么 清晰。在这张全球夜间卫星图( 图 i - 2 ) 中我们不难发现，即使是从遥 图12 全球夜间卫星图 远的太空望过来，夜晚的地球也依然是繁星点点。而这些，仅仅是光污染带来的表面现 象。 光污染是由国际天文界首先提出的，此后，一些发达国家也开始意识到了光污染现 象的危害。由于目前光污染问题在国外尚属研究起步阶段，国内更是没有相关的专门研 究，因此并未有对“光污染”一词权威的解释。就狭义概念来说，光污染是指城市夜间 照明所产生的( 如反射光、眩光等) 干扰光线对生物和环境造成负面影响的现象。而广 义上来说产生光污染现象的不仅指灯具，还包括玻璃幕墙、釉面砖墙、各种涂料等， 甚至还有白纸。 虽然产生光污染现象的种类很多，但是不能否认，大量的照明灯具仍是产生该种污 染的主要原因。不合理的灯具设计以及不恰当的照射方式，不仅会使人昼夜不分，扰乱 人们正常的生物时钟，也可能会使人患上失眠等疾病。在德国，有8 4 的人表示夜间的 灯光污染严重影响了他们的睡眠。此外，灯光污染还会对人们的眼睛造成伤害，引起视 觉疲劳，甚至导致视力下降。据我国照明协会的专家指出，光污染已经成为我国青少年 视力下降的最主要原因。除了对人类自身产生危害，光污染也会妨碍鸟类、昆虫等其他 生物的繁殖和生存。 3 固体废弃物污染问题 工业的迅速发展和人口的不断增加，导致了大量的固体废弃物的排放，包括城市生 活固体废弃物、工业固体废弃物和农业废弃物。这些废石、炉渣、人畜粪便、放射性废 料以及城市垃圾等，都会对空气、壤、水造成严重的污染，导致细菌孳尘，从而危害 我们的健康。虽然通过倾倒法、填埋法和焚烧法可以处理掉其中的一部分，但在使用这 些方法的同时，我们依然在对环境造成损害。 通常许多人不会意识到废弃的灯具部件，尤其是电光源也会产生污染。目前，我国 大部分电光源产品中含有有害物质，包括汞、重金属铅和非金属物质砷等等。当这些电 光源被随意丢弃后，破裂的灯管会造成有毒物质在空气中扩散开来，即使本身没有破裂， 电光源表面的铅玻璃材质中的氧化铅也会被置换析出，从而产生对人体健康有害的物 质，并且对环境造成污染。 江南大学硕士学位论文 1 1 2 环保意识的兴起 面对日益严重的环境问题，人们终于意识到了环境问题的重要性人类的生存必 须以自然界的健康为前提，于是，可持续发展的环境理念逐渐在全球各国兴起。 1 9 7 2 年6 月，在瑞典斯德哥尔摩召开的“联合国人类环境会议 通过了人类环境 行动计划；1 9 8 0 年，世界资源保护大纲中首次提出了可持续发展的问题；1 9 9 2 年， 在巴西里约热内卢召开的“联合国环境与发展会议，通过了关于环境与发展的里约 热内卢宣言、( 2 1 世纪议程：1 9 9 7 年1 2 月，在日本京都召开的联合国气候变化框 架公约第三次缔约方大会，通过了京都议定书，以便限制发达国家温室气体的排 放量，从而抑制全球变暖的进程；2 0 0 2 年，在南非约翰内斯堡召开的“可持续发展世界 峰会”通过了关于可持续发展的约翰内斯堡宣言与可持续发展世界峰会实施计划， 其核心在于提出了应当建立社会、经济、资源和环境相协调的可持续发展战略；2 0 0 5 年，我国和联合国环境规划署联合举办了中非环保合作会议。 而事实证明，这些宣传环境保护的国际会议确实对全球灯具环保观念产生了不小的 影响。欧盟首脑已经达成协议，两年之内，欧洲各国将逐步用节能荧光灯来取代能耗高 的老式白炽灯泡，从而减少温室气体的排放，这意味着，在2 0 0 9 年以前，欧洲个人家 庭中的白炽灯就会被逐步淘汰。此外，澳大利亚也宣布，最晚将在2 0 1 0 年前开始逐步 取消白炽灯，到2 0 1 2 年澳大利亚每年就能减少8 0 万吨的温室气体排放量。英国首相布 莱尔也在一次发言中倡导，如果英国每户家庭使用3 盏节能灯，节约下来的电能就能支 持他们所住街道路灯一年的能耗。 除了这些书面协议和口头倡导，全世界的人们也纷纷用实际行动来告诫人们节约能 源、保护环境。从1 9 9 2 年起，德国就开展了节能运动，提倡减少煤和天然气的消耗。 日本政府从2 0 0 3 年开始，每年实施“削减二氧化碳集体关灯宣传活动”，包括百货店、 便利店、游乐场等近4 万家场所参与了这一活动。在这项活动中节约的电能超过了8 1 万千瓦时，相当于减少了3 0 0 吨二氧化碳气体的排放。2 0 0 7 年，欧洲举行了一项名为“节 电5 分钟 的跨国性活动，包括巴黎埃菲尔铁塔、罗马圆形竞技场在内的多个标志性建 筑同时熄灯，以响应节能环保的呼声，同时，还有大约3 5 万家庭响应了该活动。而在 我国，从1 9 9 6 年到2 0 0 4 年，开展的绿色照明工程累计节电4 5 0 亿千瓦时，相当于减少 了1 3 0 0 万吨二氧化碳的排放。截至2 0 0 7 年1 0 月3 1 日，我国中央国家机关的办公区已 全部完成非节能灯具的更换改造，实现1 0 0 的节能灯使用率，并且一些城市的机关工 作人员带头首先在家庭中使用节能灯。 所有的这些成绩正显示着灯具环保理念正不断地深入人心，从我做起，从个人家庭 做起，以小见大的倡导方式为保护地球的生态环境作出了更深层次的推动。 1 1 3 灯具行业的现状 l 灯具行业的现状 目前，亚太地区的照明市场占全球市场的4 0 。据专业人士预计，到2 0 1 5 年这个 比例将稳步增长至5 0 。而在这其中，我国的市场份额是相当高的。2 0 0 5 年，全球照 4 第一章绪论 明市场份额中我国约1 1 4 亿美元，占全球的1 1 4 ，而我国产品销售额为1 8 0 亿美元， 占全球销售总额的1 8 。此外，我国是节能灯出口大国，每年节能灯产量的三分之二均 销往国外，是世界上第一出口大国和生产大国。 然而，由于近年来各国环保意识的增强，我国与欧盟有合作关系的灯具生产商以及 那些准备打开欧洲市场的生产商都不得不加大灯具产品的绿色设计科研力度。因为，所 有向欧盟市场投放灯具产品的生产商和经销商都必须支付其产品的环保费用，以便用于 产品的回收。同时，进入欧洲市场的灯具产品的汞元素含量必须符合“有毒物质含量标 准 。对于那些达不到环保标准的灯具产品将无法登陆欧洲市场。 2 消费观念的变化 消费观念决定着人们的消费理念、消费取向、消费方式和消费行为。在不同的社会 历史时期，人们的消费观念也是截然不同的。而如今，注重环保的绿色消费观念正逐渐 被人们所重视，并有可能成为未来的一种主流消费观念。据中国社会调查事务所的报告， 有7 2 的人支持发展环保事业，开发绿色产品，有5 4 的人愿意使用绿色产品。 1 2 研究意义 1 通过对绿色设计理念的内涵进行研究，总结和归纳出绿色设计的常用方法，分析 出绿色设计目前的发展现状。 2 通过对现代室内家用灯具中绿色设计应用的实例分析，提出现代室内家用灯具中 绿色设计的应用方法，并以设计实践进行验证。 3 通过绿色设计理念的应用，有助于国入更好地设计符合现代审美情趣和意识形态 的室内家用灯具，并为提倡人性化、科学环保的设计趋势做出积极的贡献。 1 3 研究内容框架及方法 1 3 1 研究本体的选择 在如今这样现代化快速发展的社会中，电力已成为国家经济发展的重要支撑。据国 家能源研究中心的数据表明，我国的能源消耗是美国的2 5 倍，欧盟国家的5 倍，日本 的9 倍。而其中，照明用电约占社会总用电量的1 2 左右，且8 7 左右为低效照明的自 炽灯。九十年代后，我国照明用电仍以1 5 以上的年增长率在增加，在这过程中7 0 以 上的发电量还是依赖燃煤获得。所以如何合理利用电能，制造环保灯具，减少对环境的 污染成为了我国需要努力奋斗的目标。 据美国自然资源保护委员推测，如果把每个家庭、商业场所使用的所有灯泡提高 3 5 - - 7 5 的节能效率，那么每年可以减少1 0 0 亿美金的能源消耗，燃煤发电厂也可以 减少几十家，如此一来，二氧化碳的年排放量会减少上千万吨，对于稳定气候变化绝对 是有利的。对于我国来说，如果全部采用高效节能的照明产品，则可节约6 0 - - 8 0 的 电能。目前，我国香港约4 2 的人家中仍使用钨丝灯泡，若全部改用节能灯泡，则每年 5 江南大学硕士学位论文 可省下6 亿度电，相当于节省了6 亿元电费。因此，对于像我国这样的用电大户来说， 室内家用灯具的环保设计迫在眉睫。 室内家用灯具是现代人们日常生活中必不可少的家用产品，其产生对于人类的生活 有着非常重要的意义，不仅给人们的生活带来了光明，使我们可以不受限制地工作、娱 乐和生活，且独特的造型、色彩、图案以及所有这些融合而成的艺术效果，也给人们的 居家生活带来了温馨和愉快的气氛。因此，在秉承着室内家用灯具原有的优秀品质前提 下，研究和开发室内家用环保灯具，不仅有利于减少家庭和个人生活开支的费用，更有 助于人们得到更为舒适、更为健康的照明方式，从而促进对生态环境的保护以及社会的 协调发展。 1 3 2 研究内容及框架 1 绿色设计理念的基础内容研究。该部分的重点在于通过研究绿色设计理念的内涵， 分析其原则和内容，总结绿色设计常用方法，为后面的研究作铺垫。 2 现代室内家用灯具的研究。该部分通过对现代室内家用灯具进行系统化的分析， 并对其现状和发展趋势进行研究，从而提出绿色设计作为现代室内家用灯具的发展方 向。 3 绿色设计在现代室内家用灯具设计中的应用。该部分通过大量具体的实例分析来 提出绿色设计在现代室内家用灯具设计中应用的方法，及其设计流程。并以设计实践来 验证所提出的理论。 1 3 3 研究方法 本课题通过绿色设计理念和现代室内家用灯具进行系统性的分析，结合文献数据， 采用统计分析法对所收集的现代室内家用灯具设计资料进行分析，归纳出在现代室内家 用灯具设计中绿色设计应用的一般规律和方法。其次，运用演绎法对其进行整理和总结， 提出现代室内家用灯具绿色设计应用的一般方法及设计流程。并通过具体的设计方案来 对其进行检验。 6 第二章绿色设计理念的探讨 第二章绿色设计理念的探讨 2 1 绿色设计理念的概述 2 1 1 绿色设计产生的背景 随着科技的发展和人们物质文化水平的不断提高，人们逐渐意识到人类的生存环境 正在日益恶化，可利用的资源正在逐渐匮乏。这一系列的影响将会导致人类社会经济发 展受限，恶劣的生存环境甚至会影响人类繁衍后代。为了缓解人类和自然的矛盾，许多 有识之士提出了可持续发展的思想，强调资源、环境的承载能力应当与社会经济的发展 相协调。 绿色设计产生的直接背景： 绿色设计( g r e e nd e s i g n ) 是2 0 世纪8 0 年代末出现的一股国际设计潮流。而其真正 的发源却要再往前提前2 0 年，在2 0 世纪6 0 年代末，美国设计理论家威克多巴巴纳 克( v i c t o rp a p a n c k ) 在其出版的著作为真实世界而设计( d e s i g nf o r t h er e a lw o r l d ) 中指 出，设计师将要面对人类需求最紧迫的问题，并且高度强调了设计师的社会及伦理价值。 在该书中他强调在使用有限的地球资源的时候应该认真地进行考虑，使设计为保护地球 环境而服务。他认为人们周遭的事物都是由设计师创造的，设计师不应当只是“美化 市场销售和用户满意度。虽然这本书在当时引起了极大的争议，但随着7 0 年代“能源 危机的爆发，巴巴纳克的“有限资源论 开始得到人们的普遍认同。 2 1 2 绿色设计的定义及相关概念 绿色设计( g r e e nd e s i g n ) ，又称生态设计( e c o l o g i c a ld e s i g n ) ，面向环境的设计 ( d e s i g nf o re n v i r o n m e n t ，d f e ) ，可持续设计( s u s t a i n a b l ed e s i g n ) 、产品生命周期设 计( p r o d u c tl i f ec y c l ed e s i g n ) 等。2 是指在产品整个生命周期内，着重考虑产品环境属 性( 可拆卸性、可回收性、可维护性、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，保证产品应有的功能、使用寿命、质量等要求。3 提到绿色设计的概念，不得不联想到另一个与之一脉相承的思想可持续发展。 可持续发展是指在保证生态完整的情况下又同时满足人类愿望的实现，使两者在一个和 谐、平衡的情况下达到完美的统一。通过可持续发展与绿色设计思想的完美结合，人们 在改善生活质量和品质的同时，又能保持自然资源具备良好的状态，从而使经济发展得 到最大限度的利益。 除此之外，绿色设计的不断发展也衍生出了许多其他相关的概念。比如，绿色技术 或称之为“环境友善技术 ，是指减轻环境污染、减少原材料和自然资源使用的技术或 者工艺。而绿色制造则是综合考虑了环境影响和资源使用效率，在产品设计、制造、包 装、运输、使用，甚至报废处理的过程中，对环境的负作用最小且资源利用率最高，并 且使企业的效益最优化。绿色工作环境是指在绿色产品生产过程中，员工享受的一个安 全、舒适、宜人的工作环境。国际上把绿色消费分为五个部分，即：节约资源、减少污 2 许或青绿色设计 m 】北京：北京理工大学出版社，2 0 0 7 3 4 3 刘志峰绿色设计的研究及其进展【e b o l 】h t t p ：m d i o r g c i l h 蜘 1 2 0 0 7 1 1 2 7 0 9 4 9 5 1 h t i t i ，2 0 0 5 1 2 - 加l 7 江南大学硕士学位论文 染；绿色生活、环保选购；重复使用、多次利用；分类回收、循环再生；保护自然、万 物共存等五个方面。由于环境恶化已经影响到人们的生活方式和生活质量，所以消费者 开始要求企业生产和销售的产品要对环境的危害达到最小，以便减少危害环境的消费行 为。此外，还有诸如绿色科技、绿色物流、绿色家装等概念，通过对这些概念进行分类 和发展，人们将对绿色设计有个更全面更深入的了解，这也将更有利于绿色设计的不断 优化和前进。 2 1 3 绿色设计与传统设计的区别 传统设计绿色设计 以人本主义和技术为中心，注重 强调对自然环境的友好，人一产 设计理念 品一环境( 自然环境和社会环境) 功能设计，忽略对环境的影响 协调发展 使用机械学、电子技术、材料学、 较少或很少考虑美学、人机工程计算机技术、环境科学、自动化 涉及学科 学、心理学等方面技术、美学、心理学和人机工程 学等理论和方法 在考虑产品的使用方式、使用环 只注重产品的性能、质量及成 境时，注重节能、易于拆卸、再 设计构思本，却很少考虑对环境的影响， 生利用以及环境保护和宜人性， 保证产品的性能、质量和最低成 忽视对资源的合理利用 本的要求，保证产品在再生产过 程中能够顺利完成 设计模式串行设计方式并行设计方式 “从摇篮剑坟墓” “从摇篮剑再现” 生命周期设计 ( c r a dle - t o - g r a v e )( c r a d l e t o r e i n c a r n a t i o i l ) 8 第二章绿色设计理念的探讨 1 采用先进的工业技术是绿色设计的前提。这可以保证安全、经济、可靠地实现产 品的功能和性能，达到很好的环境协调性。 2 提高产品的创新性和功能先进实用性，这是绿色设计的根本原则。不仅可以开拓 市场，还能满足现代消费者的需求，使产品更容易与国际市场接轨。 3 达到环境协调性。设计和生产制造出来的产品应具有节能、环保的目的，并有利 于人体的健康。 4 合理有效地利用资源。设计与生产制造的过程中应充分考虑资源的再生能力，避 免使用稀缺资源，尽可能选用可再生资源。 5 保证最佳的能量利用率。尽量使用可再生能源，避免不可再生能源的使用率，并 使产品在整个生命周期中耗能最小。 6 使污染降到最低。通过合理的设计使产品在整个生命周期中对环境的污染降到最 小，甚至达到零污染的状态。 7 保证产品的安全和人性化。所设计与生产的产品应符合人机工程学和美学等原理， 并且安全可靠、易于操作，具有舒适宜人等特点。 8 获得最高的综合效益。考虑设计带来的生态效益和社会效益，使两者与经济效益 之间完美的平衡起来，从而得到最大的收益。 2 2 2 绿色设计的内容 绿色设计的内容有很多，主要包括：选择绿色材料并进行管理；使用可回收再利用 的方法；产品的装配与拆卸最优化；使用绿色包装。 1 选择绿色材料并进行管理 绿色材料也被称为生态材料( e c o m a t e r i a l ) 或环境意识材料( e n v i r o n m e n t a l l y c o n s c i o u sm a t e a i a l s ) ，是指对环境负担最小且再生利用能力最大的材料。是一种在获取 原材料，以及制造、使用产品，并将废弃物再进行循环利用、处理等过程中，具有最大 的资源利用率，并对生态环境和人类健康不造成危害的材料。在1 9 8 8 年第一届国际材 料会议上绿色材料首次被提出，并被定为2 1 世纪人类要实现的目标材料之一。绿色材 料具有极好的适用性能且耗能低，对环境的污染很小，所以有着很好的环境协调性。 绿色材料通常分为循环材料、净化材料和绿色建材三类。其中，循环材料主要是指 利用固体废物制造的可再生循环使用的材料，具有可多次重复使用的特点，并且在其废 弃后仍可作为再生资源进行生产、加工，而此过程中其对能量的消耗很少，另外，当其 作为废弃物处理掉时不会对环境产生污染。例如，再生纸、再生塑料、再生金属以及再 循环利用混凝土等等。而净化材料则是指能分解或吸收废气废液的材料。如尾气催化剂 材料，可以把汽车尾气排放中有毒有害的气体转化为无毒无害的气体。第三类绿色建材 是指有利于环境保护的建筑材料。如纤维强化石膏板、防霉壁纸、复合型地板等等。 而如何正确地选择绿色材料，是绿色设计中的一个重要环节，以下是一些基本原则： 根据产品的功能、性能和使用环境等方面进行材料的选择。 9 江南大学硕士学位论文 根据产品生命周期中，对能源、资源的节约程度，和对环境、人的保护程度来选 择材料。 综合考虑在制造、使用、维修、处理和回收中材料所需的成本，尽量选择成本较 低且合适的材料。 对于所选择出的绿色材料应当进行科学合理的管理，应该把含较低有害成分的材料 与无有害成分的材料分类放置，避免无害材料沾染有害物质而失去无害材料的使用优 势。此外，对于废弃产品，应当充分回收其可重新使用或利用的部分，对于无法重新使 用或没有重新利用价值的部分，则要采用适合的工艺方法进行处理，使其对环境的危害 降到最低，从而从最大程度上优化绿色材料的使用率。 2 使用可回收再利用的方法 可回收方法包括可直接再利用和间接再利用两大类，如表2 2 所示。 一翻翮髓幽黝一勰甥朗豳豳l 强嚣i l 藏露褥跤整蕊糍礅* 鼢檄溅，礅鼢 直接再利用间接冉利用 分类继续使用重新使用继续利用重新利用 是指产品废弃后，是指产品废弃后， 是指产品废弃后，是指产品废弃后， 经过简单的处理经过简单的处理 经过压碎等再生经过压碎等再生 概念描述使其在功能不变 使其功能发生改 产、制造过程，在产、制造过程，功 的情况下，重新成变，成为其他可使 其功能不变的情况能发生改变，从而 下，重新成为可使成为其他可使用 为可使用的产品用的产品 用的产品的产品 废弃的瓶子经过 牛奶瓶经过清洗 废弃的老式玻璃瓶 废弃的玻璃窗碎 清洗和消毒可以经过压碎和熔制成 举例和消毒可当作花片经过重新熔制 重新成为可使用为造型更加优雅的 的瓶子 瓶使用加工，成为玻璃瓶 玻璃瓶 目前，由于材料的再循环技术困难高以及再循环所需的成本高昂，所以大部分回收 方式仍以零部件的再利用为主。此外，还需要考虑材料回收的可能性、回收价值的大小 以及回收处理的方法等等。 3 产品的装配与拆卸最优化 产品的装配与拆卸是相辅相成的，因此，在满足产品功能和使用要求的前提下，应 当尽可能地采用最简单的结构和外形，尽量减少产品零部件材料的种类，从而降低产品 的装配和拆卸成本。在设计产品时，应尽量减少产品装配与拆卸时的工作量，使产品易 于分离，避免过多繁琐的操作。另外，产品的结构也应当便于维护和维修，并且在产品 报废后能够便于重新回收和利用。 4 使用绿色包装 l o 第二章绿色设计理念的探讨 绿色包装( g r e e np a c k a g e ) 也称为无公害包装( h a r m l e s sp a c k a g e ) 、环境之友包 装( e n v i r o n m e n t a lf r i e n d l yp a c k a g e ) 或生态包装( e c o l o g i c a lp a c k a g e ) ，指的是对生态环境 和人体健康无害、能循环利用和再生利用、可促进持续发展的包装。5 绿色包装符合生态 环境保护的要求，具有节约资源、能源，减少废弃物的作用，在其废弃后能够便于回收 和再利用，可用自然分解和人工分解的方法，使其对环境不造成污染。 使用基本原则如下： 减量化。在满足保护产品、方便运输、适合销售、提供信息的条件下，尽量让使 用的材料降到最低，适度文明的包装可以避免因过度包装而导致的浪费问题。 可降解化。尽量采用易于降解的包装材料，以避免永久的垃圾污染。例如，纸材 包装非常易于自然降解，且不会污染环境，是一种对环境友好的包装材料。 无毒无害化。包装材料中不含有毒有害物质，或者其含量在相关标准以下。例如， 一些发达国家对材料的使用有着严格的法律规定，要求减少和避免使用含铅、铬等对人 体和环境有危害的材料，一些国家和组织还限制使用p v c ( 聚氯乙稀) 。 再循环化。分为重复利用和刚复再生两个部分。重复利用是指对于外观较好的废 弃包装材料，可以通过简单的处理，使其重新用于产品的包装。这样不仅能提高包装材 料的利用率，降低企业的生产成本，也延长了包装材料的生命周期，从而节省了大量的r 能源和资源，更加减少了对环境的污染。而回收再生则是指对于已经支离破碎的废弃包 装材料，可以通过回收和生产再制，使这些包装材料获得新的生命周期，产生新的经济 效益和环境效益。 2 2 3 常用绿色设计方法 1 面向再循环的设计 面向再循环的设计是指在设计时充分考虑产品零部件的回收性和再利用性，以及材 料的回收率和利用价值、回收处理和再生产方法，使产品在通过回收工艺和再制技术处 理时，对环境不造成污染或影响极小。通过再循环设计可以减少废弃产品对环境的危害， 同时增加材料、零部件的生命周期，节省更多的能源和资源，提供更为有效更持久的设 计效益。目前，大部分再循环设计还是以材料的再生利用为主。 2 面向拆卸的设计 在我随机调查的人群中，只有三成的人认为可拆卸属于绿色设计的范围。事实上， 面向拆卸的设计是一种常用的绿色设计方法，是在有规划地从装配物体上拆除其结构上 的零部件的过程中，保证对需求零部件不造成损害的设计。拆卸方式分为破坏性拆卸和 非破坏性拆卸两种，目前以非破坏性拆卸为主要使用方式。面向拆卸的设计方法有利于 产品或零部件的重复利用，以及方便材料的回收利用。通常采用模块化设计、减少拆卸 工作量和拆卸时间等设计方法来实现最优化设计。从经济角度考虑，部分拆卸可能是最 好的一种设计思路。 5 许或青绿色设计 m 一匕京：北京理工人学出版社，2 0 0 7 9 9 江南大学硕士学位论文 模块化设计不仅使产品有利于生产和制造，可以缩短制造周期，大大节约企业的生 产成本。此外，通过产品部件之间的通用性，还大大提高了产品更换修理的效率，简化 了维修时间、节约了维修费用。同时也增强了产品的可回收性，延长了产品的生命周期。 再者，产品的模块化有利于产品的更新换代，提高了产品的竞争力。 3 面向能源节省的设计 面向能源节省的设计是指在设计时以节省能源为目标，尽量减少产品的使用能耗和 待机能耗。面向能源设计通过控制能源的消耗和无效排放，达到节约能源和保护环境的 目的。在这过程中，除了有效地控制各个环节能源的消耗，还可以通过采用可再生能源 的方式达到节省能源的目的。如利用太阳能、风能等。 4 面向简化的设计 面向简化的设计是指在满足产品功能和性能要求的前提下，尽量采用较少的材料， 使产品达到结构简单、外形简洁的效果。简化产品的设计也可通过简化产品功能、合并 产品功能等方法体现。通过减少产品零部件的种类和数量，达到简化维修人员工作的作 用。总之，简化设计体现着“少而精”的设计原则。 5 生命周期的评价方法 生命周期的评价方法也称产品生命周期分析( l i f ec y c l e a n a l y s i s ，简称l c a ) 、资 源环境状况分析( r e s o u r c ea n de n v i r o n m e n t a lp r o f i l e a n a l y s i s ，简称r e p a ) ，它是一种 对产品全生命周期的资源消耗和环境影响进行评价的环境管理工具。在1 9 世纪6 0 年代 末l c a 首次被提出，当时主要停留在分析评价产品的包装物上。到了8 0 年代初，由于 人们对环境保护意识的增强，l c a 方法开始广泛发展起来。1 9 9 0 年，国际上成立了国际 环境化学协会( t h ei n t e m a t i o n a ls c i e n t i f i cs o c i e t yo fe n v i r o n m e n t a lc h e m i s t s ) 和国际环 境毒理学和化学学会( s o c i e t yo f e n v i r o n m e n t a it o x i c o l o g ya n dc h e m i s t r y ) ，进行l c a 的研究。 在进行生命周期评析时，不仅要了解整个生产过程中能量的消耗程度、原料的需求 多少以及对环境的污染排放量，更重要的是要将这些能量消耗、原料需求及污染排放所 造成的影响给予正确的评估，从而提出合理的改善方法，使产品的生产、人类的工作活 动与环境的负荷之间达到一个较好的协调关系。 l c a 的主要内容是确定所需评价产品的内容及范围，列出需要分析的清单，评价产 品原生命周期的影响，对清单和评价进行总结，得出结论。不过，每个国家会根据自己 的需要而使用不同的l c a 评价模式。如，英国采用简化生命周期评价( s t r e a m l i n e dl c a ) ， 丹麦采用“定量和定性相结合的生命周期评价方法。目前，我国的l c a 发展条件尚不 充分，所以暂且不采用l c a 方法来对绿色产品进行评价。 1 2 第二章绿色设计理念的探讨 2 3 绿色设计的发展现状 近年来，绿色设计成为现代设计研究的热点问题。就目前而言，在国内外，绿色设 计理论的研究主要集中在绿色技术方面。由于人们对环保意识的觉醒，产品的绿色设计 已经成为产品设计中的一个主流方向。不过，到目前为止，产品的绿色设计仍只能是在 某一个技术方面达到“绿色 ，而并非是在产品的整个生命周期中实现真正意义上的“绿 色 。在国内外，大多数的产品绿色设计通过使用面向回收的设计、绿色设计原则、绿 色材料选择与绿