课程设计-绿色灯具设计.docx

南京航空航天大学产品设计课程设计题 目基于绿色理论的现代灯具设计学生姓名学 号学 院机电学院专 业工业设计班 级2016年 1月 产品设计课程设计报告纸目 录第一章 绿色设计的产生背景、研究现状11.1 绿色设计的产生背景11.2 绿色设计的研究现状1第二章 绿色设计思想在灯具设计领域的应用现状及趋势22.1 绿色设计思想在灯具设计领域的应用现状22.2 绿色设计思想在灯具设计领域的应用趋势3第三章 现代灯具绿色设计案例分析33.1 现代灯具绿色设计案例分析4第四章 设计概念及草图84.1 设计概念84.2 设计草图9第五章 设计方案及说明115.1 设计方案125.2 设计说明13第六章 设计小结156.1 设计小结15第七章 总结与展望16参考文献17- 17 - 第一章 绿色设计的产生背景、研究现状1.1 绿色设计的产生背景绿色设计（Green Design）源于人们对于现代技术文化所引起的环境及生态破坏的反思。从人类与环境的关系来看, 设计对我们生存社会的兴衰起着重要作用。例如, 20 世纪50 年代商业性设计曾风靡美国, 其核心是“有计划的商业废止制” , 即通过人为的方式使产品在短时间内失效, 从而迫使消费者不断地购买新产品。商业性设计不仅是对消费者的不负责任, 而且更造成了社会资源的极大浪费。当今世界各国都在竭力推行环保政策, 绿色设计也成了研究的热点之一。绿色设计（Green Design）是20世纪80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20年，在20世纪60年代末，美国设计理论家威克多巴巴纳克（Victor Papanek）在其出版的著作为真实世界而设计（Design for the real world）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的进行考虑，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”市场销售和客户满意度。虽然这本书在当时引起了极大的正义，但随着70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。1.2 绿色设计的产生背景资源、环境、人口是当今人类社会面临的三大主要问题, 特别是环境问题, 正在对人类社会生存与发展造成严重威胁。随着全球环境问题的日益恶化, 迫使人们对环境问题的研究愈来愈重视。环境问题已构成21 世纪人类生存和发展所面临的重大挑战。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。由于人们对环境意识的觉醒，产品的绿色设计仍只能在某一技术方面达到“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、绿色材料选择与绿色材料的开发、清洁生产、绿色包装和产品生命周期评价等方面进行设计的。围绕生态环境问题, 人们提出了“既满足当代人的需求, 又不对子孙后代满足其需要之能力构成危害的发展”的“可持续发展战略” 。可持续发展战略的思想具有极为丰富的内涵, 它将生态环境与经济发展联结为一个互为因果的有机整体, 认为经济发展要考虑到自然生态环境的长期承载能力, 使环境和资源既能满足经济发展的需要, 又使其作为人类生存的要素之一而直接满足人类长远生存的需要, 从而形成了一种综合性的发展战略。机械制造行业是创造人类财富的支柱产业, 但同时又大量消耗掉人类社会的有限资源, 并且是造成当前环境污染问题的主要根源之一。绿色设计、绿色制造正是基于这一点而产生和发展起来的, 是设计行业的发展趋势。绿色设计(green design , GD)是从源头对产品进行“绿化”的最为有效的途径和方法之一。目前的“绿色产品”比例大约为5 % 10 %;再过10 年,所有的产品都将进入绿色设计家族:可回收、易装卸, 部件或整机可翻新或循环利用。就是说, 在未来10 年内绿色设计将成为工业生产行为的规范。绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源消耗的现代制造模式, 其目标是使得产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中, 对环境负面影响极小, 资源利用率极高, 并使企业经济效益和社会效益协调优化。绿色制造实质上是人类社会可持续发展战略在现代制造业中的体现。第二章 绿色设计思想在灯具设计领域的应用现状及趋势2.1 绿色设计思想在灯具设计领域的应用现状在国内，据中国社会调查事务所的报告，有72%的人支持发展环保事业、开发绿色产品，有54%的人愿意使用绿色产品。在国外，一半以上的德国人、荷兰人、英国人到超级市场购物时会根据对环境保护是否有利来购买商品。如今，绿色、环保的消费关键正逐渐被人们所重视，绿色设计理念正改变着人们对传统灯具设计和照明理念的认识。人们已经不再满足于传统灯具所带来的光与热，而是更希望灯具设计向深层次的精神文化层面发展。所以灯具设计不再是为了造型而进行设计，而是为了更好地满足人们所要求的照明环境。绿色设计通常也称为生态设计、环境设计、生命周期设计等，它是可持续发展观的最好体现，也是从根本上防止环境污染、节约能源和资源的最好方法。在产品整个生命周期内，着重考虑产品环境属性，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。绿色设计的原则被公认为“3R”原则，即reduce、Reuse、recycle。减少环境污染、减小能源消耗，产品零部件的回收再生或者重新利用。绿色设计要求在设计产品时必须按环境保护的指标选择合理的原材料、结构和工艺，在制造和使用过程中降低能耗、不产生毒副作用，其产品易于拆卸和回收，回收的材料可用于再生产。2.2 绿色设计思想在灯具设计领域的应用趋势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2007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。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。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。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。在能源资源紧缺的大背景下，灯具在绿色设计的前提下，灯具的设计会朝着更加高效节能、环保的方向发展，新型灯具能够实现可调化、集成化，利用高新技术，实现灯具的小型化多功能化，外加人们对生活品质的追求，灯具的照明和装饰功能会并行发展，外观形态也会更加有机化，以新颖、独特的方式，设计出现代绿色简约的照明灯具。从最初的创意定位到后期的材料选择、结构的设计，都以关怀的角度来满足人们在使用过程中舒适度、愉悦程度等心理情绪上的需要。根据绿色设计理念的要求，站在更高的视角，使整个社会经济持续、健康地发展。第三章 现代灯具绿色设计案例分析2.1 现代灯具绿色设计案例分析灯具的最主要功能就是照明，所以灯具的光纤可调节性就是绿色设计理念的应用重点。通过一些新科技、新工艺的采用，现代灯具的可调节性能大大增强，这不仅为经济和环境节约了更多能源，也是灯具的操作跟家人性化。在保证照明需求的前提下，通过附加功能，赋予灯具多功能性，也可以通过仿生设计，增加趣味性和实用性。本着绿色设计的原则，对灯具电源的优化，重复利用自然资源，通过太阳能、风能发电等，实现灯具的多种电力来源。再通过使用环境友好材料进行外观设计，即使灯具报废也不会造成环境污染。包装上采用可回收或可降解材料，通过一体化设计，真正实现灯具的由内而外的绿色设计。类型类型描述举例举例描述亮度可调节通过多样化科技化的操作来实现光纤的调节，满足不同环境下的照明需求。这款立式家用灯，可通过手动调节亮度，实现节能功能。颜色可调节DIY方式通过加入调色的功能，是灯具更具趣味性，可以根据个人喜欢变换色彩，实现照明与视觉的双重享受。声控方式多功能通过增加产品的功能来满足更多消费者的需求。加入书架的功能，使灯具在照明的基础上又增加的一项实用功能，何乐而不为。与其他产品结合通过与其他常见的产品相结合，实现多样化，趣味化的设计。此款灯具与风扇相结合，既减少空间，又增加了装饰性，一举两得。仿生型通过模仿动植物的天然形态，是灯具操作起来更方便更人性化，同时充满活力。就目前市场调查，有更多的客户更加倾向于购买仿生型灯具，既可以照明，又达到了装饰性的美感。趣味型设计师发挥自己的想象力设计灯具，捕捉生活中的小细节，是灯具既好玩又好看。这两款台灯分别加入了影子和人物的形态动作，在家里摆放这样一款台灯，也非常有乐趣。光源优化使用节能型光源以达到绿色设计。Led灯是目前市场上常用的节能灯，再加上其精致小巧的外观，可以实现多种外观设计。电源优化采用USB接口实现用电充电功能。如今电脑充电宝是人们生活中不可缺少的产品，一款小巧的USB小灯，携带方便使用便捷，是最为经济实用的辅助光源。天然能源采用风能、太阳能灯实现节能。这款飞利浦开发的节能路灯，白天“开花”吸收太阳能并储能，到了晚上“花朵”闭合，点亮光源，既好看，又节能，而且很实用。人力能源最原始的人力发电灯。采用传统的上发条的方式作为电力来源，使用时只需要拧紧发条，便可以实现照明功能。天然可降解竹子、木材等天然可降解材料用在灯具外壳上，可以明显减少二次污染。 这种植物茎秆编制的灯具，再达到使用年限之后，其外壳可以自行降解，对环境不会造成污染，而且灯具也会有一种自然元素。回收可再生通过使用可回收材料或者使用回收的材料再次利用，以实现绿色设计的目的。 这两款灯具都是用了回收的材料，不会造成环境污染，还增加了生活的趣味，自己就可以DIY。第四章 设计概念及草图4.1 设计概念4.1.1 设计要素在绿色设计理念中，产品与人、环境三者之间是息息相关、密不可分的，在设计室内灯具之前，我们必须了解室内灯具与人和环境之间的关系，利用绿色设计理念来仔细研究和分析他们之间相互制约和相互影响的部分，从而对灯具与环境和人心理、生理因素等方面进行协调，为后续的具体设计打下坚实基础。根据对绿色设计理念应用的分析，可以发现，室内灯具与环境的关系主要分为两个方面，室内居住环境和地球生态环境。室内环境又包括必备环境，比如厨房、餐厅、客厅、卫生间，和非必备环境。室内灯具的主要使用目的就是为人们提供生活所必备的照明需要，此外还应该满足人们在使用过程中舒适度、愉悦度等心理情绪上的需要，因此在设计灯具时，必须充分考虑人与室内灯具之间的关系和相互制约的因素，把我关键，运用绿色设计理念进行合理分析和设计。4.1.2 设计方法在设计方法上，我选择了循环设计法和简化设计法。使用循环设计法时，先对所选择的室内灯具过去的生命周期进行评估和分析，通过整体性、系统性的统计和数据分析，从而提出循环设计的产品生命周期。在新的生命周期阶段中，可以清楚的看到在制造、使用、回收处理环节将对产品进行哪些循环设计。在具体设计时，先选择灯具的光源，比如Led光源，不仅可以减少用电消耗，还可以减少二氧化碳的排放量，并且延长灯具的使用寿命。在材料方面，选择绿色无毒无害的材料作为灯具各零部件的来源。结构上，采用易于拆卸的设计，利用模块化设计方法，减少拆卸修理时所用的时间。使用简化设计法时，应当先满足室内灯具的照明功能和照明性能的需求，尽量采用简单的外形和结构，简洁的外观可以减少灯具零部件和生产时的消耗，减少拆装所用时间。在功能方面，应尽量简化产品功能或是合并功能，多功能的灯具可以满足不同人群的各自需求。4.1.3 设计流程通过采用生命周期分析法，进行节约资源和能源的设计。在选择产品类型时，可以选择对现有产品的改进设计，选择市场潜力大、环境价值较高的产品作为设计方向。在分析产品现状时，通过问卷调查的方式对产品需求进行分析，包括产品材料、生产、运输、使用、回收处理的整个生命周期的合理分析，得到最后的设计方案。4.1.3 产品构思根据以上分析结果，进行产品构思，通过头脑风暴的方式，选出多个设计草案，再通过细化方案，排除较次方案，确定最终设计方案。根据最终的评估成果，选定一个方案进行最后是设计开发，并生产出成品。4.2 设计草图草图1草图2草图3第四章 设计方案及说明5.1 设计方案拟采用草图2、草图3作为最终的设计图，灯泡采用Led灯，灯杆采用不锈钢喷涂工艺，灯罩采用PMMA高透光率灯罩，灯具整体简单设计，尽量减少了不必要的浪费。5.2 设计说明5.2.1 方案2效果图效果图1 效果图2 效果图3说明：此款为光感落地灯，采用的花朵形状的仿生设计，灯罩可以吸收太阳能储存点亮，晚上自动亮灯，在无法使用太阳能是，还可以自行插电使用，灯罩与灯柱之间可以任意调节，增加了生活的趣味性和设计感。设计方面简洁大方，适用于客厅、卧室、户外等多种环境。采用的环境友好型材料，更是最大限度的实现了绿色设计的目的。5.2.1 方案3效果图效果图1效果图2使用场景图说明：此款为线性吊灯，也是模拟了花丝形状的仿生设计，采用Led灯泡节省资源，而且没有灯罩，可以最大面积的提供光源，通过声控可以调节亮度，设计方面是北欧的设计风格，简洁大方，适用于客厅、卧室、厨房等多种环境。采用的环境友好型材料，同样实现了绿色设计的目的。第六章 设计小结6.1 设计小结此篇论文以绿色设计理念的相关理论为基础