绿色设计评价,效益分析及应用

1、绿色设计评价绿色设计的最终结果是否满足预期的需求和目标.是否还有改进的 潜力，如何改进等是绿色设计过程中听关心的问题，需要对这些问题 作出回答，则必须进行绿色设计评价。绿色设计评价是绿色设计的重 要环节之，对指导设计过程的进行和对设计方案的完善具有重要作 用。1.1绿色设计评价理论方法现状绿色产品设计评价理论的研究内容主要包括绿色产品概念描述、绿 色产品评价指标体系、绿色属性的综合评价等方面。国际上，绿色设计与制造有关内容的研究可追溯到20世纪80年代， 但是提出绿色设计与制造的概念，并系统地对其内涵和作用等问题进 行介绍的文献是美国制造工程师学会(SME)予1996年发表的关于绿 色制造的专

2、门蓝皮书Green Manufacturing近年来，绿色产品及 其相关问题的研究非常活跃。绿色产品的概念是美国政府在20世纪 70年代的环境污染法规中首次提出的。随后，人们根据自己的理解 对绿色产品下过多种定义，但由于对产品绿色程度的描述和量化特征 还不十分明确，目前还没有公认的权威定义。在绿色产品评价指标体系方面，不同国家、不同领域都结合自己的 实际情况和行业特点给出了不同的评价指标体系。德国采用名为“蓝 色夭使(BlueAngel)”的绿色标志对绿色产品进行认证，它强调对产 品整个生命周期过程的各种环境危害进行分析评价；英国采用简化生 命周期评价法评价绿色产品，该方法不强调对产品生命周期

3、各阶段的 投入产出进行定量分析，而是依据研究人员的判断积获得的数据来估 计产品在生命周期的各阶段可能产生的影响。还有些行业根据自己的 行业特征制定了相应的绿色产品评价指标。而在评价方法上，目前绿 色设计评价策略主要基于LcA的思想。关于LcA在绿色产品评价中的 应用，国内外学者进行了大量研究，并给出了一些评价方法，对于这 些方法目前还没有统一的分类。1.2绿色设计评价指标绿色设计的最终结果即是绿色产品，也就是说绿色设计评价即是对绿 色产品的评价，如下图所示，包括环境属性，资源属性，能源属性， 经济属性，安全属性五个方面。1.2.1环境属性目前在水体污染评价中，常见评价指标有30多种，主要指标包

4、括以 下几个方面：氧平衡参数指标包括溶解氧，化学需氧量(COD)，生物需氧 量(BOD)等。重金属参数指标 包括小毒性指标(铁、锰、铜等)大毒性指 标汞、铭、铅等)。(3 )有机污染物指标包括酚类、油类等：(4 )无机污染物指标包括氨氮、硫酸盐、磷酸盐、硝酸盐、氤化 物、氟化物等在水体污染评价中依据评价目标的不同及工业生产对水体的影响， 可选用不同的参数来评价水体污染程度。大气污染主要有硫氧化物，炭氧化物，氮氧化物，臭氧等氧化物，颗 粒物。一般用污染物的浓度值来衡量。土壤污染主要是重金属，废弃液体污染物对土地的破坏。绿色广-品评价指标1.2.2能源属性能源是人类赖以生存和发展的重要物质基础。随

5、着生产的快速发展和 人类生活水个的提高，能源的消耗景与日俱增，供需矛盾十分突出， 缓解此矛盾的重要途径就是节约能源，力求能源的优化利用。节约和 充分利用能源是绿色产品的一大特性，从另一个侧面来说，能源利用 率高，也就节约了资源，减少了环境污染。一般来说，能量生产过 程需要利用其他各种资源（如煤、心泊等），且会产生一定的环境污染， 因此，必须最大限度的节约和利用能源。绿色产品的能源属性主要体 现在如下几个方面能源类型 在产品生产及使用中所用能源的类型、是否清洁能源，如水力能、电能、太阳能、沼勺能等。再生能源使用比例 产品生产能源中再生能源的使用比例。能源利用率 产品生产中的能源利用率。使用能耗

6、产品使用过程中的能量消耗。回收处理能耗 产品废弃后回收处置所用能量/产品生产能量消耗。1.2.3资源属性这里所说的资源是广义的资源，它包括产品生命周期中使用的材料资 源、设备资源、信息资源和人力资源，是绿色产品生产所需的最基本 条件。材料资源指产品生命周期中材料的有效利用程度。设备资源包括设备利用率，设备资源的优化配置等人力资源包括管理人员，技术人员，生产人员和服务人员。信息资源主要包括绿色战略决策信息、绿色技术信息、生产管理信息 和资金信息。1.2.4经济属性绿色产品的经济件是面向产品的整个生命周期，与传统的经(成 本)评价有着明显的不同。其评价模型也应反映产品生命周期的 所有特性。以往用的

7、经济性指标大部主要考虑产品的设计成本、生产成 本以及运输费用、储存费用等附加成本，很少考虑因工业生产、 经济活动所造成的环境污染而导致的社会费用，也很少或不考虑 因有毒有害生产工艺对人体健康造成危害而导致的额外医疗费 用及产品达到生命周期后的拆卸、回收、处理处置费用对产品总 体经济性的影响，绿色产品的经济性分析必须考虑上述因素。1.2.5安全属性主要考虑对生态平衡的破坏，对人体健康的影响。1.3绿色评价标准绿色产品评价离不开标准，只有制定系统、科学的绿色产品评价标准， 才能评价什么样的产品是绿色产品；同时，产品的“绿色度”的程度 的衡量标准的明确，随着人们对绿色产品认识的加深，科学技术的进 步

8、，我们需要对绿色产品标准进行更新。绿色设计评价应按照打利于 环境的一般原则来评价和制定评价标准。例如，产品使用对环境影响 最小、产品使用能极大地改善环境、产品使用后的处置对环境影响最 小等，此外还要包括一些附加标准，如产品在生产阶段有适宜的污 染控制措施、产品易于处理、产品使用时能源消耗小、符合质量和安 全各种案例利标准、价格比同类产品不宜高的很多等。目前的绿色设计评价标准来自两方面，一方面是依据现行的环境 保护标准、产品行业标准及某些地方性法规来制定相应的绿色设计评 价标准，这种标准是绝对性标准；另一方面是根据市场的发展和用户 的需求，以现有产品及相关技术确定参照产品，用新开发产品与参照 产

9、品的对比来评价产品的绿色程度，这种标准是相对性标准。为了解 决评价标准的确定问题，需要引入参照产品的概念。1.3.1参照产品概念的引入一般来说，评价一个产品的环境负荷时，得到的可能是一个或一组 “绝对”性的数据，孤立来看这些“数据”对产品的设计决策来说意 义不是很大.其大小也没有可比的概念，因此，往往不能仅仅根据一 组“绝对”数据来判断评价结果是好还是不好，而应该用它与某些参 照数据进行对比才能衡量出评价结果的好坏.这些参照数据就是评价 标准。绿色设计评价的第一步通常是选择一个或多个参照产品，为评价标 准的确定和评价方法的实施奠定基础。参照产品一般分为两类，一类 是功能参照，即参照市场上现有的

10、一种等效产品；另一类则是技术参 照，即代表新产品技术内容的一个产品集合。参照产品应被看作为不 同目的参照的形象化。功能参照产品 功能参照产品是指将现有产品的功能作为评价 比较的依据.所设计产品必须与参照产品具有相同的功能。功能参照 的目的是确定如何改善产品或进行重新设计，功能参照产品可能与新 产品在工艺上相差很大，但必须与新产品具有相同的功能（功能单元 是相同的）。所选的功能参照产品应是同类产品的典型代表，实际上 就是市场上新产品要取代的产品，可以是本公司的产品，也可以是其 他公司的产品。技术参照产品 通常技术参照是一个或多个产品的集合。技术参 照的目的是为评估新产品产生的环境负荷提供基础资料

11、，用来评估新 产品生命周期市在环境方面采取的重要步骤和技术措施是否符合要 求。由于只能在现有产品或现有技术基础上选择技术参照产品，因此、 往往在评价采用新技术、新工艺、新结构的产品时选择技术参照产品。1.3.2评价标准的制定根据参照产品的概念，在绿色设计评价中可以用参照产品来制定评价 标准。若新开发的产品是在原有产品的基础上形成的，评价的目的是 为了比较所设计的新产品对原有产品在“绿色”程度方面的改善.那 么在评价中，就可以将原有产品作为类似于功能参照的产员，以原有 产品的各项指标值作为评价参考，把设计的新产品与参照产品的各项 指标进行综合比较，评价出新产品的“绿色程度”是否高于原有产品。 若

12、评价的目的是对产品的绿色程度进行环境标志认证或判断所设计 产品的各项指标是否符合绿色产品的各项性能指标要求，就可以形成 一个类似于技术参照的形象化产品。这个”产品”是一个标准的绿色 产品，它的每一项指标都符合国家、行业环境标准及技术要求。例如 对于大气污染指标，认为该参照产品的各个大气污染物的排放量都符 合国家大气环境质量标准，具体的值可采用国家标准所限定的值； 对于噪声污染指标，认为产品在其生命周期过程中产生的噪声强度符 合国家环境噪声标准，当然，对于具体产品，还有具体的行业技术 标准。例如，根据国际公约规定，发展中国家在2000年以前要停止 使用氟利昂作为冰箱制冷剂，那么对于冰箱等制冷产品

13、，其制冷剂和 发泡剂的氟利昂含量要受到限制；另外，冰箱使用时的耗电量也必须 符合一定的行业标准。由此可见，绿色产品不仅要符合环境法规及标 准的要求，还要符合行业对某类具体产品的技术要求和规定。一般来 说，行业标准是对一般标准的补充和丰富，要求更为严格一些。对于 没有标准和法规规定的评价指标，可以用实验统计值来代替。例如， 对于材料利用率指标，可对该类助产品的材料利用率进行实际统计， 以平均统计值为评价标准。评价绿色产品时可以把要评价的产品与参 照产品进行比较，得出评价结果。绿色产品是一种相对的概念，其绿色程度也具有相对性。随着国家 和各个行业对绿色产品要求的不断变化和技术进步，绿色产品的评价

14、标准将越来越严格，参照产品的参照值也将发生变化。由于工业产品 的构成涉及多方面的元素，且某些因素具有动态性、时域件（如环境 因素），因此，绿色产品的评价标准是一个发展中的相对量值，评价 时可根据具体产品、具体情况对指标进行选择，对评价标准进行修改 兀善。1.4常用评价方法由于评价目的不同，所采用的评价方法也多种多样，如加权平均法， 模糊评价法，TOPSIS方法，灰色评价法，可拓评价法等。这些评价 方法各有特点，都可以用于绿色产品评价。加权平均法主要考虑评价指标在评价中所处的地位或所起的作用， 给每个评价指标确定一个权重来体现这种差别。模糊评价法是应用模糊集合理论对系统进行综合评价的一种方法，主

15、要解决评价问题中存在的模糊性，特别适合定性信息较多的评 价问题。TOPSIS方法根据理想点原理，寻求离理想点最近的方案为最佳方案，从而减少因评价者的不同或者其偏好而引起的评价结果差异。可拓评价法，宏观决策处理的对象是系统，系统与子系统之间， 各个子系统之间存在的大量矛盾问题。用关联函数来分析决策对 象各目标间的相容性，通过物元变换化矛盾问题为相容问题。随着研究的深入，新方法在不断的出现。如神经网络法，遗传算1.5绿色设计评价存在的问题1评价指标体系研究不够深入。现有的绿色评价一般是针对产品 的某一方面或某一阶段进行的局部评价，很少从整体的生命周期 角度，综合考虑产品的技术，经济，环境和安全属性

16、。2评价方法的的针对性，客观性没有受到足够重视。等等问题（如智能化，系统评价平台建设，产品数据库的全面研究）二绿色设计的效益分析hi2.1绿色设计的社会效益和环境效益绿色设计的实施是一项社会化的系统过程，其实施需与产品 生命周期有关的所有部门均采取切实行动、包括企业，商业和管 理部门。而绿色设计实施的结果也会产生明显的社会效益和环境 效益。主要表现在以下几个方面：节约资源和能源，实现资源的永续利用减轻环境污染。实现社会、经济和环境的健康协调发展2.2绿色设计的经济效益绿色设计除了带来社会效益，还为企业带来经济效益，主要表现在以下几个方面：1产品竞争力的提高2可以树立良好的企业形象3降低产品的整

17、体成本三绿色设计的应用绿色设计是指以环境和环境保护为核心概念的设计方法。绿色设计即 将或正在成为工业生产的行为规范。两门子的咖啡壶、卡特区拉的 拖拉机、施乐的复印机、柯达的照相机、美国的个人计算机、日本的 激光打印机、德国的机车引擎和加拿大的电话机等，目前许许多多的 产品.在制造时已经开始将这一因素考虑在内。1绿色设计在汽车工业中的应用 目前，全世界的汽车保有量达6 亿辆，我国截止1995年底投运的汽车达1100万辆。这些汽车均是以 燃油作为其动力来源。据资料表明：目前已探明的石油储量仅够人类 再用40多年。因此，燃料短缺已成为燃油汽车发展的一大障碍。另 一方面，燃油汽车会造成严重的大气污染和

18、噪声污染；同时，在构成 汽车的材料中，钢及有色金属占73%左右、由于汽车更新换代比较 频繁，材料利用量大，提高汽车材料及零部件的回收利用率也成为当 务之急。因而，开发不燃油、零污染、回收利用率高的绿色汽车已成 为各国竟相发展的目标。汽车工业是绿色设计的先导，也是目前绿色设计应用比较深入的 行业。过去，汽车设计人员总是设法将汽车设计得时髦豪华，但现在 这一概念已经改变，取而代之的是把符合环境保护、节省燃料和适合 家用作为新的设计指导思想。这就意味着世界汽车制造业将出现“绿 化”行动.致力于绿色汽车的开发。绿色汽车必须具备两个标志，即 废旧汽车能够回收利用及汽车的生产使用对环境无害或危害最小。2.绿色设计在电冰箱工业中的应用出于消费品市场的竞争日趋激 烈，企业为了保持强劲的竞争实力，必须迎合市场发展，不断满足消 费需求，而在目前必须采用绿色设计技术，开发绿色消费产品。绿色 消费品设计中的材料选择不仅要考虑价格/性能出素的影响，而且还 要考虑DFD、DFR等绿色设计规范的制约。此外、对使用