基于工业生态学的产品生态设计 生态设计又称绿色设计或生命周期设计或环境设计，是指将环境因素纳入设计，以帮助确定设计的决策方向。 生态设计要求在产品开发的各个阶段都考虑环境因素，减少产品整个生命周期对环境的影响，最终形成更可持续的生产和消费系统。 生态设计活动主要包括两层含义。 一是从环境保护的角度减少资源消耗，实现可持续发展战略； 二是从企业角度降低成本，降低潜在的责任风险，提高竞争力。 一、产品生态设计理念 产品生态设计是20世纪90年代初提出的一种新的产品设计理念。 帮助确定产品设计的决策方向。 产品生态设计要求在产品开发的各个阶段都考虑环境因素，减少产品整个生命周期对环境的影响，最终形成更可持续的生产和消费系统。 产品生态设计将环境因素融入产品设计中，旨在提高产品在整个生命周期的环境性能，减少其对环境的影响，达到从源头上防止污染的目的。 因此，生态设计是一项重要的预防措施，是我们在终端治理的环境对策失败后所推行的预防策略的重要组成部分。 从码头管理到生态设计 我国是人口多、资源相对贫乏、生态环境脆弱的发展中国家。 建设节约型社会，以尽可能少的资源消耗、尽可能少的利用来满足人民日益增长的物质文化需求，保护生态环境和资源已成为国家重要的战略发展方向。实现经济社会可持续发展。
建设节约型社会，必须实现节约型生产方式。 传统的生产方式着眼于产品本身的属性和市场目标，而将生产和消费带来的资源枯竭和环境污染等问题留给未来的“末端处理”。 “生态设计”是从可持续发展的角度来审视一个产品的整个生命周期。 在产品设计之初就充分考虑资源和环境问题，从源头上节约能源和控制污染是促进节能生产方式形成的有效途径。 产品生态设计的意义——具体表现形式 1、产品生态设计促进资源的循环流动 生态设计选择了一种资源循环运行的生产方式，即利用自然资源和环境容量，在与环境和谐共生的前提下，实现生产活动。自然环境 企业生态化，通过可拆卸性、可回收性、可维护性、可再利用性等一系列设计手段，延长产品生命周期，提高再利用率。 产品完成其功能后，将被回收。 重新成为可用资源，参与生产循环利用，提高资源利用率。 生态设计促进物质资源在生产过程中的反馈循环流动：资源-产品-再生资源。 在这种连续不断的循环中，物质资源的内在价值得以充分发挥，生产活动对自然环境的影响可以降到最低程度。 2、产品生态设计从生产源头开始。 生态设计运用生态系统理论，将节能和污染控制从消费终端转移到产品开发设计阶段，从源头上考虑产品生命周期对资源和环境可能产生的影响。 影响，趋利避害。
具体而言，在产品生产前，需要充分考虑产品制造、销售、使用及报废回收、再利用、处置等各个环节对环境可能产生的影响，以及产品的耐久性、再利用性和再制造性。的产品。 、可回收性、加工过程中的能源消耗、最终处置难度等，进行系统全面的评价，着力扩大产品的生命周期，将产品生命周期延长至产品回收、再利用和最终处置后的产品使用。 选择环保材料是实现生态设计的关键和前提。 在保证产品原有功能的基础上，遵循以下选材原则： 选择可回收、可再生的材料，提高资源利用率； 选择能耗低、污染少、无毒、无腐蚀性的材料，减少材料对环境的影响 选择环境相容性好的材料，同一产品单元的材料种类尽可能少，便于回收后有效回收处理; 选择可回收再利用或可在自然界中分解而不造成污染的材料等。 3. 产品生态设计以节约资源为最优选择。 减量化、再利用和回收是生态设计的基本原则。 减少资源使用。 由于回收需要成本和技术支持，现阶段，部分回收的成本甚至高于焚烧、填埋等传统方式。 可见，减少资源的使用是最经济有效的生态设计。 选择。 三、产品生态设计要求 1、材料的选择和使用应避免有毒有害物质和添加剂，考虑使用替代材料。 当无法替代时，应考虑有毒物质的稳定性，采取措施将有毒物质“锁”在材料中，使其不易释放； 避免使用不可再生和长期回收的原材料，如化石燃料、热带硬木等； 尽量使用同类可回收原料进行回收利用； 尽量使用再生材料，减少新材料的使用量，为再生材料创造市场； 同时，在设计中要考虑减少原材料的用量，以减小产品的体积和重量，也便于产品的使用。 运输和储存。
2、产品包装设计应避免过度、铺张。 奢华只会满足我们的虚荣心，不利于生态。 包装应该是最小的、耐用的和可持续的：亨利福特曾经用板条箱装他的 A 型卡车，当卡车到达目的地时，板条箱变成了汽车的地板； 韩国稻壳被用作音频元件和电子设备的包装填料，与产品一起运往欧洲，这些包装物在欧洲被重新用作制造砖块的材料。 当然，一些精密仪器和贵重物品需要繁琐复杂的包装，但我们应该避免总量或总量中20%的产品和80%的包装被丢弃的现象发生。 3、节能技术的应用考虑到在使用过程中需要降低能源消耗，在设计阶段就应该将节能技术融入到产品中，如飞利浦开发的绿色电视，就非常注重使用节能技术。节能技术。 功耗从5.1W降低到0.1W，启动时的功耗也从41W降低到29W。 4、设计应考虑延长产品的使用寿命，直接降低产品对环境的影响。 很多产品都是为了追求时尚而设计的，潮流一过就被抛弃了； 有些产品在制造时受技术限制，技术进步后被淘汰。 它们的使用寿命很短，这本身就是一种极大的浪费。 过早的废弃物也增加了环境负担。 为此，我们应该采用一些经典的设计来提升产品的审美价值，使其不易过时从而降低更换率； 设计时将核心部件模块化，预留升级空间，便于产品更新升级。
此外产业生态学，需要增强产品的耐用性和易维修性，以吸引人们对产品的二次使用。 5、设计时应考虑产品回收再利用的难易程度。 例如，设计应使废品易于拆卸：可采用易于分离的挂钩、卡口、螺钉等连接点，代替焊接或粘接连接方式； 采用统一的标准连接点，易于拆卸，采用统一的工具，拆卸机械化实施； 材料可以标记或内置信息芯片，便于识别和分类。 采用这些方法有利于循环产业的发展，促进生态设计目标的实现。 五、产品生态设计的过程 产品生态设计的过程一般分为四个步骤：产品生态识别、产品生态诊断、产品生态定义和生态产品评价。 1、产品生态识别 所谓产品生态识别，是指根据产品的用途、功能、性质、成本、原材料选择等建立产品参考模型，并对模型进行生命周期评价，即产品在其整个生命周期中的生命周期。 定量识别相关生态和环境干扰，科学评估各种环境因素的影响，综合评估产品的整体潜在环境影响。 2、产品生态诊断 通过生态鉴定，对产品的生态环境影响有初步的定量和定性结论。 下一步是进行产品生态诊断。 生态诊断是确定参考产品潜在的生态环境影响，如资源能源消耗、全球环境压力、生态系统安全等综合评价。
通过生态诊断，找出造成这种潜在环境影响的主要来源。 比如根据产品可能引起的酸化问题，分析二氧化硫、氮氧化物等对此的影响。 此外产业生态学，借助生态诊断，还可以解决产品生命周期中哪个阶段的环境影响最大、产品结构的哪一部分环境影响最大等重大问题。 根据生态诊断的结果，进一步模拟替代数据，如改变产品对环境影响最大的部分结构或选择新材料等，然后比较两者对环境影响的差异新的替代设计方案与原方案，为生态产品的进一步界定提供科学依据。 3、产品生态定义 产品生态定义是根据生态系统安全和人类健康的标准，选择未来生态产品的生态环境特征指标。 其目的是确定产品的生态环境属性，使整个产品的商业价值包含生态环境价值。 产品生态界定必须根据生态鉴定和生态诊断的结果进行。 一是确定影响产品竞争力的生态环境参数，二是制定具体的产品生态规范。 4.生态产品评价 以生态诊断结果为依据，参照产品生态指标体系，提出改善现有产品环境特性的具体技术方案，设计新的环保产品，对该生态产品进行全生命周期评价对产品设计方案进行再评价和生命周期工程仿真，并将本方案的生命周期评价结果与参照产品的生命周期评价结果进行比较分析，提出进一步改进的方式和方案。
从产品生态识别到生态评价是一个反复优化的过程，目的是最终开发设计出对生态系统友好的产品。 5、产品生态设计实例——家具产品的生态设计 西方国家很早就将生态设计的概念引入工业设计领域。 在家具工业设计方面，比较突出的是美国的Herman Miller和德国的Wei Wei。 Carne Co.自1990年代以来，Herman Miller坚持使用“对地球友好”的材料，关注环境因素，专注于生态设计、清洁技术、无污染制造和可持续发展，强调家具的所有部件都是为了可回收或可重复使用，椅子部件的分解图和所用材料的识别码甚至模制在椅子的底部，以便以后可以分离和回收材料。 同时，要求所有产品都设计成可拆卸的，使家具的各个部分可以重复使用或回收。 他们开发新的包装材料来替代传统的瓦楞纸板和泡沫塑料，减少产品包装过程对环境的影响。 制造和销售办公桌椅的德国公司 Wilkahn 引入了产品开发生态清单，以确保产品尽可能简单、使用寿命最大化、材料可重复使用且设计具有持久的感染力。 比如他们开发的Picto椅子，85%的使用材料都可以回收利用，设计师用创新的设计用更少的零件抵消了环保材料的更高成本。 Mies van der Rohe 的“少即是多”理念也适用于其他产品，例如“Modus”椅子，其靠背由织物而非聚丙烯制成。 * * 3.产品生态设计的意义 * * *
