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绿色设计与绿色制造2主要内容1.概述2.绿色产品及其评价3.绿色设计4.拆卸设计5.回收设计6.绿色包装设计7.绿色制造第一章概述绿色技术产生的背景绿色技术的基本概念绿色设计历史绿色设计与绿色制造世界范围内产生的这些资源、环境及生态危机，迫使人们对现有制造业的生产方式进行反思：采用何种制造方式才能避免以上危机，同时继续使制造业持续发展？绿色制造绿色制造研究主要是沿着产品生命周期阶段发展，集中于研究内容的扩展及其相关支撑技术的系统深入研究两方面。目前的主要研究主要方向有：设计制造回收使用绿色设计及相关技术清洁生产及相关技术绿色产品回收再利用工艺及技术绿色供应链及生态工业园技术整体与各阶段评价与决策绿色消费从不同的侧重点有不同的理解，主要有以下几种方式：1)从环境学的意义来讲，绿色消费是指人类的消费活动无害于环境，即无污染或最小污染的消费。绿色消费要求改变原有的消费观念，设计、制造和使用对环境有利的绿色产品。2)从资源学的意义上来讲，绿色消费是指人类的消费活动应做到对自然资源的适度利用和综合利用。适度利用是指减少自然资源的耗竭速率，使之低于资源再生率：改进人类的生活方式和生活质量，使之与环境承载能力相适应。综合利用是指按照资源的多种使用属性和功能加以利用，不要用其一点而不计其余，造成资源的浪费。3)从生态学的意义上讲，绿色消费是指人类的消费活动应符合生态系统物质和能量流通的规律，不能因人类的“畸形”消费而破坏生态系统的食物链，既能满足人类营养和其他方面的需要，提高生态经济效益，又不至于造成生态经济学上的浪费。前联邦德国于1978年最早实行了绿色产品制度，由国家权威部门审查评定绿色产品，并贴上绿色标志，以供消费考选用。目前，绿色产品己由食品扩展到日用消费品，再扩展到机电产品和住房：由农业产品扩展到工业产品。整个消费领域都充满了绿色浪潮。绿色消费目前的经济增长方式主要是以自然资源和劳动力为主要投入手段。这种粗放型经济增长方式不仅大量消耗、浪费了地球的不可再生资源，而且资源消耗和工业废弃物造成的环境污染会破坏人类生态系统，造成生态系统失衡，直接威胁人类的生存。可持续发展具有两个最基本的要点：一是强调人类享有追求健康而富有生产成果的生活权利，但这应该是和坚持与自然相和谐方式的统一，而不应当是凭借着人们手中的技术和投资，采取耗竭资源、破坏生态和污染环境的方式来追求这种发展权利的实现；二是强调当代人在创造和追求今世发展与消费的时候，应当承认并努力做到使自己的机会与后代人的机会相平等，不能允许当代人一味地、片面地、自私地为了迫求今世人的发展与消费，而毫不留情地剥夺后代人本应享有的同等发展与消费的机会。二、绿色技术是可持续发展的有效途径可持续发展有技术、经济和生态三方面的指标，这三方面应达到综合平衡，缺一不可，如图1—2所示。二、绿色技术是可持续发展的有效途径技术落后是造成环境问题的根源，依靠科技进步是解决环境问题的根本方法和途径，经济效益和市场需求是技术进步的动力和目标，生态环境则是这一目标的一种约束。在整个经济活动中，必须遵循“整体、协调、循环、再生”的规律，把对生态系统的冲击与干扰限制在其再生循环能力和自净能力的合理限度内。绿色技术是实现可持续发展的有效途径这是因为：首先，绿色技术是以节约资源能源为目标。资源能源的过度开采与消耗是造成经济不能持续发展的主要原因，而绿色技术则是通过各种技术手段和管理手段减少资源能源的使用，提高其利用效率或采用可再生资源与能源，因而可以实现经济的持续发展。其次，绿色技术以保护环境为准则。采用绿色技术，节约了资源和能源，也从另一方面减少了废弃物的产生，有利于保护环境，维持生态平衡。二、绿色技术是可持续发展的有效途径一、绿色技术的内涵1.理解：1)侧重于环境学的定义，认为绿色代表环境，象征生命术就是绿色技术。认为绿色技术就是环境保护技术，能预防和治理环境污染的环保技术。2)侧重于生态学的定义，认为绿色技术就是生态技术，如生态农业、生态工艺、生态企业等。3)侧重于生态经济学的定义，认为绿色技术就是根据环境价值并利用现代科技的全部潜力的技术。第二节绿色技术的基本概念2.定义：绿色技术就是最大限度地节约资源和能源，减少环境污染，有利于人类生存而使用的各种现代技术、工艺和方法的总称。3.内涵：①绿色技术是一种现代技术体系，这种技术体系不同于人类的蒙昧时代、野蛮时代或农业文明时代的原始技术：同时，它又是一种技术体系，不是专指某一种技术或产业部门的技术。②绿色技术是一种“无公害化”或“少公害化”的技术，即无害于人类赖以生存的自然环境的技术。这主要体现在绿色技术功能与环境功能的一致性上。因此，防止与治理环境污染，有利于自然资源生态平衡的技术均是绿色技术，这是判定绿色技术的生态标淮或环境标准。③用绿色技术生产出来的产品应该有利于人类的健康和福利，有利于人类文明进步，这是判定绿色技术的社会标准。二、绿色技术的创新绿色技术创新可以在三个不同层次上进行，即末端治理技术创新、绿色工艺创新和绿色产品创新。1．末端治理技术创新由于这种创新不需要改变现有生产工艺，而是直接附加于现有生产过程，因而相对来讲比较简单，但其绿色程度不高，不是绿色技术的重点。2．绿色工艺创新它是指对生产工艺进行创新，生产过程中对环境的污染越低，绿色程度越高，越是理想的绿色技术。3．绿色产品创新它是指产品生命周期(设计、制造、销售、消费、报废处理)全过程都能预防与减少环境污染，包括产品更新，生产低废、少废、可回用的产品等。二、绿色技术的创新第四节绿色设计与绿色制造有资料表明；尽管设计费用仅占总成本的30％左右，但设计阶段却决定了产品生命周期中全部消耗的80％-90%。因此，如何在设计阶段有效地考虑产品的环境性能是日前人们所探讨的热点问题之一。一.绿色设计与绿色制造的研究内容1.绿色设计（GreenDesign）绿色产品设计包含概念设计、生产工艺设计、使用乃至废弃后的回收、重用及处理等内容，即进行产品的全寿命周期设计。绿色设计(GreenDesign)是20世纪80末出现的一股国际设计潮流。绿色设计反映了人们对于现代科技文化所引起的环境及生态破坏的反思，同时也体现了设计师道德和社会责任心的回归。绿色设计着眼于人与自然的生态平衡，在设计过程的每一个决策中都充分考虑到环境效益，尽量减少对环境的破坏。对工业设计而言，绿色设计的核心是“3R”，即“Reduce”、“Recycle”、“Reduce”。不仅要尽量减少物质和能源的消耗、减少有害物质的排放，而且要使产品及零部件能够方便的分类回收并再生循环或重新利用。需要指出的是，绿色设计主要上还是针对物质产品的设计而言的，所谓的“3R”目标地主要是技术层面上的。要系统地解决人类面临的环境问题，还必须从更加广泛的、更加系统的观念上来加以研究，可持续发展的理念应运而生。绿色设计的主要内容包括：绿色产品设计的材料选择与管理；产品的可拆卸性设计；产品的可回收性设计。1）绿色产品设计的材料选择与管理一方面，不能把含有有害成分与无害成分的材料混放在一起；另一方面，对于达到寿命周期的产品，有用部分要充分回收利用，不可用部分要用一定的工艺方法进行处理，使其对环境的影响降到最低2）产品的可拆卸性设计设计师要使所设计的结构易于拆卸，维护方便，并在产品报废后能够重新回收利用。3）产品的可回收性设计综合考虑材料的回收可能性，回收价值的大小，回收的处理方法等。除此之外，还有绿色产品的成本分析，绿色产品设计数据库等。绿色设计产品结构设计材料选择产品环境性能设计产品资源性能设计生产过程使用过程回收处理过程时间、材料、成本、能源、环境影响等图1-3绿色产品设计层次图图1—3所示即为一种基于层次的绿色产品设计体系。该体系由四个层次组成：第一层为目标层、第二层为内容层、第三层为阶段层，第四层为设计因素层。2.绿色制造绿色制造领域研究的主要原则是强调采用能减轻对环境产生有害影响的制造过程，包括减少有害废弃物和排放物，降低能量消耗，提高材料利用率，增加操作安全性等。简言之，绿色制造应是在不牺牲质量、成本、可靠性、功能或能量利用率的前提下，努力减少工业活动对生态环境造成的影响。绿色制造的结构层次框图如图1-4所示。2.绿色制造绿色制造绿色能源绿色制造过程绿色产品可生能源能源利用率高绿色材料绿色包装绿色制造工艺绿色设备与装备环境影响最小化低成本长寿命图1-4绿色制造的结构层次框图近10年来，国内外广泛开展了绿色设计与绿色制造的研究。目前，绿色设计与绿色制造的研究主要包括以下几个方面的内容：绿色产品的描述与建模。确定绿色产品的评价指标体系和评价方法。绿色设计方法学的基础研究。绿色设计的材料选择系统研究及绿色产品的结构设计。绿色制造系统模型及绿色制造工艺技术研究。第二章绿色产品及其评价绿色产品的基本概念绿色产品的评价指标体系绿色产品评价标准绿色产品评价方法绿色产品的基本概念一.绿色产品的概念和特点1.定义：绿色产品(GreenProduct)，或称为环境协调产品(EnvionmentalConscionsProduct——ECP)绿色产品：采用绿色材料，通过绿色设计、绿色制造、绿色包装而生产的一种节能、降耗、减污的环境友好型产品。一.绿色产品的概念和特点1.定义：绿色产品要求：1)在其生命周期全程中，符合特定的环境保护要求，对人体无害，对环境无影响或影响极小。2)产品结构尽量简单而不降低功能，消耗原材料尽量少而不影响寿命，制造使用过程中消耗能源要尽量少而不影响其效率。3)在其使用寿命完结时，其零部件或者能翻新、回收、重用，或能安全地处理掉。一.绿色产品的概念和特点2.特点绿色产品是环境友好型产品，这是绿色产品区别于一般产品的重要特征。通常用“绿色程度”来表明这种友好性的程度，绿色产品的“绿色程度”体现在产品的生命周期全过程，而不是产品的某一局部或某一阶段。绿色产品生命周期包括以下五个过程：1)绿色产品规划及设计开发过程；2)绿色产品制造与生产过程；3)绿色产品使用过程；4)绿色产品维护与服务过程；5)废弃淘汰绿色产品的回收、重用及处理处置过程。一.绿色产品的概念和特点2.绿色产品认证的发展1）全球首个环保标志——“蓝色天使(BlueAngel)”的绿色标志。“一个张开双臂的蓝色小天使，周围环绕着洁白的橄榄枝，外圈伴有环境标志及使用原因的字样”二.绿色产品的认证2）从1988年开始，加拿大、日本、法国等国也相继建立自己的绿色标志认证制度。丹麦、芬兰、冰岛、挪威和瑞典等北欧国家于1989年开始实行国家之间统一的北欧绿色标志。图2—2则是具有广泛影响的几种绿色标志。二.绿色产品的认证中国的绿色标志德国的蓝色天使标志北欧委员会环境标志北欧白天鹅绿色标志全球环境标志网络组织标志能源之星标志二.绿色产品的认证3.我国绿色标志的认证1）1993年5月成立了“中国环境标志产品认证委员会”，并实行绿色标志认证制度。2）1993年8月原国家环保局正式颁布了中国的绿色标志(环境标志)图形，如图2—3所示。它是由青山、绿水、太阳及十个环组成。标志图形的中心结构表示人类赖以生存的环境；外围的十个环紧密结合，环环紧扣，表示公众参与，共同保护环境；同时十个环的“环”字与环境的“环”同字，其寓意为“全民联合起来，共同保护人类赖以生存的环境”。3）1994年5月正式成立了“中国环境标志产品认证委员会”，它是代表国家对环境标志产品实施认证的唯一合法机构，为我国环境标志产品认证提供了组织保证。1）耗电只有一般个人电脑的25％，同时采用的平面显示屏产生的辐射也比阴极射线管屏幕少，增加了防辐射安全；2）在阳光充足的地区，能利用特别设计的高效太阳能电池供电：3）机身用再生塑料制成，待电脑废弃不用后仍可再生制作其他物品，并将从旧机器上拆卸下来的贵重金属零部件翻新后组装在新机器上出售，对余下的零部件则交给玩具制造商，用来制造高科技玩具，这样既增加了经济效益，又避免了旧机器被用户扔进垃圾堆而污染环境。2.绿色电脑绿色冰箱就是耗电量少，结构简单，且取消现有氟里昂造成的大气环境污染的冰箱产品。