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綠色材料的特點是具有良好的環境協調性。首先，綠色材料在其生命周期全過程中應具有較低的環境負荷值，即對生態環境無污染或污染最?。黄浯?，綠色材料應具有較高的可循環再生率，這既有利于節約資源、能源，同時還可以減少原材料生產制造過程中的污染。綠色材料可以分為三大類：循環材料、凈化材料和綠色建材。其中，循環材料主要是指可再生使用的材料，這種材料在其廢棄后可作為再生資源進行生產、加工，且在此過程中對能量的消耗很少，并且當其作為廢棄物進行處理時基本不會對環境產生污染，如：再生紙、再生塑料、再生金屬等。凈化材料是指能分解或吸收廢氣廢液的材料，這種材料可以幫助把有毒有害的氣體或液體轉化為無毒無害的氣體或液體。綠色建材則是指有利于環境保護的建筑材料，如纖維強化石膏板、防霉壁紙、復合型地板等等。

家電產品綠色設計對材料選擇的要求。如何正確地選擇材料，是家電產品綠色設計中的一個重要環節。原材料處于產品生命周期的源頭，材料選擇設計是實現家電產品全生命周期設計的前提和關鍵技術之一。材料的選擇不僅影響產品的制造，還影響產品的銷售、使用、維修、回收等過程。家電產品綠色設計要求設計人員改變傳統材料設計中只注重技術性能和經濟性能的思路，根據綠色產品設計的特點，遵循產品的功能屬性和綠色屬性的總原則，在綜合考慮材料的性能、成本以及與環境的和諧性的基礎上進行選擇。為簡化選擇過程，可以采用分層選擇的辦法，即：先根據產品的性能、成本要求選擇可以使用的材料，然后在這些材料中選擇能夠滿足環境協調性要求的材料。具體而言，家電產品綠色設計在進行材料選擇時應遵循以下原則：(1)優先選擇可再生利用的材料，提高資源利用率，降低能源消耗。如冰箱設計中選擇可回收的鋁材、鋼材等。(2)盡量選擇無毒、無腐蝕、無污染的材料。以合適的材料替代鉛、汞、鎘、六價鉻、聚溴二苯醚、聚溴聯苯等六種禁用的有害物質。如冰箱電源線阻燃劑中的含溴物質可以用三氧化二銻代替。(3)減少材料的使用種類，使用兼容性能好的材料，便于回收拆卸。如塑料中的PC和ABS相容性好，在其零部件不能重用的情況下可以不必再進行分類，一起回收處理。

面向拆卸與回收的綠色設計拆卸是指將廢棄淘汰產品按照需要拆開而將零部件分離?；厥帐侵笇a品中可重用的材料和零部件按性質進行分類，以便重新加以利用。家電產品的拆卸與回收既可以減少產品廢棄物對環境的污染，又可以減少新產品生產對資源的消耗，降低產品的成本。我國是家電產品生產與消費大國，自上世紀80年代家電產品大量進入百姓家庭以來，目前社會擁有量巨大、更新換代的速度較快，每年會產生大量的廢棄及淘汰家電，如果這些廢舊家電不能及時得到處理，其產生的大量電子垃圾將會對生態環境造成嚴重危害。同時，新產品的研發和生產又會導致能源和資源的過快消耗。因此，面向拆卸與回收的設計是家電產品綠色設計的重要組成部分。家電產品面向拆卸與回收的設計是指在進行家電產品設計時就要充分考慮該產品報廢后的回收和再利用問題，盡量選用可重復利用的材料和零件，并且要便于拆卸和分離，從而達到節約材料、減少浪費、降低環境污染的目的。資源的回收再利用是拆卸與回收設計的主要目標，其回收對象主要分為兩大類：原材料的再循環和零部件的再利用。從原材料再循環的角度講，在進行家電產品設計時應盡量選用兼容材料或再生材料，以方便回收再利用，減少原材料在采掘和加工過程中的能耗和對環境的污染，最大程度地減少資源消耗。從零部件再利用的角度講，有三種類型的零部件是回收的主要對象：一是有價值的零部件———回收利益的主要來源；二是含有毒害材料的零部件———保護環境；三是含有干擾材料的零部件———提高材料回收的純度。為便于回收再利用，在進行家電產品設計時就必然要考慮便于拆卸的問題，因此，可拆卸性是拆卸與回收設計的必要保證。為便于拆卸，家電產品在進行設計時就要從結構上考慮拆卸的難易程度，對于部件之間、模塊之間的連接在設計中應盡量避免選擇焊接、膠粘等不可拆卸的連接方式，而優先選用易于分離的搭扣式設計。如，冰箱箱體采用多件拼裝式，避免整體焊接的方式；避免在注塑零件中嵌入金屬件等。只有能夠使產品在報廢后其零部件能夠高效而不被破壞地拆卸下來的設計，才是符合綠色設計要求的，才能達到既節省又環保的目的。

家電產品節能設計家電產品作為家庭經常使用的電器類商品，不僅在生產過程中會消耗資源、能源，而且在其使用過程中也會耗用較多的能源?，F在，越來越多的消費者開始關注家電產品在使用過程中的節能問題，比如冰箱、電視、電燈的節電性能，洗衣機的節水性能等。家電產品節能設計是指在家電產品設計過程中，通過更為合理的產品結構、功能、工藝設計或利用新技術、新理論等，使家電產品在使用過程中消耗的能量最小、損失的能量最少。如:采用高效壓縮機和電機，采用變頻及模糊控制技術，將熱管、熱泵、蓄熱相變材料等新技術應用于設計等。家電產品的節能設計既有利于幫助消費者節省日常家電使用的費用開支，又有利于為社會節約能源。無論從可持續發展的角度還是從滿足消費者需求的角度，家電產品的節能設計都是不容忽視的。

家電產品綠色包裝設計綠色包裝設計是指從環境保護的角度出發，優化產品包裝設計方案，使得產品包裝對人體和環境無害，產生的廢棄物最少，且能夠回收重用或可再生，資源消耗最小。家電產品綠色包裝設計應具有以下特點：1、在保證包裝功能的前提下，適度包裝，簡化包裝。力求用料最省，廢棄物最少，這樣既可減少對資源的消耗，又可減少固體廢棄物的處置費用，減少環境污染。如冰箱包裝箱紙層數，在滿足保護功能的前提下，可以由五層改為三層。2、包裝廢棄物應易于回收再利用，不能回收利用的也要能夠自行降解且降解周期短，焚燒時能夠產生新能源且不污染環境。如以往家電包裝常用EPS塑料，因其回收比例低，且在大自然中難以降解，焚燒時又會產生污染破壞臭氧層，故我國已經嚴格限制使用，可以采用新型環保包裝材料如蜂窩紙板代替，紙易于回收利用，且在大自然中易于分解，不會產生污染。3、包裝物本身在其全生命周期內無污染或極少污染。這首先要求包裝物所選用的材料不含有毒性元素、鹵素、重金屬等，或將其含量控制在安全標準內；其次要求從包裝物的材料采集、加工制造、使用乃至報廢、回收再生等全過程均不產生環境污染或二次污染。

家電產品綠色設計方法研究

家電產品的綠色設計除了要滿足傳統設計的要求外，還要考慮產品的全生命周期各階段對環境的影響，這是一個比較復雜的過程，需要在多種方法的支持下實現。

(一)產品全生命周期設計方法

1、產品全生命周期設計的概念。產品全生命周期設計也稱綠色設計或生態設計，就是在產品的設計階段全面考慮產品全生命周期過程中的環境行為，即在原材料的采集、提煉、加工，產品制造，產品銷售、包裝、運輸，產品使用，產品報廢、處置的全部生命過程中始終把環境問題作為一個設計指導方針進行的設計。

2、產品全生命周期設計在家電產品綠色設計中的應用。家電產品綠色設計要求從產品概念設計階段開始就要考慮產品生命周期的各個環節，包括設計、研發、生產、運輸、使用、乃至報廢、拆卸回收或處理處置等，確保滿足綠色產品的要求。家電產品生命周期設計的任務是謀求家電產品在整個生命周期內資源優化利用，無環境污染或環境污染最小化。首先，應進行家電產品生命周期環境需求分析。產品生命周期的需求包括兩類，一類是總需求，如優質、高產、競爭力等；另一類是環境需求，如可回收、易拆卸、無污染等。綠色設計要求設計者在產品設計的初始階段就要進行環境需求分析，綜合考慮環境、功能、成本、美學等設計準則，歸納出對其全生命周期系統的環境要求。首先，要弄清生命周期每一階段的環境需求及其表達方式。如，制造階段的需求主要由工藝過程來決定，所以往往可以表示為“采用的工藝方法不能產生大于……的廢棄物”；使用和處理階段的需求則通常表示為“產品不會產生大于……排放物”的形式等。其次，還要弄清每一需求之間的相互關系及協調解決機制。如，對于同一產品而言，其功能先進性需求與綠色程度之間的關系問題。若采用可回收材料，勢必可以提高產品的綠色程度，但可能會對產品的功能先進性產生一定的影響，進而影響產品的市場競爭力。這時，不僅需要將這些需求之間的關系表達清楚，還需要為綜合解決上述矛盾制定合理而適宜的協調解決機制。具體而言，可以通過選用性能優良的回收材料或改變局部結構來達到協調解決的目的。其次，設計應面向產品生命周期全過程。綠色設計應兼顧產品的生命周期全過程，包括從原材料選擇、采集直至產品報廢、回收處理或處置的全過程。以佳能公司為例，該公司采用生命周期設計方法，通過歸集資料分析產品的組成材料、零部件采購、產品的生產、運輸、使用乃至廢棄階段可能產生的環境影響，將信息反饋到產品設計階段，通過設計提高產品的能源利用率、降低有害物質的使用、減少零部件數量，從而實現產品設計的綠色水平。

（二）綠色并行工程方法

1、并行工程的概念。并行工程是現代產品開發的一種模式和系統方法。由于現代產品在設計理念、方法和組織方面正發生著根本性的變革，所謂的綠色設計就演變成為將產品整個生命周期內為適應變革而提出的所有商業屬性和技術屬性匯集起來的過程，并行工程是實現這一過程的有效途徑。并行工程是以集成、并行的方式設計產品及其相關過程，力求使產品開發人員在設計開始就考慮產品生命周期全過程的所有因素，包括質量、成本、進度計劃和用戶的要求等，最終使產品達到最優化。

2、綠色設計對并行工程的需求。綠色設計與一般設計相比，對并行工程有著更為迫切的需求。這是因為:首先，綠色設計的目標更為復雜。綠色設計要求產品既要具備功能屬性，又要具備環境屬性，因此其設計目標比傳統設計更為復雜。其次，綠色設計涉及的問題更為繁雜。綠色設計要綜合考慮資源消耗、環境污染、產品的綠色度等問題，其涉及問題的繁雜程度比一般設計更高。第三，綠色設計涉及的人員更為多樣。綠色設計要求設計人員既要具備過硬的專業知識，又要具備較強的環境意識，因而比一般設計所需設計人員更多，對設計人員的要求也更高。

3、家電產品綠色并行設計的實現。家電產品要實現綠色并行設計，首先應采用綠色協同工作組這種先進的設計人員組織模式以實現設計人員的集成。由于設計目標的復雜性和涉及問題的多樣性，家電產品綠色設計要求組織含材料分析、產品設計、生產工藝、環境保護等多方面的專業開發小組協同進行工作，并行交叉設計。其次，家電產品綠色并行設計的實現要求進行有關信息與技術的集成。如將家電產品全生命周期內各類信息的獲取、表達、表現和操作工具集成統一的數據信息管理系統；將家電產品開發過程中涉及的各種技術和方法集成知識庫和方法庫等，以便于為綠色并行設計提供所需的分析信息及分析工具。第三，家電產品綠色并行設計的實現還要求實現綠色設計支撐環境和并行工程支撐環境的集成。因為綠色并行設計是基于并行工程的綠色設計，所以需要兩種支撐環境的集成。

（三）綠色模塊化設計方法

1、模塊化設計方法的概念。模塊化設計是綠色設計方法之一，它已經從理論轉變成較為成熟的設計方法。它對于一定范圍內的不同功能，或相同功能條件下的不同性能、不同規格的產品，在進行功能分析的基礎上，劃分并設計出一系列功能模塊，通過模塊的選擇與組合，構成不同的產品，形成產品系列，以滿足市場的不同需求。

2、模塊化設計方法對于綠色設計的意義。模塊化設計方法對于產品的綠色設計具有十分重要的意義。主要表現在以下幾個方面：(1)模塊化設計能夠滿足綠色設計快速開發產品的要求。由于模塊化設計開發的產品是由一個個模塊單元組成的，便于重新組合，所以能夠根據市場需求快速組合成新的產品。(2)模塊化設計更便于滿足綠色設計對產品設計的要求。綠色設計要求產品設計要節能降耗、消除或盡量降低污染，模塊化設計將產品中性能相似、使用壽命相近的部分組合在同一模塊中，便于拆卸回收和維護更換，有利于節能降耗；同時，模塊化設計還可以將產品中對環境或人體有害的物質集中在一個模塊中，在產品報廢時便于拆卸，以減少對環境的污染。(3)模塊化設計有利于簡化產品的結構。傳統的產品設計，一件產品要由大量的零部件組合而成；而在模塊化設計中，產品是由一個個基本模塊組合而成的，模塊是構成產品結構的單元，從而可以減少零部件數量，簡化產品結構。

3、綠色模塊化設計方法在家電產品綠色設計中的應用。綠色模塊化設計方法強調將綠色設計的思想與模塊化設計中的功能分析方法相結合，采用自上而下的設計程序，形成閉合式組合化設計過程。家電產品往往是由若干具有一定功能的部件組成的，設計時應盡可能將各部件設計成相對獨立的功能模塊。如電冰箱的設計，可以將其分為箱體、門體、制冷系統、電氣系統四大模塊進行設計，通過模塊的選擇和組合構成不同的產品，豐富產品的花色品種，以滿足市場變化的需求，同時可以縮短研制周期，加快更新換代。以海爾集團為例，海爾洗衣機事業部共有500多種產品型號，但洗衣機內桶僅有幾種規格，這幾種規格的內桶適用于所有型號的洗衣機。海爾集團通過零部件整合，建立了零部件優選件模塊平臺，從而使得零部件的數量大幅下降，年節約零部件采購及管理成本近億元。

作者：張威單位：江蘇聯合職業技術學院徐州財經分院