綠色設(shè)計理念在產(chǎn)品設(shè)計中應(yīng)用的研究綜述

文/李晗希 嚴(yán)波 孫晉琪(昆明理工大學(xué) 藝術(shù)與傳媒學(xué)院)

現(xiàn)階段人們生活節(jié)奏加快、生活質(zhì)量提高，但與此同時，工業(yè)發(fā)展帶來的環(huán)境污染問題也越來越顯著：大量能源被快速消耗，不可再生資源岌岌可危。伴隨著這些巨大改變，在日常產(chǎn)品中融入綠色設(shè)計理念早已經(jīng)成為人們的共識。綠色產(chǎn)品著重考慮生態(tài)環(huán)境的收益問題[1]，成為社會倡導(dǎo)、大眾追求的一種更加健康積極的精神層次。

一、綠色設(shè)計理念的發(fā)展研究

（一）綠色設(shè)計的內(nèi)涵

綠色設(shè)計也稱作是生態(tài)設(shè)計、環(huán)境設(shè)計。基本思想是：在充分考慮產(chǎn)品質(zhì)量、功能、使用壽命和成本的同時，在每個階段都要將環(huán)境條件和預(yù)防污染的舉措納入設(shè)計之中，使產(chǎn)品從生產(chǎn)使用到結(jié)束壽命的整個過程中對環(huán)境的影響因素降到最低[2]。綠色設(shè)計尋求“自然綠色、經(jīng)濟(jì)綠色、社會綠色、心靈綠色”的交集最大化[3]，被廣泛應(yīng)用在從產(chǎn)品室內(nèi)設(shè)計到景觀環(huán)境設(shè)計等多個與人們生活息息相關(guān)領(lǐng)域中。

學(xué)者研究認(rèn)為“綠色設(shè)計在發(fā)展中的目的在于：在產(chǎn)品的每一個設(shè)計制造階段，要尋找最合理和最優(yōu)化的解決方案，建立高效能動的反饋機(jī)制。[4-5]”基于閉路循環(huán)理念設(shè)計出的綠色產(chǎn)品可以被理解為充分利用資源條件、減少不必要能源消耗、實現(xiàn)循環(huán)再利用的產(chǎn)品。

（二）綠色設(shè)計的發(fā)展階段

1.誕生期

綠色設(shè)計的理念最早出現(xiàn)在20世紀(jì)60年代末期，美國設(shè)計理論家維克多·巴巴納克在出版的《為真實的世界設(shè)計》一書中提道：“設(shè)計的最大作用是一種適當(dāng)?shù)纳鐣兏镞^程中的元素?！彼仓攸c強(qiáng)調(diào)了設(shè)計應(yīng)該認(rèn)真考慮地球上有限資源的合理使用問題[6]，但在當(dāng)時，他的這一套基于合理利用資源保護(hù)地球環(huán)境而提出的設(shè)計理念并不能為大多數(shù)人所理解，受到了極大的爭議。

2.成長期

20世紀(jì)70年代能源危機(jī)的爆發(fā)，使人們意識到化石燃料的蘊藏量并不是無限的，人類需要將目光轉(zhuǎn)移到可再生的清潔能源上來。20世紀(jì)80年代末，工業(yè)設(shè)計在為人類提供生活方式極大改變的同時，加速了資源、能源消耗，給生存環(huán)境帶來嚴(yán)重的危機(jī)，于是名為“綠色設(shè)計”的國際設(shè)計潮流應(yīng)運而生，這種潮流反映出設(shè)計師責(zé)任心及道德感的回歸。

3.快速發(fā)展期

此后，隨著科技、工業(yè)、環(huán)境三位一體的迅猛融合發(fā)展，許多設(shè)計師開始探索更深層次的工業(yè)設(shè)計與生存環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展關(guān)系，力圖通過設(shè)計活動在人、機(jī)、環(huán)境之間建立一種可持續(xù)發(fā)展機(jī)制。由此，綠色設(shè)計得到快速發(fā)展，同時也成了當(dāng)今工業(yè)設(shè)計發(fā)展的主要趨勢之一。

二、綠色設(shè)計理念融合產(chǎn)品設(shè)計的積極影響

綠色設(shè)計理念在產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用十分廣泛，在設(shè)計時不僅需要設(shè)計易于使用、舒適便利的產(chǎn)品，還需要降低生產(chǎn)過程及產(chǎn)品本身對人和自然環(huán)境帶來的危害，使得人、機(jī)、環(huán)境三者既相互制約又相互促進(jìn)的關(guān)系變得更加清晰鮮活[7]。

接下來，針對產(chǎn)品創(chuàng)造過程中的設(shè)計流程、設(shè)計理念、材料選擇、制造過程、后期利用這五個方面中綠色設(shè)計的應(yīng)用進(jìn)行分析和探討。

（一）設(shè)計流程的閉環(huán)化與規(guī)范化

綠色設(shè)計與產(chǎn)品設(shè)計融合要考慮設(shè)計活動所帶來的生態(tài)影響，盡可能降低設(shè)計、生產(chǎn)過程及產(chǎn)品本身對人和自然環(huán)境帶來的危害。學(xué)者研究認(rèn)為，“任何產(chǎn)品都有一個誕生-生長-成熟-衰亡-再生（不同形式的）的生命周期過程，并且可以被當(dāng)作生命體來對待”“設(shè)計出從生產(chǎn)加工制造到使用后回收再利用的整個過程真正綠色環(huán)保的產(chǎn)品”[8]。

依據(jù)學(xué)者們對“全生命周期”理念的闡述，且基于整個產(chǎn)品創(chuàng)造規(guī)范流程，將綠色產(chǎn)品的設(shè)計過程簡要劃分為以下6個方面（如圖1所示）。從這些方面達(dá)到整個設(shè)計體系在框架制定、材料及生產(chǎn)工藝選擇、廢棄物處理等多角度的共生狀態(tài)。

圖1 綠色設(shè)計應(yīng)用流程

（二）設(shè)計理念的多元化與人性化

1.模塊化設(shè)計

模塊化設(shè)計是將一個產(chǎn)品按照結(jié)構(gòu)或功能劃分為獨立的模塊，用戶結(jié)合自己的需求將這些模塊自由選擇、排列重組，產(chǎn)生出多種不同性能的產(chǎn)品。學(xué)者認(rèn)為，“要彰顯出綠色設(shè)計理念，通過多種組合形式使產(chǎn)品得到最大限度的利用，降低資源消耗。[9]”

綜合學(xué)者研究可以看出：模塊化設(shè)計中每一個模塊具有相對獨立性，每一個部分的尺寸、結(jié)構(gòu)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化。使用模塊化設(shè)計便于解決產(chǎn)品零件的兼容性問題，降低生產(chǎn)成本和維修成本，延長產(chǎn)品壽命。

2.減量化設(shè)計

減量化設(shè)計是通過更少的資源投入來達(dá)到既定的目的，是減少環(huán)境污染的最基本的途徑。學(xué)者們研究認(rèn)為“通過簡潔視覺增強(qiáng)用戶記憶,通過有效信息增強(qiáng)企業(yè)品牌傳達(dá)力”“隨著減量化設(shè)計的發(fā)展,應(yīng)實現(xiàn)各個環(huán)節(jié)中資源消耗的減少及能量利用率的提高。[10]”由此可見，減量化設(shè)計要求在滿足功能的前提下，從源頭開始確保材料、程序、內(nèi)容的簡單使用。在產(chǎn)品設(shè)計過程中我們應(yīng)做到“三減”：材料減量化、造型減量化、包裝減量化。

3.功能化設(shè)計

功能化設(shè)計是指在設(shè)計之初對消費者需求進(jìn)行廣泛調(diào)研，以此結(jié)果為依據(jù)設(shè)計的產(chǎn)品通過功能迭代延長壽命。學(xué)者們研究認(rèn)為，“對于兒童產(chǎn)品來說，如果只為兒童某一階段進(jìn)行設(shè)計，很容易造成一段時間后這款產(chǎn)品不能滿足兒童的生理上的需求。[11]”

誠然，人類幼年時期屬于身心逐漸發(fā)展階段，所以在兒童產(chǎn)品設(shè)計時，陪伴觀念十分重要。例如兒童書桌椅設(shè)計需要可升降功能，隨著孩子成長桌椅能一直使用，不僅延長了產(chǎn)品壽命，還增加了一種縱使年輪更替學(xué)習(xí)的伙伴一直陪伴在身邊的產(chǎn)品寓意。

（三）材料選擇的多樣化與低能化

1.清潔材料

設(shè)計所選用的清潔材料，不僅要求在使用過程中不對人體造成傷害，同時也要求在產(chǎn)品報廢后不對自然環(huán)境產(chǎn)生危害。學(xué)者們研究認(rèn)為，“設(shè)計時應(yīng)結(jié)合產(chǎn)品的設(shè)計需求，首選環(huán)境兼容性好的綠色材料”“清潔材料要能夠自行降解，甚至可以在分解后提升土壤肥力。[12]”

綜合學(xué)者們的研究可以看出，清潔材料的運用是實現(xiàn)綠色發(fā)展理念的關(guān)鍵環(huán)節(jié)?？梢詫⒊Ｓ玫那鍧嵅牧蠚w納為以下兩類：一是純天然的、沒有或含有極少有害物質(zhì)的基本無毒無害型材料；二是通過二次處理控制有害物質(zhì)緩慢釋放的低毒、低排放型材料。

2.可回收材料

可回收材料是在回收之后進(jìn)行再生循環(huán)利用的材料，材料的回收再利用是產(chǎn)品循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。例如深受年輕人喜愛的品牌喜茶，將塑料吸管變?yōu)镻LA可降解吸管，PLA是一種新型的可降解材料，源自可再生的植物資源，具有良好的耐熱性、延展性、可塑性，在吸管使用之后通過生物降解，生成水和二氧化碳，不會造成環(huán)境污染。PLA吸管兼顧環(huán)保和用戶體驗，是可回收材料的成功應(yīng)用。

3.可再生材料

可再生材料是經(jīng)人類開發(fā)利用后，可以再次利用、循環(huán)使用、在短時間內(nèi)再生的材料。廢棄的材料經(jīng)過破碎、加工、回爐等工藝后，在一定周期內(nèi)可以自我更新及復(fù)原?！翱稍偕牧媳Ｗo(hù)與研發(fā)的最終目的是服務(wù)于人”“設(shè)計師應(yīng)基于可持續(xù)設(shè)計理念，在了解材料具體特性的基礎(chǔ)之上，增加對可再生材料的創(chuàng)造與研發(fā)”[13]。

（四）制造過程的綠色化與降耗化

綠色的生產(chǎn)制造過程是以節(jié)能減排、降耗減污為目標(biāo)，以技術(shù)和管理為手段，在制備工藝流程中，充分考慮所使用的能源、原料、析出物質(zhì)是否符合清潔環(huán)保的要求，保證工業(yè)生產(chǎn)過程的污染排放最少化。綜合以往學(xué)者們的研究可以看出，在推行綠色生產(chǎn)理念時，應(yīng)該努力克服觀念、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等方面的障礙，真正做到提高清潔能源利用率，對廢物進(jìn)行綜合利用。

（五）使用后期的分類化與可拆卸化

1.可拆卸設(shè)計

產(chǎn)品的可拆卸設(shè)計是綠色設(shè)計理念實現(xiàn)的重要途徑。學(xué)者認(rèn)為：“在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計初期，應(yīng)該充分考慮產(chǎn)品的拆卸難度”“具有良好拆卸性能的產(chǎn)品，才能真正實現(xiàn)高效的回收利用和再生”[14]。在產(chǎn)品維護(hù)時，可以拆卸為多個零件進(jìn)行保養(yǎng)更換，縮短了維護(hù)時間，延長了產(chǎn)品壽命。在廢棄產(chǎn)品處理時，可拆解結(jié)構(gòu)能降低可回收利用和不可回收利用零件的分類難度，利于環(huán)境保護(hù)和資源再生。

2.可回收設(shè)計

產(chǎn)品飛速更新?lián)Q代，報廢品數(shù)量與日俱增，帶來了嚴(yán)重的資源損耗和環(huán)境問題?？苫厥赵O(shè)計是在產(chǎn)品設(shè)計之初充分考慮使用的材料在壽命結(jié)束后的回收問題，使資源得到充分利用。經(jīng)研究，產(chǎn)品回收可以通過以下幾種途徑實現(xiàn)：廢品循環(huán)來產(chǎn)生同類型新產(chǎn)品，實現(xiàn)次級再循環(huán)；對零部件回收，經(jīng)過加工處理后再次利用；對廢棄物加工后生成對環(huán)境危害較小的物質(zhì)進(jìn)行排放[15]。通過以上三種途徑，可以從多角度解決報廢產(chǎn)品帶來的環(huán)境問題。

3.廢棄材料再設(shè)計

廢棄材料的再設(shè)計是一個變廢為寶的過程。研究認(rèn)為，“我們要做到針對不同的場景和地區(qū)，基于已存在的產(chǎn)品進(jìn)行再設(shè)計以便人們使用，從而達(dá)到廢物利用的目的。[16]”如將繁殖過剩的海草通過生物樹脂進(jìn)行加固制作成椅子等，這些廢棄材料經(jīng)過再設(shè)計，制作而成的新產(chǎn)品呈現(xiàn)出精美復(fù)雜的圖案顏色，產(chǎn)生了許多新的功能和用途，這是綠色環(huán)保理念下優(yōu)秀大膽的創(chuàng)新嘗試。

三、綠色設(shè)計理念融合產(chǎn)品設(shè)計時所面臨的挑戰(zhàn)

（一）綠色產(chǎn)品的實際用戶占比低

現(xiàn)階段公眾對待生態(tài)環(huán)境的行為總體上有所改善，但在購買綠色產(chǎn)品方面公眾的踐行程度較低。2020年7月14日，生態(tài)環(huán)境部環(huán)境與經(jīng)濟(jì)政策研究中心發(fā)布的《公民生態(tài)環(huán)境行為調(diào)查報告（2020年）》顯示，與2019年相比，踐行綠色消費行為的人數(shù)占比提高了10%-20%。但是仍有超過九成的公眾雖認(rèn)可綠色消費的重要性，但在實際行為中存在“知行不合一”的情況[17]。根據(jù)調(diào)查研究可以看出，阻礙用戶選購綠色產(chǎn)品的主要原因有“不知道哪些是綠色產(chǎn)品，缺乏相關(guān)產(chǎn)品介紹和推薦信息”“市場管理不到位，產(chǎn)品的質(zhì)量沒有保證”“綠色產(chǎn)品認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)體系不健全”等。

提升公眾的綠色產(chǎn)品使用迭代理念是一場持續(xù)時間長，波及范圍廣的設(shè)計變革。在進(jìn)行綠色產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計時，設(shè)計師應(yīng)著重考慮公眾的消費實踐能力、加強(qiáng)產(chǎn)品的綠色信息輸出傳遞、建立健全統(tǒng)一的綠色產(chǎn)品認(rèn)證體系。

（二）企業(yè)的綠色化轉(zhuǎn)型升級相對緩慢

長期以來，我國的企業(yè)結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出較為粗放的特征，導(dǎo)致資源環(huán)境代價偏高。隨著國內(nèi)外經(jīng)濟(jì)形勢變化，企業(yè)的節(jié)能減排任務(wù)越來越艱巨，工業(yè)綠色轉(zhuǎn)型升級也迫在眉睫。

專家表示，企業(yè)需要完善節(jié)能減排政策，減少生產(chǎn)過程中的能源消耗排放，平衡擴(kuò)大生產(chǎn)與產(chǎn)能過剩的關(guān)系，把產(chǎn)業(yè)的綠色化服務(wù)化作為未來發(fā)展的重要方向。由此可見，只有堅持實施政策引導(dǎo)推動，加大自主創(chuàng)新和技術(shù)改革，完善綠色制造改革評估體系，企業(yè)的綠色化轉(zhuǎn)型升級才能較快迎來下一個春天。

（三）產(chǎn)品“局部”綠色與“全周期”綠色之間存在矛盾

“局部”綠色是指從生產(chǎn)加工到使用該產(chǎn)品時的某一個過程是綠色的，而“全周期”綠色是指產(chǎn)品從生產(chǎn)到完成壽命的整個過程都貫穿綠色理念。

例如隨著大眾低碳出行意識的提升，電動汽車走進(jìn)千家萬戶，對于電動汽車是否綠色環(huán)保的論述，許多專家都有不同的看法。有的專家認(rèn)為，電動汽車由燃油轉(zhuǎn)化為動能，能量轉(zhuǎn)化率高、損耗低，從這個角度看是綠色的。但還有專家認(rèn)為，電動汽車的電能依靠煤炭發(fā)電，所以從這個角度說不環(huán)保，而且目前還沒有一個環(huán)保的方式處理廢棄電池。綜上，如果僅僅從能源使用的“局部”方面來看，電動汽車確實環(huán)保了許多，但是若要考慮其“全周期”的循環(huán)使用問題，電動汽車還是存在例如電池回收、電能來源等不環(huán)保的方面。

通過大量的設(shè)計實踐可以看出，做到“局部”綠色易，而做到“全周期”綠色難。因此，實現(xiàn)“全周期”的綠色設(shè)計是未來產(chǎn)品與綠色發(fā)展理念相融合的重中之重，是設(shè)計師需要考慮的關(guān)鍵因素。

四、綠色設(shè)計理念融入產(chǎn)品設(shè)計的前景展望

（一）全方位多角度的綜合化設(shè)計

綜合目前的學(xué)者研究以及應(yīng)用案例可以看出，綠色環(huán)保理念與產(chǎn)品的結(jié)合還處于初級階段，設(shè)計師在零件回收、廢棄物再利用等方面沒有做過多地考慮。在未來的產(chǎn)品設(shè)計中，需要切實做到綜合考慮每一個產(chǎn)品細(xì)節(jié)對環(huán)境帶來的影響，充分考慮產(chǎn)品的設(shè)計流程對整個生態(tài)系統(tǒng)帶來的影響，做到綜合化設(shè)計，使產(chǎn)品的全生命周期都實現(xiàn)綠色發(fā)展。

（二）用戶、企業(yè)、生態(tài)“三位一體”的社會化設(shè)計

如今，大多數(shù)用戶都意識到環(huán)保的重要性，企業(yè)的制造也要迎合大眾目光，在實際生產(chǎn)過程中，不能為了當(dāng)下的利潤而肆意消耗資源環(huán)境，要真正做到生態(tài)環(huán)境與企業(yè)發(fā)展相輔相成、共同進(jìn)步。

（三）多通道、多模式的全球化設(shè)計

隨著全球經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，世界各國對生態(tài)環(huán)境保護(hù)的意識都有普遍提高，綠色設(shè)計理念一直以來也受到了各國的廣泛關(guān)注，世界各地的設(shè)計師都在積極拓寬綠色清潔產(chǎn)品領(lǐng)域的設(shè)計通道。無論是法國推出的《國家環(huán)境法》，還是中國確定的環(huán)境標(biāo)志等，均已表明“綠色設(shè)計”得到了世界各國的認(rèn)可。由此可見，綠色設(shè)計理念的全球化應(yīng)用也是未來世界各國產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域研究發(fā)展的大趨勢。

五、研究建議

綠色設(shè)計理念的運用是我國社會主義經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展的重要舉措，是建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會的有效措施。綜上所述，綠色設(shè)計與產(chǎn)品設(shè)計的結(jié)合是以可循環(huán)再生、節(jié)約資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境為基本宗旨，運用模塊化設(shè)計、減量化設(shè)計、可回收設(shè)計等手段，結(jié)合設(shè)計師的靈感及對生態(tài)環(huán)境的思考，完成綠色產(chǎn)品的設(shè)計與再設(shè)計。未來，關(guān)于綠色設(shè)計與產(chǎn)品設(shè)計結(jié)合的研究應(yīng)該聚焦于更加現(xiàn)代的綠色產(chǎn)品形式、更加先進(jìn)環(huán)保的制造方法、更加完善的綠色制造體系，真正讓綠色產(chǎn)品改變?nèi)藗兊纳a(chǎn)生活方式，推動人們的生活向著更加健康、生態(tài)、和諧的方向邁進(jìn)。