第四章材料与环境.pptx

第四章 材料与环境 4.1 环境意识 环境意识作为一种现代意识，已引起了人们的普遍关注和国际社会的重视。20世纪下半叶是人类历史发展的黄金时代，随着科技和经济的高速发展，工业化大生产与高科技结合产生空前巨大的社会和经济效益，使人们在饱尝工业文明带来的甜头后，也不得不吞下生态环境遭到破坏这颗自己种植的苦果。 从1970年至1995年的25年间，人类消耗了地球自然资源的1／3。现实要求人类从节约资源和能源、保护环境和社会可持续发展的角度出发，重新评价以往研究、开发、生产和使用材料的活动；改变单纯追求高性能、高附加值的材料而忽视生存环境恶化的做法；探索发展既有良好性能或功能，又对资源和能源消耗较低，并且与环境协调较好的材料及制品。 图4-1为材料的“生命周期’’示意图。第四章 材料与环境 4.1 环境意识第四章 材料与环境 4.2 绿色设计 绿色设计的基本思想就是维护地球绿色生态环境的设计，就是在设计阶段将环境因素和预防污染的措施纳入产品设计之中，将环境性能作为产品的设计目标和出发点，力求产品对环境的影响最小。如图4—2所示。第四章 材料与环境 4.2 绿色设计基本特征 绿色设计是指在产品整个生命周期内以产品环境属性为主要设计目标，着重考虑产品的可拆卸性、可回收性、可维护性、可重复利用性等功能目标，并在满足环境目标要求的同时，保证产品应有的基本功能、使用寿命和经济性等，突出了“生态意识”和“以环境保护为本位“的设计观念。 1、环境协调性 2、价值创造性 3、功能全程性第四章 材料与环境 4.2 绿色设计基本原则——6R原则 1．研究(Research) 重视研究产品的环境对策，着眼于人与自然的生态平衡关系，从设计伦理学和人类社会的长远利益出发，以满足人类社会的可持续发展为最终目标，详尽考察研究新产品生命周期全过程对自然环境和人的影响，即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。 2．保护 (Reserve) 最大限度地保护环境避免污染，尽可能减缓由于人类的消费而给环境增加的生态负荷，减少原材料和自然资源的使用，减轻各种技术、工艺对环境的污染。 3．减量化(Reduce) 这一原则的目标是减少物质浪费与环境破坏，包括：产品设计中的减小体量，精减结构；生产中的减少消耗；流通中的降低成本与消费中的减少污染。第四章 材料与环境 4.2 绿色设计基本原则——6R原则 4. 回收 (Recycling) 内容有：一通过立法形成全社会对资源回收与再利用的普遍共识；二通过材料供应商与产品销售商的联手建立材料回收的运行机制；三通过产品结构设计的改革，使产品部件与材料的回收运作成为可能。 5．重复使用(Reuse) 两个层次为：一是将废弃产品的可用零部件用于合适结构中，继续发挥其作用；二是更换零部件，使原产品重新返回使用过程。产品重复使用的频率越高，越是降低了废弃物产生的速率。 6．再生 (Regeneration) 内容有： 一通过回收材料并进行资源再生产的新颖设计，使得资源再利用的产品得以进入市场；二是通过宣传与产品开发的成功，使再生产品的消费为消费者接受与欢迎。第四章 材料与环境 4.2 绿色设计绿色观念 产品设计的绿色观念由四个层次组成(图4-3)。 第一层为目标层，以设计出绿色产品为绿色设计的总目标； 第二层为绿色设计的内容层，包括绿色产品的结构设计、环境性 能设计、绿色设计的材料选择和资源性能的设计； 第三层为绿色设计的主要阶段层，即实现绿色设计内容所考虑的主要过程，包括产品生产过程、使用过程和回收处理过程等产品生命周期各阶段；第四层为设计因素层，即绿色设计过程应考虑的主要因素，包括时间、成本、材料、能量和环境影响等。第四章 材料与环境 4.2 绿色设计绿色观念 在产品的设计中，应采取“从开始就要想到终结”的绿色设计观念，即设计时就让产品在整个生命周期内不产生环境污染的策略，而不是产品生产污染后再采取措施补救的策略。第四章 材料与环境 4.2 绿色设计绿色观念 针对产品绿色设计的观念，设计师应考虑以下几方面： ①安全性：设计不能危及使用者的人身安全及正常的生态秩序，产 品的使用要充分考虑到对人的安全性和对环境的无污染 性。因此要慎重选材，放弃或减少使用任何带有毒副作 用的设计材料、粘接剂、印刷油墨以及其他的配件等。 ②节能性：世界上各类资源日趋贫乏，人类的任何一种行为都应考 虑到节约能源与资源，未来的设计应以减少用料或使用 可再生的材料为基础，加强材料、能源以及其他资源的 使用效率，提高产品效能，延长产品的生命周期，降低 产品的淘汰更换率。尽量采用节能新技术和省料新工艺， 减少不必要的造型装饰。第四章 材料与环境 4.2 绿色设计绿色观念 ③生态性：应考虑到设