第八章绿色设计第八章绿色设计1、掌握绿色设计的基本概念；2、了解传统设计与绿色设计的关系；3、了解绿色设计的内容与方法。§8.1绿色设计概述水污染废气臭氧层破坏环境交换全球的永续观点－漏斗理论绿色科技绿色设计1）绿色产品评价体系、方法的研究；2）绿色设计模型的建立；3）绿色设计资料的收集整理与数据库建立；4）绿色设计方法的系统研究及知识库的建立。绿色设计的中心思想﹕绿色生命周期设计广义——产品生命周期(ProductLifeCycle)1、生产阶段：包括了产品原料的选择、产品功能与外观的决定、生产技术的选择、组装与拆解的方式。2、运输阶段：包括了包装材料的选择、产品包装的样式、运输方法与工具的决定。3、使用阶段：此阶段为消费者的使用，设计者应考虑到产品使用中能源的消耗与其寿命、安全性、耐久性。4、再生阶段：包括产品的回收与再利用、回收后产品的拆解、无法再利用的材料的处理。环境保护最大限度地利用资源最大限度地节约资源一、面向环境的设计1）绿色设计中的材料选择2）绿色材料的研制3）节省资源设计和节能设计4）产品的可拆卸性设计5）产品的可回收性设计明确拆卸对象对有毒或者轻微毒性的零件或再生过程中会产生严重环境问题的零件应该拆卸，以便于单独处理，如焚化或填埋；对于由贵重材料制成的零部件应能够拆卸，实现零部件重用或贵重材料的再生；对于制造成本高、寿命长的零部件，应尽可能易于拆卸，以便直接重用或再制造后重用。尽量减少拆卸工作量尽量使用标准件和通用件，减少拆卸工具数量和种类，增加自动化拆卸的比例；尽量减少零部件数量。把由多个零件完成的功能集中到一个零件或部件上，从而缩短拆卸时间。尤其对于工程塑料类材料，因为它具有易于制成复杂零件的特点，所以特别适于零件功能集成。尽量减少材料种类；Whirlpool公司一家德国协作公司将包装材料的种类由20种减少到4种，使废物处理成本下降了50%尽量使用兼容性好的材料组合；如线路板是由环氧树脂、玻璃纤维以及多种金属构成的，由于金属和塑料之间的相容性较差，目前线路板的回收问题还一直困扰着企业界。常用热塑性材料相容性见表。在结构上尽量简化设计，减小拆卸难度尽量减少联接件的数量；一般来说，联接件越少则意味着拆卸工作也越少。尽量减少联接件的类型；减少联接件类型，有助于减少拆卸工具的数量，减少拆卸工艺的设计。尽量使用易于拆卸或者易于破坏的联接方式。设计时应确保产品具有良好的可达性，给拆卸、分离等操作留有合适的操作空间，例如在零件表面应该给拆卸操作留有可抓持的空间特征，以便零部件处于自由状态时，可以轻松的抓取。易于拆卸设计合理的拆卸基准；设置合理的排放口位置，有些产品在废弃淘汰后，往往含有部分废液，如汽车中的汽油或柴油、润滑油，机床中的润滑油等；刚性零件准则，产品设计时，尽量采用刚性零件，因为非刚性零件的拆卸过程比较麻烦封装有毒、有害材料，最好将有毒、有害材料制成的零部件用一个密封的单元体封装起来，便于单独处理。尽量使用简单的拆卸路线；简单的拆卸运动，有助于实现拆卸过程的自动化。易于分离一次表面准则，即组成产品的零件，其表面最好是一次加工而成，尽量避免在其表面上再进行诸如电镀、涂覆、油漆等二次加工。因为二次加工后的附加材料往往很难分离，它们残留在零件表面则形成材料回收时的杂质，影响材料的回收质量设置合理的分类识别标志，以便分类回收模压标志•条形识别标志•颜色识别标志尽量减少镶嵌物，通常，当零部件中镶嵌了其它种类的材料会大大增加产品回收难度。产品结构的可预估性准则，产品在使用过程中，由于存在污染、腐蚀、磨损等，且在一定的时间内需要进行维护，这些因素均会使产品的结构产生不确定性，即产品的最终状态与原始状态之间发生了较大的改变。为了在产品废弃淘汰时，其结构的不确定性减少，设计时应该遵循以下准则：避免将易老化或易腐蚀的材料与需要拆卸、回收的零件组合要拆卸的零部件应防止外来污染或腐蚀再制造工程再制造工程的定义再制造的过程清洗§8.2.2绿色设计方法§8.2.3绿色设计的关键技术§8.2.4绿色设计工具及绿色设计的原则绿色设计工具介绍在制造业中，绿色化概念主要体现在材料的设计、生产和加工、使用和回收上。一个重要环节是材料的设计、生产及加工，它是制造业中对环境污染最严重的环节，必须实现清洁化生产，当然这还仅仅是狭义的绿色化概念。广义的绿色化概念，应遵循清洁化原则和资源的最大化节约即可持续发展的原则。材料回收利用示意图产品设计原则§8.3绿色设计实例1992～1997年的空调产量室外机组部件分解图室内机组部件分解图空调的绿色设计主要集中空调的绿色设计具体措施