浅谈绿色材料与产品设计

浅谈绿色材料与产品设计

摘要：二十一世纪以来，随着环境问题的不断涌现，绿色设计成为现代人关心和研究的热点。在欧美一些西方发达国家对绿色产品的重视已经超过了其在贸易中对价格的追求，而我国对于环境保护和可持续发展的问题也同样重视。因此，文章从对绿色材料的概念和理解出发，通过一些绿色材料在产品设计中的应用实例进行分析，并对其与产品设计的关系进行简单的探讨。

关键词：绿色材料；产品设计；环境保护

材料是社会发展和国民经济的先导和物质基础，是人类发展史的里程碑。材料的使用、发现和发明，使得人类在与自然界的斗争中，走出了混沌蒙昧的落后时代，发展到科学技术高度发达的今天。可以说，我们人类文明的发展，一直都伴随着材料的大量消耗、使用。

然而，人们在生产过程中总是过多地追求材料的使用性能和成本，而对材料的生产所需消耗的资源和能源却没有节制，从而给环境带来的压力越来越大，导致对环境造成的污染越来越严重。随着二十一世纪的到来，人类文明进程的不断发展和“可持续发展战略”的提出，使得“绿色材料”的概念应运而生，而绿色材料在产品设计中的运用也成为了新时代设计所应关注的焦点。

一、绿色材料概述

绿色材料又称为生态环境材料、环境友好材料等。是指从原材料获取、生产、加工、使用、再生和废弃等寿命周期全程中，具有较低的环境负荷和较高可循环再生率和良好使用性能的材料。绿色材料包含一个很广的范围，其包含的范围也不限定在某一特殊的材料种类中。根据绿色材料的特性，可以将其大致分为生物

降解材料（如淀粉基热塑性塑料）、循环材料（如可再生塑料）、净化材料锕（如各类废水的过滤净化材料）、绿色能源（如太阳能、风能等）和绿色建材（如远红外陶瓷内墙板）等（如图）。

生物降解材料可再生材料

绿色能源绿色建材绿色材料实质上是赋予传统结构材料、功能材料以特别优异的环境协调性的材料，以及直接具有净化和修复环境功能的材料。它是由材料工作者在环境意识指导下，或开发新型材料，或改进、改造传统材料而获得的。因此，绿色环保材料的选择也需要遵循以下几个原则：

(1)技术原则——根据产品的功能，性能以及工作环境等方面的要求进行选择。

(2)材料的环保协调性原则——材料在其生命周期内节省能源，节省资源，保护环境；在材料上提高材料的利用率，减小材料浪费，尽量选择可再生材料，使材料的回收利用与投入比率趋于最小；材料生命周期能量利用率最高原则，即输出与输入能量比值最小，在材料生命周期全过程中产出的环境污染最小，对人体健康损害最小。

(3)材料的经济性原则：不仅优先考虑价格而且要综合考虑材料对全程制造、运行使用、产品维修以及报废后的回收处理成本的影响，达到最佳的经济效果。

二、绿色材料（天然可再生绿色环保材料）在产品设计中的应用

绿色材料是以绿色设计为理念的产品设计的基础，所以其在产品设计中很多方面都有所应用，并且其应用领域也在不断扩大。

绿色材料即可再生绿色环保材料，被称作是“从农林业产出而不作为食品用途的产品”。随着科技的发展，这一类材料的种类也越来越多。可再生材料价廉物美，如果采用高技术进行收割和处理，更能提高其利用率，同时也能增加种植者的收入。可再生材料对降低二氧化碳排放量和能源消耗发挥着积极的作用，在农作物的生长周期中，它可以凝聚从空气中分离出的以二氧化碳形式出现的碳，从而减少温室效应。

以宝马公司为例，从20世纪90年代初起，其就开始了对植物纤维的研究。在汽车工业中这些植物纤维不是以原始形态使用，而是和其他成分混合成复合材料，以达到符合使用需要的材

料特性。与人工合成纤维相

比，天然纤维的机械性能更加

轻质而稳定，并且在使用时还

能减轻环境污染。在宝马7系

列中就包含了24kg的可再生

利用材料，其中13kg是天然纤维材料，亚麻和剑麻用于车门内衬材料，棉纤维混合在隔音材料中，木纤维在内饰中使用。天然可再生材料还可以循环利用，在汽车报废之后，回收的废料还可以制成新材料再次使用。

澳大利亚包装公司VISY集团在为悉尼奥运会提供的官方包装中使用了可回收生物降解的包装材料。他们使用包括甘蔗制成的盘子，谷浆合成树脂制成的餐

具、吸管、杯盖，以及隔热纸板制成的咖

啡杯，这些一次性使用的餐具在使用后可

以自行降解，对环境不造成任何污染。左

图为由设计师菲利普.斯塔克设计的

“SABA”电视机外壳同样是采用了可回收

的天然材料加工而成，与传统电视机外壳相比，这种材料在废弃后还可回收利用，减

少了“电子垃圾”的形成，真正做到了绿色

环保。而索尼爱立信公司的产品J105i也采

用了可再生塑料制造，在兼备优美的机身线

条和优良的功能外，也减少有害物质对人体

的影响，也使得手机外壳材料也可以重复回收利用，是索爱在手机行业中对绿色设计的一次很好的尝试。

越来越多的设计师也开始采用天然绿色环保

的植物材料进行创意产品的设计。“由竹而生休闲

座椅”就是采用天然竹材作为材料设计的家具。在

保持竹子的自然生长状态下，制作出与自然生长的

竹子融为一体的竹编休闲座椅，围绕在竹子的四

周。该设计也表现了人与大自然的和谐统一，希望将人类的生活环境可以更加紧密的与大自然融合。设计中体现自然的原生态设计

理念，使人们在休闲中体会到自然之美。

三、绿色能源环保材料的运用

人们在追求生活质量的同时也在毁坏自己的生活环境，大量砍伐森林、大量开采石油都给大自然带来沉重的负担，自然资源不断遭到破坏，因此在进行设计的同时应该考虑尽量减少资源的浪费。

绿色能源是指实现新能源的转化和利用发展新能源技术所要用到的关键材料，它是发展新能源的核心和基础，而在进行产品设计的过程中也应尽量的去考虑新能源的应用。如今也已经有越来越多的设计采用太阳能作为能源进行产品的开发设计，因为太阳能对于我们来说是一个取之不尽用之不竭的能源。一名四川美术学院的毕业生做了如下的毕业设计：

在其设计的概念太阳能蓄电毯中，使用时可以将其在一定程度上任意弯曲、折叠，该蓄电毯可以安装在汽车的顶部，帆船、赛艇、摩托艇的船舱表面以及帐篷表面，白天可以充分吸收太阳能并将其储存转化为电能，从而可以利用太阳能