绿色设计与绿色化学设计

作者:叶向群 女 37岁 硕士0

得到中 英政府间国际合作项目 计算机辅助的化工过程绿色设计 (SHA /992/307)的支持0

绿色设计与绿色化学设计

叶向群

(浙江大学材料与化工学院

杭州310027)

摘要根据绿色设计的基本定义 特点 过程与原则 将绿色设计与传统设计进行比较 阐述绿色化学设计的主要内容0

关键词

绿色设计绿色化学设计

Green design and green chemical design Ye Xianggzn .College of MeteLials Science and Chemical EngineeLing

Zhejiang UniueLsity Hangzhoz 310027

Abstract :The basic definition characteristics process and principle of green design were put forward and the green design compared with traditional design was analysied and the main content of green chemical design was ex-pounded .

Keywords :Green design

Green chemical design

绿色设计(Green D esign 简称G D )是在遍及全球的 绿色浪潮 冲击下诞生的现代设计方法 目前正处于发展时期020世纪70年代以来 工业污染所导致的环境恶化已达到了前所未有的程度 进入90年代 旨在保护环境的 绿色 行动在世界各国纷纷兴起0 绿色设计 绿色产品 绿色制造 清洁化生产 等新概念 新理论 新方法不断涌现 其中绿色设计是 清洁化生产 出绿色产品的设计手段 因此 研究绿色设计的理念与方法对指导企业进行产品的绿色设计具有十分重要的意义[1]0l

绿色设计的内涵

绿色设计是获得绿色产品的基础 并已成为当前设计领域的研究热点之一0研究表明 设计阶段决定了产品制造成本的70%~80% 而设计本身的成本仅占产品总成本的10% 因此 只有从设计阶段将产品的 绿色程度 作为设计目标 才能取得理想的设计结果01.1

绿色设计的定义

绿色设计和绿色产品的概念最早出现在70年

代 经过20多年的发展 对绿色设计已有了较为科学的定义 具体为:绿色设计是以环境资源为核心概念的设计过程 即在产品的整个生命周期内 优先考虑产品的环境属性如可拆卸性 可回收性等 并将其作为产品更新换代的设计目标 在满足环境目标的同时保证产品的理化目标;绿色设计综合了面向对

象设计 并进行工程 寿命周期设计等 包含了产品从概念形成到生产制造 乃至废物的回收 再用及处理的各个阶段 即涉及到产品的整个生命周期0绿色设计具体如图1所示

月

系统化设计程序9其中包括2环境规章评价9环境污染鉴别9环境问题的提出9减少污染9满足用户要求的潜代方案9替代方案的技术与商业评估等

三个设计目标包括2(1 提高产品的资源~能源利用率;(2 降低产品生命周期成本;(产品无污染或环境污染最小化

三个主要阶段2(1 跟踪材料流9确定材料输入与输出之间的平衡;(2 对特殊产品或产品种类分配环境费用并确定产品价值时考虑此项费用;(

对设计过程进行系统性研究9而不是只注重产品本身

z绿色设计与传统设计的比较

绿色设计与传统设计在设计依据~设计人员~设计工艺和技术~设计目的等方面均存在很大不同9见表1

表1绿色设计与传统设计的比较

比较因素传统设计绿色设计

设计依据依据用户对产品提出的功能~性能~质量及成本要求

进行设计

依据环境效益和生态环境指标与产品功能~性能~质

量及成本要求进行设计

设计人员设计人员较少考虑到有效的资源再生利用及对生态

环境的影响

设计人员必须在产品构思及设计阶段考虑降低能

耗~资源重复利用和生态环境的保护

设计技术或工艺在制造和使用过程很少考虑产品的回收9仅考虑有

限的贵重材料的回收

在产品制造和使用过程中可拆卸~易回收~不产生毒

副作用及保证产生最少的废弃物

设计目的以需求为主要设计目的为需求和环境而设计9满足可持续发展的要求产品普通产品绿色产品或绿色标志产品

3绿色设计原则

一般来讲9绿色设计须遵循以下原则[2]2

(1 资源最佳利用原则一是选用资源时须考虑其再生能力和跨时段配置问题9尽可能使用可再生能源;二是在设计时尽可能保证所选用的资源在产品的整个生命周期中得到最大限度的利用

(2 能源消耗最少原则一是尽可能选用太阳能~风能等清洁能源或废物处置过程的二次能源;二是力求产品整个生命周期循环中能源消耗最少9能源浪费最小

(零污染原则绿色设计须彻底抛弃传统的先污染9后处理的末端治理环境的设计方式9实施预防为主9治理为辅的清洁生产等环保策略9在设计时充分考虑如何消除污染源9从根本上防止污染

(4 无害原则绿色设计须确保产品在生命周期内对生产者和使用者具有良好的保护功能9在设计时不仅要从产品的质量和可靠性等方面考虑如何确保生产者及使用者的安全9而且要使产品符合人机工程学和美学等有关原理9以免对人们的身心健康造成危害9力求损害为零

(5 技术先进原则为使设计体现绿色的特定效果9就必须要求采用最先进的技术9同时还要求设计者具有创造性9使生产者能取得最佳的生态经济效益(eco efficiency 4绿色化学设计的主要内容

绿色化学设计的主要内容包括2化学反应~原料~催化剂~溶剂和产品的绿色化9如图2[ ]

所示

叶向群绿色设计与绿色化学设计