材料与环境ppt课件

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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。
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
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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。
圾的产生，提倡易拆卸的结构，标明部件中所使用的材料名称，明确标 示回收标志，使消费者能明确了解回收的材料类别，进行垃圾分类，以 便回收再利用，以利于资源的再循环利用。 5、选用废弃后能自然分解并为自然界吸收的材料。 6、减少不必要的表面装饰，尽量选用表面不加任何涂饰、镀覆、贴覆的原 材料，便于回收处理和再利用的目的。
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。
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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
4.1 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。
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第四章 材料与环境
4.1 环境意识
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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。
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第四章 材料与环境
4.2 绿色设计 基本特征
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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。
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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：
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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)
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。
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第四章 材料与环境
4.3 绿色材料 主要内涵
绿色材料(又称环境协调材料、生态环境材料、环境材料)是指具有良好使
用性能，对资源和能源消耗少，对生态环境污染小，可再生利用率或可降解循 环利用率高，在材料的制备、使用、废弃及到再生循环利用的整个过程中，都 与环境协调共存的材料。
三个明显特征：
①先进性：发挥材料的优异性能，为人类开拓更广阔的活动范围和环境； ②环境协调性：减轻地球环境的负担，提高资源利用率，对枯竭性资源的完
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此款灯具的设计充分
体现 了产品绿色设计
的理念，其灯座采用 回收的饮料罐，灯罩 采用PVC或PP的再生 塑料。
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4.2 绿色设计 发展方向
1、绿色产品的设计 2、绿色包装的设计 3、绿色能源的开发
产品的简约设计 产品的可拆卸设计
无包装设计 再利用包装
4、创造有生命力的材料
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。
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利用废旧塑料为 原料制作的椅子
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图4-7为荷兰设计师托德·布恩吉 (TordBoonii)设计的玻璃水具，设 计者根据设计目的对玻璃废酒瓶 进行新的利用，用薄壁的瓶子做 水杯， 用厚壁的瓶子做水瓶。
设计中将废长颈瓶进行清洗并去 除标签， 用金刚石刃的台锯切去 瓶颈，在切割后用砂轮对粗糙的
3、净化材料 ①陶瓷过滤器：②吸附材料：③有害气体转换技术：④废水净化材料。
4、绿色建筑材料 ①基本型：②用废弃物型的建材：③节能型建材：④健康型材料： ⑤抗菌材料：
5、绿色能源材料 指洁净的能源，如太阳能、风能、水能以及废热和垃圾发电能源。
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第四章 材料与环境
4.4 材料选择对环境保护的考虑
、 瓶口进行倒角 抛光等修整，
然后再将壶身加工成磨砂面。
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图4-8为采用铝材制作的座椅， 表面不经任何处理，极易回炉 再利用。同时，材料本身的质 地也给人粗犷、自然、质朴的 特殊美感。
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第四章 材料与环境
4.5 影响材料选择的环境因素
(1)冲击与振动 (2)温度与湿度 (3)人为破坏 (4)火灾危 (5)生物危害 (6)污损 (7)气候影响 (8)噪声
1、选用适合产品使用方式的材料，对各种材料的种类、使用量和使用条件 等都加以严格的限制。提高产品效能，延长产品生命周期，减低产品的 淘汰率。
2、减少使用材料对环境的破坏和污染，避免使用有毒、有害成分的原料。 3、材料使用单纯化、少量化，尽量避免多种不同材料的混合使用，限制产
品中所使用材料种类。 4、尽量选用可回收再生或重复使用的材料，避免抛弃式的设计， 减少垃
全循环利用，使人类的活动范围同外部环境尽可能协调； ③舒适性：使人们乐于接受和使用，使活动范围中的人类生活环境更加繁荣、
舒适。
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第四章 材料与环境
4.3 绿色材料 典型的绿色材料
1、生物降解材料 一类是淀粉基热塑性塑料制品，另一类是脂肪族聚酯塑料制品。
2、循环与再生材料 例如，各种废旧塑料、农用薄膜的再生利用，铝罐、铁罐、塑料瓶、 玻璃瓶等旧包装材料的回收利用，冶金炉渣的综合利用，废旧电池 材料、工业垃圾中金属的回收利用等，正在进行工业化规模的实施。
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第四章 材料与环境
4.2 绿色设计 绿色观念
③生态性：应考虑到设计对环境保护所起到的重要意义， 努力避免因设计不当和选材的失误而造成的环 境污染与公害。对此，人们应提倡使用无害于 环境的材料和在自然环境下易降解、易于回收 的材料。
④社会性：设计是日寸代文化的一种表征，任何设计都应 考虑到对社会模式、文化价值观、伦理道德及 精神领域等诸方面的影响。积极适应消费者的 环保心理，树立绿色消费意识，建立绿色灯罩 采用PVC或PP的再生塑料。