工業設計中的可持續性設計研究

葉德輝

（桂林電子科技大學 藝術與設計學院，桂林 541004）

0 引言

進入21世紀以來，產品設計正面臨很多問題，尤其是經濟的無序發展，刺激過度消費，帶來極大的浪費。其實早在1981年世界自然保護聯盟就推出了第一部具有國際影響力的文件—《我們共同的未來》，對可持續發展給予了闡述，本書指出：從嚴格意義上來講，沒有任何自然事物是無休止的，持續地增長，這一綱領性的文件給可持續明確定義為“改進人類的生活質量，同時不要超過支持發展的生態系統的承受能力。”這就給工業設計下了一道緊箍咒，這道緊箍咒，既是限制，也指明了發展方向，它要求在設計中，不僅要針對消費者的需求，設計出具有創新性的產品；而且要考慮對環境的影響，利用設計來引導消費者，設計出綠色環保、低碳節能的產品。

1 關于可持續性設計

可持續性設計是以生態學為指導原則，將設計行為納入“人-機-環境-社會”系統，在滿足消費需求的前提下，爭取適度利潤和發展水平的同時，注重自然生態平衡，減少環境污染，保護和節約自然資源，維護人類社會長遠利益及其長久發展，將環境保護視為設計生存和發展的必然條件的設計理念[1]，產品設計中的可持續性設計理念強調的是可持續性概念，在工業設計系統中，盡管要注重人、機和社會因素，但是更應該強調環境因素，在不破壞環境的前提下，盡可能系統性的延續產品壽命，從而真正提高整個產品系統的效率，凸顯產品的真正價值。

2 可持續性設計的基礎是系統設計

可持續設計并非針對某一個產品或產品的某個環節，而是針對整個系統，這是因為人對產品的選擇已從純功能品質轉向了綜合效能品質，人們不再滿足于某一功能的實現，而是需要得到物質和精神上的滿足。產品系統又分為縱向和橫向系統，從這兩個方面來看，都牽涉到許多相關因素，這些因素相互連貫，相互支撐，形成了立體的產品設計系統，這個系統正是可持續性設計的基礎。

2.1 縱向產品系統的可持續性設計

在產品設計系統中，產品的特有屬性決定著具有自己的縱向歷史沿革。從具有創新性的第一代產品開始，就必須要考慮產品的更新換代，在后續的產品商業開發中，如何節省材料，降低生產制造成本等，通過外觀設計、技術研發，結構設計和其他手段，降低對環境的影響。以空調產品為例，最初發明的空調是以氟利昂為主要的制冷劑的，而且耗電量大，對環境影響較大，在更新換代縱向發展過程中，就需要考慮如何通過技術手段和設計手段，降低對環境的影響，所以在二代和三代空調中就出現了無氟空調和變頻空調。可見，可持續性設計一直引導著產品縱向系統設計，讓整個產品設計有著明確的方向，不至于偏離軌道。

2.2 橫向產品系統的可持續性設計

在橫向產品設計系統中，產品構成中具有自成一體的眾多橫向聯系因素，如功能、結構、色彩、線性、材質、人機關系、社會人文等要素，這些要素相互作用，整體性表現[2]。只是解決其中某一個要素是無法達到可持續性設計的要求的，所以必須將這些要素結合起來，系統性的按照可持續性設計的要求展開設計，才能達到設計目標。比如電動汽車，不僅僅要考慮使用電能可以減少能源的消耗，減少尾氣排放，同時也要考慮生產電動汽車過程中對環境的污染，生產成本的高低，同時還要考慮電池的回收處理，這些系統因素相互關聯，不能抓住一點，其他不管，要綜合衡量，設計出適合于現有技術條件，同時符合可持續性設計要求的產品來。

3 可持續性設計的核心是綠色設計

綠色設計是2l世紀的一種全新設計理念，將環保意識納入產品設計過程中，主要針對傳統設計在資源消耗、生態破壞方面的問題，尋求人與自然的和諧，是實現可持續發展的有效途徑之一[3]。這要求在產品設計的開發過程之中，對生產技術選擇、材料運用、廢物回收等全過程都必須注意對環境的影響，要有利于生態的改善和環境的保護。

圖1 可組合辦公桌

圖2 竹制音箱

綠色設計的內涵在于4R。4R是由英文的Recovery(回收 )、Recycle (再循環 )、Reuse(再利用)和Reduce (減量)四個詞的第一個字母組合而來。由這四個詞的詞意結合起來的綠色設計，充分考慮產品原材料的特性和產品各部分零件容易拆卸,使產品廢棄時能將其材料或未損壞的零部件進行回收、再循環或再利用，如圖1所示的可組合辦公桌，利用回收后的聚丙烯材料制成，可以任意組合，增加了使用的樂趣，同時也滿足了人們不同的使用需求。“減量”的含意是：在設計開發之初,盡量減少資源的使用量，將生產產品所需材料降到最低限度。在造型設計時要盡量做到簡潔、明快、適度，細部設計要質樸而不乏精致，體現出高雅的設計品味。如圖2所示的竹制音箱，既采用了竹子這樣的天然材料，同時整體顯得清新簡潔，簡化了造型，節省了材料，同時又充分發揮了自然材料的特點，通過培養，竹子不斷的生長，音質越來越好，體現了環保理念和創新設計的統一。在包裝設計上要避免過分奢華和超過產品自身價值。以合理滿足產品的保護、運輸及消費者審美需求為宜。把綠色設計的4R內涵作為產品生產策略，將為企業創造一個“量少、質精和避免對環境造成污染”的綠色設計的文化。

4 可持續性設計的時間跨度是整個產品生命周期

可持續設計貫穿于整個產品生命周期中，所謂產品生命周期，是指產品從進入市場開始，直到最終退出市場為止所經歷的市場生命循環過程。

4.1 延長生命周期，降低產品系統成本

典型的產品生命周期一般可分為四個階段，即介紹期（或引入期）、成長期、成熟期和衰退期。可持續設計可以通過各種手段，延長這幾個階段（尤其是延長成熟期），延長產品壽命，通過產品的批量化，模具共用，不更新生產設備等方式，實現降低產品成本的目的。

4.2 生命周期的循環重疊，節省成本

通過生命周期的循環重疊，減少產品在生產過程的成本，也可以實現整體系統的可持續性。比如美國汽車工程師協會曾多次舉辦以“全壽命周期管理”和“再制造”為主體的學術會議，并對諸如啟動器線圈等一些具體零部件的再制造制定了標準。通用、福特和克萊斯勒三大汽車制造商聯合在海蘭帕克建立汽車回收利用研發中心，就是為了專門研究開發汽車零部件的拆卸、再制造和再循環利用[4]。這種“全壽命周期”體現的就是生命周期的循環重疊，即上一個生命周期的某些環節為下一個生命周期的一些環節打下了基礎，這樣每一階段環環相扣，設計和生產決定了回收的方便，回收又促進新的設計與生產，這樣的有機循環，大大節省了材料，也節省了生產成本，體現了設計和制造的可持續性。

5 結束語

綜上所述，可持續性設計擴大了工業設計的內涵，讓設計不僅限于單一產品或產品局部，而是整個產品系統，同時設計的范圍也增加到整個產品生命周期和生命周期的循環，設計時需要以綠色設計為核心，采用4R的設計手段展開設計，讓設計出來的產品既滿足消費者的需要，又不影響環境，體現了適度設計、節制消費的設計理念，才能真正的實現可持續性設計目標。

[1] 孫明. 論以“自然為本”的可持續性工業設計[J]. 天津理工學院學報, 2002, (2), 37.

[2] 張同. 產品系統設計[M]. 上海: 上海人民美術出版社,2004;

[3] 楊明朗, 蔡克中. 中國工業設計的未來之路—綠色設計[J]. 包裝工程, 2001, (3), 22-25.

[4] 郭海偉. 報廢汽車零部件綠色回收與再制造關鍵技術研究[D]. 重慶大學, 2008.