可持續產品設計綜述

摘 要：近年來生態環境的過度開發，導致嚴重的生態環境及資源短缺問題，繼而開始威脅到地球上包括人類在內的許多生物的安全，制約著人類社會經濟的發展。國際社會已經開始關注環境問題。基于目前的社會狀況，在產品生命周期的初期，即在產品設計初期就將可持續性和解決資源、生態環境問題納入考慮中，可持續的產品設計這一理念因此受到各國的重視。本文主要運用產品的可持續性設計理念，以期極大程度上減少由于設計生產制造而對生態環境產生的影響，并且在產品的生命周期內避免過度使用資源。

關鍵詞：可持續設計;產品設計;生命周期

中圖分類號：TB472 文獻標識碼：A 文章編號：1004-9436（2020）12-00-04

隨著科學技術的發展，經濟發展與繁榮給人類帶來了物質享受，但也給地球的生態環境和自然資源帶來了負面影響和危害。因此，對于設計師來說，相比制造更大的產品利潤，更重要的是要擔負起更大的社會責任，承擔起保護生態環境的責任。在產品設計中使用產品生命周期的方法就是需要設計師認真面對這些問題，并反思我們如何更好地利用設計師的才能。

1 可持續設計的起源與發展概況

目前，由于人類對環境的破壞，地球上的資源、環境、人口等問題越來越嚴重，并且對人類的日常生活造成了一定的影響。最早明確定義可持續設計戰略這一概念是世界自然和自然資源保護聯盟（IUCN）在世界野生動物基金會（WWF）的支持下于1980年發布的[1]。（世界保護戰略）這一概念的戰略主張強調，人類利用生物圈的管理，使生物圈不僅能夠滿足當代人的最大可持續利益，而且還能保持其滿足后代人需求與欲望的能力。同年，聯合國大會呼吁：“我們必須研究自然、社會、生態、經濟以及利用自然資源的基本關系，以確保全球可持續發展。”可持續發展的概念于1987年在國際上正式形成。環境與發展委員會的《我們共同的未來》報告正式提出了關于可持續發展的觀點，并就這一主題全面討論了共同的環境與發展問題。關注人類并受到世界的高度重視，以實現可持續發展。該發展理念脫離了理論探索框架，正式提出了可持續發展的相關戰略，并在全球范圍內采取了實際行動。可持續設計源于可持續發展的概念。可持續發展的概念不僅僅是解決環境問題，而且是從系統的角度全面解決3個主要因素：環境因素（自然條件的限制，資源保護和污染預防）、社會因素（在司法、和平與多樣化的社會條件下，以實現平等獲得資源的途徑）和經濟因素（在經濟發展帶來的環境惡化中得到緩解），并提出了可能的持續設計倫理和運作方法[2]。可持續設計的形成是一種將可持續發展與綠色設計聯系起來的設計策略。綠色設計是一種“可回收，低污染，節能”的設計，它是指產品過程和生命周期的設計。在考慮產品的功能、質量、形狀、成本等時，重要的是節省材料和使用資源，并減少環境污染，從而使產品及其生命周期對環境的總體影響最小化。

2 可持續設計的內涵

“可持續設計（DFS）”源于“可持續發展”的概念。威廉·麥克唐納（William McDonough）和邁克爾·布朗格（Michael Braungart）在《從搖籃到搖籃》一書中舉了一個櫻桃樹的例子來論證這種設計方法。即在生態環境中，鳥類可以生活在櫻桃樹上，并且可以食用櫻桃用以生存，并且櫻桃樹的葉子可以吸收二氧化碳，產生新鮮的空氣[3]。在櫻桃樹的果實和枝葉落在地上腐爛之后仍然可以為土壤帶來養分，滋養土壤。如果在設計中擴展了威廉的可持續發展概念，那么就代表著我們在設計中要考慮到所設計的產品是否可以盡量使用大自然中的材料，并且產品在使用過后易于分解。這里的分解指的是無論是在垃圾處理廠還是在自然環境中，都不會像塑料制品那樣難以降解，如可分解的紙箱。目前快遞行業迅猛發展，紙箱的使用量大幅增長，大量紙箱被隨意丟棄，如果可以使用更加環保的材料來代替，盡管這些紙箱被丟棄在自然環境中，仍然可以被分解，然后為大自然提供養料。需要聲明的一點是，這里提到的設計產品不局限于實體的產品，還包括滿足人類需求的服務或系統。因此，可持續設計不僅要滿足減少污染的要求，還要承擔調和人與自然之間的關系，尋求在整體生態效益和各個組成部分之間取得平衡的責任。如果我們真的可以做到上文中提到的櫻桃樹這樣的情況，所有的產品都可以完美符合“從搖籃到搖籃”，我們的生態環境將會變得更加適宜人類居住。

3 設計引導的產品可持續設計分析

能否讓環境可持續性發展是可持續性設計的重點，因此具有設計指導的可持續設計才能設計出更好的產品。對于設計指導來說，從設計的概念產生到設計生產制造的每一步都要考慮其可能對環境產生的影響，在產品落地之后，產品的生命周期和使用后如何回收和分解回收利用等問題，都要考慮到可能對環境產生的影響。這就對設計師提出了在設計的可持續性以及社會責任方面的要求，設計師應當在這些概念之下進行設計，在設計時應充分了解產品對整個社會可能產生的影響。在設計的過程中，設計師也要深入產品市場，將涉及產品的可用性、經濟性以及實用性等問題納入考慮的范圍。對于產品來說，對其使用功能方面要賦予更長的壽命，能夠使用更長時間，減少產品損耗;對于產品的組成材料，要盡量使用可持續性強的環保材料，保證其對環境的影響達到最低。同時，更重要的是也要考慮到產品在使用過后的回收和再利用問題，這個問題是目前產品得不到有效回收利用的重要問題之一。因此可以考慮采用模塊化設計，這樣不僅有利于延長產品的使用壽命，也有利于減少資源浪費。

例如，由瑞士Studio Lifegoods工作室設計的照明燈Two Lamps旨在生產出材料盡可能少的優質產品。它們合理地組合和分解了手電筒和臺燈的兩種功能，因此可以將產品拆解并用作手電筒，或者組合在一起用作臺燈，從而可以滿足不同的環境和使用要求。另外，其形狀采用簡潔的設計和造型，結構簡單，拆卸方便，減少了零件種類，縮短了加工過程，從而達到節約成本、減少污染的目的。

4 設計先導對產品可持續設計的意義

對于一個產品的整個生命周期來說，最容易增加其可持續性的階段就是設計的開始階段。歐盟曾經做過一項關于產品生命周期評價的調查，調查在一個產品中，其全部成本中的80%以及產品自身的使用壽命、損耗速度、對環境造成的影響都是由設計概念和創意階段決定的。究其原因是設計本身作為能夠將技術轉換為產品的一門學科，其與用戶之間的關系比其他任何學科都要緊密。特別是對刺激用戶對產品的消費、發掘用戶的潛在需求方面有很大的影響。并且不局限于此，設計還能從某些方面影響消費者的價值觀以及生活方式。所以，產品設計不僅在一個產品開發的前期對整個產品的經濟鏈起著關鍵作用，也對產品能否真正做到可持續性起著很大的作用。因此，可持續性設計在產品的生命周期初期就需要作全面考慮，其作為源頭對產品后續的可持續性是一個關鍵要素，也是設計方向的一個重要指導因素。

可持續設計理念是思考設計引導和滿足消費需求，然后以此解決經濟、環境、社會問題。其設計理念的核心就是更多考慮設計產品對環境的影響，更多地將設計產品置于社會角色中。這一設計理念的提出代表現代社會的價值觀轉變，已經由之前的只考慮產品能否創造更大的經濟價值轉向考慮設計的社會價值。在這種設計理念下，設計師所肩負的社會責任更大，不僅要考慮對當前所處環境的影響，還要考慮后人生存的環境。設計師在運用這一理念進行設計時，要在產品的設計開發階段就考慮使用者對環境的影響、產品的經濟效益和企業的需要，這對設計師提出了更高的要求。因此，為了滿足這些需求，在一項產品落地之前，設計者就已經基于這種理念全面且深入考慮了所有的影響因素，并且能夠預測到產品實物在使用時的功能預期和環境影響預期，在產品設計的初期就避免對社會、環境產生不良影響。在設計成為現實之前，設計者就能全面深入地體驗其想法和創意，并預測設計的性能，預期對環境的影響，避免對環境和資源的破壞和浪費。以此確定未來產品生產、回收、再利用的過程中不斷改善環境，最終達到產品、消費者和環境之間相互促進、相互影響。

5 可持續設計產品生命周期設計應用方法

在將可持續產品設計生命周期方法用于產品設計中時，有必要確定產品開發每個階段涉及的問題。達到使用壽命后的原材料選擇，材料加工，零件的制造，組裝和包裝，運輸，分銷和購買，安裝和使用，維護和升級，回收和再利用，浪費處置，焚燒和埋葬。可持續設計產品生命周期的主要目標可以概括如下：一是在設計可持續產品時，應在設計階段預見產品生命周期中盡可能多的問題，并在設計階段制定政策。二是在設計階段對材料、加工、制造、運輸、銷售、使用、回收和最終處置的整個過程進行分析、預測，優化環境，促進社會和經濟發展。三是在設計階段對整個產品生命周期的所有成本、資源消耗和環境成本進行總體規劃和分析，以優化產品的整體市場競爭力。在傳統的產品設計生命周期分析中，通常是面向產品的，并且沒有關注后續循環之間引起的環境問題。從可持續發展的角度來看，確實有必要了解不同產品生命周期對環境的影響。以下我們總結了可持續設計需要考慮的一些環境因素：

第一，減少使用的材料數量。設計策略基于最小的材料要求，以減少材料消耗、最小化材料數量，并更改產品的形狀或結構部件的組成。

第二，選擇可回收材料。如果產品設計在結構和表面處理方面是無條件的，則優先使用可回收材料。

第三，易于拆卸和組裝的設計。近年來，綠色產品設計一直倡導的“可拆卸設計”是指在產品壽命結束后考慮產品廢氣處理的經濟性，在設計和開發階段為了有效拆卸，我們必須確認每個組件的功能和必要的可用性。

第四，在產品制造過程中不會產生或減少有毒廢物。在加工和制造過程中會增加能源和原材料，相對而言，它也會產生輸出。輸出的可以是氣體、液體、固體和其他附件。因此，為了避免制造過程中浪費能源和材料外流，會造成環境破壞和污染。

第五，節約能源和資源。產品的生產和使用會在一定程度上消耗能源和資源，特別是較復雜的產品會消耗大量的資源和能源。因此，產品的小型化和結構簡單將成為可持續設計的主要目標。

第六，維修保養。維修保養是決定人工成本的主要因素。這些成本將與組件的復雜程度、維修難度成正比，因此在產品開發初期的策略非常重要。

第七，產品達到使用壽命，可以回收再利用。產品或產品部件達到一定使用壽命后，再次使用。

第八，以清潔能源（綠色能源）技術為基本設計理念。清潔能源是指不排放污染物，可直接用于生產和生活的能源。它包括核能和可再生能源，沒有可再生能源的枯竭。

6 結語

現代科學技術的迅猛發展給人類的生活帶來了很大的便利和生活方式的變化，但由于人類對自然資源的過度開采和使用，環境問題日益突出已不容忽視。在資源過度開采、環境破壞和經濟不平衡的全球環境下，設計師在設計產品時應著眼于產品的可持續性，即產品對人類生活的改善和對環境可持續發展的影響。因此在設計時，設計者應更多使用自然材料、新型能源，以此實現環境的可持續性。設計師更多地關注人類社會和環境的長遠利益，而不是眼前短期的經濟利益，在整個設計過程中貫穿可持續性設計和綠色設計概念，使產品更好地貼近生活、貼近自然，進行更加合理的設計。

消費者應當改變自己的消費觀念，更多關注可持續性較強的產品，更多關注可持續性的環境影響，不局限于傳統的生活觀念。這對于實現人類集體價值觀、改善我們自身的生存環境、提高生活質量有重要的作用。

參考文獻：

[1] 張雷.大規模定制模式下產品綠色設計方法研究[D].合肥工業大學，2007：5-6.

[2] 郭偉祥.綠色產品概念設計過程與方法研究[D].合肥工業大學，2005：17-18.

[3] 易軍，曹武軍.產品綠色設計與制造關鍵技術及發展趨勢[J].湖北工學院學報，2004（01）：33-34.

作者簡介：楊柳松（1994—），男，河南南陽人，上海工程技術大學藝術設計學院碩士研究生，研究方向：產品設計。