浅析可持续设计对陶瓷产业的影响与作用

彭丹

清华大学美术学院陶瓷系 北京 100084

浅析可持续设计对陶瓷产业的影响与作用

彭丹

清华大学美术学院陶瓷系 北京 100084

在全球都在积极倡导可持续发展的这个大背景下，发达国家把高污染、高排放、高消耗的产业投入中国，中国在追求GDP的高速增长时，“欣然的”成为了制造大国。现在，中国是全世界生产陶瓷最多的国家，环保主义者谈瓷色变，政府主要采取资源约束、责任制、罚款等措施，间接限制了陶瓷产业的发展。本文在促进陶瓷文化可持续发展的前提下，主要从日用陶瓷行业的发展现状分析可持续设计对整个行业提高节能减排、提高回收利用率的影响，更进一步探讨可持续设计在提倡绿色消费中起到的作用，旨在促使日用陶瓷企业由被动变主动，积极应对环境问题，改进现状。

陶瓷生产；陶瓷文化传承；可持续设计；绿色消费观

1、可持续设计的基本概念

可持续发展是系统的、全方位的，它既包含在生态允许的范围内生存，同时也要求兼顾社会发展、经济增长、文化传承等各方面的因素。可持续设计就是以可持续发展为目的的设计方法，可持续设计的关键就是让环境意识贯穿或渗透到产品或者服务的设计之中，既要“降低或减小商品和服务在整个寿命周期中的环境负荷和资源集约度（至少逐渐达到地球的环境容量水平），又要提供满足人们需求并能提高生活质量的具有价格竞争力的商品和服务。”

第四，生物进食饲料，经过消化后会有一部分饲料转化成粪便排出体外。由于饲料中含有较多的蛋白质，生物无法全部吸收这些元素，这就会提高水中氮、磷元素的含量，这些元素会随着排泄物留在水体中，进而影响水源质量。

图1

图2

2、陶瓷产业主要的环境问题

陶瓷产业是高耗能、高排放的典型，从原料加工、制作模型、成型、烧成，到检验和包装，每个步骤都会造成一定程度的环境污染和资源消耗，其中包括喷雾造粒过程中的粉尘；废弃模具的堆放与处理；机械运行的噪音；液化气转变成气体时产生的酚水；陶瓷烧成过程中有害烟气体；陶瓷废弃物的处理，等等。“据统计，我国各种陶瓷废料总量为1000万吨/年，其中抛光砖废料量已达500万吨/年左右”。由于陶瓷不易降解的物理特性，陶瓷废弃物的问题比较难解决。如果不再回收利用，产生的陶瓷垃圾就需要一个同等体积的大坑来填埋，埋过陶瓷的土壤不具备生产能力，不能种植植被。没有填埋的陶瓷废弃物随处堆放（见图1、图2），影响城市风貌和居民生活，对后世的影响更加严重。人们开始质疑：陶瓷生产消耗与污染都很大，破坏环境与生态的平衡，治理起来又非常困难。既然陶瓷有这样的缺陷，为什么不寻找替代的材料？可是我国的卫生陶瓷就占到全世界的70%（曾令可、金雪莉、刘艳春）。中国成了世界的陶瓷加工厂，陶瓷行业提供了不少的工作岗位。而另一方面，材料是与工艺相对应的，两者决定了产品的形式、生产线的规模与成本、生产效率和最终产品的使用功能，材料的变更带来技术和工艺上的巨大改变，成本比较高；而且陶瓷在中国文明史中发挥着举足轻重的作用，用新材料完全取代陶瓷是否会导致陶瓷文化的断裂？

图3

图4

从古至今，陶瓷化学稳定性好，机械强度高，且方便清洗，不易腐蚀……，这些特性使得陶瓷成为人们生活中不可缺少的日用品，卫生洁具、建筑陶瓷的发展更是拉近陶瓷和日常生活的关系。而且陶瓷纯净细腻，清润似玉，适于多种装饰手段，丰富多彩的个性是其他材料无法代替的，陶瓷文化也要继续传承下去。过去在硕果累累的陶瓷文化光环下，由于陶瓷引起的污染还未影响到人们的日常生活，因此忽视了陶瓷生产对环境与资源所带来的影响。当下我们不得不重新审视以高消耗、高排放为特点的陶瓷产业，摸索陶瓷产业发展的新方向。

此外，对于大学生来说，每次运动持续20-45分钟对于提高心血管系统机能和有氧工作能力较为适宜，对于运动时间的选择来说，高血压患者应避开早、晚，其他则无特殊要求。运动频率以每周三次或以上为宜，同时结合每次运动的强度、持续的时间、个人的身体恢复情况以及对运动的适应能力等因素综合考虑。

可持续设计的目的，“不仅是为了防止废弃或排放，减少产品生命周期中对环境带来的负荷，也包括为了实现非物质化和提高资源效率而以优质服务减少产品消耗以及延长产品或零部件的使用寿命等。”它不是一种风格，而是一种设计思维方式。

3、目前陶瓷产业资源节约与环境保护的主要措施

优秀的设计使得产品漂亮的外观与功能不会因时间地点的变化而丧失。关于一些细节问题，产品的部件可以用其他可再生、可降解的材料代替，不仅形成不同的视觉感受，还有不同的触感，丰富消费者的体验（见图6）。日用陶瓷产品的实体很占空间。中国传统陶瓷餐饮具，如碗类、盘类就已经考虑到了累叠等功能。这些功能在人口密度越来越大的现代社会应该有更进一步的扩展，一物多用，组成部件套用等概念给设计师们很多启发，部件的组合搭配，既不需要改变生产线，又能创造出新产品。设计师在功能上细致、系统地考虑更是有效减少生产成本的途径。

企业实行资源节约与环境保护行为是出于降低成本、挣取利润的目的，属于“利己”行为，并不是出于一种社会责任而将环保行为当成义务。如果不解决陶瓷企业的品牌意识问题，政府的单方面施压不会有显著的效果。设计师在树立企业品牌文化中的作用关键，虽然开发新产品要承担风险，但显而易见，重视自主开发产品的企业比来样加工的企业挣取的利润大。

设计师选择合适的产品定位可以相对减少资源消耗和环境污染。对于陶瓷而言，产品越高档，成品率就越低。为少数人群的精英主义高端定位显然有它的负面影响，设计不仅成为划分身份地位的工具，也缩短了产品的更新周期。相反，陶瓷产品的单份订单越大，生产线持续的时间长，更换泥料、釉料的频率就少，这样浪费的材料少，窑炉的空间利用率也高。但是若要维持一条稳定的生产线，就必须要有十分优秀的设计作品。（见图5）

4、可持续设计对日用陶瓷生产的影响

3.创新高校教学管理方式，理论知识与实践教育相结合。鼓励大学生创业不仅需要书本知识，还需要投身到实践中去。目前许多高校都设立大学生孵化中心，为学生创业实践提供场地，但许多高校的孵化中心流于形式，并没有很好利用在大学生创业实践中，而是用于许多商业用途。大学生创业创新的培养需要不断在实践当中去学习和提高，需要不断引入新技术。高校要提供全方位、多领域的创业实践平台为大学生使用。大学生是拥有集学历、技术、知识文化于一身的高尖端人才，大学生创业要不断多元化。高校在教师培训方面也要不断强化，加强对教师专业化的培训，老师带领学生一起走出课堂，走出课本，用实际行动促进“好创意”的诞生。

C钢渣和S钢渣在100～1000 ℃有较好的热稳定性，钢渣的主要构成元素有氧、碳、铁、钙、硅等元素。在800 ℃空气环境中，试验载荷为1500 g，旋转速度为588 r/min，旋转半径为4 mm，进行120 min摩擦试验，C钢渣的摩擦系数为0.26～0.43，平均为0.343，具有较低的摩擦系数；S钢渣的摩擦系数为0.22～0.47，平均为0.312。C钢渣和S钢渣在摩擦试验中，几乎没有质量损失，抗磨损性能良好。钢渣的磨损是由疲劳磨损、粘着磨损、磨粒磨损等多种磨损机制综合作用的结果。

除了企业管理人员的协调和技术工程师的鼎力配合外，设计师是可持续设计的先锋者，自觉地把生态环境意识融入到整个产品的生命周期里，尽可能降低人工产品对环境的破坏。

图5

前期的准备工作做的越多，产品带来的原料浪费更少。开发新产品时，设计师从一开始就和工程师们合作，修改不合理的地方，对于有市场潜力的造型和装饰，工程师可以尽力配合，改进生产工艺和程序。由于陶瓷的可变性比较大，因此每条生产线的投产之前都需要打样，确定造型、釉色、烧成温度等。在打样之前，设计师可以借助一些虚拟的造型工具来搭建一些模型，对整个造型有个更为直观的了解，多参与团队讨论，尽可能减少产品在打样过程中的物力、人力资源消耗。在新产品试投产前，设计师就可以通过计算机虚拟现实技术来模拟产品的生产工艺过程，极大地提高了生产计划的科学性和可靠性，并能及时纠正不易察觉的错误。这样生产出来的产品就具有优越的品质、最低的消耗和怡人的外观。

现在的生态保护意识已经逐渐延伸到整个产品的生命周期，而不仅仅限于末端的污染物处理，还将包括从开采原料，到生产、使用，使用后的再利用，因为末端的处理或者是废料再利用都会再次产生一定的环境问题。产生陶瓷废料的主要原因是陶瓷的外观缺陷，如夹层、变形、开裂、起泡、针眼、橘釉、缺釉、烟熏、粘釉、磕碰、斑点、落脏、波纹、色脏、釉面失透、熔洞、色差等，从源头处积极避免这些缺陷的产生，才能有效提高成品率。对于设计师而言，他们需要心怀全局意识，系统的考虑每个细节，并且把环保作为产品的一种性能来考虑。陶瓷产业涉及到的工艺技术很复杂，如果对材料、生产工艺和程序不了解，通常很难实现设计方案方案，还会浪费不少时间、人力和物力。

陶瓷企业要发展，面对着节能减排的巨大压力，但不是完全没有解决的途径。高科技是预防与治理污染的主力。在政府部门的施压下，部分陶瓷企业改进技术，提高产品的成品率，同时增加对环境保护、节能减排的资金投入。比如，进行生产工艺改进，回收利用余热和固体废弃物等环保项目，主要是通过严格的生产管理不断降低能耗与污染，在产品生产末端将废弃的陶瓷重新粉碎作为陶瓷生产二次原料。陶瓷废料可以用于建筑陶瓷领域，如制造仿古砖、超大规模陶瓷砖、免烧墙体砖、瓷质外墙砖等，可生产多孔陶瓷，如制备轻质玻化陶瓷、轻质多孔保温陶瓷等；也可用于生产日用陶瓷及卫生陶瓷，如制备高光泽度日用釉、透明釉、复合无光乳浊釉、炻瓷原料等，“废瓷的化学组成和矿物组成与同类坯料相近，大量引入对坯料的化学组成和矿物组成没有不良影响；废瓷经过高温煅烧，在烧成过程中不会再分解出气体，可改善釉面质量，在坯料中起骨架作用，可降低收缩，减少变形，改善泥料透水性，加快注浆速度。”在景德镇，废瓷基本作为填料，破碎后填埋是固体废弃物处理最常用的方式（见图3）。技术的回收利用也是高技术的有效补充，出于节约成本提高效益的目的，将不达标的产品再加工，如利用装饰遮掩瑕疵，或用金刚钻等工具将瑕疵凿掉，重新补釉烧成。（见图4）

日本陶瓷企业能达到90%以上的成品率，而中国只有70%（李砚祖，2008年），部分低于这个平均水平的企业所造成的浪费更大，不合格的产品成堆丢弃。废弃的陶瓷制品同样是设计师发挥才能的材料，将废弃的陶瓷用于墙壁的装饰等，将陶瓷与景观相结合，变废为宝。

图6

5、可持续设计与绿色消费观的联系

只是从单方面给企业施加压力形成不了市场，绿色消费者的牵引很重要。“对于资源节约与环境保护行为，消费者也是根据其自身利益选择的，当特定资源节约与环境保护行为和消费者自身利益相容（实施效益大于实施成本），那么消费者更乐于实行。”因此首先降低消费者实施资源节约与环境保护行为的成本，其中包括货币成本和非货币成本。“一旦消费者开始使用与环境协调性产品或生态环境材料，那么通过市场的作用，就可以也理应使产业界的技术开发方向朝生态设计方向转变。受消费者的驱动去设计具有环境意识的产品和服务的话，那么，他们就一定能够在已有的基础上开发出环境负荷更小的产品和服务来。”设计师通过产品和服务传达对环境和非人类其他生物的关心，消费者自身通过教育和传媒的影响，也会不断地提高自身环保意识，双方共同促进、督促产品生产商节能减排，把环境协调性当成产品性能之一。

2010年，英国皇家艺术学院和清华美院工业系的学术开展了一次学术活动，双方学生一同去山西实地考察，并根据考察情况提出设计方案。其中有个名为“陶忆”的方案，这是一个比较有新意的概念设计，设想利用制作唱片的方式，将声音刻到陶瓷上，而这个声音所描述的可能是父母或自己的故事，即一切值得传世和纪念意义的声音。隐约起伏的刻纹形成一定的肌理，再经过装饰处理后就是一件很有意义的作品，有使用价值，又能勾起人们无限的联想，最主要的是消费者会很珍惜它，并希望将它一代接一代的传下去。这种延长产品使用寿命的做法也是可持续设计的表现，既然陶瓷千古不化，就让它有存在千古的价值。千古不化的特性如果被正确看待的话，将带来积极的意义。可持续设计更提倡服务性设计，目前还少有陶瓷企业提供售后服务。若是企业和消费者之间建立联系，生产者对产品整个寿命期的行为负全部责任，允许消费者低价“以旧换新”、“以破换新”，不会因为单个部件的损坏失去功能后，将整件、整套产品搁置不用甚至扔弃。企业集中回收破损的陶瓷，粉碎后成为再生原料，便于陶瓷废物的集中处理；或是捣碎后再废弃，以减少垃圾容积。政府管理者对广大消费者实行正确的引导和教育，让消费者主动选择绿色消费，从而形成良性循环，带动企业更加积极的投身于绿色生产当中。

6、结论

获得“陶瓷大国”的称号付出的生态代价如此大，摆在企业眼前的是短暂的、微薄的利益，但若不采取及时、有效的措施，后果不堪设想，陶瓷大国的名号就变成了陶瓷垃圾大国。可持续设计涉及到产品的整个生命周期，与此相牵连的包括管理层、生产厂家、设计队伍、消费者，只有让四方相互促进、相互影响，才能形成一个良性的循环系统。

[1]（日）山本良一著，战略环境经营——生态设计范例100，益田文和+DMN生态设计研究会编，王天民等译，北京，化学工业出版社，2003年4月版。

[2]王建明著，消费者资源节约与环境保护行为及其影响机理：理论模型、实证检验和管制政策，北京，社会科学出版社，2010年版。

[2]曾令可、金雪莉、刘艳春等编著，陶瓷废料回收利用技术，北京，化学工业出版社，2010年7月版。