可持续产品设计综述

摘 要：近年来生态环境的过度开发，导致严重的生态环境及资源短缺问题，继而开始威胁到地球上包括人类在内的许多生物的安全，制约着人类社会经济的发展。国际社会已经开始关注环境问题。基于目前的社会状况，在产品生命周期的初期，即在产品设计初期就将可持续性和解决资源、生态环境问题纳入考虑中，可持续的产品设计这一理念因此受到各国的重视。本文主要运用产品的可持续性设计理念，以期极大程度上减少由于设计生产制造而对生态环境产生的影响，并且在产品的生命周期内避免过度使用资源。

关键词：可持续设计;产品设计;生命周期

中图分类号：TB472 文献标识码：A 文章编号：1004-9436（2020）12-00-04

随着科学技术的发展，经济发展与繁荣给人类带来了物质享受，但也给地球的生态环境和自然资源带来了负面影响和危害。因此，对于设计师来说，相比制造更大的产品利润，更重要的是要担负起更大的社会责任，承担起保护生态环境的责任。在产品设计中使用产品生命周期的方法就是需要设计师认真面对这些问题，并反思我们如何更好地利用设计师的才能。

1 可持续设计的起源与发展概况

目前，由于人类对环境的破坏，地球上的资源、环境、人口等问题越来越严重，并且对人类的日常生活造成了一定的影响。最早明确定义可持续设计战略这一概念是世界自然和自然资源保护联盟（IUCN）在世界野生动物基金会（WWF）的支持下于1980年发布的[1]。（世界保护战略）这一概念的战略主张强调，人类利用生物圈的管理，使生物圈不仅能够满足当代人的最大可持续利益，而且还能保持其满足后代人需求与欲望的能力。同年，联合国大会呼吁：“我们必须研究自然、社会、生态、经济以及利用自然资源的基本关系，以确保全球可持续发展。”可持续发展的概念于1987年在国际上正式形成。环境与发展委员会的《我们共同的未来》报告正式提出了关于可持续发展的观点，并就这一主题全面讨论了共同的环境与发展问题。关注人类并受到世界的高度重视，以实现可持续发展。该发展理念脱离了理论探索框架，正式提出了可持续发展的相关战略，并在全球范围内采取了实际行动。可持续设计源于可持续发展的概念。可持续发展的概念不仅仅是解决环境问题，而且是从系统的角度全面解决3个主要因素：环境因素（自然条件的限制，资源保护和污染预防）、社会因素（在司法、和平与多样化的社会条件下，以实现平等获得资源的途径）和经济因素（在经济发展带来的环境恶化中得到缓解），并提出了可能的持续设计伦理和运作方法[2]。可持续设计的形成是一种将可持续发展与绿色设计联系起来的设计策略。绿色设计是一种“可回收，低污染，节能”的设计，它是指产品过程和生命周期的设计。在考虑产品的功能、质量、形状、成本等时，重要的是节省材料和使用资源，并减少环境污染，从而使产品及其生命周期对环境的总体影响最小化。

2 可持续设计的内涵

“可持续设计（DFS）”源于“可持续发展”的概念。威廉·麦克唐纳（William McDonough）和迈克尔·布朗格（Michael Braungart）在《从摇篮到摇篮》一书中举了一个樱桃树的例子来论证这种设计方法。即在生态环境中，鸟类可以生活在樱桃树上，并且可以食用樱桃用以生存，并且樱桃树的叶子可以吸收二氧化碳，产生新鲜的空气[3]。在樱桃树的果实和枝叶落在地上腐烂之后仍然可以为土壤带来养分，滋养土壤。如果在设计中扩展了威廉的可持续发展概念，那么就代表着我们在设计中要考虑到所设计的产品是否可以尽量使用大自然中的材料，并且产品在使用过后易于分解。这里的分解指的是无论是在垃圾处理厂还是在自然环境中，都不会像塑料制品那样难以降解，如可分解的纸箱。目前快递行业迅猛发展，纸箱的使用量大幅增长，大量纸箱被随意丢弃，如果可以使用更加环保的材料来代替，尽管这些纸箱被丢弃在自然环境中，仍然可以被分解，然后为大自然提供养料。需要声明的一点是，这里提到的设计产品不局限于实体的产品，还包括满足人类需求的服务或系统。因此，可持续设计不仅要满足减少污染的要求，还要承担调和人与自然之间的关系，寻求在整体生态效益和各個组成部分之间取得平衡的责任。如果我们真的可以做到上文中提到的樱桃树这样的情况，所有的产品都可以完美符合“从摇篮到摇篮”，我们的生态环境将会变得更加适宜人类居住。

3 设计引导的产品可持续设计分析

能否让环境可持续性发展是可持续性设计的重点，因此具有设计指导的可持续设计才能设计出更好的产品。对于设计指导来说，从设计的概念产生到设计生产制造的每一步都要考虑其可能对环境产生的影响，在产品落地之后，产品的生命周期和使用后如何回收和分解回收利用等问题，都要考虑到可能对环境产生的影响。这就对设计师提出了在设计的可持续性以及社会责任方面的要求，设计师应当在这些概念之下进行设计，在设计时应充分了解产品对整个社会可能产生的影响。在设计的过程中，设计师也要深入产品市场，将涉及产品的可用性、经济性以及实用性等问题纳入考虑的范围。对于产品来说，对其使用功能方面要赋予更长的寿命，能够使用更长时间，减少产品损耗;对于产品的组成材料，要尽量使用可持续性强的环保材料，保证其对环境的影响达到最低。同时，更重要的是也要考虑到产品在使用过后的回收和再利用问题，这个问题是目前产品得不到有效回收利用的重要问题之一。因此可以考虑采用模块化设计，这样不仅有利于延长产品的使用寿命，也有利于减少资源浪费。

例如，由瑞士Studio Lifegoods工作室设计的照明灯Two Lamps旨在生产出材料尽可能少的优质产品。它们合理地组合和分解了手电筒和台灯的两种功能，因此可以将产品拆解并用作手电筒，或者组合在一起用作台灯，从而可以满足不同的环境和使用要求。另外，其形状采用简洁的设计和造型，结构简单，拆卸方便，减少了零件种类，缩短了加工过程，从而达到节约成本、减少污染的目的。

4 设计先导对产品可持续设计的意义

对于一个产品的整个生命周期来说，最容易增加其可持续性的阶段就是设计的开始阶段。欧盟曾经做过一项关于产品生命周期评价的调查，调查在一个产品中，其全部成本中的80%以及产品自身的使用寿命、损耗速度、对环境造成的影响都是由设计概念和创意阶段决定的。究其原因是设计本身作为能够将技术转换为产品的一门学科，其与用户之间的关系比其他任何学科都要紧密。特别是对刺激用户对产品的消费、发掘用户的潜在需求方面有很大的影响。并且不局限于此，设计还能从某些方面影响消费者的价值观以及生活方式。所以，产品设计不仅在一个产品开发的前期对整个产品的经济链起着关键作用，也对产品能否真正做到可持续性起着很大的作用。因此，可持续性设计在产品的生命周期初期就需要作全面考虑，其作为源头对产品后续的可持续性是一个关键要素，也是设计方向的一个重要指导因素。

可持续设计理念是思考设计引导和满足消费需求，然后以此解决经济、环境、社会问题。其设计理念的核心就是更多考虑设计产品对环境的影响，更多地将设计产品置于社会角色中。这一设计理念的提出代表现代社会的价值观转变，已经由之前的只考虑产品能否创造更大的经济价值转向考虑设计的社会价值。在这种设计理念下，设计师所肩负的社会责任更大，不仅要考虑对当前所处环境的影响，还要考虑后人生存的环境。设计师在运用这一理念进行设计时，要在产品的设计开发阶段就考虑使用者对环境的影响、产品的经济效益和企业的需要，这对设计师提出了更高的要求。因此，为了满足这些需求，在一项产品落地之前，设计者就已经基于这种理念全面且深入考虑了所有的影响因素，并且能够预测到产品实物在使用时的功能预期和环境影响预期，在产品设计的初期就避免对社会、环境产生不良影响。在设计成为现实之前，设计者就能全面深入地体验其想法和创意，并预测设计的性能，预期对环境的影响，避免对环境和资源的破坏和浪费。以此确定未来产品生产、回收、再利用的过程中不断改善环境，最终达到产品、消费者和环境之间相互促进、相互影响。

5 可持续设计产品生命周期设计应用方法

在将可持续产品设计生命周期方法用于产品设计中时，有必要确定产品开发每个阶段涉及的问题。达到使用寿命后的原材料选择，材料加工，零件的制造，组装和包装，运输，分销和购买，安装和使用，维护和升级，回收和再利用，浪费处置，焚烧和埋葬。可持续设计产品生命周期的主要目标可以概括如下：一是在设计可持续产品时，应在设计阶段预见产品生命周期中尽可能多的问题，并在设计阶段制定政策。二是在设计阶段对材料、加工、制造、运输、销售、使用、回收和最终处置的整个过程进行分析、预测，优化环境，促进社会和经济发展。三是在设计阶段对整个产品生命周期的所有成本、资源消耗和环境成本进行总体规划和分析，以优化产品的整体市场竞争力。在传统的产品设计生命周期分析中，通常是面向产品的，并且没有关注后续循环之间引起的环境问题。从可持续发展的角度来看，确实有必要了解不同产品生命周期对环境的影响。以下我们总结了可持续设计需要考虑的一些环境因素：

第一，减少使用的材料数量。设计策略基于最小的材料要求，以减少材料消耗、最小化材料数量，并更改产品的形状或结构部件的组成。

第二，选择可回收材料。如果产品设计在结构和表面处理方面是无条件的，则优先使用可回收材料。

第三，易于拆卸和组装的设计。近年来，绿色产品设计一直倡导的“可拆卸设计”是指在产品寿命结束后考虑产品废气处理的经济性，在设计和开发阶段为了有效拆卸，我们必须确认每个组件的功能和必要的可用性。

第四，在产品制造过程中不会产生或减少有毒废物。在加工和制造过程中会增加能源和原材料，相对而言，它也会产生输出。输出的可以是气体、液体、固体和其他附件。因此，为了避免制造过程中浪费能源和材料外流，会造成环境破坏和污染。

第五，节约能源和资源。产品的生产和使用会在一定程度上消耗能源和资源，特别是较复杂的产品会消耗大量的资源和能源。因此，产品的小型化和结构简单将成为可持续设计的主要目标。

第六，维修保养。维修保养是决定人工成本的主要因素。这些成本将与组件的复杂程度、维修难度成正比，因此在产品开发初期的策略非常重要。

第七，產品达到使用寿命，可以回收再利用。产品或产品部件达到一定使用寿命后，再次使用。

第八，以清洁能源（绿色能源）技术为基本设计理念。清洁能源是指不排放污染物，可直接用于生产和生活的能源。它包括核能和可再生能源，没有可再生能源的枯竭。

6 结语

现代科学技术的迅猛发展给人类的生活带来了很大的便利和生活方式的变化，但由于人类对自然资源的过度开采和使用，环境问题日益突出已不容忽视。在资源过度开采、环境破坏和经济不平衡的全球环境下，设计师在设计产品时应着眼于产品的可持续性，即产品对人类生活的改善和对环境可持续发展的影响。因此在设计时，设计者应更多使用自然材料、新型能源，以此实现环境的可持续性。设计师更多地关注人类社会和环境的长远利益，而不是眼前短期的经济利益，在整个设计过程中贯穿可持续性设计和绿色设计概念，使产品更好地贴近生活、贴近自然，进行更加合理的设计。

消费者应当改变自己的消费观念，更多关注可持续性较强的产品，更多关注可持续性的环境影响，不局限于传统的生活观念。这对于实现人类集体价值观、改善我们自身的生存环境、提高生活质量有重要的作用。

参考文献：

[1] 张雷.大规模定制模式下产品绿色设计方法研究[D].合肥工业大学，2007：5-6.

[2] 郭伟祥.绿色产品概念设计过程与方法研究[D].合肥工业大学，2005：17-18.

[3] 易军，曹武军.产品绿色设计与制造关键技术及发展趋势[J].湖北工学院学报，2004（01）：33-34.

作者简介：杨柳松（1994—），男，河南南阳人，上海工程技术大学艺术设计学院硕士研究生，研究方向：产品设计。