面向可持续生产的厨房电器绿色设计策略研究

郑晓矛 吴志军＊

（湖南科技大学建筑与艺术设计学院，湖南 湘潭 411201）

厨房电器（以下简称厨电）的分类很多，刘小光等合著专著《32 种小家电的原理、使用与维修》[1]中将其分为：实物制备用具、厨房炉灶用具、电热蒸煮和烘烤用具、饮料和饮水处理用具、厨用清洁和卫生用具。从普通民众的角度来讲，其主要是指为用餐和烹饪活动提供便利的用电设备和与之相关的服务。2021 年国务院印发的《关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》明确提出：绿色生产生活方式到2025 年转型成效显著，到2035 年广泛形成。而厨电的绿色设计涉及绿色生产生活重要领域，因当前国际上绿色贸易壁垒和国内地产复苏不及预期、厨电行业市场竞争激烈、绿色设计策略单一，厨房电器产业亟待绿色转型。另外，作为全球可持续发展的核心内容，相比较可持续消费的实践能力，因国人消费水平和消费意识所限，可持续生产方面的实践目前更易实现[1]。文章以面向可持续生产的角度，对厨电进行绿色设计策略研究，以期为厨电企业绿色设计发展实践提供参考。

1 可持续生产与厨房电器绿色设计

1.1 可持续生产

现代人的无节制能源资源利用生产生活方式直接导致生态环境的持续恶化。联合国1972 年发表的《人类环境宣言》确立了可持续生产与消费的初步思想，1982—1992 年可持续发展方针理论初步形成，且被社会各界接受[2]。目前面向可持续生产和消费系统转型已经成为全球发展的重大事项。可持续生产可以分为3 个层面的生态循环系统：①企业层面，以绿色制造的要求建立生态循环系统；②区域层面，按生态链原理和生产要素聚集效应建立工业园区循环系统，通过产业链将企业间的废弃物进行循环利用；③社会层面，布局构筑全社会资源再生、废旧物回收利用、无害化处理的大循环系统，以及循环型社会的法制和教育系统[3]。

1.2 厨电产品绿色设计

科学发展观和循环经济的国策使工业领域的绿色设计成为必由之路，它不是单一设计方法，而是一个交叉极强的综合性系统化整体，从源头上提升产品、产业和制度等生态创新的意识、水平以及标准[3]。厨电绿色设计是以厨电有关产品和服务为对象，将环境问题纳入到产品和服务的设计规划初期，从源头提升产品、产业和模式等厨电生态创新的系统化整体。

Delf 工业大学的Brezet 教授提出绿色设计从“产品改善”到“产品再设计”“产品概念的革新”再到“系统革新”，其资源效率成倍提高，是一个通过绿色设计发展及社会普及来实现社会可持续发展的战略[4]。面向可持续生产的厨电绿色设计策略，目前仍然以企业生产层面的“产品改善”到“产品再设计”为主，再逐渐往区域生产、社会生产层面协同发展。面向可持续生产的厨电绿色设计体系是一种基于层次的设计体系（图1），主要分为3 层。

图1 面向可持续生产的厨电绿色设计体系

第1 层是企业生产、区域生产和社会生产3 个层面和对应设计过程层，即厨电产品的生命周期过程、产业链和社会协同过程。其中企业生产层面主要是指厨电企业内部绿色制造，对应的是原材料采购、生产、装配、运输和销售等产品生命周期过程；区域生产层面主要指厨电企业绿色产业链，对应的是通过科技赋能，使厨电企业与其他厨电产业链上成员之间进行资源调配过程和组建厨电企业集群的产业生态园过程；社会生产层面是指构筑全社会的厨电循环系统，对应的是社会其他部门协同建设社会性厨电资源的再生和环保处理系统、厨电相关法制和教育系统等。

第2 层是厨电设计过程考虑的绿色属性层，根据中国GB/T 33761—2017《绿色产品评价通则》的环境、经济、资源和能源3个属性。其中环境属性涉及水、气、噪声污染、有害材料比例和电磁场辐射量等生命周期内对环境的影响；经济属性主要是3 个生产区域对应的企业成本和环境费用；资源属性包括材料等物质资源利用率和回收率、空间利用率等；能源属性主要是能效指标、水效指标和热效率等。

第3 层是设计内容层，包括厨电有形产品、产业链和社会系统。其中有形产品指具体的厨房电器产品有关资源能源环境性能的结构、材料、造型、功能等设计；产业链是指厨电企业对与原材料供应商、零配件销售商、外协加工服务商、销售代理商、运输安装服务商、回收处理商等外包机构之间的协同，进行绿色管理和资源调配；社会系统则是指有关社会循环经济的厨电“产品与服务系统”。

面向可持续生产的厨电产品绿色设计策略主要是以绿色设计理念为导向，从企业、区域和社会3 个生产层面进行规划和创新，对相应的设计过程、设计内容采用具有绿色属性的设计策略，平衡厨电企业内外部环境、生态和经济矛盾，来获得产品竞争优势、促进厨电企业的可持续经营，同时兼顾社会的可持续发展。

2 研究现状

由于绿色设计涉及多学科交叉，呈现出厨电产品的多样性及其生命周期的复杂性。国内外的研究尚处于探索发展阶段，其策略研究主要集中在企业生产层面，区域和社会生产层面较之要少。

2.1 企业生产层面

主要是有关绿色材料、工艺技术和优化绿色评估软件、完善绿色设计方法推动厨电产品绿色设计研究。比如小型家用电器采用绿色材料石墨烯，在其生产、使用及回收过程中做到高效且降低能耗，从而降低对环境的污染[5]；利用吸湿快放热慢的天然沸石材料开发节能、节水的洗碗机产品[6]；还有一些学者对运用绿色包装材料、工艺技术等对厨电包装进行绿色设计和对厨电的生命周期评估进行了研究。如以厨房烟机为例，有选取回收性高、机械性能良好的可模压成型的纸浆代替传统泡沫材料、通过增加包装刚性结构、将内部部件整合到模制纸浆中、用轻量化外部包装以节约相关资源成本的研究[7]；还有对意大利燃气灶和电力驱动的烹饪炉进行生命周期分析比较的研究[8]等。

2.2 区域生产层面

集中在厨电行业绿色供应链理论及相关案例研究。如加强绿色供应链管理的研究，嵌入环境责任的厨电绿色产业链构建[9]；国内有以海尔智家为例、从企业生产创新到销售渠道多元化实现与其他产品、其他行业跨平台互联互通、提高资源能源利用率的研究[10]；国外有对巴西等国家的家电行业的绿色实践进行案例分析，建议家电行业加强有关内部环境管理、绿色供应链管理[11]等。

2.3 社会生产层面

目前厨电绿色设计在社会生产层面的研究主要是对生命周期管理的相关理论研究，如基于利益相关者理论和生命周期理论构建了电器电子企业履行生产者延伸责任（Extended producer responsibility，EPR）影响因素指标体系和综合理论模型[12]。还有从市场利害相关者视角实现绿色产品创新的案例研究，如以老板电器为例，以利害相关者理论来进行厨电企业的商业模式与社会责任融合的产品绿色创新研究[13]。

3 面向可持续生产的厨电绿色设计策略构建

绿色设计是提高资源能源利用、产品无污染或者环境污染最小化和降低产品生命周期成本的设计，是可持续发展的有效途径[14]。根据环境、经济、资源、能源这4 个厨电绿色属性，分别构建面向可持续生产的企业、区域和社会3 个生产层面绿色设计策略。

3.1 企业生产层面

如图2 所示，主要是在整个厨电产品生命周期过程，以厨电产品评价标准的绿色属性为核心，通过对材料、结构、能源性能等的设计优化来达到提高资源效率和保护环境的目的。其绿色设计策略一般包括原材料获取（绿色材料、制造过程少污染的材料、绿色工艺技术）、生产制造（绿色工艺技术、提高能效、减少产品组件、减少制造过程有害物质排放、通用设计、模块化）、包装（绿色材料、绿色工艺技术、循环利用）、存储（数字信息优化资源配置）、运输（扁平化、可拆卸）、安装维修（可移动、可拆卸、尺寸紧凑、模块化）、回收处置（单一材质、可拆卸、可回收、可重用、少毒材料、产品部件上标明材料组成）等除厨电使用环节之外的生命周期阶段。如某豆浆机减少材料种类和零部件数量，对功能与结构进行模块化设计，增加了可组合的产品数量，有助于缩短开发周期和减少售后维修几率，降低产品生命周期成本同时提升产品绿色创新能力。

图2 企业生产层面的厨电绿色设计策略

3.2 区域生产层面

如图3 所示，主要是按照生态链集聚效应建立工业园区和利用数字信息和通讯技术赋能在厨电生产商与生产材料供应商、仓储营销、安装保养维修商以及废弃产品处理等外包机构之间进行绿色管理和资源调配。个别供应商或外包商的环境不友好行为将沿着供应链传导，所以绿色采购是该层面的关键。厨电产品因市场变化大而更新换代快，若库存过少，当市场需求量大时，企业供给不及时将间接损失企业利益；但过多存储会造成厨电库存严重，过时电器还增加了环境负担，所以利用数字化和通讯技术，规划好物流周转路线或将仓储运输等外包给专业外协企业或平台，可以降低企业生产运营成本，节约社会资源。如美的集团通过与回收拆解的专业企业合作的数字化绿色回收平台，以美云销、美的到家等平台为依托。当用户在终端提出旧机回收需求，由数字中台对旧机进行评估后给予相应金额抵扣。用户线上选购新产品后，工作人员预约上门为用户送新拉旧，旧机将经过分拣送至专业的绿色拆解企业，稳固老用户同时实现资源再利用。中国厨电行业尤其是小家电产业链跨度长、范围广，通过组建厨电工业园使厨电企业集群、产业链延伸，并利用数字信息技术赋能促进企业间协同，上一家的生产废弃物成为下一家的生产原材料，提高区域生产资源能源利用率，形成真正的厨电生命周期闭环。

图3 区域生产层面的厨电绿色设计策略

3.3 社会生产层面

如图4 所示，主要是有关社会循环经济的“产品与服务系统”的绿色设计策略，还包括构筑全社会的废旧回收利用系统、资源再生系统、环保处理系统和循环型社会的法制和教育系统。可持续设计从早期依托技术以有形产品为核心到逐渐过渡为更大范围和规模的系统层面的设计和创新[15]。市场上出售的并非“产品”而是产品的“性能”“产品与服务系统”，包括产品再利用、虚拟化、信息化、知识化等[16]。厨电企业可以整合诸多资源，拓展系统回收、绿色环保教育等产业链，同时协同相关部门完善厨电绿色法律法规行业标准。当服务经济采用循环方式，厨电进入市场的模式就可以从出售有形产品转换成有形产品加服务的烹饪系统租赁、共享等，这样一来，厨电企业不但能持续经营，且从生态效益角度满足人类社会生活需求同时减少了进入到环境的厨房电器产品总量，具有很高的环境价值。另外，通过环保教育产业加深公众对绿色厨电的了解，有利于培养人们绿色消费习惯，选购绿色厨电产品；厨电相关的绿色法律法规的完善有利于提高绿色厨电的市场普及率，进一步促进厨电行业进行绿色转型。

图4 社会生产层面的厨电绿色设计策略

4 厨电绿色设计策略应用案例

国外一些注重绿色厨电发展的优秀企业（如德国西门子、瑞典伊莱克斯、日本松下和韩国三星等）的厨电绿色设计，已从侧重对产品环境效能等企业生产层面的关注转到区域与社会层面的考虑。以国内冰箱绿色设计具国际领先水平的海尔集团为例，分析面向可持续生产的厨电绿色设计策略。

4.1 企业生产层面

目前厨电企业仍以市场为导向为主，进行绿色原材料、工艺开发创新等。例如，当前常用的石油基聚合物有聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）、聚酰胺（PA）、聚丙烯（PP）等，因其优异的阻隔性和机械性能、性价比高而成为产品设计优先考虑的材料[17]。传统市场上冰箱用的氯化烯VCM 钢板材料面板，在燃烧的时候材料中PVC膜挥发有毒气体，达不到欧盟标准。海尔引进欧洲专利结合自身工艺特点研制彩板PEM，在去除有毒PVC、优化外观的同时，避免了喷漆等处理工艺对环境所造成的负面影响；开发了减少臭氧层破坏的无氟制冷技术；通过计算机模拟和仿真技术来测算其厨电产品的全生命周期过程对环境的影响，大幅度降低了开发绿色产品的时间和经济成本。另外，配置智能温控器降低能耗并采用全宽冷凝器和高效率翅片蒸发器设计提高能效，同时延长制冷系统使用寿命等。海尔还一直开展产品的减量化设计和模块化设计，提高了产品的拆解回收率，优化了生产过程的工艺，降低生命周期成本。

4.2 区域生产层面

海尔通过整合全球资源建立当地设计团队，打造产品的绿色供应链，开发利用全球各地当地化的网络，使售后维护方便快捷，节约社会资源。还通过售后服务和社会上回收废旧家电等各种渠道回收废旧家电和电子设备，集中交给同在青岛的相关具专业资质的合作伙伴进行处理[18]，降低对环境影响的同时提升了企业绿色环保形象。

4.3 社会生产层面

循环经济转型实践包括材料、产品、商业模式和工业系统的绿色创新，越来越多的研究者认为制度和文化因素已成为其发展的首要阻碍[19]。海尔在企业发展初期就将节能环保的理念融入到产品开发阶段，参与了绿色产品评价体系的国家标准、行业标准、国际标准等的起草。国家发展改革委、工业和信息化部、生态环境部于2021 年联合发布了《关于鼓励家电生产企业开展回收目标责任制行动的通知》。废旧家电回收拆解前景广阔，但目前实现利润很难，对家电企业来说，更多的是低碳时代背景下的社会责任。海尔通过多项回收处理技术的开发，建立了中国首个国家级废旧家电回收利用处理示范基地和绿色环保教育基地，由为单个企业服务延伸为向更多企业和用户等服务，拓展了绿色产业链，节约社会资源，同时提高社会大众环境保护意识和对厨电绿色设计的认知。

5 结语

文章在分析面向可持续生产的厨房电器绿色设计内涵基础上，梳理了当前以厨房电器为对象、面向可持续生产的绿色设计策略研究现状；基于厨电绿色产品的环境、经济、资源、能源4 个属性指标，根据对社会生态效益的影响度，从可持续生产的企业、区域和社会3 个生产层面分别构建了厨电产品绿色设计策略模型。厨电行业的绿色转型是一个必然趋势，而人们烹饪用餐等生活习惯决定着厨电的绿色设计最终是否奏效，关于面向可持续消费的绿色设计策略，期待在后续研究中进一步完善。