第四章材料与环境.ppt

第四章 材料与环境 4.1 环境意识 环境意识作为一种现代意识，已引起了人们的普遍关注和国际社会 的重视。20世纪下半叶是人类历史发展的黄金时代，随着科技和经济 的高速发展，工业化大生产与高科技结合产生空前巨大的社会和经济 效益，使人们在饱尝工业文明带来的甜头后，也不得不吞下生态环境 遭到破坏这颗自己种植的苦果。 从1970年至1995年的25年间，人类消耗了地球自然资源的1／3。现实要求人类从 节约资源和能源、保护环境和社会可持续发展的角度出发，重新评价以往研究、开发、 生产和使用材料的活动；改变单纯追求高性能、高附加值的材料而忽视生存环境恶化的 做法；探索发展既有良好性能或功能，又对资源和能源消耗较低，并且与环境协调较好 的材料及制品。 图4-1为材料的“生命周期’’示意图。 第一页，共二十二页。 第四章 材料与环境 4.1 环境意识 第二页，共二十二页。 第四章 材料与环境 4.2 绿色设计 绿色设计的基本思想就是维护地球绿色生态环境的设计，就是在设计阶 段将环境因素和预防污染的措施纳入产品设计之中，将环境性能作为产品的设 计目标和出发点，力求产品对环境的影响最小。如图4—2所示。 第三页，共二十二页。 第四章 材料与环境 4.2 绿色设计 基本特征 绿色设计是指在产品整个生命周期内以产品环境属性为主要设计 目标，着重考虑产品的可拆卸性、可回收性、可维护性、可重复利用 性等功能目标，并在满足环境目标要求的同时，保证产品应有的基本 功能、使用寿命和经济性等，突出了“生态意识”和“以环境保护为 本位“的设计观念。 1、环境协调性 2、价值创造性 3、功能全程性 第四页，共二十二页。 第四章 材料与环境 4.2 绿色设计 基本原则——6R原则 1．研究(Research) 重视研究产品的环境对策，着眼于人与自然的生态平衡关系，从设计伦理 学和人类社会的长远利益出发，以满足人类社会的可持续发展为最终目标，详 尽考察研究新产品生命周期全过程对自然环境和人的影响，即在设计过程的每 一个决策中都充分考虑到环境效益，尽量减少对环境的破坏。 2．保护 (Reserve) 最大限度地保护环境避免污染，尽可能减缓由于人类的消费而给环境增加 的生态负荷，减少原材料和自然资源的使用，减轻各种技术、工艺对环境的污 染。 3．减量化(Reduce) 这一原则的目标是减少物质浪费与环境破坏，包括：产品设计中的减小体 量，精减结构；生产中的减少消耗；流通中的降低成本与消费中的减少污染。 第五页，共二十二页。 第四章 材料与环境 4.2 绿色设计 基本原则——6R原则 4. 回收 (Recycling) 内容有：一通过立法形成全社会对资源回收与再利用的普遍共识；二通过 材料供应商与产品销售商的联手建立材料回收的运行机制；三通过产品结构设 计的改革，使产品部件与材料的回收运作成为可能。 5．重复使用(Reuse) 两个层次为：一是将废弃产品的可用零部件用于合适结构中，继续发挥 其作用；二是更换零部件，使原产品重新返回使用过程。产品重复使用的频率 越高，越是降低了废弃物产生的速率。 6．再生 (Regeneration) 内容有： 一通过回收材料并进行资源再生产的新颖设计，使得资源再利 用的产品得以进入市场；二是通过宣传与产品开发的成功，使再生产品的消费 为消费者接受与欢迎。 第六页，共二十二页。 第七页，共二十二页。 第四章 材料与环境 4.2 绿色设计 绿色观念 产品设计的绿色观念由四个层次组成(图4-3)。 第一层为目标层，以设计出绿色产品为绿色设计的总目标； 第二层为绿色设计的内容层，包括绿色产品的结构设计、环境性 能设计、绿色设计的材料选择和资源性能的设计； 第三层为绿色设计的主要阶段层，即实现绿色设计内容所考虑的 主要过程，包括产品生产过程、使用过程和回收处理过程等产品生命 周期各阶段；第四层为设计因素层，即绿色设计过程应考虑的主要因 素，包括时间、成本、材料、能量和环境影响等。 第八页，共二十二页。 第九页，共二十二页。 第四章 材料与环境 4.2