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家电产品全生命周期绿色设计方法及软件系统

2019/4/26    来源:互联网    作者:杜江伟  汪年结  刘宇  王翔  游孟醒      
关键字:家电行业  绿色设计  
本文针对家电产品的绿色需求,分析其全生命周期中绿色设计的重要性。

0 引言

    家电行业作为我国传统优势产业,量大面广,资源能源消耗大,产品退役后环境污染大,但传统设计往往更注重产品功能和成本,忽视环保性能。同时,为降低电器电子产品对资源环境的影响,国外各国普遍建立了相关环保法规,如欧盟的WEEE指令、RoHS指令和REACH,美国的能源之星等,对我国家电行业的出口构成严重的绿色贸易壁垒。

    针对我国家电行业面临的资源浪费、环境污染及绿色贸易壁垒问题,家电企业应从经济模式转型的宏观角度出发,基于家电产品全生命周期,采取措施改进设计方法和制造工艺,积极进行绿色材料设计与选择方法、环境友好的模块化设计方法、拆卸回收设计方法以及绿色设计评价指标体系和评价方法等绿色设计方法的研究,并最终形成完整可行的绿色设计方法体系和工具,支撑家电产品的绿色开发。

1 家电产品绿色设计概述

    绿色设计是指在产品全生命周期设计过程中,考虑功能、性能、质量和成本等因素的同时,将产品对资源环境的影响降到最低,使产品各项指标符合绿色环保要求,即高效利用资源能源以获得与环境相协调产品的设计。

    家电产品绿色设计是在传统设计的基础上,更加注重其资源环境属性,要求产品无毒无害,节能节材,以及易拆解、易回收和可再利用。因此,家电产品的绿色设计原则包括技术性、绿色性和经济性。家电企业在实际研发过程中,应首先明确绿色设计需求,并基于材料科学、设计技术和评价技术开展绿色设计方法研究,整合产品全生命周期的绿色设计过程,开发绿色设计软件工具,支撑绿色家电产品的设计,总体框架如图1所示。

家电产品全生命周期绿色设计方法框架

图1 家电产品全生命周期绿色设计方法框架

2 绿色材料开发与选择

    绿色材料开发与选择一直是家电产品绿色技术发展的难点。绿色材料开发必须同时考虑材料性能和资源环境影响程度,技术难度大,开发周期长;而材料选择不仅影响产品性能,而且对有毒有害或不易回收处理材料的使用会给资源环境造成极大损害。因此绿色材料的开发和选择在很大程度上影响着产品的技术性、绿色性和经济性。

    家电产品绿色材料的设计和选择包括性能优良且易回收再利用的材料,或无法回收处理但废弃后对资源环境影响小的材料,具体的绿色材料设计选用原则如表1所示。

表1 绿色材料设计选用原则

绿色材料设计选用原则

    家电产品材料种类繁多,材料的性能特性、环境特性和资源化特性复杂多样,家电企业在绿色材料开发和选择工作中面临巨大挑战。为选用最优绿色材料,家电企业可结合产品性能要求、国内外环保指令及材料资源环境特性,构建综合反映技术、经济和环境指标的材料数据库,基于材料环境特性评估、有毒有害物质分布分析等方法,搭建绿色材料选择和绿色材料开发试验工具系统,支撑家电产品关键绿色材料的开发和选择,具体方案如图2所示。

绿色材料开发与选择方案

图2 绿色材料开发与选择方案

责任编辑:程玥
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