第二章綠色設(shè)計基礎(chǔ)2.1產(chǎn)品生命周期和環(huán)境影響2.1.1產(chǎn)品生命周期（ProductLifeCircle）的概念市場營銷：新產(chǎn)品投入市場到退出市場的過程。四個階段：第一階段第二階段第三階段第四階段產(chǎn)品開發(fā)/引入成長成熟衰退人類出生成長成熟衰老2.1.1產(chǎn)品生命周期

圖2-1-1市場意義上產(chǎn)品生命周期的曲線銷售量時間引入期成長期

成熟期衰退期2.1.1產(chǎn)品生命周期設(shè)計開發(fā)角度：傳統(tǒng)的生命周期：從環(huán)境中提取原材料，加工成產(chǎn)品，到流通給消費者使用的整個過程。圖2-1-2傳統(tǒng)的產(chǎn)品生命周期各階段2.1.1產(chǎn)品生命周期傳統(tǒng)產(chǎn)品周期的不足：

1.產(chǎn)品開發(fā)過程很少考慮產(chǎn)品的環(huán)境屬性，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，拆卸回收難度大，造成大量的資源、能源浪費，并且污染環(huán)境

2.傳統(tǒng)設(shè)計的產(chǎn)品難以適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的需要，從而難以適應(yīng)市場的競爭。2.1.1產(chǎn)品生命周期綠色設(shè)計的產(chǎn)品生命周期：從原材料生產(chǎn)、產(chǎn)品生產(chǎn)制造、裝配、包裝、運輸、銷售、使用直至回收重用及處理處置所涉及的各個階段的總和。圖2-1-3綠色設(shè)計的產(chǎn)品生命周期各階段2.1.1產(chǎn)品生命周期圖2-1-4產(chǎn)品全生命周期四階段模型圖2-1-6產(chǎn)品全生命周期六階段模型圖2-1-5產(chǎn)品全生命周期五階段模型再循環(huán)和處置使用運輸制造研發(fā)提煉2.1.2產(chǎn)品環(huán)境的影響環(huán)境空氣、海洋、土地產(chǎn)品使用與服務(wù)處理處置材料分解產(chǎn)品拆解拆品回收材料提取材料加工產(chǎn)品制造配送高溫裂解得到燃料焚燒、回收能量1=直接再利用2=可再利用零部件拆解3=可再利用材料再加工4=材料再生圖2-1-7產(chǎn)品生命周期各階段與環(huán)境的關(guān)系2.1.2產(chǎn)品環(huán)境的影響圖2-1-8產(chǎn)品環(huán)境影響的一般模型2.1.2產(chǎn)品環(huán)境的影響表2-1鉛筆的環(huán)境影響大氣排放水體污染粉塵污染噪聲污染固體廢物有毒廢物木材+++++油漆++++++石墨++++++鉛筆制造++++++包裝++++++++運輸+++++使用+能量獲取+++++++++加工汽車使用

污自然資源

提煉制造再循環(huán)

原料2.1.2產(chǎn)品環(huán)境的影響案例2.2綠色產(chǎn)品（GreenProduct）2.2.1定義：1）定義之一：綠色產(chǎn)品是指以環(huán)境和環(huán)境資源保護為核心概念而設(shè)計生產(chǎn)的，可以拆卸并分解的產(chǎn)品，其零部件經(jīng)過翻新處理后，可以重新使用。2）定義之二：刊登在美國《幸?！冯p周刊上一篇題為“為再生而制造產(chǎn)品”的文章認(rèn)為：綠色產(chǎn)品是指將重點放在減少部件，使原材料合理化和使部件可以重新利用的產(chǎn)品。

2.2綠色產(chǎn)品3）定義之三：也有人把綠色產(chǎn)品看成是：一件產(chǎn)品在其使用壽命完結(jié)時，其部件可以翻新和重新利用，或能安全地把這些零部件處理掉，這樣的產(chǎn)品被稱為綠色產(chǎn)品。4）定義之四：還有人把綠色產(chǎn)品歸納為從生產(chǎn)到使用，乃至回收的整個過程都符合特定的環(huán)境保護要求，對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，以及利用資源再生或回收循環(huán)再用的產(chǎn)品。

2.2綠色產(chǎn)品本質(zhì)：

有利于保護生態(tài)環(huán)境，不產(chǎn)生環(huán)境污染或使污染最小化，同時有利于節(jié)約資源和能源，且這一特點應(yīng)貫穿于產(chǎn)品生命周期全程。定義：

在其生命周期全程中，符合特定的環(huán)境保護要求，對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，資源利用率最高，能源消耗最低的產(chǎn)品。

2.2綠色產(chǎn)品內(nèi)涵：

優(yōu)良的環(huán)境友好性，最大限度地利用材料資源，最大限度地節(jié)約能源。

特征：是環(huán)境友好型產(chǎn)品（最重要的特征）

降低能源消耗、節(jié)省資源、在其使用壽命終結(jié)時其部件可以翻新或再生利用，并最終能把它們完全處理掉以及保護生態(tài)環(huán)境等。區(qū)別：

普通產(chǎn)品的生命周期是從“搖籃到墳?zāi)埂?，開環(huán)綠色產(chǎn)品的生命周期是從“搖籃到再現(xiàn)”，閉環(huán)

2.2綠色產(chǎn)品類別：根據(jù)產(chǎn)品種類分類：綠色包裝、綠色電腦、綠色食品、綠色建材、綠色織物、綠色冰箱、綠色汽車根據(jù)綠色特征分類：

潔凈能源型、能源節(jié)約型、循環(huán)利用型、無氟利昂型、使用后易分解型、保健型

2.2綠色產(chǎn)品相對性時間上，新產(chǎn)品比舊產(chǎn)品的綠色特性優(yōu)越，就可以稱為綠色產(chǎn)品，10年前的綠色產(chǎn)品現(xiàn)在可能就不是了，同樣，目前的綠色產(chǎn)品在若干時間后可能就不是綠色產(chǎn)品了?？臻g上，發(fā)展中國家的綠色產(chǎn)品不一定是發(fā)達(dá)國家的綠色產(chǎn)品。

2.2綠色產(chǎn)品評價標(biāo)準(zhǔn)及其認(rèn)證

①產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中少用資源和能源，并且不污染環(huán)境；②產(chǎn)品在使用過程中能耗低，不會對使用者造成危害，也不會產(chǎn)生環(huán)境污染物：③產(chǎn)品使用后易于拆卸、回收、翻新或能夠安全廢置并長期無慮。2.2綠色產(chǎn)品評價標(biāo)準(zhǔn)體系：環(huán)境屬性：產(chǎn)品在整個生命周期內(nèi)所引起的有關(guān)環(huán)境問題：大氣、水體、固體廢棄物、噪聲污染；資源屬性：材料、設(shè)備、信息和人力資源；能源屬性：能源類型，再生能源的使用比例，能源利用率，使用能耗，回收處理能耗；經(jīng)濟性：除了通常的經(jīng)濟因素外，還包括與環(huán)境有關(guān)的各種成本。2.3綠色標(biāo)志(GreenLabel)2.3.1綠色標(biāo)志制度定義：

由政府部門或?qū)ｉT的第三方認(rèn)證機構(gòu)依據(jù)一定環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)向有關(guān)廠商頒發(fā)的，證明其產(chǎn)品符合環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的一種特定標(biāo)志。標(biāo)志獲得者可把標(biāo)志印在或貼在產(chǎn)品或其包裝上。

德國：最早實施綠色標(biāo)志的國家(1978)。德國藍(lán)天使標(biāo)志

2.3綠色標(biāo)志(GreenLabel)作用：

產(chǎn)品的一種證明性商標(biāo)，便于消費者識別、購買、使用，而通過消費者的選擇和市場競爭，可以引導(dǎo)企業(yè)自覺調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，進行綠色設(shè)計，生產(chǎn)對環(huán)境有益的產(chǎn)品，最終達(dá)到環(huán)境和經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展的目的。充分運用了市場這只“無形的手”，把企業(yè)經(jīng)濟效益和環(huán)境效益緊密地聯(lián)系在一起。2.3綠色標(biāo)志(GreenLabel)2.3.2各國綠色標(biāo)志簡介德國藍(lán)天使標(biāo)志北歐白天鵝標(biāo)志奧地利加拿大美國綠標(biāo)志日本全球環(huán)境標(biāo)志網(wǎng)絡(luò)標(biāo)志歐盟中國十環(huán)標(biāo)志TCO'992.3綠色標(biāo)志(GreenLabel)德國：藍(lán)天使標(biāo)志1977年提出，以聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)的藍(lán)色天使為主體圖案，藍(lán)色天使標(biāo)志上面伴有“環(huán)境標(biāo)志”(Umweltzeichen)字樣。藍(lán)天使標(biāo)志是目前世界上最嚴(yán)格的環(huán)保產(chǎn)品標(biāo)志，遠(yuǎn)高于歐盟標(biāo)志。主要目標(biāo)：一是引導(dǎo)消費者購買對環(huán)境沖擊小的產(chǎn)品：二是鼓勵制造者發(fā)展和供應(yīng)不會破壞環(huán)境的產(chǎn)品：三是將環(huán)保標(biāo)志當(dāng)作一個環(huán)境政策的市場導(dǎo)向工具。至1997年已有921家廠商得到藍(lán)色天使標(biāo)志，共88種，4135項產(chǎn)品，其中也包括德國以外的企業(yè)。到1999年底，德國的環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品所認(rèn)證的產(chǎn)品類別已達(dá)到了100個。2.3綠色標(biāo)志(GreenLabel)北歐：白天鵝標(biāo)志為一只白色天鵝翱翔于圖形綠色背景中，它由北歐委員會(NordicCouncil)標(biāo)志衍生而得。獲得使用標(biāo)志的產(chǎn)品，在印制標(biāo)志圖樣時應(yīng)于天鵝標(biāo)志上方標(biāo)明北歐天鵝環(huán)境標(biāo)志，于下方標(biāo)明至多三行使用標(biāo)志的理由。于1989年由北歐部長會議決議發(fā)起，統(tǒng)合北歐國家，發(fā)展出一套獨立公正的標(biāo)志制度，為全球第一個跨國性的環(huán)保標(biāo)志系統(tǒng)，參與的國家包括挪威、瑞典、冰島及芬蘭4個國家。考察的因素包括產(chǎn)品環(huán)境沖擊、產(chǎn)品對環(huán)境潛在的環(huán)境改善潛力與市場的接受程度。因此，會進行詳細(xì)的市場調(diào)查，包括現(xiàn)有市場集中品的種類、數(shù)量及制造圍家、消費者需求與產(chǎn)品競爭情形等。1999年底，這項計劃已有58個產(chǎn)品類別，1200多種標(biāo)志產(chǎn)品上市。2.3綠色標(biāo)志(GreenLabel)加拿大：環(huán)境選擇商標(biāo)，圖形上的一片楓葉代表加拿大的環(huán)境，由3只鴿子組成，象征3個主要的環(huán)境保護參加者——政府、產(chǎn)業(yè)、商業(yè)，商標(biāo)伴隨著一個簡短的解釋性說明，解釋商標(biāo)為什么被認(rèn)證)。由加拿大環(huán)保署于1988年起推動，但從1995年8月起改由授權(quán)民營公司執(zhí)行，政府保有監(jiān)督權(quán)，如果違反法規(guī)或政策則撤銷授權(quán)。加拿大環(huán)保署已責(zé)成各地方政府優(yōu)先采購環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品，亦宣導(dǎo)發(fā)動大企業(yè)、學(xué)校、醫(yī)院等團體參考辦理。這個規(guī)劃至1999年底包括50個產(chǎn)品類別。2.3綠色標(biāo)志(GreenLabel)日本：含義：以雙手擁抱著地球，象征“用我們的手來保護地球和環(huán)境”。以兩只手拼出一個英文自母“e，代表“Environment”、“Earth”和“Ecology”。標(biāo)志的上方書寫“愛護地球”，下方則標(biāo)明該產(chǎn)品環(huán)境保護的效用。日本環(huán)境廳于1989年開始推動環(huán)保標(biāo)志制度。至今已公布產(chǎn)品的總類達(dá)72種，2200件以上。生態(tài)標(biāo)志商品的選擇原則在于使用階段產(chǎn)生較小的環(huán)境負(fù)荷，使用此產(chǎn)品以后對環(huán)境改善有幫助，使用商品后的廢棄階段可產(chǎn)生最小的環(huán)境影響及對其他環(huán)境保護有顯著貢獻(xiàn)者。1999年底，該計劃已有68個產(chǎn)品類別，約4400種生態(tài)標(biāo)志產(chǎn)品。2.3綠色標(biāo)志(GreenLabel)全球環(huán)境標(biāo)志網(wǎng)絡(luò)：一個國際性組織，由第一類環(huán)保標(biāo)志執(zhí)行單位所組成。創(chuàng)始于1994年。以紅色衛(wèi)星線形成的網(wǎng)路，環(huán)繞著一個綠色的地球，結(jié)合地球外圍的文字．說明GEN是來自全球各地的環(huán)保標(biāo)志。2.3綠色標(biāo)志(GreenLabel)中國：十環(huán)標(biāo)志由青山、綠水、太陽及10個環(huán)組成。環(huán)境標(biāo)志圖形的中心結(jié)構(gòu)表示人類賴以生存的環(huán)境，外圍的10個環(huán)緊密結(jié)合，環(huán)環(huán)相扣，表示公眾參與，共同保護環(huán)境；同時10個環(huán)的“環(huán)”字與環(huán)境的“環(huán)”同字，其寓意為“全民聯(lián)合起來，共同保護人類賴以生存的環(huán)境”

。該標(biāo)志發(fā)布于1993年，是中國唯一由政府頒布的環(huán)保產(chǎn)品證明性商標(biāo)。至今已先后制定了50多項環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，環(huán)境認(rèn)證產(chǎn)品種類達(dá)51類。2.3綠色標(biāo)志(GreenLabel)TCO‘99：瑞典專業(yè)雇員聯(lián)盟(TCO)于1992年在MPRⅡ的基礎(chǔ)上對節(jié)能、輻射提出了更高的環(huán)保要求，標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)格，這就是現(xiàn)在我們所說的TCO’92標(biāo)準(zhǔn)，引起了顯示器生產(chǎn)廠商的廣泛重視。TCO’92是1991年制定的標(biāo)準(zhǔn)，主要針對顯示器提出，包括對電磁輻射、自動電源關(guān)閉、功耗、防火及用電安全等方面的要求。TCO‘95標(biāo)準(zhǔn)的覆蓋范圍再次擴大，它涉及鍵盤、系統(tǒng)控制單元等。除TC0’92的各項規(guī)定外，還特別推出了環(huán)境保護標(biāo)準(zhǔn)，并且要求其符合人體工程學(xué)。2.3綠色標(biāo)志(GreenLabel)TCO‘99標(biāo)準(zhǔn)從1998年10月以后開始實施，涉及環(huán)境、人體生態(tài)學(xué)、廢物的回收利用、電磁輻射、節(jié)能以及安全等多個領(lǐng)域，提出了更嚴(yán)格和全面的標(biāo)準(zhǔn)，對鍵盤和便攜機的設(shè)計也提出了具體意見。TCO’03:2002年底頒布，針對LCD顯示器。2.3綠色標(biāo)志(GreenLabel)2.3.3各國實施情況

一般由3個機構(gòu)來管理：一個技術(shù)機構(gòu)或?qū)＜椅瘑T會負(fù)責(zé)初審產(chǎn)品種類建議，起草、修改和指定產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)；一個代表各界利益團體的委員會負(fù)責(zé)確定產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)；一個辦事機構(gòu)負(fù)責(zé)與企業(yè)簽訂合同及管理標(biāo)志使用。

2.3綠色標(biāo)志(GreenLabel)德國建立在政府機構(gòu)和非政府機構(gòu)的框架之內(nèi)的。其管理機構(gòu)由3個部門組成，分別是政府機構(gòu)——聯(lián)邦環(huán)境署(FEA)、非政府機構(gòu)——環(huán)境標(biāo)志評審委員會(ELJ)和非政府機構(gòu)——質(zhì)量保證與標(biāo)志協(xié)會(RAL)。

FEA：評審產(chǎn)品種類的建議、起草技術(shù)報告和標(biāo)準(zhǔn)草案、修改標(biāo)準(zhǔn)草案等工作

ELJ：負(fù)責(zé)選擇產(chǎn)品種類，評審標(biāo)準(zhǔn)草案，最后確定產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。

RAL：聽證FEA起草的技術(shù)報告和標(biāo)準(zhǔn)草案，與申請標(biāo)志的廠商簽訂合同，管理合同的使用。起技術(shù)支撐保證和監(jiān)督管理作用。2.3綠色標(biāo)志(GreenLabel)德國實施程序：

第一步，任何人都可向聯(lián)邦環(huán)境署提出產(chǎn)品類別建議。聯(lián)邦環(huán)境署檢查建議，并轉(zhuǎn)交環(huán)境標(biāo)志委員會，環(huán)境標(biāo)志評委會選擇產(chǎn)品類別供進一步調(diào)研與討論。第二步，聯(lián)邦環(huán)境署準(zhǔn)備技術(shù)文獻(xiàn)幣口標(biāo)準(zhǔn)草案，質(zhì)量保證與標(biāo)志協(xié)會組織專家聽證，向環(huán)境標(biāo)志評委會提出建議。第三步．評審委員會決定是否接受標(biāo)準(zhǔn)草案。第四步，生產(chǎn)商向質(zhì)量保證與標(biāo)志協(xié)會申請標(biāo)志。

2.3綠色標(biāo)志北歐委員會：包括芬蘭、挪威和瑞典等國家，自愿為原則。目標(biāo)：一是告訴消費者有關(guān)情況．幫助他們選擇對環(huán)境危害較小的產(chǎn)品；二是鼓勵生產(chǎn)者將環(huán)境因素納入產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)的考慮中；三是使用市場力量作為環(huán)境法規(guī)的補充。建立標(biāo)準(zhǔn)和選擇產(chǎn)品類別的最終機構(gòu)：環(huán)境標(biāo)志北歐共同體2.3綠色標(biāo)志加拿大

管理機構(gòu)是政府機構(gòu)，由秘書處管理。和一個技術(shù)部門共同制定指導(dǎo)性原則文件，初審產(chǎn)品種類的建議。咨詢委員會負(fù)責(zé)最后評審產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。加拿大標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(CSA)不僅和秘書處共同制定指導(dǎo)性文件，還負(fù)責(zé)向廠商發(fā)放環(huán)境標(biāo)志證書及監(jiān)督管理環(huán)境標(biāo)志的使用。步驟：和德國類似，增加了公眾討論這一項

2.3綠色標(biāo)志日本：由促進委員會和專家委員會負(fù)責(zé)。促進委員會：9人，起決策作用，負(fù)責(zé)制定規(guī)劃指導(dǎo)原則。選擇和確定產(chǎn)品種類和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)及建立標(biāo)準(zhǔn)。專家委員會：5人，技術(shù)保證，負(fù)責(zé)確定審批標(biāo)準(zhǔn)和審批程序以及審批申請的產(chǎn)品是否符合環(huán)境質(zhì)量要求。環(huán)境協(xié)會秘書處：日常工作的管理。2.3綠色標(biāo)志中國：環(huán)境標(biāo)志認(rèn)證委員會

認(rèn)證：由國家環(huán)?？偩诸C布環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品技術(shù)要求，地方環(huán)保局對企業(yè)守法達(dá)標(biāo)進行初審，技術(shù)專家現(xiàn)場檢查，行業(yè)權(quán)威檢測機構(gòu)檢驗樣品，最終由技術(shù)委員會綜合評定。并實施年檢制度。Ⅱ型環(huán)境標(biāo)志：規(guī)定了產(chǎn)品和服務(wù)在做自我環(huán)境聲明時應(yīng)遵循的通用原則，以及對當(dāng)前正在或今后可能被廣泛使用的12個自我環(huán)境聲明給出具體要求。2.3綠色標(biāo)志12個自我環(huán)境聲明：涵蓋生產(chǎn)、使用、廢棄、再生的全過程，針對資源的有效利用。生產(chǎn)環(huán)節(jié)：節(jié)約資源、使用環(huán)節(jié)：節(jié)能、節(jié)水、延長壽命產(chǎn)品；在使用至廢棄前：減少廢物量、可重復(fù)使用和充裝；廢棄階段：可降解、可堆肥、可再循環(huán)、可拆解設(shè)計；再生階段：再循環(huán)含量、使用回收能量。2.3綠色標(biāo)志Ⅲ型環(huán)境標(biāo)志：量化的產(chǎn)品生命周期信息簡介。原則：自愿性、開放性和協(xié)商性、體現(xiàn)產(chǎn)品功能特性、透明性、可得性、科學(xué)性、機密性。方法：一種是生命周期清單(LifeCycleInventory，LCI)方法，即用量化的數(shù)據(jù)，將生命周期中每個階段的輸入輸出表征出來；另一種是生命周期影響評價(LifeCycleImpactAssessment，LCIA)方法，即在生命周期清單分析的基礎(chǔ)上，進一步評價每個生產(chǎn)階段或產(chǎn)品每個部件的環(huán)境影響程度。綠色設(shè)計與傳統(tǒng)設(shè)計的比較比較因素傳統(tǒng)設(shè)計綠色設(shè)計設(shè)計依據(jù)用戶對產(chǎn)品提出的功能、性能、質(zhì)量和成本要求環(huán)境效益和生態(tài)環(huán)境指標(biāo)與產(chǎn)品功能、性能、質(zhì)量和成本要求設(shè)計人員很少或沒有考慮有效的資源再生利用和對生態(tài)環(huán)境的影響在產(chǎn)品構(gòu)思和設(shè)計階段，即考慮降低能耗、資源重復(fù)利用和保護生態(tài)環(huán)境設(shè)計技術(shù)或工藝很少考慮產(chǎn)品回收，僅考慮貴重金屬回收考慮可拆卸、易回收、無毒副作用及產(chǎn)生最少廢棄物設(shè)計目的以需求為主為需求和環(huán)境設(shè)計，滿足可持續(xù)發(fā)展要求產(chǎn)品普通產(chǎn)品綠色產(chǎn)品或綠色標(biāo)志產(chǎn)品2.4綠色設(shè)計2.4綠色設(shè)計

傳統(tǒng)設(shè)計綠色設(shè)計設(shè)計思想基于傳統(tǒng)設(shè)計思想基于環(huán)境意識和可持續(xù)發(fā)展思想，來源于傳統(tǒng)設(shè)計，又高于傳統(tǒng)設(shè)計。實質(zhì)主要考慮實現(xiàn)顧客需求的產(chǎn)品的基本屬性，即產(chǎn)品的功能、質(zhì)量和生產(chǎn)成本，而忽略了產(chǎn)品的環(huán)境屬性，也即產(chǎn)品生命周期各個階段的環(huán)境影響。較少考慮產(chǎn)品使用階段的使用成本、保修期后的維修成本，未考慮產(chǎn)品生命終止后的處置成本設(shè)計從產(chǎn)品全生命周期出發(fā)，考慮了生命周期各個階段對環(huán)境的響。特別是在產(chǎn)品生命終止后,著重考慮廢棄產(chǎn)品如何回收、再生和再利用。只有這樣，才能使廢棄產(chǎn)品對環(huán)境的影響減至最小，才能最大限度地提高資源的循環(huán)利用率?？芍圃煨詢H限于考慮與制造階段本身有關(guān)的可制造性，較少考慮與使用、維修等階段有關(guān)的可制造性，未考慮與回收階段有關(guān)的可制造性不僅限于考慮與制造階段本身有關(guān)的可制造性，還充分考慮與使用、維修和回收等階段有關(guān)的可制造性生命周期

開環(huán)式的產(chǎn)品生命周期

閉環(huán)式的產(chǎn)品生命周期設(shè)計方式串行工程方式并行工程方式2.4綠色設(shè)計

傳統(tǒng)設(shè)計綠色設(shè)計相同點都要考慮產(chǎn)品的功能、質(zhì)量、可制造性和成本等產(chǎn)品的基本屬性，同樣要解決產(chǎn)品的總體結(jié)構(gòu)、材料選擇、零件結(jié)構(gòu)形狀和尺寸以及零部件的連接形式等基本設(shè)計內(nèi)容。圖2-4-1傳統(tǒng)產(chǎn)品開環(huán)式的設(shè)計過程綠色設(shè)計的特點圖2-4-2閉環(huán)式的產(chǎn)品生命周期過程綠色設(shè)計的概念定義：以綠色技術(shù)為原則所進行的產(chǎn)品設(shè)計。具體指在產(chǎn)品整個生命周期內(nèi)以產(chǎn)品環(huán)境屬性為主要設(shè)計目標(biāo)，著重考慮產(chǎn)品的可拆卸性、可回收性、可維護性、可重復(fù)利用性等功能目標(biāo)，并在滿足環(huán)境目標(biāo)的同時，保證產(chǎn)品應(yīng)有的基本功能、使用壽命和經(jīng)濟性等，突出了生態(tài)意識和以環(huán)境保護為本位的設(shè)計理念。綠色設(shè)計的概念目的：

克服傳統(tǒng)設(shè)計的不足，使所設(shè)計的產(chǎn)品滿足綠色產(chǎn)品的要求。它包含產(chǎn)品從概念形成到生產(chǎn)制造、使用乃至廢棄后的回收、重用及處理處置的各個階段，即涉及產(chǎn)品整個生命周期，是從搖籃到再現(xiàn)的整個過程。

綠色設(shè)計的特點擴大了產(chǎn)品的生命周期圖4擴大了的產(chǎn)品生命周期與綠色設(shè)計之間的關(guān)系綠色設(shè)計的特點有利于保護環(huán)境，維護生態(tài)系統(tǒng)平衡；防止地球上礦物資源的枯竭；減少了廢棄物數(shù)量及其處理量；綠色設(shè)計的原則技術(shù)先進性原則技術(shù)創(chuàng)新性原則功能先進實用原則環(huán)境協(xié)調(diào)性原則資源最佳利用原則能量最佳利用原則污染極小化原則安全人性化原則綜合效益最佳原則綠色設(shè)計研究的主要內(nèi)容綠色設(shè)計材料選擇與管理制造工藝性設(shè)計裝配工藝性設(shè)計產(chǎn)品包裝設(shè)計回收工藝及方法設(shè)計拆解工藝性設(shè)計上海第二工業(yè)大學(xué)環(huán)境學(xué)院2.4.4生命周期評價目錄生命周期影響評價

框架與階段LCA原則發(fā)展的歷史與現(xiàn)狀背景與定義

數(shù)據(jù)庫與分析軟件

案例分析

LCA局限性前景與展望一背景隨著工業(yè)化的發(fā)展進入自然生態(tài)環(huán)境的廢物和污染物越來越多，超出了自然界自身的消化吸收能力，對環(huán)境和人類健康造成極大影響。同時工業(yè)化也將使自然資源的消耗超出其恢復(fù)能力，進而破壞全球生態(tài)環(huán)境的平衡。

因此人們越來越希望有一種方法對其所從事各類活動的資源消耗和環(huán)境影響有一個徹底、全面、綜合的了解，以便尋求機會采取對策減輕人類對環(huán)境的影響。

一LCA的定義生命周期評價/分析（LifeCycleAssessment/Analysis簡稱LCA）是一種對產(chǎn)品全生命周期的資源消耗和環(huán)境影響進行評價的環(huán)境管理工具。

即是一種評價產(chǎn)品（包括服務(wù)或活動）從原材料開采與提煉開始，到產(chǎn)品制造、運銷、使用、報廢和最終處置全過程環(huán)境影響的方法。一LCA

的定義

1993年SETAC的LCA定義中，LCA被描述成這樣一種評價方法：①通過確定和量化與評估對象相關(guān)的能源、物質(zhì)消耗、廢棄物排放，評估其造成的環(huán)境負(fù)擔(dān)；

②評價這些能源、物質(zhì)消耗和廢棄物排放所造成的環(huán)境影響；

③辨別和評估改善環(huán)境(表現(xiàn))的機會。

LCA的評估對象可以是一個產(chǎn)品、處理過程或活動，并且范圍覆蓋了評估對象的整個壽命周期，包括原材料的提取與加工、制造、運輸和分發(fā)、使用、再使用、維持、循環(huán)回收，直到最終的廢棄。一LCA

的定義

1997年ISO制訂的LCA標(biāo)準(zhǔn)(1SO14040)中也給出了LCA和一些相關(guān)概念的定義：LCA是對產(chǎn)品系統(tǒng)在整個壽命周期中的(能量和物質(zhì)的)輸入輸出和潛在的環(huán)境影響的匯編和評價。這里的產(chǎn)品系統(tǒng)是指具有特定功能的、與物質(zhì)和能量相關(guān)的操作過程單元的集合，在LCA標(biāo)準(zhǔn)中，"產(chǎn)品"既可以指(一般制造業(yè)的)產(chǎn)品系統(tǒng)，也可以指(服務(wù)業(yè)提供的)服務(wù)系統(tǒng)；壽命周期是指產(chǎn)品系統(tǒng)中連續(xù)的和相互聯(lián)系的階段，它從原材料的獲得或者自然資源的產(chǎn)生一直到最終產(chǎn)品的廢棄為止。LCA對綠色設(shè)計的作用

（1）有助于新產(chǎn)品的研究開發(fā)（2）可以評價產(chǎn)品的資源效益（3）可以為決策者提供決策依據(jù)（4）促進了再循環(huán)設(shè)計的研究和發(fā)展

二發(fā)展的歷史與現(xiàn)狀

思想萌芽階段

(60年代末，70年代初)學(xué)術(shù)探討階段(70年代中到80年代末)廣泛關(guān)注與迅速發(fā)展階段(80年代末以后)二發(fā)展的歷史與現(xiàn)狀1990年，首屆社會環(huán)境毒理和化學(xué)（SETAC）會議在美國的佛蒙特州召開，與會者就LCA的概念和理論框架取得了廣泛的一致，并最終確定使用LifeCycleAssessment,LCA這個術(shù)語，從而統(tǒng)一了國際上的LCA研究。作為一個毒理學(xué)組織，SETAC將重點放到了工業(yè)系統(tǒng)的空氣和水體排放上，而不是以往占支配地位的能量和材料流。主要的作用就是介紹生命周期評估的概念。在隨后的LCA研討會中，SETAC討論了LCA的理論框架和具體內(nèi)容，并在1993年8月發(fā)布了第一個LCA的指導(dǎo)性文件《LCA指南：操作規(guī)則》。這個文件定義了LCA方法的和理論框架以及具體的實施細(xì)則和建議，描述了LCA的應(yīng)用前景，并總結(jié)了當(dāng)時LCA的研究狀況。二發(fā)展的歷史與現(xiàn)狀另一方面，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）在1992年成立了環(huán)境戰(zhàn)略顧問組SAGE,專門研究制定一種環(huán)境管理標(biāo)準(zhǔn)的可能性。1993年6月ISO成立了“環(huán)境管理”技術(shù)委員會TC207，正式開展環(huán)境管理方面的國際標(biāo)準(zhǔn)化工作。其指定的國際標(biāo)準(zhǔn)稱為《環(huán)境管理系列國際標(biāo)準(zhǔn)》，即ISO14000系列標(biāo)準(zhǔn)。ISO對LCA方法的標(biāo)準(zhǔn)化有利于LCA方法的統(tǒng)一和實施，促進了LCA的進一步發(fā)展。并且，由于ISO的國際影響以及LCA方法在ISO14000系列標(biāo)準(zhǔn)中所占的重要地位，經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化的LCA方法必將成為最重要的評價產(chǎn)品環(huán)境表現(xiàn)的方法。事實上，由于ISO組織的有眾多相關(guān)學(xué)術(shù)組織、政府機構(gòu)、企業(yè)和環(huán)境組織參與的LCA研究已經(jīng)成為國際上LCA研究的主流。三LCA原則

評估對象評估方法

應(yīng)用目的特點LCA原則LCA評估對象LCA的評估對象是產(chǎn)品系統(tǒng)或服務(wù)系統(tǒng)造成的環(huán)境影響(其實服務(wù)也是一種抽象的產(chǎn)品)，而不是評估空間意義上的環(huán)境的質(zhì)量，這與環(huán)境科學(xué)中的環(huán)境質(zhì)量評估有著根本區(qū)別。另外，LCA方法著眼于產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的環(huán)境影響，這與產(chǎn)品質(zhì)量管理和控制等方法也是完全不同的。

其次，LCA的評估范圍要求覆蓋產(chǎn)品的整個壽命周期，而不只是產(chǎn)品壽命周期中的某個或某些階段。LifeCycle的概念是LCA方法最基本的特性之一，是全面和深入地認(rèn)識產(chǎn)品環(huán)境影響的基礎(chǔ)，是得出正確結(jié)論和做出正確決策的前提。也正是由于LifeCycle概念在整個方法中的重要性，這個方法才以LifeCycle來命名。評估對象的角度來說，LCA是一種評價產(chǎn)品在整個壽命周期中造成的環(huán)境影響的方法。LCA的主要方法LCA主要思路是：通過收集與產(chǎn)品相關(guān)的環(huán)境編目數(shù)據(jù)，應(yīng)用LCA定義的一套計算方法，從資源消耗、人體健康和生態(tài)環(huán)境影響等方面對產(chǎn)品的環(huán)境影響做出定性和定量的評估，并進一步分析和尋找改善產(chǎn)品環(huán)境表現(xiàn)的時機與途徑。其中環(huán)境編目數(shù)據(jù)，就是在產(chǎn)品壽命周期中流入和流出產(chǎn)品系統(tǒng)的物質(zhì)/能量流。物質(zhì)流既包含了產(chǎn)品在整個壽命周期中消耗的所有資源，也包含所有的廢棄物以及產(chǎn)品本身。LCA的評估是建立在具體的環(huán)境編目數(shù)據(jù)基礎(chǔ)之上的，這也是LCA方法最基本的特性之一，是實現(xiàn)LCA客觀性和科學(xué)性的必要保證，是進行量化計算和分析的基礎(chǔ)。

在LCA標(biāo)準(zhǔn)中，詳細(xì)地定義了具體的評估實施步驟，它包括如下4個組成部分：目標(biāo)和范圍定義(GoalandScopeDefinition)、清單分析(LifeCyclelnventoryAnalysis，LCl)、環(huán)境影響評估(LifeCyclelmpactAssessment，LCIA)、解釋(LifeCycleInterpretation)。LCA的應(yīng)用目的

原則上講，不同的主體出于不同的目的，都可以實施LCA評估或引用LCA評估結(jié)論。在SETAC和ISO的文件中列舉了一些LCA方法的作用，例如：①幫助提供產(chǎn)品系統(tǒng)與環(huán)境之間相互作用的盡可能完整的概貌；②促進全面和正確地理解產(chǎn)品系統(tǒng)造成的環(huán)境影響；③為關(guān)注產(chǎn)品或受產(chǎn)品影響的相關(guān)方之間進行交流和對話奠定基礎(chǔ)；④向決策者提供關(guān)于環(huán)境的有益的決策信息，包括估計可能造成的環(huán)境影響、尋找改善環(huán)境表現(xiàn)的時機與途徑、為產(chǎn)品和技術(shù)選擇提供判據(jù)等。

LCA的特點首先，LCA方法不是要求企業(yè)被動地接受檢查和監(jiān)督，而是鼓勵企業(yè)發(fā)揮主動性，將環(huán)境因素結(jié)合到企業(yè)的決策過程中。從這個意義上講，LCA方法并不具有行政和法律管理手段的強制性。盡管這樣，LCA的研究和應(yīng)用仍然大行其道，這一方面是由于LCA在產(chǎn)品環(huán)境影響評價中的重要作用，另一方面也是環(huán)境保護思想深入發(fā)展的結(jié)果。其次，LCA評估建立在LifeCycle概念和環(huán)境編目數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，從而可以系統(tǒng)地、充分地闡述與產(chǎn)品系統(tǒng)相關(guān)的環(huán)境影響，進而才可能尋找和辨別環(huán)境改善的時機和途徑。這體現(xiàn)了環(huán)境保護手段由簡單粗放向復(fù)雜精細(xì)發(fā)展的趨勢。四LCA體系框架與階段生命周期評價框架

目標(biāo)與范圍確定清單分析影響評價結(jié)果解釋直接應(yīng)用：產(chǎn)品開發(fā)與改進戰(zhàn)略規(guī)劃公共策略制定市場營銷其他實施步驟（ISO14040，1997）四LCA體系框架與階段結(jié)果解釋（LifeCycleInterpretation）LCA體系階段

目標(biāo)與范圍確定（GoalandScopeDefinition,GSD）

影響評價（LifeCycleImpactAssessment,LCIA）

清單分析（LifeCycleInventory,LCI）

1、LCA目標(biāo)與范圍確定1）研究目標(biāo)通常是對特定產(chǎn)品或過程的環(huán)境因素進行評價，以獲得如何改進其環(huán)境表現(xiàn)的信息。如果在設(shè)計階段，其目標(biāo)可能比較選擇2個或3個替代設(shè)計方案。如果產(chǎn)品已經(jīng)投入生產(chǎn)，其目標(biāo)往往是評價產(chǎn)品或流程的系統(tǒng)，即極有可能是可供選擇的方法，而不是可供選擇的系統(tǒng)，因為所能做的只能是在對當(dāng)前操作造成的最低干擾和增加最小額外成本的前提下，略微地改變其環(huán)保特性而已。1、LCA目標(biāo)與范圍確定2）研究范圍一般確定研究范圍，要回答如下問題：為什么要開展這項研究？研究結(jié)果將如何運用？誰將使用這些研究結(jié)果？需要研究具體環(huán)境問題嗎？研究需要具體到什么程度？類型：（1）生命周期范圍（2）細(xì)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)范圍（3）自然生態(tài)系統(tǒng)范圍（4）時空邊界（5）邊界選擇1、LCA目標(biāo)與范圍確定評價范圍邊界內(nèi)容產(chǎn)品系統(tǒng)的功能和功能單元分析

產(chǎn)品系統(tǒng)是實現(xiàn)某一指定功能的單元的有機體或集合。單元是指產(chǎn)品系統(tǒng)中可以相對獨立的能進行輸入和輸出分析的分功能假設(shè)和假定用文字明確做出的假設(shè)，并對假設(shè)的根據(jù)進行說明數(shù)據(jù)質(zhì)量數(shù)據(jù)相關(guān)的時空范圍、技術(shù)范圍，數(shù)據(jù)的可獲得性、完整性和代表性等

評估范圍和邊界內(nèi)容2、清單分析(LCI)

清單分析是生命周期評價的核心和重要組成部分。在清單分析中，產(chǎn)品作為一個系統(tǒng)來描述．產(chǎn)品生命周期中的所有過程和活動都要包括在系統(tǒng)邊界內(nèi)，對系統(tǒng)的輸入和輸出數(shù)據(jù)進行記錄和分析，詳細(xì)列出各個階段的各種輸入輸出清單。

2、清單分析(LCI)清單分析系統(tǒng)清單分析過程3、生命周期影響評價步驟生命周期的清單分析3、SETAC/CML的生命周期影響評價步驟

SETAC的CML介紹了一種生命周期影響評價方法，但目前只有第一步付諸了實踐。它總共分為以下三步：

(1)分類和特征化在分類步驟中，所有的影響都根據(jù)其對環(huán)境造成的效應(yīng)歸類。例如，把能造成溫室效應(yīng)的環(huán)境影響歸為一類，造成臭氧層破壞效應(yīng)的也如此處理。有些環(huán)境影響包括在好幾個類別之中。比如，氮氧化物的排放不但有毒、能產(chǎn)生酸化效應(yīng)，而且會造成富營養(yǎng)化效應(yīng)。每個類別中的環(huán)境影響都被累加起來，從而產(chǎn)生一個影響分?jǐn)?shù)（effectscore）。如果不使用加權(quán)，僅僅把涉及到的物質(zhì)的質(zhì)量加起來是不夠的，因為有些物質(zhì)可能會比其它物質(zhì)造成更強烈的影響。這個問題是通過為不同的物質(zhì)提供加權(quán)因子來解決的,這個步驟稱為特征化。3、SETAC/CML的生命周期影響評價步驟排放質(zhì)量/kg溫室效應(yīng)臭氧層破壞人體毒性酸化效應(yīng)CO21.792X1———CO0.000670——X0.012—NOx0.001091——X0.78X0.7SO20.000987——X0.12X1影響分值1.79200.002040.0017Note:影響分值=排放物質(zhì)的質(zhì)量X權(quán)重因子N為所有涉及到的環(huán)境影響種類，N=1,…i.

聚乙烯生產(chǎn)過程特征化步驟（使用權(quán)重因子）3、SETAC/CML的生命周期影響評價步驟(2)標(biāo)準(zhǔn)化為了更好地理解環(huán)境影響的相對大小，需要有一個標(biāo)準(zhǔn)化步驟。在這一步里，環(huán)境影響被分成“標(biāo)準(zhǔn)”影響，比如一個正常人在一天或其它一個時間段內(nèi)造成的環(huán)境影響。通過這樣處理，就有可能知道材料生產(chǎn)過程對已經(jīng)存在的環(huán)境影響所做的相對貢獻(xiàn)。下圖顯示一個關(guān)于評價紙袋與聚乙烯塑料袋的標(biāo)準(zhǔn)化步驟。3、SETAC/CML的生命周期影響評價步驟(3)標(biāo)準(zhǔn)化影響分值的評估（Evaluation）標(biāo)準(zhǔn)化過程相當(dāng)?shù)卮龠M了我們對于結(jié)果的洞察力。然而，由于不能把所有的影響視為同等重要，所以還不能做出最終的判斷。在評估階段，各個影響的分值與代表各自影響重要性的權(quán)重因子相乘。圖2標(biāo)準(zhǔn)化影響分值在加權(quán)后的相對重要性3、SETAC/CML的生命周期影響評價步驟通過比較加權(quán)后的分值的加和。上圖明顯地顯示出與聚乙烯相比，紙質(zhì)產(chǎn)品應(yīng)該優(yōu)先考慮。4、解釋從前三個階段的一個或幾個得出結(jié)論，提出建議，使系統(tǒng)破壞環(huán)境的屬性最小化。表現(xiàn)為兩種形式：事前性的環(huán)境設(shè)計、事后性的污染控制。五數(shù)據(jù)庫與分析軟件

LCA作為產(chǎn)品環(huán)境管理的重要支持工具與傳統(tǒng)的環(huán)境評估比較，前者評估的系統(tǒng)邊界更深更廣，需要龐大的數(shù)據(jù)支持，而事實上評估實施者很難獲得全面的、最新的、精確的和不同來源的數(shù)據(jù)。原因如下：數(shù)據(jù)包括全球、地域、地區(qū)、企業(yè)內(nèi)部、不同行業(yè)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)；

很多數(shù)據(jù)沒有公開性、透明性和準(zhǔn)確性；

不同國家和地域的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)差異，數(shù)據(jù)沒有通用性。五數(shù)據(jù)庫與分析軟件這一切成為推行LCA的瓶頸，所以很多國家、研究單位和商業(yè)性咨詢公司致力于建立通用的或?qū)I(yè)的數(shù)據(jù)庫和計算機軟件，使LCA具有可操作性和簡化。日本組織全國企業(yè)和研究單位參加并建立通用數(shù)據(jù)庫五年計劃；歐洲是建立LCA數(shù)據(jù)庫較早的地區(qū)，1997年商業(yè)性LCA軟件已銷售1300件，1999年達(dá)到2000件以上，全世界環(huán)境數(shù)據(jù)庫已超過1000個；為了不同的數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)能夠進行交換，瑞典環(huán)境研究所提出產(chǎn)品環(huán)境數(shù)據(jù)交換統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，并對數(shù)據(jù)使用做出指導(dǎo)；英國ManchesterMetropolitan大學(xué)對各種LCA軟件和數(shù)據(jù)庫進行了分析并提出了使用推薦。為進一步推進LCA軟件和數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用性和先進性，目前主要進行LCA數(shù)據(jù)庫框架、功能函數(shù)定義、數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)、界面定義和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化等研究。六案例分析一建筑生命周期評價生命周期成本

正如一般投資一樣，在試圖把建筑物發(fā)展對環(huán)境的影響減到最低時，必須考慮所涉及的費用。而生命周期成本分析正正能夠計算和提供興建建筑物，以及在其使用年限內(nèi)的操作和維修這兩方面的現(xiàn)時和日后所需開支的現(xiàn)值。計算生命周期成本，有助評價現(xiàn)時為了改善建筑物表現(xiàn)（例如能源效益或物料耐用程度）而作出的額外投資和和比較以后能夠節(jié)省的款項，以方便有關(guān)人士作出投資決定和方針。建筑生命周期評價生命周期能源分析(LCEA）軟件綠色建筑的生命周期評價(略）案例分析2

關(guān)于手機的LCA1MaterialsExtractionDisposal2MaterialsProcessing3Manufacturing4PackagingTransportation5UsefulLife6End-of-LifeRecyclingReuse手機原材料的選取與來源BrainLCDBatteryLi-Ion:金屬鋰氧化物、碳復(fù)合物等物質(zhì)

銅、金、鉛、鎳、鋅、鈹、鉭等金屬原料組成

40%金屬40%塑料20%陶瓷及痕量物質(zhì)由潛在泄露物Hg、有機玻璃、塑料等物質(zhì)組成Ni-MH/Ni-Cd電池:Ni、Co、Zn、Cd、Cu

原料的加工處理與產(chǎn)品制造原料的加工處理產(chǎn)品制造原油提煉制造塑料，石英砂與石灰石制造玻璃纖維；Cu等金屬用于制造手機主板、電池、金屬絲等其他配件。

LCD的制造：以“三明治”的形式嵌于塑料與有機玻璃之間。

電池的制造：電池由電極與電解液主板的制造：塑料與玻璃纖維、電鍍金屬“包衣”、若干電子組件、連接線路與金屬線等。手機引起的環(huán)境問題

我國手機用戶已經(jīng)超過了4億，如果按照平均每個用戶每兩年更換一次手機的保守頻率計算，我國每年將有2億部手機被淘汰，一般來講用戶都會配有兩塊電池。所以，淘汰下來的手機電池可能超過4億塊。曾經(jīng)有專家指出，舊手機的一塊電池里的鎘就能夠嚴(yán)重污染6萬升的水，而這些水可以裝滿3個奧運會的標(biāo)準(zhǔn)游泳池。

環(huán)境影響手機的環(huán)境危害

手機小型化對廢物造成一定的負(fù)面影響。由于其很小，重量很輕，手機很容易被丟棄進入生活垃圾，當(dāng)在焚燒爐中燃燒或在填埋場中處置后，最終對環(huán)境和人體健康造成危害。

由于塑料是高度可燃的，印刷線路板和手機外殼以及其它電子產(chǎn)品都含有含溴阻燃劑，會明顯破壞人體健康和環(huán)境，引起癌癥，破壞肝臟、引起神經(jīng)和免疫系統(tǒng)問題，甲狀腺功能紊亂和內(nèi)分泌失調(diào)等。這些物質(zhì)可從填埋場滲漏到土壤和地下水中，或在焚燒或回收過程中形成劇毒的二惡英和呋喃。研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在瑞典的一個電子廢物再利用工廠工人血液中發(fā)現(xiàn)了溴化阻燃劑明顯增加。手機的環(huán)境危害手機含有大量有毒有害物質(zhì)，包括一系列持久性和生物積累性化學(xué)品，當(dāng)焚燒或在填埋場處置后，對人體健康和環(huán)境造成危害。這些有毒有害物質(zhì)在動物脂肪組織中長期存在，即使釋放量很小，在食物鏈中也能積累到有毒水平。有6種手機廢物與癌癥和一系列繁殖、神經(jīng)和發(fā)育紊亂相聯(lián)系，并對兒童造成特殊傷害，其發(fā)育器官和免疫系統(tǒng)對毒