謝菲爾德哈勒姆大學 藝術設計中心學院 馬譽銘

摘要：本文在分析可持續性設計內涵的基礎上，基于廣義層面，闡述面向產品生命周期的可持續性設計，并結合實例論證在關注諸如產品生產與回收的綠色環保可持續性設計性的同時，還要關注產品在使用過程中的功能與結構的可持續性。

關鍵詞：生命周期 綠色環保 可持續性

中圖分類號：TS956.2+4 文獻標識碼：A

文章編號：1003-0069(2017)11-0122-02

Abstract：The sustainable design for product life cycle is described based on the analysis of the connotation of sustainable design and general level， and the sustainable design of production and recycling are not only paid attention to， but also the sustainability of the structure and function of product are focused on the examples listed.

Keywords：Life cycle Green environment Sustainability

引言

可持續設計是指在設計中綜合技術、經濟、環境與社會因素等，創新設計，不斷引導和滿足人們的消費需求，從而使直接和間接利益相關者長期受益的一種設計方法。從廣義層面而言，持續性不僅包括環境與資源的可持續性，還包括社會與文化的可持續性。可持續設計注重產品設計與周圍環境的和諧統一，使設計在滿足當前需要的同時，又能兼顧后續發展的諸多需要。正如Ezio Manzini所言，可持續設計是一種系統的設計策略，其設計在保護生態環境的同時，還要兼顧使用者需求、環境效益、社會效益與企業發展的[1]。本文擬以狹義的可持續設計為切入點，分析面向產品生命周期的廣義層面的可持續設計，并結合相關實例闡釋剖析可持續性設計的內涵。

一、相關概念

（一）產品生命周期

產品生命周期是指從需求分析、設計、生產到產品進入市場，直到最終退出市場為止所經歷的整個生命循環過程。產品生命周期一般可分為四個階段，即投入期、成長期、飽和期與衰退期，具體包括設計選材、生產倉儲、運輸銷售、使用維護以及報廢回收五個環節的全部過程[4]，其各個環節的內涵（如圖1）所示。

（圖1）所展示的五個環節，涵蓋了面向產品生命周期的設計的全過程，從設計選材開始，基于需求分析，提出設計方案，在概念設計的基礎上逐步實現詳細設計；在生產倉儲過程中，從工藝規劃到生產裝配，質檢以及庫存管理等，再到運輸銷售環節中的媒介推廣與物流管理等，包括產品在消費者手中的使用維權，牽涉到保養與更換；以及最終的報廢回收，通過拆解、分揀等方式，完成產品生命周期的全過程。基于可持續設計，諸多過程中的每一個環節，都要求設計者盡量減少物質和能源的消耗，使有害物質的排放最小化，方便產品零部件的分類回收，并使其再生循環利用[2][3][4][5][6]。同時，產品造型要求美觀大方，具備較強的市場競爭力，實現產品長久的生命力。

（二）可持續性設計

可持續性設計基于社會發展與環境等諸多因素，其生命周期的每個環節都與社會經濟、環境互動共生[7]，其關系（如圖2）所示。社會、環境與經濟三者之間相互依存，相互作用。社會發展既有賴于可存活、可承受與可持續的環境，也有賴于可存活、可持續與公平的經濟，社會、環境與經濟統一與可承受、可持續與公平的交集之中，相互依存、相互影響，相互作用。

事實上，可持續性設計具體可以分為)狹義的可持續性設計與廣義的可持續性設計。狹義的可持續性設計要求在產品設計的開發過程之中，對生產技術選擇、材料運用、廢物回收等全過程都必須注意對環境的影響，要有利于生態的改善和環境的保護。遵從以下4R原則。

少量化設計原則(Reduce)：浪費最小化，提高對能源利用的警惕；再利用設計原則(Recycle)：利用廢棄材料再加工；循環利用原則(Reuse)：發揮現有物品零件的創新應用；再生資源設計原則(Recovery)：可更新的自然材料，可長期供應。上述4R原則的可持續性設計，充分考慮產品原材料的特性和產品各部分零件容易拆卸， 使產品廢棄時能將其材料或未損壞的零部件進行回收、再循環或再利用。目前許多可持續性設計主要關注環保材料在產品設計中的應用問題，而對于擴展到產品之外的服務問題關注不多，而包含產品和服務的可持續性設計可稱為廣義的可持續性設計。廣義的可持續性設計是面向產品生命周期的設計，不僅考慮產品本身，

還考慮與產品相關的服務問題，其遵循的原則是在4R基礎上的5R原則，即原有基礎上的第五個原則，即在造設計原則(Remake)：低成本，容易拆解，在生命周期結束零件可重新利用。廣義可持續性設計不僅包括產品的設計，還包括產品的使用和行為方式的設計，其關鍵是讓可持續性行動簡單化，使可持續性行為適應現有的行為模式，并通過改方式滲透到人們生活的方方面面。基于狹義可持續性設計基礎上拓展出可持續生活設計、可持續行為設計、可持續系統設計、可持續生活方式設計、可持續城市設計、可持續區域設計等廣義的可持續設計。其不同的應用（如圖3）所示。

（圖3）中可持續性設計可以包含可持續性系統設計、生活方式設計、城市設計和區域設計等，而各自對應的設計對象也只是個案之一，無法窮盡。僅以目前頗為流行的共享單車系統設計分析，其可持續性系統設計，充分體現了可持續性設計的五個原則，共享單車通過共享，減少單車的生產數量，堅持少量化設計原則(Reduce)，針對損壞的單車，通過拆解組合，實現再利用方式的循環使用，滿足消費者隨時隨地方便使用，從來不需因為擁有而費心保管與維修。同樣，低碳出行的公交、低碳設計的住宅，包括整個城市的再生循環系統設計，如廢水的處理，垃圾的循環利用等，甚至英國最近生產的腳踏發電式地毯等，都是可持續設計理念目標的成功典范。

二、面向產品生命周期的可持續性設計

面向產品生命周期的可持續性設計是在產品功能、質量和成本的前提下，系統考慮產品開發制造及其后使用和維護等活動對環境的影響，使產品在整個生命周期中對環境的負面影響最小的前提下，實現對產品的有效使用，也就是可持續性設計不僅要考慮對環境的影響，還要考慮對使用者的影響，產品、使用者、環境構成一個有機整體是面向產品生命周期可持續性設計的核心，其內在關系（如圖4）所示。根據（圖4），面向產品生命周期的可持續性設計是以技術性、經濟性和持續性為基礎，綠色環保為核心，實現產品的全生命周期合理使用。

（一）樓宇門可持續設計

不妨選擇某一住宅樓宇門(不帶呼叫系統)為例，對于可持續性設計剖析，首先從可持續設計出發，選擇PVC環保材料，在使用過程中手感好，門輕便容易操作，尤其是對于老弱病殘以及小孩，滿足了藝術性和經濟性。但是，如果從技術性角度分析，由于采用輕質環保材料，其強度硬度不足，抗外力能力較弱，住戶在裝修房屋過程中容易造成建筑材料與門的碰撞，影響了樓宇門的可持續性使用，具體（如圖5）所示。

鑒于上述問題，從可持續設計的角度進行設計的過程中，不僅要考慮材料的可持續性，還要考慮產品使用的可持續性，在滿足經濟性指標的前提下選擇既環保有耐用的輕質材料，同時從藝術性可持續設計角度，考慮采用穩重的顏色。傳統、穩重、古典色系（如圖6）。在上述色系基礎上依照顏色配置原則科學配色，如下顏色搭配可供參考（如圖7）。

依據使用場合選擇R=77，G=69，B=79的顏色作為門的顏色，具有穩重感。在充分考慮材質的可持續性，以及顏色搭配等諸多細節因素的基礎上，面向可持續設計的樓宇門可選用輕質不銹鋼材料，深灰色，中空加強結構，到達綠色環保，輕質便捷，容易維護，可以再生利用，同時造型符合人因學（如圖8）。

（二）公共場所飲水杯可持續設計

公共場所提供飲用水是反映一個國家和地方現代化程度的一個重要標志，我國隨著社會文明程度的提高，許多公共場所提供飲用水。公共場所提供飲用水不僅是滿足公共場所基礎設施要求，還要滿足國務院頒布的《公共場所衛生管理條例》規定了公共場所、生活飲用水衛生標準及基本要求。其中消耗量大和衛生要求高的是飲水杯，依據前面關于面向產品生命周期可持續設計，飲水杯要滿足技術性、經濟性和可持續性要求，可持續性要從環境、人因和市場三個方面考慮。因此，飲水杯要滿足環保綠色、端拿穩定便捷、成本低。依據時間歷程分析，公共場所飲水杯的發展從玻璃杯→塑料杯→紙杯→紙袋四個階段，每個階段又產生不同的造型滿足個性化需求，具體（如圖9）所示。

根據（圖9），在二維空間中，不同造型、材質的飲水杯在滿足基本功能的基礎上，充分體現了可持續性設計理念的發展變化，廣義的可持續性設計涵蓋了產品本身以及相關的服務。

（三）面向產品生命周期的可拆裝設計

在產品設計中通常要考慮產品零部件的可裝配性，而很少考慮產品的可拆卸性，但這顯然不利于后續的維修和產品使用后的回收處理問題。因此，從面向產品生命周期的可持續性設計角度，產品的可拆卸性是產品可回收性的一個重要指標，直接影響著產品的可回收再生性。

可拆裝性在產品的生命周期中將影響產品的使用、回收、運輸、維修等，因此，從可持續性設計角度要遵循：①盡量減少連接件、②盡量模塊化設計、③盡量減少產品體積、④拆卸零部件可以重復利用、⑤拆卸滿足用戶多種需求、⑥拆卸要便于產品維修、⑦零部件以及材料易于分離。（如圖10）挪威設計師Peter Opsvik于1972年設計的Tripp Trapp?成長椅通過調節機構可以滿足不同年齡段身高要求，實現了椅子隨著年齡成長的持續性目的。快捷的拆解不僅需要速度，還要考慮最少的工具，（如圖11）的一鍵開箱通過插槽機構實現通過一個鎖緊機構控制整個機箱的鎖合，操作簡單，尤其是在缺少工具情況下，到達了滿足生命周期設計要求。

結論

隨著傳統工業設計所涵蓋的疆域和涉及的范疇的不斷擴延，可持續設計作為一種策略性的設計活動，透過整合“產品及服務”以構建“可持續的解決方案”， 以“成果”和“效益”去取代物質產品的消耗，同時把減少資源虛耗和環境污染、改變人們社會生活素質為最終目標。可持續設計的核心是滿足消費需求，不斷協調利潤和發展之間的矛盾，關注自然生態平衡，減少環境污染，保護和節約自然資源，維護人類社會長遠利益及其長久發展。面向產品生命周期的可持續設計，環保、利用和再生必將成為現代設計的主旋律。

本文得到英國Mark Fisher博士和北京服裝學院張慧琴教師的指導，特此致謝。

[1] Nathan Shedroff. Design is the problem: the future of design must be sustainable[M]. Rosenfeld Media. Brooklyn， New York.. 2009. 20-30.

[2] 切克 . 可持續設計變革-設計和設計師如何推動可持續性 [M]. 長沙: 湖南大學出版社， 2012. 116-120.

[3] 劉新 . 可持續設計的觀念、發展與實踐. 創意設計 [J] ，2010. (3):36-40.

[4] 董治年 . 可持續設計—從工業革命到信息革命的研究觀 [J]. 藝術設計研究 ，2017. (1):78-82.

[5] 葉德輝 . 工業設計中的可持續性設計研究. 制造業自動化 [J]. ，2012. (2):121-122.

[6] 孫明 . 論以“自然為本” 的可持續性工業設計 [J]. 天津理工大學學報 ， 2001. (6):36-39.

[7] 薛亞平 . 工業設計中的可持續設計思想. 工業設計 [J] ，2014. (3):86-87.