谢菲尔德哈勒姆大学 艺术设计中心学院 马誉銘
摘要：本文在分析可持续性设计内涵的基础上，基于广义层面，阐述面向产品生命周期的可持续性设计，并结合实例论证在关注诸如产品生产与回收的绿色环保可持续性设计性的同时，还要关注产品在使用过程中的功能与结构的可持续性。
关键词：生命周期 绿色环保 可持续性
中图分类号：TS956.2+4 文献标识码：A
文章编号：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
可持续设计是指在设计中综合技术、经济、环境与社会因素等，创新设计，不断引导和满足人们的消费需求，从而使直接和间接利益相关者长期受益的一种设计方法。从广义层面而言，持续性不仅包括环境与资源的可持续性，还包括社会与文化的可持续性。可持续设计注重产品设计与周围环境的和谐统一，使设计在满足当前需要的同时，又能兼顾后续发展的诸多需要。正如Ezio Manzini所言，可持续设计是一种系统的设计策略，其设计在保护生态环境的同时，还要兼顾使用者需求、环境效益、社会效益与企业发展的[1]。本文拟以狭义的可持续设计为切入点，分析面向产品生命周期的广义层面的可持续设计，并结合相关实例阐释剖析可持续性设计的内涵。
一、相关概念
（一）产品生命周期
产品生命周期是指从需求分析、设计、生产到产品进入市场，直到最终退出市场为止所经历的整个生命循环过程。产品生命周期一般可分为四个阶段，即投入期、成长期、饱和期与衰退期，具体包括设计选材、生产仓储、运输销售、使用维护以及报废回收五个环节的全部过程[4]，其各个环节的内涵（如图1）所示。
（图1）所展示的五个环节，涵盖了面向产品生命周期的设计的全过程，从设计选材开始，基于需求分析，提出设计方案，在概念设计的基础上逐步实现详细设计；在生产仓储过程中，从工艺规划到生产装配，质检以及库存管理等，再到运输销售环节中的媒介推广与物流管理等，包括产品在消费者手中的使用维权，牵涉到保养与更换；以及最终的报废回收，通过拆解、分拣等方式，完成产品生命周期的全过程。基于可持续设计，诸多过程中的每一个环节，都要求设计者尽量减少物质和能源的消耗，使有害物质的排放最小化，方便产品零部件的分类回收，并使其再生循环利用[2][3][4][5][6]。同时，产品造型要求美观大方，具备较强的市场竞争力，实现产品长久的生命力。
（二）可持续性设计
可持续性设计基于社会发展与环境等诸多因素，其生命周期的每个环节都与社会经济、环境互动共生[7]，其关系（如图2）所示。社会、环境与经济三者之间相互依存，相互作用。社会发展既有赖于可存活、可承受与可持续的环境，也有赖于可存活、可持续与公平的经济，社会、环境与经济统一与可承受、可持续与公平的交集之中，相互依存、相互影响，相互作用。
事实上，可持续性设计具体可以分为)狭义的可持续性设计与广义的可持续性设计。狭义的可持续性设计要求在产品设计的开发过程之中，对生产技术选择、材料运用、废物回收等全过程都必须注意对环境的影响，要有利于生态的改善和环境的保护。遵从以下4R原则。
少量化设计原则(Reduce)：浪费最小化，提高对能源利用的警惕；再利用设计原则(Recycle)：利用废弃材料再加工；循环利用原则(Reuse)：发挥现有物品零件的创新应用；再生资源设计原则(Recovery)：可更新的自然材料，可长期供应。上述4R原则的可持续性设计，充分考虑产品原材料的特性和产品各部分零件容易拆卸， 使产品废弃时能将其材料或未损坏的零部件进行回收、再循环或再利用。目前许多可持续性设计主要关注环保材料在产品设计中的应用问题，而对于扩展到产品之外的服务问题关注不多，而包含产品和服务的可持续性设计可称为广义的可持续性设计。广义的可持续性设计是面向产品生命周期的设计，不仅考虑产品本身，
还考虑与产品相关的服务问题，其遵循的原则是在4R基础上的5R原则，即原有基础上的第五个原则，即在造设计原则(Remake)：低成本，容易拆解，在生命周期结束零件可重新利用。广义可持续性设计不仅包括产品的设计，还包括产品的使用和行为方式的设计，其关键是让可持续性行动简单化，使可持续性行为适应现有的行为模式，并通过改方式渗透到人们生活的方方面面。基于狭义可持续性设计基础上拓展出可持续生活设计、可持续行为设计、可持续系统设计、可持续生活方式设计、可持续城市设计、可持续区域设计等广义的可持续设计。其不同的应用（如图3）所示。
（图3）中可持续性设计可以包含可持续性系统设计、生活方式设计、城市设计和区域设计等，而各自对应的设计对象也只是个案之一，无法穷尽。仅以目前颇为流行的共享单车系统设计分析，其可持续性系统设计，充分体现了可持续性设计的五个原则，共享单车通过共享，减少单车的生产数量，坚持少量化设计原则(Reduce)，针对损坏的单车，通过拆解组合，实现再利用方式的循环使用，满足消费者随时随地方便使用，从来不需因为拥有而费心保管与维修。同样，低碳出行的公交、低碳设计的住宅，包括整个城市的再生循环系统设计，如废水的处理，垃圾的循环利用等，甚至英国最近生产的脚踏发电式地毯等，都是可持续设计理念目标的成功典范。
二、面向产品生命周期的可持续性设计
面向产品生命周期的可持续性设计是在产品功能、质量和成本的前提下，系统考虑产品开发制造及其后使用和维护等活动对环境的影响，使产品在整个生命周期中对环境的负面影响最小的前提下，实现对产品的有效使用，也就是可持续性设计不仅要考虑对环境的影响，还要考虑对使用者的影响，产品、使用者、环境构成一个有机整体是面向产品生命周期可持续性设计的核心，其内在关系（如图4）所示。根据（图4），面向产品生命周期的可持续性设计是以技术性、经济性和持续性为基础，绿色环保为核心，实现产品的全生命周期合理使用。
（一）楼宇门可持续设计
不妨选择某一住宅楼宇门(不带呼叫系统)为例，对于可持续性设计剖析，首先从可持续设计出发，选择PVC环保材料，在使用过程中手感好，门轻便容易操作，尤其是对于老弱病残以及小孩，满足了艺术性和经济性。但是，如果从技术性角度分析，由于采用轻质环保材料，其强度硬度不足，抗外力能力较弱，住户在装修房屋过程中容易造成建筑材料与门的碰撞，影响了楼宇门的可持续性使用，具体（如图5）所示。
鉴于上述问题，从可持续设计的角度进行设计的过程中，不仅要考虑材料的可持续性，还要考虑产品使用的可持续性，在满足经济性指标的前提下选择既环保有耐用的轻质材料，同时从艺术性可持续设计角度，考虑采用稳重的颜色。传统、稳重、古典色系（如图6）。在上述色系基础上依照颜色配置原则科学配色，如下颜色搭配可供参考（如图7）。
依据使用场合选择R=77，G=69，B=79的颜色作为门的颜色，具有稳重感。在充分考虑材质的可持续性，以及颜色搭配等诸多细节因素的基础上，面向可持续设计的楼宇门可选用轻质不锈钢材料，深灰色，中空加强结构，到达绿色环保，轻质便捷，容易维护，可以再生利用，同时造型符合人因学（如图8）。
（二）公共场所饮水杯可持续设计
公共场所提供饮用水是反映一个国家和地方现代化程度的一个重要标志，我国随着社会文明程度的提高，许多公共场所提供饮用水。公共场所提供饮用水不仅是满足公共场所基础设施要求，还要满足国务院颁布的《公共场所卫生管理条例》规定了公共场所、生活饮用水卫生标准及基本要求。其中消耗量大和卫生要求高的是饮水杯，依据前面关于面向产品生命周期可持续设计，饮水杯要满足技术性、经济性和可持续性要求，可持续性要从环境、人因和市场三个方面考虑。因此，饮水杯要满足环保绿色、端拿稳定便捷、成本低。依据时间历程分析，公共场所饮水杯的发展从玻璃杯→塑料杯→纸杯→纸袋四个阶段，每个阶段又产生不同的造型满足个性化需求，具体（如图9）所示。
根据（图9），在二维空间中，不同造型、材质的饮水杯在满足基本功能的基础上，充分体现了可持续性设计理念的发展变化，广义的可持续性设计涵盖了产品本身以及相关的服务。
（三）面向产品生命周期的可拆装设计
在产品设计中通常要考虑产品零部件的可装配性，而很少考虑产品的可拆卸性，但这显然不利于后续的维修和产品使用后的回收处理问题。因此，从面向产品生命周期的可持续性设计角度，产品的可拆卸性是产品可回收性的一个重要指标，直接影响着产品的可回收再生性。
可拆装性在产品的生命周期中将影响产品的使用、回收、运输、维修等，因此，从可持续性设计角度要遵循：①尽量减少连接件、②尽量模块化设计、③尽量减少产品体积、④拆卸零部件可以重复利用、⑤拆卸满足用户多种需求、⑥拆卸要便于产品维修、⑦零部件以及材料易于分离。（如图10）挪威设计师Peter Opsvik于1972年设计的Tripp Trapp®成长椅通过调节机构可以满足不同年龄段身高要求，实现了椅子随着年龄成长的持续性目的。快捷的拆解不仅需要速度，还要考虑最少的工具，（如图11）的一键开箱通过插槽机构实现通过一个锁紧机构控制整个机箱的锁合，操作简单，尤其是在缺少工具情况下，到达了满足生命周期设计要求。
结论
随着传统工业设计所涵盖的疆域和涉及的范畴的不断扩延，可持续设计作为一种策略性的设计活动，透过整合“产品及服务”以构建“可持续的解决方案”， 以“成果”和“效益”去取代物质产品的消耗，同时把减少资源虚耗和环境污染、改变人们社会生活素质为最终目标。可持续设计的核心是满足消费需求，不断协调利润和发展之间的矛盾，关注自然生态平衡，减少环境污染，保护和节约自然资源，维护人类社会长远利益及其长久发展。面向产品生命周期的可持续设计，环保、利用和再生必将成为现代设计的主旋律。
本文得到英国Mark Fisher博士和北京服装学院张慧琴教师的指导，特此致谢。
[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 . 可持续设计变革-设计和设计师如何推动可持续性 [M]. 长沙: 湖南大学出版社， 2012. 116-120.
[3] 刘新 . 可持续设计的观念、发展与实践. 创意设计 [J] ，2010. (3):36-40.
[4] 董治年 . 可持续设计—从工业革命到信息革命的研究观 [J]. 艺术设计研究 ，2017. (1):78-82.
[5] 叶德辉 . 工业设计中的可持续性设计研究. 制造业自动化 [J]. ，2012. (2):121-122.
[6] 孙明 . 论以“自然为本” 的可持续性工业设计 [J]. 天津理工大学学报 ， 2001. (6):36-39.
[7] 薛亚平 . 工业设计中的可持续设计思想. 工业设计 [J] ，2014. (3):86-87.