綠色設計理念在童車產品設計中的應用

劉繼萍 李軼

摘要： 此文首先簡述了童車的現狀、存在的問題、綠色設計的重要性，以及綠色設計對于童車設計發展的重要性，然后簡單介紹了綠色設計的概念、內涵、基本內容、綠色設計原則及方法等基礎知識，具體介紹了綠色材料選擇和可拆卸、綠色包裝原則等童車綠色設計的方法，并通過典型實例說明了綠色設計在童車設計中的應用。

關鍵字： 綠色;童車;可拆卸;概念

童車，簡言之就是專供兒童騎乘的車，它是兒童玩具之中的一大門類。其中包括兒童推車、兒童自行車、兒童三輪車、嬰兒學步車、電動玩具車等諸多品類。童車產品可謂是嬰童產品中最為典型和普遍的產品，它在整個嬰童產品消費中所占比重高達20%以上。由于玩具種類的不斷豐富和兒童的早期教育普及，造成兒童對玩具產品的新鮮感和使用期越來越短，從而加速了玩具產品的更新換代周期，使之成為一種快速消費品。但玩具產品更新換代的加快意味著能源更大的消耗。

20世紀70年代以來，工業污染所導致的全球性環境惡化，使人們認識到了加強環境保護、拯救地球、改善人類的生存環境、實現人類的可持續發展的必要性和緊迫性，由此誕生了“綠色設計”的內涵。

綠色設計是以環境資源為核心概念的設計過程，即在產品的整個生命周期內，優先考慮產品的環境屬性，并將其作為產品設計目標，在滿足環境目標的同時保證產品的物理目標，它包含了產品從概念形成到生產制造和使用回收的各個階段，即通常所說的從“搖籃到再現”的過程。它是一種可持續生產設計，是實現清潔化生產和生產出綠色產品的設計手段。

1 ? ?綠色設計概述

1.1 ? ?綠色設計的概念

綠色設計又稱生態設計或產品生命周期設計，是在傳統產品設計基礎上創新而成。用綠色設計制造的產品不僅滿足用戶需求和企業贏利，而且在其整個生命周期中力求將環境和資源的負面影響降至最低程度。綠色設計追求產品的環境性、功能性和經濟性的三者統一，即綠色設計的產品必須同時具備高的性能價格比和性能環境負荷比，以保護環境為目的的設計。

1.2 ? ?綠色設計的內涵

綠色設計的內涵包括設計過程中的環境親和性和真正的全程設計兩個方面。

（1） 環境親和性：產品從生產到使用乃至廢棄、回收處理的各個環節都對環境無害或危害甚小。為了達到這樣的親和程度，綠色設計必須從開始就要想到終結，從產品的構思階段就一直設想到它的“壽終正寢”。并且遵循一定的系統化設計程序，如環境規章的評價、環境污染的鑒別、環境問題的提出、減少污染、滿足用戶要求的替代方案、替代方案的技術與商業評估等。

（2） 真正全程的設計：傳統產品設計以滿足用戶需求和企業盈利為目的，企業依靠這種設計，不斷追求產品的功能性和經濟性的高度協調，力求用最低的成本獲得更大的利潤。傳統產品設計的企業所關心的僅僅是自身的經濟利益，往往忽視產品在其整個生命周期過程中對資源的無償使用，以及對環境造成的各種負面影響。傳統的產品生命周期只包括從產品的制造到使用的各個階段，即“從搖籃到墳墓”的過程;而且這個過程是一個開環的過程，對環境消耗大。而綠色設計將產品的生命周期延伸到了產品使用結束后的回收利用、處理處置的階段，即從“搖籃到再生”的過程。

1.3 ? ?綠色設計的原則及方法 [1]

1.3.1 ? ?綠色設計的原則

綠色設計的基本原則包括：

（1） 資源最佳利用原則：選擇資源時，應該從可持續發展的角度出發，考慮到資源的再生能力和跨時段配置問題，使產品在設計階段就考慮到所選取的資源在產品的生命周期都能得到最大限度的利用。

（2） 能量消耗最少原則：選擇能源類型時，做到盡量選擇太陽能、風能等清潔能源，并從產品設計上力求能源消耗最少，能源浪費最小。

（3） “零污染”原則：綠色設計應該摒棄傳統的先污染再治理的方式，而是應采取預防為主、治理為輔的環境保護策略。

（4） “零損害”原則：綠色設計應該使產品在生產和使用時都具備良好的保護功能，在概念和設計階段，不但考慮產品的制造和使用環境，以及保證產品本身的質量、可靠性和安全性，并且一定要使產品符合人機工程學和美學等相關原理，避免危害到人們的身心健康。

（5） 技術先進原則：綠色設計目的是設計出綠色產品，要求采用最先進的技術，并且要求設計者富有創意，能創造出具有市場競爭力的產品。

（6） 生態效益最佳原則：綠色設計不但要考慮到產品的經濟效益，而且要從可持續發展的角度考慮，認識到產品在生命周期內的環境行為對生態環境和社會所造成的影響，要使產品的生產者同時取得環境效益和經濟效益，即取得最好的生態經濟效益。

1.3.2 ? ?綠色設計的方法

強調產品生命周期的方法：綠色產品設計一般采用并行的閉環設計過程，即從產品概念的形成一直延續到產品信息反饋全程控制的設計。這就意味著，在產品從概念形成—原材料與工藝的無污染、無毒害選擇—生產制造—集裝輸送—包裝銷售—使用存儲—廢棄回收，—直至再次利用及處理處置各個階段中，人們都要完整地思考如何體現物質價值與創造價值，從對人與環境協調關系的思考著手，對各階段造成的環境負荷進行評價、分析與控制，努力使產品生產與使用過程中的物質消耗與能量流完全閉合。

1.4 ? ?綠色設計的基本內容

綠色設計的主要內容包括：

（1） 綠色設計的材料選擇：材料選擇應該要從產品概念階段就加以考慮，它是綠色設計不可或缺的一部分，也是產品開發過程中非常重要的設計決策，合理的材料選擇能夠使產品對環境所產生影響降到最小。

（2） 面向可拆卸性設計：產品的可拆卸性設計是作為綠色產品結構設計的一項評估標準，它要求產品在報廢后，其零配件能高效率不加以破壞地拆卸掉，從而重新利用其零配件，或者進行材料循環再生，實現既節省成本又保護到環境的意圖。

（3） 面向制造和裝配的設計：一種使產品制造和裝配更加簡化的設計方法。它使用系統化的方法去分析設計方案的裝配和制造，目的是使產品更加簡單，裝配流程更短和制造費用更少。

（4） 產品的成本分析：在產品設計的初始階段，就做到充分考慮產品的回收、再利用等特性，所以在分析產品成本時，就對污染物的替代、產品拆卸、重復利用成本、特殊產品相應的環境成本進行評估。

（5） 生命周期評估：綠色設計其中的一項重要內容是產品的生命周期評估。它是為了量化一個產品在生命周期的不同階段對環境所造成的影響，并提供相應的改進指導原則，生命周期評估是支持綠色產品設計的核心工具。

2 ? ?童車綠色設計方法

童車在設計過程中采用綠色設計方法能夠在產品的全生命周期內盡可能地減少垃圾的產生，實現最佳的資源配置、最佳的生態效益，其主要包括童車材料的綠色選擇、可拆卸設計及綠色包裝設計。

2.1 ? ?童車材料的綠色選擇

2.1.1 ? ?童車材料選用原則

童車的使用對象是兒童，由于兒童身體機能和認知能力與成人不同，所以在童車的設計時，材料的選擇要特別考慮到其安全性。在我國及歐美發達國家有專門針對兒童產品的法律法規，對于兒童產品在材料的使用上都有不同程度的限制，如重金屬含量、有毒化學成分等。

在童車的綠色設計的選材方面，主要考慮以下4個方面的因素：

（1） 所選擇的材料要適合產品的使用性能原則：童車設計時所選擇的材料首先要滿足產品的功能和所要求的使用壽命，即材料的物理特性和化學屬性，如強度、韌性、耐腐蝕性;其次要能承受住外界環境對它的影響，如沖擊和振動、不同的溫度和濕度、不同程度的腐蝕性等。

（2） 選材的工藝性原則：材料的工藝性是指材料加工的難易程度，通常包括金屬材料的鑄造性、焊接性、熱處理和機加工，塑膠材料的流動性、可塑性和變形等特性。

（3） 選材的經濟性原則：童車產品最終是要通過銷售渠道走到用戶手中，因此產品本身的競爭力取決于產品是否具有合理的價格和成本。童車產品的成本結構當中材料是占很大一部分的，在材料選擇方面一定要遵循經濟性原則，確保產品的制造、加工和回收的總體成本最低。在保證產品使用性能和工藝性的基礎上，應該采用便宜的材料，減少產品成本，使之更具競爭力，從而獲得最大的經濟效益。

（4） 選材的環境性原則：環境性是指材料和生產、使用及回收過程中，對環境、資源和能源產生的影響和作用。選材的環境性原則就是通過合理的材料選擇，使童車零部件材料在產品整個生命周期內對環境、資源和能源的不利影響降至最低，避免不合理的材料使用對資源和能源所造成的浪費和對環境的嚴重污染。更重要的是，由于童車使用者的都是尚未發育完全的小孩子，他們的抵抗力和其他生理機能、認知能力都不如成人，所選擇的材料一定要考慮材料的無毒性，尤其是一些童車上面的可接觸物件。

2.1.2 ? ?童車配件的常用材料種類和部分高風險物料

（1） 童車配件的常用材料：童車配件所用到的原材料主要有塑膠和金屬，常用的塑膠材料主要有聚丙烯（PP）、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）、聚乙烯（PE）、尼龍（PA）、聚甲醛（POM）、聚氯乙烯（PVC）、四苯乙烯（TPE）、乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）等，金屬材料有碳鋼、不銹鋼、合金鋼、銅、鋁、鋁合金、鋅合金。另外橡膠、硅膠在很多童車產品上有使用。

（2） 童車配件的加工工藝：對于塑膠材料常用的加工工藝主要有注塑、吹塑、吸塑、擠出等，對于童車金屬配件的加工工藝一般有焊接、鑄造、鍛造、沖壓、整形，機加工如車、銑、刨、磨等工藝。

（3） 童車配件的表面處理：在塑膠件的表面處理方面，一般有噴油、絲印、移印、鍍膜等等。而金屬件，常用的有電鍍、噴涂、表面氧化等工藝。

（4） 童車配件當中的高風險物料：由于很多材料在加工過程中會受到環境和其他因素的影響，一些有害物質摻雜到物料當中，如重金屬、有毒化學元素等，對人體特別是對小孩子的健康構成威脅。所以很多出口到歐美發達國家的產品在高風險物料的管理方面尤為重要，而在我國，雖然國家法律有明文規定不能在玩具產品上使用有毒有害的材料，但具體執行方面還有待提高。

2.2 ? ?綠色童車的可拆卸性設計

2.2.1 ? ?童車產品可拆卸性原則

產品的可拆卸性對于日后的回收再利用有很大的幫助，可以使更多的零配件或者原材料重復利用，減少對自然資源的消耗。隨著不可再生的自然資源的日益減少，回收再利用將不再是我們生活的一種選擇，而將是具有經濟效益的方式，這更加突顯出產品可拆卸性的重要性。以下是童車產品可拆卸性原則：

（1） 減少拆卸的工作量，盡量將多個零件的功能集中到一個部件。如有的帶音樂功能的童車，就將播放音樂的部分集中到一個部件，可以單獨拆卸。以及我們常見的嬰兒車，設計時就將剎車結構與輪軸結合起來形成一個部件，既方便裝配，又很容易拆卸，拆卸的步驟很少。

（2） 預測產品構造，避免相互影響的材料的組合。

（3） 易于拆卸：一般來說，童車當中金屬件之間鉚接、焊接、過盈聯接的方式都是不容易拆卸的，而螺絲螺母、塑膠件上的卡扣聯接都屬于易于拆卸方式。

（4） 易于分離：很多童車配件注塑時將金屬件用包膠的方式連接一起，這種零件在回收過程中是不便于將金屬件和塑膠件分離的，零件之間黏接、過盈配合也是不易于分離的，盡量避免使用。

（5） 采用標準化的零部件，減少零件的多樣性。標準化的零件在童車當中使用也是很廣泛的，如螺絲螺母、銷釘、軸承。

2.3 ? ?童車的綠色包裝設計[2]

2.3.1 ? ?綠色包裝設計的意義

“綠色包裝”在國外也稱“無公害包裝”或“環境之友包裝”，是出現在20世紀80 年代的有效解決包裝與環境的一個新理念，目的是為人類創造一個潔凈、良性循環的生態環境。具有三方面的內涵：材料最省、廢棄物最少，且節省資源和能源;自行分解易于再利用和再循環;廢棄物燃燒產生新能源而不產生二次污染。其目標就是要以保存最大限度的自然資源，形成最小數量的廢棄物和最低限度的環境污染。綠色包裝還要實現有害物質的低排出化，包括兩方面：一是包裝容器材料在生產、加工過程中排出的廢水、廢氣、廢物要低。二是包裝容器材料中排出的有害物質應符合安全衛生標準，確保消費者健康。

2.3.2 ? ?綠色包裝設計的實現方法

任何一種包裝在完成其使命后都逃脫不了變成廢棄物的命運。因此，有人主張無包裝，但無包裝的物品甚至還沒得到使用就因受損而變成了廢棄物，而且無包裝可能無法保持物品的衛生。然而，工業所產生的廢棄物確實必須減少。但有個現實問題：為填平廢棄物而使用的土地資源有限。因此，廢棄物處理問題即成為具體的切入點，綠色包裝的具體方法有：

（1） “減量化”： 減少垃圾就會節省資源、能源。“部分削減”是指將過去包裝中多余的一些部分除去。

（2） “拋棄容易化”：拋棄用完的包裝時會遇到許多尷尬。促進適當拋棄，除去消費者的煩惱是綠色包裝設計的使命，但也有無法保留或再循環的東西。掩埋法會對掩埋地造成壓力，并造成土壤污染。因此，燃燒處理法成為一個有效方式。“燃燒容易化”指在設計中轉向對可燃素材的運用，選擇或活用這種素材已成為設計的一個課題。

2.3.3 ? ?童車包裝材料種類

童車設計中常用的包裝材料主要有：

（1） 紙箱類：童車產品的包裝跟大多數其他產品一樣，用的主要包裝材料就是紙箱。常用的有雙塔式紙箱、開口式紙箱、天地蓋紙箱幾種。紙箱表面印上圖案就變成彩箱，一般為了保護彩箱上的圖案，可以采用過UV的方法在印刷圖案表面鍍上一層薄膜，可以很好地防止彩箱上的圖案被刮花。紙箱是可以完全回收利用的綠色包裝材料。

（2） 吸塑殼：吸塑材料一般會用到PVC、PET、PS、PP等，一般會用于童車零部件包裝，或者小體積童車的包裝。它的特點是可以根據產品或者零件外形輪廓制作尺寸相仿的凹坑，產品或者零件放入相應的凹坑內后，可以被很好地固定住，從而起到很好的保護作用。

（3）PE袋：PE袋材料也就是PE料，它可以很好地起到保護童車產品或者零件外表面的作用，同時一些細小的零件配件也可以用PE袋單獨包裝再放入產品紙箱內。

（4） 氣泡袋：氣泡袋的材料一般都是用PE料，也是可以回收利用的材料。這種包裝材料由于表面有很多充氣的氣泡，可以起到緩沖的作用，用于保護一些對外觀要求嚴格的產品，防止產品外觀受到碰傷或者刮傷。很多童車的手把，噴涂后的金屬管件都會用到氣泡袋的包裝。

（5） 保鮮膜：在很多童車產品中通常會用到帶有鏡面光亮效果的透明件或者表面經過拋光處理的不銹鋼零件，為了防止這些表面光亮的零件在產品運輸途中受到損傷，通常會用保鮮膜包住這些零件表面，消費者可以在使用童車產品時將保鮮膜去掉。

（6） 木板：童車成品包裝時有時會用到木板，可以避免童車產品中的鐵管或者其他突起物損壞紙箱。

（7） 發泡泡沫：也是俗稱的保立隆，它可以用于支撐紙箱，保護產品中的易碎零部件，并且還可以填充紙箱空缺位置，防止紙箱在搬運、裝柜、運輸過程中遭到損壞，影響產品品質。這種包裝材料難以回收再利用，不屬于綠色包裝材料，在很多發達國家被限制使用。

（8） 膠紙：膠紙有分單面膠和雙面膠，主要用于封箱。膠紙材料會用到塑膠膜，如PE、PVC、PET等，而有的則是紙質，一般紙質膠紙更環保，更容易自然降解。而塑膠材質如果不合理處置，很難回收利用，也不易自然降解，不環保。雙面膠一般是用來將兩個不同的物件粘接在一起，它不僅僅用于一些包裝紙板或者包裝結構中內襯紙卡的固定，還廣泛用于童車產品標識或者圖案的粘貼。

（9） 牛皮紙：牛皮紙跟氣泡袋一樣，一般會用到童車產品的管件或者一些對外觀要求較高零件的包裹，防止鐵管或者其他零件被劃傷等。

（10） 打包帶：打包帶是捆綁紙箱外面的一種包裝材料，能起到固定作用，以便于搬運、裝柜。為了提高生產效率，可以使用自動打包機。

（11） 尼龍扎帶：尼龍扎帶是用來固定產品零散零部件，防止零部件在運輸過程移動，從而避免產品由于部件的移動受到破壞或者損傷。

（12） 熱熔膠：熱熔膠材料是一種樹脂，加熱后會熔化，具有黏性，在包裝時主要用在紙箱封口，替代膠紙。由于它可降解的特性，所以相對于膠紙來說更環保，屬于環保包裝材料。

參考文獻

[1] 朱鐘炎.考慮生態平衡的綠色包裝設計[J].上海包裝，2001 （9）

[2] 呂威.關注綠色包裝和綠色設計[J].中小企業管理與科技，2008（4）10