绿色设计在手机设计中的应用研究

鲁江伟

摘要：绿色设计是以节约资源和保护环境为宗旨的设计理念和方法，它强调保护自然生态，充分利用资源，本文从手机设计过程中绿色设计的重要性和紧迫性出发，阐述了手机设计中绿色因素。表明了手机设计过程中应该遵循模块化与标准化、简洁设计、服务设计等绿色设计方法。

关键词：绿色设计 手机设计 模块化与标准化设计 简洁设计 服务设计

引言：

进入二十世纪以来，随着全球经济的高速发展，人类在消耗自然资源、生产制造大量产品的同时，给自然环境带来了前所未有的压力，由此引发了一系列的环境问题。二十一世纪的人们在面对着这些棘手环境问题的同时开始逐渐冷静下来思考，我们该如何保护我们赖以生存的环境，一股以保护环境、保护有限资源为目标的绿色设计浪潮正在全球兴起。

手机现在已经成了人们难以分离的生活必需品，其作为快速消费产品，据相关统计，全球移动用户更换手机的周期平均在2年左右。据中国广播网等媒体报道，目前全球每年废弃的手机约有4亿部，其中中国有近1亿部（图1）。联合国环境规划署近期发布的《化电子垃圾为资源》报告预测，到2020年，中国废弃手机数量将比2007年增长7倍。然而这些令人发指的数据背后是资源的浪费和环境的污染。因此手机的设计更应该意识到绿色设计的重要性与紧迫性。

1、绿色设计的内涵

在漫长的人类设计史中，工业设计为人类创造了现代生活方式和生活环境的同时也加速了资源、能源的消耗，并对地球的生态平衡造成了极大的破坏。特别是工业设计的过度商业化，使设计成了鼓励人们无节制消费的重要介质，“有计划的商品废止制”就是这种现象的极端表现。无怪乎人们称“广告设计”和“工业设计”是鼓吹人们消费的助推器，招致了许多的批评和责难。正是在这种背景下，设计师们不得不重新思考工业设计师的职责和作用，绿色设计也就应运而生。绿色设计反映了人们对于现代科技文化所引起的环境及生态破坏的反思，同时也体现了设计师道德和社会责任心的回归。

绿色设计也称生态设计，环境设计，环境意识设计。在产品整个生命周期内，着重考虑产品环境属性（可拆卸性，可回收性、可维护性、可重复利用性等）并将其作为设计目标，在满足环境目标要求的同时，保证产品应有的功能、使用寿命、质量等要求。绿色设计的核心是“3R”的原则，即Reduce，Reuse，Recycle。Reduce是指通过适当的方法和手段尽可能减少废弃物的产生和污染排放的过程，它是防止和减少污染最基础的途徑；Reuse是指尽可能多次以及尽可能多种方式地使用物品，以防止物品过早地成为垃圾；Recycle是把废弃物品返回工厂，作为原材料融入到新产品生产之中。

2、手机设计中的绿色因素

2.1设计师的环保观

手机设计师作为手机产品的主要策划者和创造者，对产品的各个阶段所产生的环境问题都会有直接和间接的影响。尤其是往往由他们决定手机产品所选用的主要材料，手机产品采用何种加工方式？采用何种表面处理方式？产品如何使用？用后的废弃物如何处理？使用何种材料等，设计师对众多问题起决定性作用。

手机设计要想走绿色设计的道路首先手机设计师应该培养自己的环保观念，加强设计师的环保知识，学习环保技术不做过度设计，杜绝垃圾设计。树立绿色设计的观念就是要让手机设计师认识到绿色设计是手机企业参与市场竞争的新式武器。

2.2手机设计中绿色材料的选用

材料是手机产品的载体，手机绿色设计的一个重要发展方向是产品绿色材料的使用比重不断提高。绿色材料又称生态材料，是指那些具有良好使用性能或功能，并对资源和能源消耗少，对生态与环境污染小，有利于人类健康，再生利用率高或可降解循环利用的材料。

在全球劲刮“绿色风”的背景下，手机生产商也加快了探索用于手机开发的环保材料。以生物原料为基础的生化塑料，例如从玉米等谷物中提炼加工的聚乳酸（PLA），以逐步成为一种能替代常规石油化工塑料的新材料，并正在得到推广应用。

事实上，材料厂商们一直在努力。其中一个最有趣的例子，是荷兰Pvaxx技术公司开发的聚乙酸乙烯酯材料被英国沃威克大学的克里·科万博士用来制作了一款手机外壳，报废时，该外壳能在土壤中快速完全降解，对环境不产生影响。富有想象力的科万博士还在该外壳上嵌入一个小窗口，内置一粒向日葵种子，当外壳开始在土壤中分解，释放出的硝酸盐就成为养分，能帮种子发芽，开出一朵向日葵来。

2.3手机新能源的利用

现行的手机大多采用锂电池来驱动，手机消耗能源虽然不大，但是每年因为用户没有及时拔掉充电器和充电效率低所浪费的电能足以和一个大型发电厂的全年发电量相比。作为绿色环保设计的一种趋势，太阳能手机的确得到众多厂商的追捧，也有部分产品问世，但这些产品目前还不足以替代现有的常规电池。诺基亚对于太阳能充电手机的研发一直都有着极大的兴趣，此前他们曾在1997年推出了首款太阳能充电手机，2012年又一部太阳能充电手机亮相，诺基亚曾在北极圈、波罗的海以及肯尼亚等地对这款手机的原型机进行了测试。根据他们最新公布的研究结果显示，通过安装于手机后盖的太阳能电池板给手机充电虽然存在可行性，但仍具有非常大的难度。三星、LG厂商也曾推出过S7550 Blue Earth和GD510 Pop两款手机（图2），它们的后盖也都安装有太阳能电池板。不过由于该技术尚不成熟，所以这些手机都无法成为主流产品，尽管如此，这些太阳能手机的出现将强化手机绿色环保的设计、生产趋势。太阳能手机必然成为未来手机的必备功能，因能源越来越少，节能是永恒的课题。

3、手机设计中绿色设计的方法

3.1模块化与标准化设计

模块化就是通过对某一类产品系统的分析和研究，把其中含有相同或相似的功能单元分离处理，用标准化的原理进行统一、归并、简化，以通用单元的形式独立存在。这就是分解而得到的模块，然后用不同的模块组合来形成多种产品，这种分解和组合的全过程就是模块化。

模块是模块化设计和制造的功能单元，具有三大特征：

相对独立性，可以对模块单独进行设计、制造、调试、修改和存储，这便于由不同的专业化企业分别进行生产；

互换性，模块接口部位的结构、尺寸和参数标准化，容易实现模块间的互换，从而使模块满足更大数量的不同产品的需要；

通用性，有利于实现横系列、纵系列产品间的模块的通用，实现跨系列产品间的模块的通用。

对于手机来言，我们可以认为电池是一个模块、充电器是一个模块、手机壳是一个模块、主板是一个模块、显示屏是一个模块等等。将部分手机模块规格标准化可以大量减少电子垃圾的产生。现在手机设计的现状在模块化设计上做的远远不够，就拿手机电池、充电器及充电接口、耳机接口这些经常需要更换的模块而言，规格尺寸方面没有一个标准的规定，特别是电池，几乎是一种手机一种电池规格。以至于消费者换一个手机就得同时换电池和充电器，原来的手机电池和充电器就成了电子垃圾。这些废弃的手机充电器和电池不仅造成了社会财富和物质资源的浪费，更对环境造成了极大的破坏，资料显示一块手机电池的污染量相当于100块普通干电池，可严重污染约六万升水。

模块化设计不仅需要手机厂商和设计师的参与更需要全球各个国家政府部门的参与，尽快制定相应的生产标准和成立相关的监管部门，比如手机电池可以制定几种规格标准，制定统一的充电接口标准、统一的耳机接口等等。

在模块化设计这—方面我们现在的手机厂商和设计师做的远远不够，例如某国际知名品牌的手机不仅没有备用电池，甚至电池根本取不出来，我们知道手机的电池相对于其他手机部件来说寿命是相对短暂的，试想电池不能用了手机也就成了电子垃圾。另外该手机品牌的SIM卡槽设计成小尺寸规格，违背了模块化与标准化设计原则，给消费者带来使用上的麻烦，这种设计应尽量避免。因此希望手机厂家和设计师们尽量采用模块化与标准化设计，减少不必要的浪费，减少对环境的危害。

3.2简洁设计

绿色设计强调尽量减少无谓的材料消耗。在绿色设计中，“小就是美”，“少就是多”具有了新的含义。从20世纪80年代开始，一种追求极端简单的设计流派，将产品的造型化简到极致，这就是所谓的“简约主义”（Minimalism）。简约设计不仅是功能上达到了使用的目的，而最为重要的在于材料的节约和加工的方便。

在手机设计中我们可以尽量减少多余的装饰，造型简洁，没有多余装饰的手机产品不仅适宜大批量生产，而且大大降低了生产成本。自从iPhone 1代于2007年6月29日在美国上市以来，每年一度的iPhone发布会，2007年到2012年，这个iPhone发布会已经举行了5次，而iPhone也已经进入了它的第5代产品。从Phone的产品我们不难发现它的设计简洁到极致，没有多余装饰，这种简洁设计不仅降低了生产成本，减少了生产难度和材料消耗，同时也迎合了消费者的审美观（图3）。

3.3服务设计

根据手机的发展趋势，可以预测未来手机业的走向将向智能手机全面转型，这类手机将是一个综合性的智能平台，除了传统的语音、短信和上网外，就像個人电脑一样，可以运行各种复杂的第三方软件，从社交聊天、游戏到办公软件等无所不包。智能手机的出现为手机的功能扩展了无限的空间，同时伴随着3G网络的迅速兴起，“智能手机+3G网络+应用软件服务”已成为手机终端与服务融合模式的典型。这些第三方的应用软件服务就是我们所说的手机服务设计，当我们希望手机拥有更多的新功能时，我们不需要购买新的手机，我们只需要安装相应的第三方软件即可。手机服务设计不仅满足了消费者个性化的需求，同时也成为手机生产企业扩大市场份额、提高其在产业链中所占优势的重要策略。

苹果应用商店是服务设计的一个典范，苹果应用商店是苹果公司提供给软件开发个人或者大型公司发售自己开发出的在iPhone、iPad或者iPod Touch上的应用软件的地方，其英文为application store。APP Store允许用户从iTunes Store浏览和下载一些为了iPhone SDK开发的应用程序。用户可以购买或免费试用，让该应用程序直接下载到iPhone或iPodtouch。其中包含：游戏，日历，翻译程式，图库，以及许多实用的软件（图4）。App store模式的意义在于为第三方软件的提供者提供了方便而又高效的一个软件销售平台，成为第三方软件的提供者参与其中的积极性空前高涨，迎合了手机用户们对个性化软件的需求，从而使得手机软件业开始进入一个高速、良性发展的轨道，其意义已远远超越了“iPhone的软件应用商店”本身。

3.4其他方法：

除了以上提到的绿色设计方法还有可拆卸设计、可维修设计、可回收设计等绿色设计方法。可拆卸设计的主要目标是方便维修和回收、可维修设计的主要目标是延长产品的使用寿命、可回收设计的主要目标是资源的回收和再利用，都是以“3R”原则为指导，以减少对环境造成的影响为最终目的。

4、结语

手机作为快速消费品，每年的消费数量巨大，在手机设计、生产、使用过程中，如果不重视环境意识，不考虑手机产品在其生命周期中对环境造成的污染和危害，从长远角度看，会给人类赖以生存的自然环境带来不可逆转的损失和灾难。为了减少环境问题，手机生产企业和设计师要树立绿色设计意识，掌握手机设计中绿色设计方法，开发低耗能、利于再用的“绿色手机”。