工业废弃物升级利用的创新家具设计实践

■于 静 于东玖 Yu Jing & Yu Dongjiu

(1.2.广东工业大学，广东广州 510000）

当工业废弃物或称为工业余料，是指在工业化大批量生产过程中产生的零件残次品或废弃的余料[1]。由于材料缺陷，无法成为产品，很多尚有价值的工业废弃物被闲置或丢弃，造成资源的浪费。据统计，中国每年排放的工业废弃物达6亿多吨，这些废弃物集中堆放，不仅占用土地资源、污染土壤，并且不易分解，对水源、大气、作物生长造成了极大的危害[2]，其中只有40%得到综合利用，与发达国家的70-80%相距甚远[3]。由于受目前的管理体制、市场规范、产业集聚等方面的制约，我国的工业余料和工业废弃物等资源没有得到充分、有效的利用[4]。“升级利用”这一概念的提出，增加了中国数亿吨的工业废弃物的处理方式，将废旧物品转化为更有价值的东西，大力发展绿色经济。

1 升级利用

1.1 升级利用的发展背景

“Upcycling”一词最早出现在1994年桑顿·凯伊（Thornton·Kay）采访莱纳·皮尔（Reiner·Pilz）所撰写的文章中，在这篇新闻稿中莱纳·皮尔将现有的循环再利用（Recycling）称作“降级利用”（Downcycling），并呼吁“升级利用——对废旧物品赋予更多的价值，而不是减少”。这一概念随后在威廉·迈克多诺（Willian·Mcdonough）与迈克·布朗加特（Michael·Braungart）2002年合著的《摇篮到摇篮：重塑我们做事的方式》（Cradle to Cradle : Remaking the Way We Make Things）一书中出现，详细阐述了可持续设计的理念与原则。提出污染产生的根源是设计的问题，如果人们在进行设计时，从一开始就有一个全局的观念，就不需要再烦恼污染的问题[5]。

1.2 升级利用与循环利用的区别

升级利用（Upcycling）是基于闭环生产的思路，废料为原料，废料不等于废物，而是通过创意设计，将原产品生产系统中失去既定功能的材料，运用到新的产品系统中[6]，实现从“产品—产品”，减少了将废料回炉重造的过程。循环利用（Recycling）是指根据资源特性，自然资源开发到原材料的加工利用再到废弃物回收利用，通过对各环节的剩余材料或废弃材料循环使用，使其再一次获得使用价值与经济价值的行为[7]，实际上是把生产活动组织成一个“原料-产品-回收加工-原料”的循环。升级利用是对循环利用的升华，在资源利用上是价值上升的过程[8]，减少了循环利用将再生资源加工成原料的过程，更加低碳环保。

1.3 废弃物升级利用的现状

近年来，升级利用设计在国际上发展非常迅速,例如在标记有“Upcycling”的产品在手工艺交易平台ETSY的数量从2010年-2013年的3年时间增长了约1000%；在法国，著名奢侈品品牌爱马仕基于可持续设计理念利用带有爱马仕logo和精美图案的余料和瑕疵的材料制作的带有艺术气息的“Petit H”系列产品（图1）一经推出变受到消费者追捧。在日本，Taphonomy设计工作室设计了一款以报废购物车、废弃自行车的零件为原材料的自行车[9]。回收的汽车方向盘替代的车把，被称为“天使之环”（图2）。在香港，被称为“香港杰出废青”废物升级再造设计师（Upcyc ling Product Designer）张玮晋（Kevin）也做过很多升级利用设计案例，他把塑料粮油桶变为喇叭、车胎变做灯、电饭煲化身为单车响铃（图3）等，那些被抛弃的垃圾，到了他的手里，被升级改造成为了兼具美感与实用性的设计产品。他的这些设计也逐渐影响了他周围的人群，很多个人及公司会主动送一些废弃物料给他，他自己也叹道“用的速度当然比不上制造浪费的速度，追到的话堆填区就不用烦恼了。”可见，我们需要投入更多的精力致力于废弃物的升级利用。在国内，传统的低效回收利用观念仍占主导地位，但由于生态环保和可持续理念日渐深入人心，升级利用正变得越来越普遍。从2013年开始，每年由中美十所高校与广州市低碳协会举办的“国际高校合作：基于低碳设计的工业废弃物升级利用工作坊”在中国的各个城市落地开花。

2 对工业废弃物升级利用的实践

我们将设计实践定位为家具设计。基于工业废弃物具有价值但无使用价值的特质，对工业废弃物进行再设计，来赋予工业废弃物新的使用价值。

■图1 爱马仕 ''Petit H''系列产品之一

■图2 日本Taphonomy工作室“天使之环”自行车

■图3 香港设计师 张玮晋

■图4 工厂废弃无纺布边角料

■图5 无纺布椅

2.1 材料选择

设计团队走访了大量工厂后，最终将目标锁定在了位于广州市花都区新华工业区的海鑫无纺布实业有限公司。在参观工厂的过程中，发现了大量被切割下来的无纺布卷的边角料，虽然是边角料，但都切割整齐、形体规整（图4）。遵循工业废弃物升级利用的原则，利用这些工业边角料来进行升级利用是再好不过的选择，根据无纺布卷柔软、固形等特点进行坐具的设计。从用料规划开始通过优化原材料选用、提高原材料利用率，可以节省大量的资源，在减缓气候变化和环境恶化方面会起到非常重要的作用。当废弃材料再一次运用到一件新产品上进行加工时，造成的浪费会随材料的损耗增加而增加，如果再设计的产品需要在设计与制造过程中对材料进行大量的处理，或者在制作中需要很大的消耗，不仅起不到环保的作用，还会造成的巨大浪费。利用材料本身的特性，尽量回收利用，是废弃物升级利用最理想的状态。

无纺布又称不织布，以聚酯和聚丙烯为主要制作原料，其特点有：透气性好、柔韧性强、不助燃、安全、易上色等, 是新一代环保材料。无纺布在社会各领域各行业中均得到了广泛的运用，包括建筑、汽修、服装以及医疗、航空航天和环保等。值得一提的是，无纺布在卫生领域尤其是卫生用品中的应用比例持续上升，为服装、医用类纺织品、以及车辆用纺织品等领域开创了一片无比宽广的发展新天地，为无纺布领域的高附加值和高经济效益创造了巨大优势[10]。

2.2 制作过程与结果

为了减少在制作过程中碳排放，做到真正低碳环保，实现家具产品的可持续发展，在设计过程中要从部件标准化、结构模块化，链接简化，减少材料使用种类，减少零部件数量和统一零部件规格等方面进行优化，以此来减少生产过程中带来的消耗，方便运输与维修，达到产品升级利用的最佳状态[11]。良好的可拆装性是低碳绿色家居设计的一项重要内容，可拆装性的家具可以大大提高家具零部件的使用率，减少废弃物的产生，延长家具使用寿命，而且减小包装体积，方便运输。

设计中，在经过材料与结构的考量之后，决定利用无纺布卷规整稳固的特点保留无纺布卷最原始的形状制作坐具。用轴穿过两卷大小不同的无纺布分别作为座椅和靠背，并用支撑架利用卡口结构连接两轴，就会形成非常稳固的椅子结构——无纺布椅（图5）。为了迎合市场保证可以批量化生产，我们使用同样为低碳环保材料的刨花板作为无纺布卷坐具的支撑架，可拆卸易组装，支撑架为镂空结构，以此来减轻坐具整体的重量。

3 升级利用设计的策略和思考

“Upcyc ling（升级利用）”发展至今可以说已经相对成熟，大量的研究者在这一领域已经具有卓越的成果。对工业废弃物升级利用的策略与原则有了完善的总结：

工业废弃物升级利用的原则：①因材因形设计②物尽其用③价值提升④成本控制⑤大众审美[12]。

工业废弃物升级利用的策略：①低消耗②合理性③美观性④实用性⑤高品质[13]。

对工业废弃物的升级利用还需从以下几个角度出发：①从消费者角度，从个人意识中找到突破口强调绿色消费；②从企业的的生产链出发，从源头改变导致原料浪费的生产环节；③从政府职能出发，在规范企业的绿色生产线方面加强监管力度，采取适当奖惩措施[14]。

根据现有升级利用的原则与策略进行再设计，过程中发现了诸多问题仍然无法避免，例如：①加工中原料损耗过多；②批量化生产难度系数大；③由于原料限制，制作的产品实用性不高等。

3.1 工业废弃物升级利用的价值

将工业废弃物根据材料的特性进行设计与使用，不仅可以充分提升材料价值，以低能耗的方式再设计再利用工业废弃物降低对环境造成的压力 ；鼓励企业加强对工业废弃物的开发力度，减少资源浪费，也避免废料回收的运输及人力成本；同时，低碳环保产品出现在消费者的视野，唤起民众的环保意识，使可持续发展的观念深入人心，为建造一个可持续发展的社会环境提供积极影响。

但由于工业废弃物良莠不齐，零部件标准化程度低，难以批量化生产，在设计制作过程中通常会耗费大量的人力物力去打磨一件“孤品”，这样结果对于数亿吨的工业废弃物来说只是九牛一毛，要让废弃物在升级利用过程中成为可批量化生产的产品就需要在废弃物产生的源头寻找突破。从原料的生产环节就开始规划制造过程中产生废料的使用途径，将“产品-产品”的升级利用转换为“剩余原料-产品”的升级利用。在废料产生的过程中企业和设计师有意识地让废料成为某一新产品的原料，只有这样才能从源头解决工业废弃物造成的资源浪费的问题。工业废弃物的升级利用单靠设计师的小范围影响力是不够的，将废料产生源头的企业主体参与进来才是更有效解决手段。

4 结语

工业废弃物的升级利用，其目的是为了更好地节约地球有限的资源，实现可持续发展。但目前升级利用的发展，实际上教育意义大于实用性。大量的工业废弃物堆积问题，靠消费者、企业、和设计师努力，通过再设计来消解废弃物的这种方法治标不治本，要从根本上解决这一问题必须让工业废弃物成为使用价值链条上的一环，从废弃物产生的源头开始，将可能产生的废弃物纳入到生产链中，并且让这种链条持续不断地运作起来，只有这样才能发挥升级利用真正的价值，彻底消灭工业废弃物。

[1]李珊珊,左恒峰,王小义.可持续理念下的工业余料升级利用与设计实践[J].大众文艺,2015,(08):83-84.

[2]张页.再生——基于低碳设计的工业废弃物升级利用的思考[J].苏州工艺美术职业技术学院学报,2015,(04):17-22.

[3]程圣和.废弃物二次价值开发设计研究[D].南京:南京艺术学院,2011.

[4]邱登科.升级利用,再生资源新路径[N].民营经济报,2012-05-23(006).

[5]王洪伟,林波.生态设计——评《升级再造:超越可持续——为丰裕而设计》[J].设计艺术研究,2015,5(05):39-42+48.

[6]赵延恺.upcycle:废物处理中的设计智慧[J].设计,2014,(04):9-11.

[7]陈德敏.资源循环利用论[D].重庆:重庆大学,2004.

[8]李松周.基于“升级利用”废旧服装再设计发展现状及趋势研究[D].上海:东华大学,2016.

[9]周树照.论无纺布的现状及发展[J].山东工业技术,2017,(20):273.

[10]卓霄,张秋梅.我国家具企业的技术创新与设计管理[J].家具与室内装饰,2010,(01):94-95.

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[12]胡景初.论家具企业创新模式与知识型企业建设[J].家具与室内装饰,2006,(09):11-14.

[13]赵靓.废旧纺织品循环再利用艺术创作方法研究[D].武汉:武汉纺织大学,2015.