绿色设计理念在童车产品设计中的应用

刘继萍 李轶

摘要： 此文首先简述了童车的现状、存在的问题、绿色设计的重要性，以及绿色设计对于童车设计发展的重要性，然后简单介绍了绿色设计的概念、内涵、基本内容、绿色设计原则及方法等基础知识，具体介绍了绿色材料选择和可拆卸、绿色包装原则等童车绿色设计的方法，并通过典型实例说明了绿色设计在童车设计中的应用。

关键字： 绿色;童车;可拆卸;概念

童车，简言之就是专供儿童骑乘的车，它是儿童玩具之中的一大门类。其中包括儿童推车、儿童自行车、儿童三轮车、婴儿学步车、电动玩具车等诸多品类。童车产品可谓是婴童产品中最为典型和普遍的产品，它在整个婴童产品消费中所占比重高达20%以上。由于玩具种类的不断丰富和儿童的早期教育普及，造成儿童对玩具产品的新鲜感和使用期越来越短，从而加速了玩具产品的更新换代周期，使之成为一种快速消费品。但玩具产品更新换代的加快意味着能源更大的消耗。

20世纪70年代以来，工业污染所导致的全球性环境恶化，使人们认识到了加强环境保护、拯救地球、改善人类的生存环境、实现人类的可持续发展的必要性和紧迫性，由此诞生了“绿色设计”的内涵。

绿色设计是以环境资源为核心概念的设计过程，即在产品的整个生命周期内，优先考虑产品的环境属性，并将其作为产品设计目标，在满足环境目标的同时保证产品的物理目标，它包含了产品从概念形成到生产制造和使用回收的各个阶段，即通常所说的从“摇篮到再现”的过程。它是一种可持续生产设计，是实现清洁化生产和生产出绿色产品的设计手段。

1    绿色设计概述

1.1    绿色设计的概念

绿色设计又称生态设计或产品生命周期设计，是在传统产品设计基础上创新而成。用绿色设计制造的产品不仅满足用户需求和企业赢利，而且在其整个生命周期中力求将环境和资源的负面影响降至最低程度。绿色设计追求产品的环境性、功能性和经济性的三者统一，即绿色设计的产品必须同时具备高的性能价格比和性能环境负荷比，以保护环境为目的的设计。

1.2    绿色设计的内涵

绿色设计的内涵包括设计过程中的环境亲和性和真正的全程设计两个方面。

（1） 环境亲和性：产品从生产到使用乃至废弃、回收处理的各个环节都对环境无害或危害甚小。为了达到这样的亲和程度，绿色设计必须从开始就要想到终结，从产品的构思阶段就一直设想到它的“寿终正寝”。并且遵循一定的系统化设计程序，如环境规章的评价、环境污染的鉴别、环境问题的提出、减少污染、满足用户要求的替代方案、替代方案的技术与商业评估等。

（2） 真正全程的設计：传统产品设计以满足用户需求和企业盈利为目的，企业依靠这种设计，不断追求产品的功能性和经济性的高度协调，力求用最低的成本获得更大的利润。传统产品设计的企业所关心的仅仅是自身的经济利益，往往忽视产品在其整个生命周期过程中对资源的无偿使用，以及对环境造成的各种负面影响。传统的产品生命周期只包括从产品的制造到使用的各个阶段，即“从摇篮到坟墓”的过程;而且这个过程是一个开环的过程，对环境消耗大。而绿色设计将产品的生命周期延伸到了产品使用结束后的回收利用、处理处置的阶段，即从“摇篮到再生”的过程。

1.3    绿色设计的原则及方法 [1]

1.3.1    绿色设计的原则

绿色设计的基本原则包括：

（1） 资源最佳利用原则：选择资源时，应该从可持续发展的角度出发，考虑到资源的再生能力和跨时段配置问题，使产品在设计阶段就考虑到所选取的资源在产品的生命周期都能得到最大限度的利用。

（2） 能量消耗最少原则：选择能源类型时，做到尽量选择太阳能、风能等清洁能源，并从产品设计上力求能源消耗最少，能源浪费最小。

（3） “零污染”原则：绿色设计应该摒弃传统的先污染再治理的方式，而是应采取预防为主、治理为辅的环境保护策略。

（4） “零损害”原则：绿色设计应该使产品在生产和使用时都具备良好的保护功能，在概念和设计阶段，不但考虑产品的制造和使用环境，以及保证产品本身的质量、可靠性和安全性，并且一定要使产品符合人机工程学和美学等相关原理，避免危害到人们的身心健康。

（5） 技术先进原则：绿色设计目的是设计出绿色产品，要求采用最先进的技术，并且要求设计者富有创意，能创造出具有市场竞争力的产品。

（6） 生态效益最佳原则：绿色设计不但要考虑到产品的经济效益，而且要从可持续发展的角度考虑，认识到产品在生命周期内的环境行为对生态环境和社会所造成的影响，要使产品的生产者同时取得环境效益和经济效益，即取得最好的生态经济效益。

1.3.2    绿色设计的方法

强调产品生命周期的方法：绿色产品设计一般采用并行的闭环设计过程，即从产品概念的形成一直延续到产品信息反馈全程控制的设计。这就意味着，在产品从概念形成—原材料与工艺的无污染、无毒害选择—生产制造—集装输送—包装销售—使用存储—废弃回收，—直至再次利用及处理处置各个阶段中，人们都要完整地思考如何体现物质价值与创造价值，从对人与环境协调关系的思考着手，对各阶段造成的环境负荷进行评价、分析与控制，努力使产品生产与使用过程中的物质消耗与能量流完全闭合。

1.4    绿色设计的基本内容

绿色设计的主要内容包括：

（1） 绿色设计的材料选择：材料选择应该要从产品概念阶段就加以考虑，它是绿色设计不可或缺的一部分，也是产品开发过程中非常重要的设计决策，合理的材料选择能够使产品对环境所产生影响降到最小。

（2） 面向可拆卸性设计：产品的可拆卸性设计是作为绿色产品结构设计的一项评估标准，它要求产品在报废后，其零配件能高效率不加以破坏地拆卸掉，从而重新利用其零配件，或者进行材料循环再生，实现既节省成本又保护到环境的意图。

（3） 面向制造和装配的设计：一种使产品制造和装配更加简化的设计方法。它使用系统化的方法去分析设计方案的装配和制造，目的是使产品更加简单，装配流程更短和制造费用更少。

（4） 产品的成本分析：在产品设计的初始阶段，就做到充分考虑产品的回收、再利用等特性，所以在分析产品成本时，就对污染物的替代、产品拆卸、重复利用成本、特殊产品相应的环境成本进行评估。

（5） 生命周期评估：绿色设计其中的一项重要内容是产品的生命周期评估。它是为了量化一个产品在生命周期的不同阶段对环境所造成的影响，并提供相应的改进指导原则，生命周期评估是支持绿色产品设计的核心工具。

2    童车绿色设计方法

童车在设计过程中采用绿色设计方法能够在产品的全生命周期内尽可能地减少垃圾的产生，实现最佳的资源配置、最佳的生態效益，其主要包括童车材料的绿色选择、可拆卸设计及绿色包装设计。

2.1    童车材料的绿色选择

2.1.1    童车材料选用原则

童车的使用对象是儿童，由于儿童身体机能和认知能力与成人不同，所以在童车的设计时，材料的选择要特别考虑到其安全性。在我国及欧美发达国家有专门针对儿童产品的法律法规，对于儿童产品在材料的使用上都有不同程度的限制，如重金属含量、有毒化学成分等。

在童车的绿色设计的选材方面，主要考虑以下4个方面的因素：

（1） 所选择的材料要适合产品的使用性能原则：童车设计时所选择的材料首先要满足产品的功能和所要求的使用寿命，即材料的物理特性和化学属性，如强度、韧性、耐腐蚀性;其次要能承受住外界环境对它的影响，如冲击和振动、不同的温度和湿度、不同程度的腐蚀性等。

（2） 选材的工艺性原则：材料的工艺性是指材料加工的难易程度，通常包括金属材料的铸造性、焊接性、热处理和机加工，塑胶材料的流动性、可塑性和变形等特性。

（3） 选材的经济性原则：童车产品最终是要通过销售渠道走到用户手中，因此产品本身的竞争力取决于产品是否具有合理的价格和成本。童车产品的成本结构当中材料是占很大一部分的，在材料选择方面一定要遵循经济性原则，确保产品的制造、加工和回收的总体成本最低。在保证产品使用性能和工艺性的基础上，应该采用便宜的材料，减少产品成本，使之更具竞争力，从而获得最大的经济效益。

（4） 选材的环境性原则：环境性是指材料和生产、使用及回收过程中，对环境、资源和能源产生的影响和作用。选材的环境性原则就是通过合理的材料选择，使童车零部件材料在产品整个生命周期内对环境、资源和能源的不利影响降至最低，避免不合理的材料使用对资源和能源所造成的浪费和对环境的严重污染。更重要的是，由于童车使用者的都是尚未发育完全的小孩子，他们的抵抗力和其他生理机能、认知能力都不如成人，所选择的材料一定要考虑材料的无毒性，尤其是一些童车上面的可接触物件。

2.1.2    童车配件的常用材料种类和部分高风险物料

（1） 童车配件的常用材料：童车配件所用到的原材料主要有塑胶和金属，常用的塑胶材料主要有聚丙烯（PP）、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）、聚乙烯（PE）、尼龙（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，金属材料有碳钢、不锈钢、合金钢、铜、铝、铝合金、锌合金。另外橡胶、硅胶在很多童车产品上有使用。

（2） 童车配件的加工工艺：对于塑胶材料常用的加工工艺主要有注塑、吹塑、吸塑、挤出等，对于童车金属配件的加工工艺一般有焊接、铸造、锻造、冲压、整形，机加工如车、铣、刨、磨等工艺。

（3） 童车配件的表面处理：在塑胶件的表面处理方面，一般有喷油、丝印、移印、镀膜等等。而金属件，常用的有电镀、喷涂、表面氧化等工艺。

（4） 童车配件当中的高风险物料：由于很多材料在加工过程中会受到环境和其他因素的影响，一些有害物质掺杂到物料当中，如重金属、有毒化学元素等，对人体特别是对小孩子的健康构成威胁。所以很多出口到欧美发达国家的产品在高风险物料的管理方面尤为重要，而在我国，虽然国家法律有明文规定不能在玩具产品上使用有毒有害的材料，但具体执行方面还有待提高。

2.2    绿色童车的可拆卸性设计

2.2.1    童车产品可拆卸性原则

产品的可拆卸性对于日后的回收再利用有很大的帮助，可以使更多的零配件或者原材料重复利用，减少对自然资源的消耗。随着不可再生的自然资源的日益减少，回收再利用将不再是我们生活的一种选择，而将是具有经济效益的方式，这更加突显出产品可拆卸性的重要性。以下是童车产品可拆卸性原则：

（1） 减少拆卸的工作量，尽量将多个零件的功能集中到一个部件。如有的带音乐功能的童车，就将播放音乐的部分集中到一个部件，可以单独拆卸。以及我们常见的婴儿车，设计时就将刹车结构与轮轴结合起来形成一个部件，既方便装配，又很容易拆卸，拆卸的步骤很少。

（2） 预测产品构造，避免相互影响的材料的组合。

（3） 易于拆卸：一般来说，童车当中金属件之间铆接、焊接、过盈联接的方式都是不容易拆卸的，而螺丝螺母、塑胶件上的卡扣联接都属于易于拆卸方式。

（4） 易于分离：很多童车配件注塑时将金属件用包胶的方式连接一起，这种零件在回收过程中是不便于将金属件和塑胶件分离的，零件之间黏接、过盈配合也是不易于分离的，尽量避免使用。

（5） 采用标准化的零部件，减少零件的多样性。标准化的零件在童车当中使用也是很广泛的，如螺丝螺母、销钉、轴承。

2.3    童车的绿色包装设计[2]

2.3.1    绿色包装设计的意义

“绿色包装”在国外也称“无公害包装”或“环境之友包装”，是出现在20世纪80 年代的有效解决包装与环境的一个新理念，目的是为人类创造一个洁净、良性循环的生态环境。具有三方面的内涵：材料最省、废弃物最少，且节省资源和能源;自行分解易于再利用和再循环;废弃物燃烧产生新能源而不产生二次污染。其目标就是要以保存最大限度的自然资源，形成最小数量的废弃物和最低限度的环境污染。绿色包装还要实现有害物质的低排出化，包括两方面：一是包装容器材料在生产、加工过程中排出的废水、废气、废物要低。二是包装容器材料中排出的有害物质应符合安全卫生标准，确保消费者健康。

2.3.2    綠色包装设计的实现方法

任何一种包装在完成其使命后都逃脱不了变成废弃物的命运。因此，有人主张无包装，但无包装的物品甚至还没得到使用就因受损而变成了废弃物，而且无包装可能无法保持物品的卫生。然而，工业所产生的废弃物确实必须减少。但有个现实问题：为填平废弃物而使用的土地资源有限。因此，废弃物处理问题即成为具体的切入点，绿色包装的具体方法有：

（1） “减量化”： 减少垃圾就会节省资源、能源。“部分削减”是指将过去包装中多余的一些部分除去。

（2） “抛弃容易化”：抛弃用完的包装时会遇到许多尴尬。促进适当抛弃，除去消费者的烦恼是绿色包装设计的使命，但也有无法保留或再循环的东西。掩埋法会对掩埋地造成压力，并造成土壤污染。因此，燃烧处理法成为一个有效方式。“燃烧容易化”指在设计中转向对可燃素材的运用，选择或活用这种素材已成为设计的一个课题。

2.3.3    童车包装材料种类

童车设计中常用的包装材料主要有：

（1） 纸箱类：童车产品的包装跟大多数其他产品一样，用的主要包装材料就是纸箱。常用的有双塔式纸箱、开口式纸箱、天地盖纸箱几种。纸箱表面印上图案就变成彩箱，一般为了保护彩箱上的图案，可以采用过UV的方法在印刷图案表面镀上一层薄膜，可以很好地防止彩箱上的图案被刮花。纸箱是可以完全回收利用的绿色包装材料。

（2） 吸塑壳：吸塑材料一般会用到PVC、PET、PS、PP等，一般会用于童车零部件包装，或者小体积童车的包装。它的特点是可以根据产品或者零件外形轮廓制作尺寸相仿的凹坑，产品或者零件放入相应的凹坑内后，可以被很好地固定住，从而起到很好的保护作用。

（3）PE袋：PE袋材料也就是PE料，它可以很好地起到保护童车产品或者零件外表面的作用，同时一些细小的零件配件也可以用PE袋单独包装再放入产品纸箱内。

（4） 气泡袋：气泡袋的材料一般都是用PE料，也是可以回收利用的材料。这种包装材料由于表面有很多充气的气泡，可以起到缓冲的作用，用于保护一些对外观要求严格的产品，防止产品外观受到碰伤或者刮伤。很多童车的手把，喷涂后的金属管件都会用到气泡袋的包装。

（5） 保鲜膜：在很多童车产品中通常会用到带有镜面光亮效果的透明件或者表面经过抛光处理的不锈钢零件，为了防止这些表面光亮的零件在产品运输途中受到损伤，通常会用保鲜膜包住这些零件表面，消费者可以在使用童车产品时将保鲜膜去掉。

（6） 木板：童车成品包装时有时会用到木板，可以避免童车产品中的铁管或者其他突起物损坏纸箱。

（7） 发泡泡沫：也是俗称的保立隆，它可以用于支撑纸箱，保护产品中的易碎零部件，并且还可以填充纸箱空缺位置，防止纸箱在搬运、装柜、运输过程中遭到损坏，影响产品品质。这种包装材料难以回收再利用，不属于绿色包装材料，在很多发达国家被限制使用。

（8） 胶纸：胶纸有分单面胶和双面胶，主要用于封箱。胶纸材料会用到塑胶膜，如PE、PVC、PET等，而有的则是纸质，一般纸质胶纸更环保，更容易自然降解。而塑胶材质如果不合理处置，很难回收利用，也不易自然降解，不环保。双面胶一般是用来将两个不同的物件粘接在一起，它不仅仅用于一些包装纸板或者包装结构中内衬纸卡的固定，还广泛用于童车产品标识或者图案的粘贴。

（9） 牛皮纸：牛皮纸跟气泡袋一样，一般会用到童车产品的管件或者一些对外观要求较高零件的包裹，防止铁管或者其他零件被划伤等。

（10） 打包带：打包带是捆绑纸箱外面的一种包装材料，能起到固定作用，以便于搬运、装柜。为了提高生产效率，可以使用自动打包机。

（11） 尼龙扎带：尼龙扎带是用来固定产品零散零部件，防止零部件在运输过程移动，从而避免产品由于部件的移动受到破坏或者损伤。

（12） 热熔胶：热熔胶材料是一种树脂，加热后会熔化，具有黏性，在包装时主要用在纸箱封口，替代胶纸。由于它可降解的特性，所以相对于胶纸来说更环保，属于环保包装材料。

参考文献

[1] 朱钟炎.考虑生态平衡的绿色包装设计[J].上海包装，2001 （9）

[2] 吕威.关注绿色包装和绿色设计[J].中小企业管理与科技，2008（4）10