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摘 要:电子电器行业的发展用,推动了我国科技的发展以及国民经济的提升,在社会可持续发展的大环境下,加大力度对电子电器行业的产品生态设计进行分析和研究,满足全社会环境保护的实际需求。本文就电子电器产品的生态设计技术进行分析和研究,以促进我国电子电器产品竞争力的提升,仅供相关人员参考。
关键词:电子电器产品;生态设计;生命周期环境影响
信息时代的发展,对电子电器行业发展也提出了更为严格的要求,当前社会发展形势下,电子电器产品不断更新换代,废弃的电子垃圾数量加大,并在未来会呈现不断增长的趋势,在造成物质和能量资源浪费的同时,废弃产品中的有毒有害物质会对社会环境产生严重的危害,与社会可持续发展理念相背离。在此种情况下,加强电子电器产品的生态设计迫在眉睫。
1 电子电器产品生态设计的背景
在行业发展的大背景下,为环境和资源的可持续发展,国际上开始把生态设计的思想应用到电子电器产品中。发达国家针对产品中有毒有害物质、废弃产品回收处理等进行研究并相继立法。这些环境法规正以新的贸易措施的形式影响着我国电子电器企业的出口和发展。因此,不管是考虑到环境保护的需求,还是为确保产品出口贸易的顺利进行,我国电子电器行业发展生态设计刻不容缓。
2 电子电器产品生命周期对环境的影响
2.1产品材料
电子电器产品使用的材料包括:铜、铁等金属,塑料和橡胶等非金属,纺织品等装饰材料及各种表面处理工艺和材料。這些材料所含的有毒有害物质或来自原材料本身,或是在材料加工过程中,出于产品某种性能的需要添加的,两者都在产品的生产、加工制造、使用和报废等各个环节持续地对生产和使用人员及环境产生重大影响。这些物质主要是一些重金属元素、有机致癌物质、臭氧破坏物质等。其中,电子电器中的应用较广、危害较大的主要包括铅、汞、六价铬等。
2.2产品生产和包装
产品生产过程中对环境的影响主要体现在废气、废水、废渣的排放以及噪音、辐射等各种物理性污染方面。根据我国近年来的调查数据显示,大中型城市的固态废弃物中各类产品的包装废弃物所占比重是其总重量的15%,总体积的25%,纸包装的回收率同样也较低。
2.3产品使用
产品使用过程中对环境的影响基本来源于能耗,电子电器产品使用阶段的能耗一般占据其全生命周期整体能耗的80%左右。据统计,我国家电产品耗电量超过全国总用电量的80%。随着家用电器制造技术的发展,带遥控功能的电子线路被使用在家用电器上,这在增加更多功能和使用更加便捷的同时也带来待、关机状态下电能的消耗。带此类复杂电路的家用电器其待、关机能耗基本都会超过0.5 W限值,如果这些产品还带有显示屏,则很可能超过1 W。
2.4产品废弃阶段
随着科技发展,电子电器产品的更新速度将继续加速,使用寿命也将会缩短,电子垃圾的数量将呈直线增长。电子废弃物在回收及综合利用过程中,不同程度存在污染环境和损害人体健康的现象,需引起重视。
3 电子电器产品生态设计要点分析
开展电子电器产品的生态设计,需要相关设计人员结合产品的自身属性对产品的生命周期以及其对环境的不利影响进行明确,在保证不影响电子电器产品实际性能和使用功能的基础上,尽可能降低电子电器产品对生态环境的不利影响降到最低程度,从整体上促进电子电器产品科学化的生态设计。
3.1电子电器产品材料的生态化选择
从电子电器产品生态设计的总体情况来看,相关设计人员应当做好电子电器产品材料的选择工作,确保产品材料的生态化和安全化,尽可能减小由于材料的选取而对电子电器产品的全生命周期能耗、成本、质量和寿命以及可回收率等的影响。那么这就要求相关设计人员应当在进行产品材料的选取过程中,尽可能选择能够保证产品实际使用性和环境协调性的生态化材料,从而尽可能减小电子电器产品对环境的不利影响。
生态化材料具有良好的应用价值,能够实现资源能源的有效利用,减少温室效应以及臭氧层破坏等问题对环境的影响,且在淘汰后便于回收和再利用。那么在电子电气产品的生态设计过程中,应当尽可能选用低成本、低污染的生态化材料,若必须选用含铅、汞以及镍等化学材料时,应当对后期的回收方案处理方案进行明确,以免对社会环境造成严重的污染。在实际设计过程中应当积极选用可回收利用的生态化材料,并在保证电子电器产品使用性能的基础上,减少材料使用种类,以减少废弃后拆卸回收时的工作量。
3.2对电子电器产品的绿色包装与运输阶段进行生态化考量
电子电器产品的包装以及运输阶段的考量也是产品生态设计的一项重要因素,那么在对电子电器产品的包装材料进行选取时,应当遵循一定的选取原则,确保包装材料的满足产品生态化设计的实际要求。可再生、可降解的材料一直受到社会的广泛关注,那么在对电子电气产品进行包装材料的选取时,应当对其进行优先选取,与此同时,应当尽可能减少包装材料的使用量,实现能源资源的合理利用,从而切实减少包装废弃物的排放量并降低废弃物的处理成本,真正实现产品包装的再利用。
电子电器产品的运输阶段是产品生命周期中的重要阶段,为了切实提高产品运输质量,减少运输过程中的能源消耗和污染物排放量,应当在不影响电子电器产品实际性能和使用功能的基础上,尽可能减少电子电器产品的体积和重量,并对电子电器产品的外观形状以及其包装形状进行把握,尽可能保证电子电器产品运输阶段的生态化。
3.3电子电器产品的节能化设计
电子电器产品在实际使用过程中对电能的消耗较大,那么在产品的生态设计过程中,应当对此种因素进行衡量和分析,对电子电器产品在不同使用状态下的点能消耗情况进行分析和总结,进而设计出高效节能的电子电器产品。在保证产品使用功能的基础上,可以增加电子电器产品待机或休眠设置,在一段时间内无操作指令后自动进入待机或休眠状态,从而真正实现能源资源的节约。
3.4 产品废弃阶段的处理
产品废弃阶段最为关键的是,产品是否可以顺利回收再利用。因此在设计时,应考虑降低产品废弃处理和再利用的难度,通过设计使零部件和产品本身可被再生利用;尽可能详细地标识产品和零部件的材料成分,以便于产品废弃后材料的分类和回收利用;明确需要特别拆卸的零部件,即需要单独处理的含有毒物质的零部件,及可翻新使用的含有贵金属或寿命较长的零部件;将需要特别拆卸的部件尽量安装在更方便与拆卸的部位;尽量避免零部件的二次加工,即避免对零部件的表面进行电镀、涂漆等二次加工以保证零部件的回收质量。
4 结束语
电子电器行业作为我国的支柱性行业之一及资源消耗和污染物排放的重点工业,面临着巨大的降耗和减排压力。通过开展生态设计,降低该行业的能源资源消耗和污染物产生,有利于实现国家节能减排任务,对促进工业绿色低碳发展和转型升级均具有重要意义。
参考文献:
[1] 万如 -电子电器产品生态设计技术研究《质量与认证》 - 2015
[2] 杨宇涛 -推动电子电器产品生态设计绿色发展《中国科技投资》 - 2013
[3] 刘福中 -电子电器产品绿色设计与制造的再思考中国家用电器技术大会 - 2008
关键词:电子电器产品;生态设计;生命周期环境影响
信息时代的发展,对电子电器行业发展也提出了更为严格的要求,当前社会发展形势下,电子电器产品不断更新换代,废弃的电子垃圾数量加大,并在未来会呈现不断增长的趋势,在造成物质和能量资源浪费的同时,废弃产品中的有毒有害物质会对社会环境产生严重的危害,与社会可持续发展理念相背离。在此种情况下,加强电子电器产品的生态设计迫在眉睫。
1 电子电器产品生态设计的背景
在行业发展的大背景下,为环境和资源的可持续发展,国际上开始把生态设计的思想应用到电子电器产品中。发达国家针对产品中有毒有害物质、废弃产品回收处理等进行研究并相继立法。这些环境法规正以新的贸易措施的形式影响着我国电子电器企业的出口和发展。因此,不管是考虑到环境保护的需求,还是为确保产品出口贸易的顺利进行,我国电子电器行业发展生态设计刻不容缓。
2 电子电器产品生命周期对环境的影响
2.1产品材料
电子电器产品使用的材料包括:铜、铁等金属,塑料和橡胶等非金属,纺织品等装饰材料及各种表面处理工艺和材料。這些材料所含的有毒有害物质或来自原材料本身,或是在材料加工过程中,出于产品某种性能的需要添加的,两者都在产品的生产、加工制造、使用和报废等各个环节持续地对生产和使用人员及环境产生重大影响。这些物质主要是一些重金属元素、有机致癌物质、臭氧破坏物质等。其中,电子电器中的应用较广、危害较大的主要包括铅、汞、六价铬等。
2.2产品生产和包装
产品生产过程中对环境的影响主要体现在废气、废水、废渣的排放以及噪音、辐射等各种物理性污染方面。根据我国近年来的调查数据显示,大中型城市的固态废弃物中各类产品的包装废弃物所占比重是其总重量的15%,总体积的25%,纸包装的回收率同样也较低。
2.3产品使用
产品使用过程中对环境的影响基本来源于能耗,电子电器产品使用阶段的能耗一般占据其全生命周期整体能耗的80%左右。据统计,我国家电产品耗电量超过全国总用电量的80%。随着家用电器制造技术的发展,带遥控功能的电子线路被使用在家用电器上,这在增加更多功能和使用更加便捷的同时也带来待、关机状态下电能的消耗。带此类复杂电路的家用电器其待、关机能耗基本都会超过0.5 W限值,如果这些产品还带有显示屏,则很可能超过1 W。
2.4产品废弃阶段
随着科技发展,电子电器产品的更新速度将继续加速,使用寿命也将会缩短,电子垃圾的数量将呈直线增长。电子废弃物在回收及综合利用过程中,不同程度存在污染环境和损害人体健康的现象,需引起重视。
3 电子电器产品生态设计要点分析
开展电子电器产品的生态设计,需要相关设计人员结合产品的自身属性对产品的生命周期以及其对环境的不利影响进行明确,在保证不影响电子电器产品实际性能和使用功能的基础上,尽可能降低电子电器产品对生态环境的不利影响降到最低程度,从整体上促进电子电器产品科学化的生态设计。
3.1电子电器产品材料的生态化选择
从电子电器产品生态设计的总体情况来看,相关设计人员应当做好电子电器产品材料的选择工作,确保产品材料的生态化和安全化,尽可能减小由于材料的选取而对电子电器产品的全生命周期能耗、成本、质量和寿命以及可回收率等的影响。那么这就要求相关设计人员应当在进行产品材料的选取过程中,尽可能选择能够保证产品实际使用性和环境协调性的生态化材料,从而尽可能减小电子电器产品对环境的不利影响。
生态化材料具有良好的应用价值,能够实现资源能源的有效利用,减少温室效应以及臭氧层破坏等问题对环境的影响,且在淘汰后便于回收和再利用。那么在电子电气产品的生态设计过程中,应当尽可能选用低成本、低污染的生态化材料,若必须选用含铅、汞以及镍等化学材料时,应当对后期的回收方案处理方案进行明确,以免对社会环境造成严重的污染。在实际设计过程中应当积极选用可回收利用的生态化材料,并在保证电子电器产品使用性能的基础上,减少材料使用种类,以减少废弃后拆卸回收时的工作量。
3.2对电子电器产品的绿色包装与运输阶段进行生态化考量
电子电器产品的包装以及运输阶段的考量也是产品生态设计的一项重要因素,那么在对电子电器产品的包装材料进行选取时,应当遵循一定的选取原则,确保包装材料的满足产品生态化设计的实际要求。可再生、可降解的材料一直受到社会的广泛关注,那么在对电子电气产品进行包装材料的选取时,应当对其进行优先选取,与此同时,应当尽可能减少包装材料的使用量,实现能源资源的合理利用,从而切实减少包装废弃物的排放量并降低废弃物的处理成本,真正实现产品包装的再利用。
电子电器产品的运输阶段是产品生命周期中的重要阶段,为了切实提高产品运输质量,减少运输过程中的能源消耗和污染物排放量,应当在不影响电子电器产品实际性能和使用功能的基础上,尽可能减少电子电器产品的体积和重量,并对电子电器产品的外观形状以及其包装形状进行把握,尽可能保证电子电器产品运输阶段的生态化。
3.3电子电器产品的节能化设计
电子电器产品在实际使用过程中对电能的消耗较大,那么在产品的生态设计过程中,应当对此种因素进行衡量和分析,对电子电器产品在不同使用状态下的点能消耗情况进行分析和总结,进而设计出高效节能的电子电器产品。在保证产品使用功能的基础上,可以增加电子电器产品待机或休眠设置,在一段时间内无操作指令后自动进入待机或休眠状态,从而真正实现能源资源的节约。
3.4 产品废弃阶段的处理
产品废弃阶段最为关键的是,产品是否可以顺利回收再利用。因此在设计时,应考虑降低产品废弃处理和再利用的难度,通过设计使零部件和产品本身可被再生利用;尽可能详细地标识产品和零部件的材料成分,以便于产品废弃后材料的分类和回收利用;明确需要特别拆卸的零部件,即需要单独处理的含有毒物质的零部件,及可翻新使用的含有贵金属或寿命较长的零部件;将需要特别拆卸的部件尽量安装在更方便与拆卸的部位;尽量避免零部件的二次加工,即避免对零部件的表面进行电镀、涂漆等二次加工以保证零部件的回收质量。
4 结束语
电子电器行业作为我国的支柱性行业之一及资源消耗和污染物排放的重点工业,面临着巨大的降耗和减排压力。通过开展生态设计,降低该行业的能源资源消耗和污染物产生,有利于实现国家节能减排任务,对促进工业绿色低碳发展和转型升级均具有重要意义。
参考文献:
[1] 万如 -电子电器产品生态设计技术研究《质量与认证》 - 2015
[2] 杨宇涛 -推动电子电器产品生态设计绿色发展《中国科技投资》 - 2013
[3] 刘福中 -电子电器产品绿色设计与制造的再思考中国家用电器技术大会 - 2008