生态环境材料的设计思路
- 格式:doc
- 大小:40.50 KB
- 文档页数:4
生态环境保护绿色设计方案随着工业化的加快和城市化的进程,生态环境面临越来越大的压力。
为了保护生态环境,我们要从根本上改变设计理念和方法,推进绿色设计。
下面,我将提出一些生态环境保护绿色设计方案。
一、节能减排节能减排是绿色设计的核心内容,是我们改善生态环境的最重要方法之一。
1. 采用可再生能源可再生能源是绿色设计的重要手段之一。
在设计建筑物时,可以考虑利用太阳能、风力等可再生能源,减少使用传统能源,达到节能减排的目的。
2. 降低建筑能耗一些传统的建筑设计存在很大的能耗难题,而现代绿色设计的核心是减少能耗。
可以在建筑物的设计中采用节能技术,如隔热材料、高效空调系统、自动化照明控制、双层玻璃等技术,降低建筑能耗,从而减少对环境的污染。
3. 增加建筑节能属性建筑节能性是一项重要的设计指标,通过选择节能材料和技术,可以提高建筑的节能性,从而减少对环境的影响。
比如采用燃气热水器、太阳能热水器、地源热泵、空气能热泵等设备,可以实现热水、空调等热源与热污染的循环利用,减轻能源消耗和环境污染。
4. 加强建筑节能管理建筑节能管理是绿色设计的重要环节之一,可以有效控制建筑的能量消耗。
建筑节能管理应该包括日常能耗管理、设备维护以及能源监测等方面,逐步提高建筑的能源利用效率,减少能源浪费。
二、水质保护水资源是人类生存发展的基础,保护水质资源也是生态环境保护的重要措施。
1. 采用节水器和阀门对于建筑物的用水装置,可以选用自动节水器和自动阀门,以减少水的浪费和滥用,从而保护水质。
2. 加强污水处理污水处理是保护水资源的一项重要手段。
通过加强污水处理,可以更好地净化水质,保护水的健康和安全。
3. 加强水资源管理加强水资源管理,制定精细的管理制度,合理规划和配置水资源,实现水资源的合理利用和管理,达到水资源的可持续利用。
三、绿化环境绿化环境是非常重要的环保措施,它可以改善空气质量,增加绿色植物的含氧量,净化环境。
1. 设计绿化带在城市设计中,可以将绿化带与城市街道接合,采用各种花草树木种植,增加环境绿化,改善空气质量,减少尘土飞扬的现象。
生态环境材料的设计思路材料是社会发展和国民经济的先导和物质基础,是人类发展史的里程碑。
材料的使用、发现和发明,使得人类在与自然界的斗争中,走出了混沌蒙昧的落后时代,发展到科学技术高度发达的今天。
可以说,我们的现代文明就是一个大量地生产和使用材料、能源的过程.然而,在这一过程中,人们过多地追求了材料的使用性能,而对材料的生产、使用和废弃过程中需要消耗大量的资源和能源却没有节制,其结果必然是给环境带来的压力越来越大,对环境造成的污染越来越严重.各种统计数字已经表明,传统材料及其制品的制造、使用和废弃过程是造成当今世界能源短缺、资源过度消耗和枯竭以及环境污染的主要原因之一.随着人类文明进程的不断发展和“可持续发展战略”的提出,客观现实要求人类从环境保护角度出发,重新认识和评价人类过去在材料研究、材料开发、材料使用和材料回收等方面的行为,绿色设计和绿色制造成为人们关注的话题。
1.环境友好材料的概念环境友好材料也称生态环境材料,简称环境材料,是1990年10月在一次关于材料服务于人类生活、行为的未来状况与环境关系的讨论会上,由日本材料科学家和工程师提出来的.目前,对于环境材料的概念国际上仍没有统一的说法,不过经过近20年的研究,材料工作者较为普遍接受的观点认为,环境友好材料是指在材料的整个寿命周期中,同时具有满意的使用性能和优良的环境协调性,或者能够改善环境的材料.环境友好材料是从原材料采集、加工、使用或者再生循环利用以及废料处理等环节乃至废弃的整个生命周期中,资源和能源消耗最少、对生态环境影响最小、再生循环利用最高或可分解、安全处理的具有优异使用性能的材料.简言之,它是指在加工、使用和再生过程中具有最大使用功能及最低环境负荷的环境友好型材料.环境友好材料对减少材料生产和使用过程中的废弃物排放量、减少资源和能源的浪费、保护环境起着至关重要的作用,也是实现材料可持续发展的唯一途径。
环境友好材料实质上是赋予传统结构材料、功能材料以特别优异的环境协调性的材料,它是由材料工作者在环境意识指导下,或开发新型材料,或改进、改造传统材料所获得的.它一般具有以下特征:先进的功能性、良好的工艺性、合理的经济性、协调的环境性和舒适性。
环境保护主题设计方案随着人类社会的发展,环境问题日益引起人们的关注。
在这样的背景下,环境保护主题的设计方案尤为重要。
本文就环境保护主题设计方案进行探讨。
一、简介环境保护主题设计方案是基于环境保护的理念设计的,可以体现出环保意识和环境友好的特点。
因此,在设计之前,需要深入了解环境保护的概念、环保政策及环保标准等,以及相关的社会现状和热点问题等,才能更好地指导环保设计的过程。
二、设计思路在开展环境保护主题的设计方案时,需要综合考虑多方面因素,包括创新性、可行性、适用性等,以确保最终的设计作品能够在实践中得以应用。
1. 利用科技手段进行环保设计当前,科技日新月异,环保科技也在不断发展。
因此,在环境保护主题设计方案中,可以考虑利用现代科技手段进行设计,如太阳能发电、节能灯、智能家居等等,这些设备具有更佳的环保性能和高效的能源利用,有助于推动绿色发展。
2. 推广环保大众化环保大众化从根本上可以提高人们的环保意识,减少环境污染。
因此,在环保主题设计中,可以通过布置海报、设计展板等多种方式,将环保理念传递给更广大的群众,提高大家的环保意识。
3. 宣传生态保护概念生态环境指人类居住、生产和社会经济发展的自然环境。
生态环境保护是保护人类生存和发展的必要要求。
设计师可以通过环保主题设计方案来宣传保护生态系统的重要性,推行生态环保,防止环境的进一步破坏。
4. 促进绿色消费观念的普及绿色消费观念的普及,可以提高人们对环保的认识和重视程度,对环保事业发展具有重要意义。
因此,在环保主题设计方案中,可以创新思路,设计出绿色、环保型、可重复利用的产品,促进绿色消费观念在广大消费者中的应用。
三、设计要素和实践1. 色彩的运用环境保护主题设计方案中,色彩的运用也是至关重要的。
可以使用多种鲜艳的色彩运用,体现出设计的时尚、亲切和环保理念。
2. 材料的选择在环境保护主题设计方案中,建议使用绿色、环保的材料。
如环保性、耐用性、可持续性等特点的材料来进行设计,比如利用废旧物品、回收材料等多种方式,降低环保成本,避免资源浪费。
环境艺术设计中生态理念的实现途径环境艺术设计是一种将艺术与环境结合的设计形式,在设计中融入生态理念,不仅可以美化环境,还可以传达环保意识和可持续发展的理念。
以下是环境艺术设计中实现生态理念的一些途径:1. 材料选择:在环境艺术设计中,材料的选择至关重要。
设计师可以选择环保材料,如可再生材料、回收材料等,以减少资源消耗和环境污染。
还要注意材料的耐久性和可持续性,以确保作品的长期使用和保护环境。
2. 植物运用:植物是生态艺术设计中常用的元素,它们不仅可以美化环境,还能吸收二氧化碳、释放氧气,提高空气质量。
设计中可以运用各种植物,如花草、树木、垂直绿化等,根据不同场所和需求进行选择。
还可以引入生态系统的概念,使用自然植物和动物,创建一个小型的生态系统。
3. 能源利用:在环境艺术设计中,节能和可再生能源的利用是至关重要的生态理念。
设计中可以运用太阳能、风能、水能等可再生能源,为作品提供能源支持。
在设计中要注重节能原则,减少能源的消耗,提高能源利用率。
4. 水资源的合理使用:在设计中,合理使用和保护水资源也是重要的生态理念。
可以设置雨水收集系统,将雨水用于植物浇灌、机械设备冷却等。
在设计中还要注重水资源的循环利用,减少对地下水资源的开采。
6. 可持续发展的规划:在环境艺术设计中,要注重可持续发展的规划。
设计师需要考虑作品的长期使用和维护,确保作品的环境友好性和可持续性。
在设计中要注重社会、经济和环境的协调发展,以实现可持续发展的目标。
环境艺术设计中实现生态理念的途径有很多,以上只是一些常见的方法和思路。
设计师应根据具体的项目需求和理念,综合考虑各种因素,创造出既美观又环保的环境艺术作品。
生态环境材料在建筑设计中的美学研究摘要:建筑设计的构成是人的感性思维与理性思维互溶传达表现出来的一种设计结果,通过建筑材料予以表现。
随着近年来对于可持续发展话题的升温,生态环境材料在建筑当中的应用研究也开始受到越多越多人的关注,而如何将这些材料更好的运用到建筑当中,将美的元素更好的传达和表现,就需要我们去做更多的探究,只有生态问题得到最大化的解决,社会文明才会有更多更大的提高。
关键字:材料;可持续发展;生态;建筑设计;美学意义中图分类号:tu2 文献标识码:a谈到生态环境材料这一概念,它是由日本的一位教授在上世纪90年代所提出的(ecologicalmaterials),其内涵在于材料使用与生态发展的协调性,并且应该具有良好的使用性能。
这就要求在建筑材料的选择过程中,更多的考虑到环保性和减少对资源、能源的损耗及浪费,让建筑材料的循环利用率更高,避免使用有害物质材料,使其与环境的亲和性更高。
站在时代发展的角度上看,此概念的提出,是适时对于社会发展进步和可持续发展的需要,同时在近年来我们可以看到,在生态环保材料的使用过程中,它所表现出来的优势也更加突显,所以它也必定成为现代社会对于建筑新型材料应用的一个基本参照标准,相应的对于这种材料的应用美学研究会得到更多的关注。
从建筑设计美学角度上看,我认为首先建筑设计美学是建立在设计与美学思想基础之上的,它要求的是一种和谐统一的视觉形式美感,是以建筑材料为依托的美的表现形式。
不同时期和不同地域的建筑所传达出来的建筑情感是不尽相同的,因为它受到各地域跟所在时期的文化影响,而每个时期由于文明程度不同,所以在建筑材料的运用上也会存在差异,固各个地区的建筑在整个外观上就会展现出较大的差异性,早期所谓的建筑只是为了能够得到一个取暖跟居住的空间环境,而随着物质及文化水平的不断提高,对于建筑的形态及美学研究就会更加深入,材料的运用就会变得更加严谨,而生态环境材料是适时建筑材料传达可持续发展理念的一种全新材料,虽然与古时运用的材料在某些方面会有异曲同工之处,但是所传达的文化意欲与科学预见性是完全不同的两种概念。
生态环境材料集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#高分子材料论文题目生态环境材料学院理学院年级 2013级专业材料化学姓名魏佳学号生态环境材料魏佳(甘肃农业大学理学院材料化学专业,甘肃兰州,730070)摘要:90年代初,在可持续性发展理论和应用的推动下,国际材料界出现了一个新的领域——环境材料,在这种材料的研究和开发的过程中,既要追求良好的使用性能,又要深刻认识到自然资源的有限性和尽可能降低废弃物排放量,并在材料的提取、制备、使用直到废弃与再生的整个过程中都尽可能地减少对环境的影响。
它在生产的过程中对资源和能源的消耗量比较少,废弃后能够回收再生利用的可能性比较大,其从生产使用到回收的全过程对周围的生态环境的影响也最小。
因而它可以称为“绿色材料”或者“生态材料”。
关键词:环境;生态;发展;材料生态环境材料的研究内容比较广泛,归纳起来可以概括为材料的环境协调性评价,生态环境材料的设计,材料在制备加工中的环境协调技术包括零排放和零废弃加工技术,以及材料在使用过程中的环境协调性技术如制备环境协调性制品等等。
具体从材料的性能上来说主要包括以下几个方面:再生利用型材料,包括再生的可以降解的塑料、在家用电器中能够加以回收利用的电路基板,在生产和使用过程中污染较少并且能够回收再生的纸张等。
能够经自然界微生物分解或者能够自动降解的材料如新型的包装袋,由天然材料加工成的高分子材料等。
为净化环境和防止污染而设计的材料如新型的不释放有害气体的墙体材料,高吸油性树脂等。
替代传统有污染的材料的新型材料如冰箱内的全无氟制冷剂等。
与洁净能源相关并且能够利用它们的材料,如燃料电池中的储氢材料。
环境材料有区别于传统材料的特点。
环境材料的主要特点就是在保证了它们具有良好的使用功能的前提下,在其生产、使用和回收处理过程中对资源的利用率很高并且在上面的三个过程中对生态环境无副作用。
而传统材料在上面三个方面的效果往往是比较差的。
生态环境设计的创新方法与实践探讨在当今社会,随着人们对环境保护和可持续发展的重视程度不断提高,生态环境设计作为一门融合了生态学、景观学、建筑学等多学科知识的领域,正逐渐成为解决环境问题、提升生活质量的重要手段。
生态环境设计旨在通过合理的规划和设计,实现人与自然的和谐共生,创造出既美观又具有生态功能的环境空间。
本文将探讨生态环境设计的创新方法,并结合实际案例分析其在实践中的应用。
一、生态环境设计的理念生态环境设计的核心理念是尊重自然、顺应自然、保护自然。
这意味着在设计过程中,要充分考虑当地的生态条件、气候特点、地形地貌等自然因素,尽量减少对自然环境的破坏和干扰。
同时,要注重资源的节约和循环利用,提高能源利用效率,降低环境污染。
此外,生态环境设计还强调以人为本,关注人们的需求和感受。
一个好的生态环境设计不仅要具有生态功能,还要能够为人们提供舒适、便捷、健康的生活和工作空间,满足人们对美好生活的向往。
二、生态环境设计的创新方法1、绿色基础设施的整合绿色基础设施是指由自然区域和开放空间组成的网络,如森林、湿地、河流等,它们能够提供生态服务,如净化空气和水、调节气候、减少洪水灾害等。
在生态环境设计中,将绿色基础设施整合到城市和乡村的规划中,可以有效地改善生态环境。
例如,可以通过建设绿色廊道,将城市中的公园、绿地、河流等连接起来,形成一个连续的生态网络,为动植物提供栖息地,促进生物多样性的保护。
2、生态修复技术的应用生态修复是指对受损的生态系统进行修复和重建,使其恢复到原有的生态功能和结构。
在生态环境设计中,应用生态修复技术可以有效地改善被破坏的生态环境。
例如,对于废弃的矿山、工业遗址等,可以通过土壤改良、植被恢复等技术,将其改造为生态公园或休闲绿地。
对于受污染的河流和湖泊,可以采用生物治理、湿地净化等技术,改善水质,恢复水生态系统。
3、可持续材料的选择在生态环境设计中,选择可持续材料是实现可持续发展的重要途径。
环境保护设计思路
1. 引言
本文档旨在提供环境保护设计的思路和指南,以帮助设计师在
项目中注重环境保护,采取可持续的设计方案。
2. 节能设计
- 在建筑设计中,优先选择节能材料和设备,减少能源消耗。
- 合理设计建筑外窗,利用自然光和通风,降低对电力的需求。
- 在建筑结构设计中,考虑高效的隔热材料,降低空调和供暖
的能耗。
3. 水资源保护
- 设计合理的雨水收集系统,利用收集到的雨水进行植物灌溉、景观水体补给等。
- 使用节水设备,减少污水排放量,提高水资源利用效率。
- 建设人工湿地以提高水质,减少污水对环境的影响。
4. 废物管理
- 在设计过程中,考虑废物的产生及处理方式。
- 鼓励使用可再生材料,减少建筑废物的产生。
- 设计垃圾分类收集系统,进行有效的废物管理和处理。
5. 生态保护
- 在设计中保留现有的自然环境和生态系统。
- 设计生态屋顶和绿色墙壁,增加植被面积,改善空气质量。
- 避免使用有毒材料,减少对生态环境的破坏。
6. 社会意识与教育
- 在设计中加强环境保护的社会宣传和意识教育。
- 在项目中设置展示区域,向公众普及环境保护的知识和意义。
- 举办环保活动,鼓励人们参与环境保护事业。
7. 结论
环境保护设计思路将在建筑项目中起到重要作用,通过合理的
节能、水资源保护、废物管理、生态保护和社会意识教育,我们能
够创造更可持续、更环境友好的建筑。
以上是环境保护设计的基本思路,具体设计应根据具体项目需
求和当地法律法规进行适当的调整和完善。
环境材料生态设计与性能优化随着全球环境问题的日益严重,人们对环境保护的关注度也不断提高。
在建筑、工程和其他领域中,环境材料的使用成为一个热门话题。
环境材料生态设计与性能优化是一种新兴的方法,旨在提供可持续发展的解决方案,使材料在其整个生命周期内对环境的影响最小化。
环境材料生态设计的核心理念是通过整合材料的生产过程、使用阶段和废弃处理来减少环境影响。
这种设计方法要求将环境影响作为一个关键因素纳入考虑范围,并寻求创新的方式来减少资源消耗、减少排放物和废弃物的生成。
一个典型的例子是使用可再生材料,如竹材、麻纤维等代替传统的非可再生材料,如塑料和金属。
这些可再生材料在生产和处理过程中产生的温室气体和其他污染物较少,对环境的影响更小。
此外,环境材料生态设计还关注材料的性能优化。
通过选择合适的材料和改良设计,可以改善材料的性能,以满足特定的功能需求。
例如,在建筑领域,环境材料的性能优化包括隔热性能、耐久性和保温性能等。
通过更好地控制建筑内的温度和湿度,使用环境材料可以减少对空调和加热系统的需求,从而降低能源消耗。
在环境材料生态设计中,一个重要的概念是生命周期评估(LCA)。
生命周期评估是评估一个产品或材料在其整个生命周期内对环境的影响。
这包括从原材料提取、生产、运输、使用到废弃处理的整个过程。
通过进行生命周期评估,可以确定材料生产和使用过程中的主要环境热点,并确定改进的潜力。
这将有助于指导设计者和制造商制定更环境友好的材料和产品。
在实际应用中,环境材料生态设计面临一些挑战。
首先,材料和产品的性能必须符合使用要求。
不仅仅关注环境影响,还必须平衡性能、成本和可用性等方面。
其次,由于环境材料的生产和处理需要更多的资源和技术,因此可能会导致一定的成本增加。
因此,需要权衡环境收益和经济成本,并寻找可持续发展的平衡点。
为了促进环境材料生态设计的发展,政府和行业组织起到重要的作用。
政府可以通过制定环境政策和标准来鼓励环境材料的使用和生态设计。
生态环境材料的设计思路材料是社会发展和国民经济的先导和物质基础,是人类发展史的里程碑。
材料的使用、发现和发明,使得人类在与自然界的斗争中,走出了混沌蒙昧的落后时代,发展到科学技术高度发达的今天。
可以说,我们的现代文明就是一个大量地生产和使用材料、能源的过程.然而,在这一过程中,人们过多地追求了材料的使用性能,而对材料的生产、使用和废弃过程中需要消耗大量的资源和能源却没有节制,其结果必然是给环境带来的压力越来越大,对环境造成的污染越来越严重.各种统计数字已经表明,传统材料及其制品的制造、使用和废弃过程是造成当今世界能源短缺、资源过度消耗和枯竭以及环境污染的主要原因之一.随着人类文明进程的不断发展和“可持续发展战略”的提出,客观现实要求人类从环境保护角度出发,重新认识和评价人类过去在材料研究、材料开发、材料使用和材料回收等方面的行为,绿色设计和绿色制造成为人们关注的话题。
1.环境友好材料的概念环境友好材料也称生态环境材料,简称环境材料,是1990年10月在一次关于材料服务于人类生活、行为的未来状况与环境关系的讨论会上,由日本材料科学家和工程师提出来的.目前,对于环境材料的概念国际上仍没有统一的说法,不过经过近20年的研究,材料工作者较为普遍接受的观点认为,环境友好材料是指在材料的整个寿命周期中,同时具有满意的使用性能和优良的环境协调性,或者能够改善环境的材料.环境友好材料是从原材料采集、加工、使用或者再生循环利用以及废料处理等环节乃至废弃的整个生命周期中,资源和能源消耗最少、对生态环境影响最小、再生循环利用最高或可分解、安全处理的具有优异使用性能的材料.简言之,它是指在加工、使用和再生过程中具有最大使用功能及最低环境负荷的环境友好型材料.环境友好材料对减少材料生产和使用过程中的废弃物排放量、减少资源和能源的浪费、保护环境起着至关重要的作用,也是实现材料可持续发展的唯一途径。
环境友好材料实质上是赋予传统结构材料、功能材料以特别优异的环境协调性的材料,它是由材料工作者在环境意识指导下,或开发新型材料,或改进、改造传统材料所获得的.它一般具有以下特征:先进的功能性、良好的工艺性、合理的经济性、协调的环境性和舒适性。
2.环境材料研究的定义总的来看, 为环境材料设定定性或者定量标准的思路都存在很大的困难, 其原因是过分强调了环境材料研究的结果即得到环境性能优异的材料, 而环境性能的优劣是很难定性或定量判断的。
事实上, 正是因为环境材料和Eco-material在字面上太强调结果, 并没有反映出本领域研究工作的不同性质和实质, 在很多表述中并不方便, 因此也常见环境材料化、材料绿色化、Eco-materialization等表达方式。
由于很难从材料本身给出环境材料的明确判据, 因而从研究的过程和方法来判定, 不失为一种值得考虑的角度。
从方法论角度看, 环境材料研究强调在传统材料研究中应用材料生态设计的原则, 并充分考虑环境分析的结果。
是否进行了充分的环境分析, 是环境材料研究与传统材料研究的最大区别, 也是所有环境材料研究应该具有的共同特征。
以此作为环境材料研究的判据更符合其本质。
因此, 本文建议在合适的上下文中使用环境材料研究作为总称, 并给出定义: 环境材料研究是指根据材料生态设计原则并结合系统化和定量化的环境分析方法, 致力于改善各种材料在生命周期过程中的环境表现。
该定义中强调环境分析是环境材料研究的核心特征和基本要素, 环境分析将始终为环境材料研究的持续改进过程提供指引的作用。
定义中也强调环境材料研究必须通过材料研究手段, 即对材料体系和制备工艺的优化来实现, 以区别于绿色化学、产品生态设计等相关研究。
另外, 材料对环境的影响是在一个过程中发生的, 并非材料的内禀属性, 也不能用单一指标表征, 不适合称为环境性能 ,很多作者使用的环境负荷或环境负担则有负面的意思, 本文建议使用环境表现和环境影响。
最后, 尽管环境材料 有许多别称, 尤其是生态环境材料 用得也很广泛, 但这些名称都无法从字面上全面地反映其内涵, 相对来讲, 环境材料 更简洁一点。
3.材料生态设计与定性判据生态设计( Eco-design) 原本是指从环境意识出发的产品设计思想和方法, 常称DfE( Design for Environment) , 在具体实践中发展出许多定性的产品设计原则。
类似的, 在环境材料和绿色化学( Green Chemistry) 中也有各自的定性设计原则被提出。
更详细的材料生态设计原则主要是从大量的研究实例中分类归纳得到的。
分类归纳的方法既有沿用传统材料分类体系, 即金属材料、无机非金属材料、高分子材料、天然材料等, 在各类中归纳出一些主要的材料生态设计原则, 又有从可持续发展的基本原则出发提出的一套环境材料分类及生态设计原则。
Halada 和Yamamoto将材料的生命周期分为制造、使用、废弃和回收4 个阶段, 在每个阶段里归纳出一个生态设计的原则, 例如在使用阶段是提高材料的性能, 在废弃阶段是避免有毒有害物质, 在回收阶段是提高材料的可回收性等, 并据此对环境材料的实例进行归类分析。
在材料的整个生命周期当中, 材料的环境协调性与材料提供的功能或服务成正比, 与材料消耗的资源和能源、排放的污染物成反比。
据此, 也可以将材料生态设计的基本原则分为3 类,即减少资源能源消耗、减少污染排放和提高材料使用价值, 并归纳出若干小类的设计原则。
将材料生态设计原则作为定性判据使用非常普遍。
例如,很多作者将环境材料归纳为资源能源消耗少、对生态环境影响小、再生循环率高等定性特点。
如果一项材料研究有利于提高材料的循环利用率或者使用了可再生的原材料, 就很可能被视作环境材料的例子。
但总的来说, 定性判据既不准确又不全面,往往会引起争议, 并不足以为环境材料的判定提供可信的依据,其更主要的作用应该是在研究过程中提供启发和指南。
4.环境分析方法与定量判据对材料对环境的实际影响可以进行系统化、定量化的分析和评价, 常用的分析方法有两种基本形式, 即生命周期评价LCA( Life Cycle Assessment ) 和材料流分析MFA ( Material Flow Analysis) 。
在环境材料概念提出之初就已包含生命周期思想, 即必须考虑材料在整个生命周期过程中对环境的影响, 而LCA 正是进行这种分析的首选方法。
在国内, 环境材料研究者是最早接触和系统研究LCA 的团体, 在LCA 理论、数据库、分析软件等方面进行了深入的研究, 并成立了中国材料生命周期评价中心。
相对来说, 在环境材料领域, 对MFA 的研究和应用要少一些。
简单地讲, LCA 和MFA 是两种定量分析工业系统与环境之间物质和能量交换的统计方法, 两种方法的统计口径不同, 在分析材料对环境影响时有很强的互补性。
LCA 方法沿着材料的生命周期, 统计各阶段所有的资源、能源输入和废弃物排放数据, 因而可以描述单位数量的材料所造成的环境影响, 并有助于系统化地寻找改进材料环境表现的途径。
M FA 则是统计某个区域在某个时间段内一种材料流入和流出的各种渠道与数量,因而可以描述材料流的来龙去脉以及发生的规模。
如果统计的对象是一种原材料, 通常可用于资源问题分析; 如果统计的是一种污染物质, 则可用于污染问题分析。
后一种情况也称为物质流分析SFA( Substance Flow Analysis) 。
两种方法的详细比较可参见文献。
有人因此建议将基于环境分析得出的环境负荷值作为环境材料定量判据, 但考虑到材料环境表现的复杂性, 这个思路并不现实。
首先, 材料实际的环境表现不仅与材料研究有关, 还取决于工艺和产品设计、生产控制、回收体系等后续因素, 在材料的研发阶段, 其环境影响并不确定。
其次, 环境表现不是单一的指标, 还涉及环境背景与主观因素, 因此, 要建立一个客观的判断标准是十分困难的。
另外, 建立权威的认证机构和认证机制也是一个问题。
在这个方面, 建材产品的环境认证和环境评价标准并非恰当的例子。
正因为如此, 尽管可以看到一些在材料研究中进行环境分析的报告, 尽管多数研究者都了解环境分析在环境材料研究中的意义和作用, 但一直以来, 在大多数环境材料研究中都没有进行系统化的环境分析, 只是根据材料的定性环境特性称其为环境材料, 这更多地只是反映了作者对环境材料概念的认同。
这种现状不仅影响了学科的建立与发展, 长远来看还可能导致更多潜在的环境问题。
5.环境友好材料的设计环境友好材料的生产加工过程实质上就是一个生态设计的过程.生态设计不同于传统设计,生态设计包含产品从概念形成到生产制造、使用乃至废弃后的回收、重用及处理处置的各个阶段,即涉及产品的整个生命周期,是从“摇篮到坟墓”的过程.也就是说,要从根本上防止污染,节约资源和能源,不能等产品产生了不良的环境后果再采取防治措施(现行的末端处理即是如此),要预先设法防止产品及工艺对环境产生的副作用.概括起来,可以给生态设计下这样一个定义:生态设计是这样一种设计,即在产品整个生命周期内,着重考虑产品的环境属性(自然资源的利用、环境影响及可拆卸性、可回收性、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,并行地考虑并保证产品应有的基本功能、使用寿命、经济性和质量等。
5.1设计策略在综合考虑产品的整个生产周期的基础上,可以概括出以下七种生态设计策略:策略一:选择环境影响低的材料:清洁的材料、可更新的材料、含能量较低的材料、可再循环利用的材料;策略二:减少材料的使用:节约宝贵的资源和能源;策略三:生产技术的最优化:要求通过清洁生产的实施来进行生产过程改进;并要求整个供应链的参与;策略四:营销系统的优化:这往往与包装、运输和后勤系统有关;策略五:减小消费过程的环境影响:尽可能减少产品在使用过程中可能造成的环境影响;策略六:产品生命周期的延长:这是生态设计策略中最重要的一个内容,因为通过产品生命周期的延长,可以使用户推迟购买新产品,避免产品过早地进入处置阶段,提高产品的利用效率,减缓资源枯竭的速度,符合可持续发展原则;策略七:产品处置系统的优化.生态设计的七大策略贯穿于材料的整个生命周期过程,但在不同的生命周期阶段侧重点有所差别.5.2生态设计过程生态设计的实施是系统化和整体化的统一.它需要考虑从原材料选择、设计、生产、营销、售后服务到最终处置的全过程.主要包括5个步骤:过程1:成立合适的项目组:总工程师直接负责,成员由技术人员、环境管理办公室人员、采购人员和营销人员组成;过程2:选择确定进行生态设计的产品;过程3:选择合适的生态策略:根据产品的不同,选择的具体生态设计措施也各不相同.过程4:生态设计项目评估:从产品生产工艺流程出发,对产品的整个生命周期过程中的环境影响的清单进行分析;对其环境影响进行评估,通过对产品生态设计前后风险与收益的分析,得出产品实施生态设计后的结论.过程5:生态设计的扩展:一个真正具有进取心的对社会负责的企业应该把生态设计策略的实施作为公司长远发展的基本策略,并应把生态设计的实施扩展到公司的所有产品范围.6环境友好材料的研究意义6.1环境意义从环境友好材料的定义可知,这类材料的应用从源头就间接减少了对自然资源的消耗和对环境的破坏,在末端直接减少垃圾和处理垃圾的能耗,并大大拓宽了废旧材料、循环材料等利用的方式和领域,将一些原先不能被有效利用的材料纳入到再利用的范畴,使其对环境的负面影响减至最小.6.2经济意义环境友好材料的应用不仅符合社会发展的趋势,更可为企业的发展带来新的商机.在这样一个倡导节能、节约、循环发展经济的社会中,环境友好材料的再利用日益体现出其巨大的潜在价值.目前,世界上很多中小型企业都在这一领域进行研制和开发,通过设计师的精心打造,从循环再生材料的独特美学价值中获得附加值,向市场推出富有创意的再利用产品,并获得令人满意的经济收益.我国目前正处于经济和社会的高速发展阶段,资源与能源的消耗日益紧张,环境友好材料便成为材料及其产业在资源和环境问题制约下,实现我国循环经济和可持续发展的必然选择。