1 、生態設計的基本概念和內涵

（1）生態設計的定義

生態設計（Eco-design, ED）是指產品在整個生命周期設計中充分考慮對資源和環境的影響，設法使性能，包括安全性、實用性、美觀性和壽命等趨于最大；使成本和對生態環境的影響趨于最小，故又稱為生命周期工程設計（Life Cycle Engineering Design, LCED）、綠色設計（Green Design, GD）,或為環境而設計（Design for Environment, DFE）。

（2）生態設計的內涵

著名的生態設計學家德國德爾夫特理工大學Hand Brezet 教授把生態設計區分為4個動態階段：產品改進、產品再設計、功能創新、系統創新。

第一階段為產品改進。產品改進就是應用污染預防與清潔生產觀念來調整和改進現有產品，而總的產品技術基本維持現狀，例如組織輪胎回收系統，改變某產品零件的原材料等。

第二階段為產品再設計，即產品概念將保持不變，但該產品的組成部分被進一步開發或用其他東西代替。從污染預防和清潔生產角度對現有產品結構和零部件重新設計。

第三階段為功能創新，改變滿足產品功能的方式，例如用E-mail代替紙張傳遞信息等。

第四階段為產品系統創新，出現了新的產品和服務，需要改變有關的基礎設施和組織，系統創新涉及整個產品與服務的創新，要求相關的基礎設施與社會觀念發生變革，例如用生態建材取代傳統建材等。

(3) 生態設計的特點

1.擴大了產品的生命周期

2.生態設計是并行閉環設計

3.生態設計有利于保護環境，維護生態系統平衡

4.生態設計可以防止地球上礦物資源的枯竭

5.生態設計的結果是減少了廢棄物數量及其處理的棘手問題

（4）生態設計和傳統設計的關系

表 生態設計與傳統設計的關系比較

2、生態設計的原則和思路

（1）生態設計的原則

基本原則：生態設計必須在使用資源豐富的材料的同時要有效地利用可再生資源；必須認識到存在隱含于資源中的物質流的問題，盡量設法使用物質集約度（material intensity， MI）更低的物品；必須選擇材料環境影響值（ecoindicator）更低的物品。這里的環境影響值是表示綜合環境影響的指標，一般而言再生材料的環境影響值要比新鮮材料的小。

1.）與材料有關的原則

2.）與產品結構設計有關的原則

3.）與制造工藝有關的原則

（2）生態設計的思路

1.）低物質化　　

2.）功能經濟

3.)物質替代

3、生態設計的主要內容

（1）原材料的生態設計

1）減少原材料的使用量。

　　通過生態設計，在為人類提供同樣的經濟功能的同時相對或絕對地減少原材料的使用量。

2）采用再循環材料。

盡量避免使用不可再生，或者需要很長時間才能再生的原料，如礦物燃料，金屬銅等。盡量使用可以再循環利用的原材料，可以減少原料在采掘和生產過程中的能耗。例如：日本的Beauty工業利用廢舊的玻璃作為原料，生產的免燒瓷磚可以節省大量的資源和能源，而且這種瓷磚可以再利用。

3）采用低能值原料。

在原料的采掘和生產過程中，需要的工藝過程愈復雜，所消耗的能源就越多。這種在采掘和生產過程中消耗大量能源的原料稱為高耗能原料。但必須注意：必須采用系統和全生命周期的觀點，即全局看待其原料采掘、生產和使用過程。比如：碳纖維屬于高耗能材料，但是其后續的使用過程中因為其具有良好的強度、硬度、抗老化等優良特性而節省能源。

（2）產品的生態設計

1）整合產品功能

2）優化產品結構

3）產品部件的功能優化

①長壽命化，尤其是易損部件的長壽命化可提高產品的整體壽命。

②連接簡化，采用容易拆卸的連接方法。

③重復利用化。經過翻修可達到原設計要求而再次使用。(www.ws46.com)

4）模塊化設計

5）易于維護和維修

6）易于再循環

（3）生產過程的生態設計

1）盡可能減少生產環節

2）選擇對環境影響小的生產技術

3）使用清潔能源和材料

4）建立ISO14001環境管理體系

（4）產業生態系統的生態設計

（5）材料再生設計