一、绿色设计的产生
绿色设计是20世纪80年代末出现的一股国际设计潮流。绿色设计反映了人们对于现代科技所引起的对环境及生态破坏的反思，同时也体现了设计师道德和社会责任心的回归。
在漫长的人类设计史中，工业设计在为人类创造了现代生活方式和生活环境的同时，也加速了资源、能源的消耗，并对地球的生态平衡造成了极大的破坏。特别是工业设计的过度商业化，使设计成了鼓励人们无节制地消费的重要介质。例如，20世纪50年代商业性设计曾风靡美国，其核心是“有计划的商业废止制”，即通过人为的方式使产品在短时间内失效，从而迫使消费者不断地购买新产品。商业性设计不仅是对消费者的不负责任，更造成了社会资源的极大浪费。正是在这种背景下，设计师们不得不重新思考工业设计师的职责和作用，绿色设计也就应运而生。
从历史可以看出，对于绿色设计产生直接影响的是美国设计理论家维克多·巴巴纳克（Victor Papanek）。早在20世纪60年代末，他就出版了一本引起极大争议的专著《为真实世界而设计》（Design for the Real World）。该书专注于设计师面临的人类需求的最紧迫的问题，巴巴纳克强调设计师的社会及伦理价值。他认为，设计的最大作用并不是创造商业价值，也不是包装和风格方面的竞争，而是一种适当的社会变革过程中的元素。他同时强调设计应该认真考虑有限的地球资源的使用问题，并为保护地球的环境服务。对于他的观点，当时能理解的人并不多。20世纪70年代的能源危机爆发后，他的“有限资源论”才得到人们普遍的认可，绿色设计也得到了越来越多人的关注和认同。
绿色设计是可持续发展的必然选择
可持续发展是既满足当代人的需求，又不危害后代人满足其需求的发展。可持续发展的基本思想有两点，一是强调把发展放在优先考虑的地位；二是必须以保护环境为重要内容，以实现资源、环境的承载能力与社会经济发展相协调。
绿色设计无疑是可持续发展观念在设计科学中的合理延伸。它将可持续发展思想融入到产品设计、包装设计、室内设计、纺织品设计等设计领域中。绿色设计保证在设计和生产的各个环节都以节约能源资源为目标，减少废弃物产生，以保护环境、维持生态平衡。这与可持续发展认为经济发展要考虑生态环境的长期承载能力的观点不谋而合。
通过绿色设计可以达到可持续发展的需要，所以绿色设计是人类可持续发展的必然选择。
绿色设计是绿色消费的要求
绿色消费是随着可持续发展命题的提出而产生的。与传统的消费范畴相比较，可持续消费强调了消费的可持续性原则，表明了社会经过努力需要实现的目标。可持续消费可以促使人们生活方式的变革，从而向现今存在的高消费、高耗费、高浪费、高污染的不可持续发展模式告别。
可持续消费是一种新的消费模式，它体现了公平与公正的原则，即追求生活质量的权利对于当代全球的每一个人，对于当代与后代的每一个人应该同等地享有。任何人都不应由于自身的消费而危及他人的消费，当代人不应由于本代人的消费而危及后代的生存与消费。可持续消费就是要摈弃非持续消费的行为，实现公平与公正的原则。这就是，在同代人之间，可以允许消费水平和消费方式的差异，但是，一部分人的生存和消费权利的实现不应以损害另一部分人的利益为代价。它要求把消费建立在人与自然、人与社会、人与人之间和谐统一的基础上，提倡合理消费、文明消费，要有兼顾他人的观念，反对有损别人利益的不合理、不文明、不公正的消费。在代际之间，当代人负有保护资源、保护环境的不可推卸的责任。当代人的消费不能以牺牲后代人的消费需求能力为代价，而且要保证后代人的需求是在现有的基础上不断地由简单稳定向复杂多变发展，由低层次向高层次演进，使后代人的消费水准和生活质量随着社会经济的发展而相应提高。
可持续消费既是指在消费环节上对资源的最优耗竭和永续利用，也包括用可持续消费的理念来促成生产环节实施可持续消费行为，实现生产环节中对资源的最优耗竭和永续利用。可持续消费还要实现废弃物的最少排放和对环境的最少污染。这里包括两层含义，一是人类在消费过程中所产生的废弃物和对环境的污染要控制在环境容量所允许的范围内；二是在生产这些产品和服务的过程中产生的废弃物和对环境的污染不能超过环境容量的极限。可持续消费要求人们不仅对有大量废弃物和污染严重的消费品和服务予以摈弃，而且要对有大量废弃物排放和严重污染环境的企业加以排斥。消费者必须选择那些对环境污染影响很小的乃至无害化的产品、服务和消费方式。
综上所述，可持续消费是指人们进行消费时，不仅关心产品的功能、寿命、款式和价值，而且更关心产品的环境性能。
在可持续消费的潮流面前，环境标准就成为塑造消费行为和生活方式的重要因素。所以，产品设计人员更应该关注如何将产品设计与环境保护融为一体，使产品在设计、制造、使用、维修及回收等各个环节都满足环境要求，并最终得到绿色产品。
二、认识绿色低碳设计
绿色设计的定义
绿色设计是近年来随着绿色消费运动和绿色市场的兴起，在产品设计领域中出现的新潮流，通常也称之为生态设计、环境设计、生命周期设计或环境意识设计等。由于这些方法的目标基本相同，都是设计和制造生命周期对环境影响小的产品，因而，经常被互换使用。绿色设计也可以被认为是以绿色技术为原则所进行的产品设计。所谓绿色技术，西方称之为“环境友善技术”，是减轻环境污染或减少原材料及自然资源使用的技术、工艺或产品的总称。
与传统设计不同的是，绿色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，涉及产品整个寿命周期，是从摇篮到再现的过程。也就是说，要从根本上防止污染，节约资源和能源，关键在于设计与制造，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），这就是绿色设计的基本思想。概括起来，绿色设计是这样一种设计，即在产品整个生命周期内，着重考虑产品环境属性（可拆卸性、可回收性、可维护性、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，保证产品应有的功能、使用寿命、质量等。
在理解绿色设计的定义时，有一点我们必须注意，即完全的绿色设计是不可能的，因为绿色设计涉及产品生命周期的每一阶段，即使设计时考虑得非常全面，但由于所处时代技术水平的限制，在有些环节或多或少还会产生非绿色的现象，如某些材料目前尚无理想的替代品，在制造工艺过程中还无法完全取代切削液等。我们的目的是将产品的非绿色现象降低到最低程度，尽可能实现真正的绿色设计。由于进行真正意义上的绿色设计的难度大且复杂，尤其是在机电产品设计方面，很多人便将绿色设计的范围缩小，如认为回收设计就是绿色设计等。从绿色设计的角度看，这种观点是狭隘的和片面的。绿色设计不是设计的终点，而是到达终点的工具，绿色设计的最终目标是减少产品生命周期全过程中对环境的影响。
绿色设计的内涵
绿色设计的内涵主要表现在以下几个方面。
（1）绿色设计是针对产品整个的生命周期。绿色设计在产品整个生命周期中都把产品的绿色程度作为设计目标，在设计过程中，充分考虑产品在原材料获取、生产制造、运输销售、使用及回收处理过程中对环境的各种影响。
在原材料获取阶段，设计人员要对产品零件所用材料的自身生产过程对环境的影响进行分析评价，因为选用不同的零件材料对环境的影响会有很大的区别。在以往的产品设计中，设计人员大多仅从材料的机械和物理性能是否最经济地满足使用要求来选材，很少考虑材料对环境的影响。在绿色设计中，设计人员所选材料的自身生产过程应满足能耗低、污染少、成本低，零件材料易于加工且加工过程能耗低、噪声小、污染少，加工废料不污染环境且易于回收，零件材料本身不含有毒成分，材料使用过程中不产生有害物质、不污染环境，产品报废后材料本身易降解或易回收。此外，设计人员选用的零件材料种类应尽量减少，这样便于产品的回收。
在零件生产和产品装配阶段，应对产品所有零件的加工、处理过程和产品装配过程对环境的影响和资源的消耗做出分析评价，从而使零件加工、处理工艺的选择趋于最佳，并使产品结构方案设计合理化。传统的零件加工、处理工艺的选择只注重产品质量和生产率，对环境造成的污染问题是采取对排放的污染物进行末端治理的策略。这些生产方式缺乏对生产全过程污染的控制，难以从根本上解决环境污染问题；此外，也忽视了对各种资源的有效利用，总体上属于粗放型生产，不能适应可持续发展的要求。绿色设计要求产品所有零件在加工、处理过程中不产生对工人健康有害的因素，减少加工处理过程中废弃物的排放量，对环境的污染要求降到最低，对资源的利用要充分合理，并且不增加生产成本。
产品的分配阶段主要涉及产品包装和产品运输问题。对于产品运输，以往人们注重运输时间、运输价格和运输的便利性，而忽视对环境的考虑。为减轻产品运输对环境的影响，在产品设计时应选择能效高的运输方式，减少运输途中对环境的污染，充分利用运输工具的运载量，避免运输工具空载返回。产品包装要能保证产品装卸和运输过程中的安全性和一定的美观要求，产品和包装之间要互相补充。产品要能经受得住一定的冲击和振动，尽量避免产品外形奇特而造成包装和运输困难。包装材料要有一定的强度、刚性和耐磨性，能对产品形成有效的保护；包装材料废弃后易降解，能回收重用。此外，还应充分利用包装设计来减少包装材料的使用量。
在产品的使用和维护阶段，要对产品产生的各种排放物对环境的影响和资源的消耗情况进行分析评价，从而判断产品设计方案的合理性。在很多情况下，延长产品使用寿命可以节省资源和产生较少的废弃物，但目前新技术层出不穷，产品更新换代周期越来越短，高质量的耐用产品由于售价较高，不一定具有竞争力。对于复杂产品，应充分考虑该种产品的适应性以使产品能不断更新或完成多种不同的功能。模块化设计是保证产品适应性的有效途径，因为它可以重组产品部件来满足不同的使用要求。产品的可靠性和服务性也是产品设计的重要内容。产品不可靠，即使技术先进也不会受欢迎，片面追求产品可靠性会造成售价过高也不可取。产品的服务包括产品的维护性和修理性。维护是常规性的，而修理则通常需要更换失效的零部件。对于产品服务性，要考虑产品服务的停机时间、服务的工具、服务人员的技能要求、服务持续的复杂性、服务出错的可能性和服务频率要求等。服务便利是设计人员所希望的。
产品报废后并不意味着所有的零部件均成为废品，其中一部分稍加修正后即可重用，还有些零件材料回收后可用于生产同种零件，另一些零件材料回收后，因材料成分或性能达不到原零件要求的可降级用于别的产品中。在产品设计时就考虑到产品淘汰废弃后的回收再生问题，则产品报废后不能回收的残余物可以很少，甚至可以百分之百回收。为了提高产品零件的回收利用率，在产品设计时要确保产品零件易于拆卸并熟悉各种材料的可回收性、回收工艺、回收经济性，这样才能对产品报废处理阶段对环境的影响和资源消耗进行分析评价，从而为产品方案提供依据。
（2）绿色设计是可以在不同层次上进行的动态设计过程。HanBrezet分析了Sony·Video产品的动态绿色设计实践过程，他将绿色设计过程分为四个动态阶段：第一阶段为产品提高，第二阶段为产品再设计，第三阶段为产品功能创新，第四阶段为产品系统创新。即绿色设计与创新是一个从部分到系统、从简单到复杂、从渐进创新到根本创新的一个过程。Hans van·Weenen将绿色设计分为三个层次：第一层为治理技术与产品的设计，如可回收性设计、为再使用而设计、可拆卸设计等，其目标是简化、减少或取消产品废弃后的处理处置过程及费用；第二层为清洁预防技术与产品的设计，如为预防而设计、为环境而设计等，目标在于减少生命周期各个阶段的污染；第三层次是为价值而设计，目标在于提高产品的总价值，而这种价值体系是人与环境的共同体。
（3）掌握绿色知识的设计人员是绿色设计的
主体。设计人员在绿色设计过程中起着举足轻重的作用，因为他们必须将包括社会需求和用户需求在内的所有需求体现在产品的设计过程中，因此，必须注重人员的培养和知识的积累。
三、绿色设计的特点
由绿色设计的定义可以看出，绿色设计的主要特点包括以下几个方面。
（1）延长了产品的生命周期。传统的产品生命周期是“从产品的生产到投入使用为止”，有时也称为“从摇篮到坟墓”的过程；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重用及处理处置”，也即“从摇篮到再现”的过程。这种延长了的生命周期概念便于在设计过程中从总体的角度理解和掌握与产品有关的环境问题及原材料的循环管理、重复利用、废弃物的管理和堆放等。只有对产品生命周期的各个阶段进行总体考虑，才能进行绿色设计的整体优化。