机械产品创新设计方法之绿色设计

机械产品创新设计方法之绿色设计摘要：本文提出了以绿色为原型的创新设计原理，对于以往的经验型设计提供了新的理论思维工具；介绍了面向产品全生命周期的机械产品设计系统，分析了创新设计、绿色设计的基本理念及方法；阐述了基于绿色原型的创新设计原理、特点和实现过程，并充分运用绿色设计理念和创新智能。

关键词：机械产品；创新设计；创新点；绿色设计；绿色原型

机械制造业的信息化和经济全球化使机械产品的全球市场竞争加剧，人们对产品设计的要求越来越高。如何尽快地推出性价比高的新产品，不断满足消费者个性化和多样化需求，已经成为企业吸引消费者，进而占有更大市场份额的关键要素。这就要求加快产品的开发速度，迅速提高产品的设计水平，实现产品的创新与绿色设计，从而满足用户的需求。全球性的环境和资源制约强有力地呼唤市场上有更多环保、资源节约、可持续发展的机械产品、产业涌现。

我国制造业的工业增加值已经名列世界前茅，成了制造大国，但远远不是制造强国。与发达国家的差距还很大，主要表现在产品的性能和品质上，但更为关键的是缺乏自主知识产权，缺乏自主创新产品。这就要求我们加快机械产品的现代设计理论与方法学研究，走可持续发展的道路。

1机械产品现代设计理论与方法

现代机械产品通过增加传感器，已经具有某些感知能力，计算机的应用又使产品具有智能性，其构成要素如图1所示。机械产品设计可以是应用新的原理或新的概念，开发制造出新的机器，也可以是在已有机器上的重新设计或改进。现代产品设计，设计者不仅只是考虑自然科学技术，还要求面向产品的全生命周期进行设计，将“产品—人—环境—社会”看成是设计中完整的一个系统。既要考虑产品本身，又要考虑产品对环境的影响；既要考虑技术层面，又要考虑经济社会层面；既要看当前发展，又要看长远发展。面向产品全生命周期的机械产品设计系统通常可分为如图2所示的6个阶段来实现。

1．1 创新设计

就创新设计本身，是要求设计者充分发挥创造性思维，吸收最新科技成果，运用现代设计理论和方法，设计出更具竞争力的新颖产品。“Creative leap”概念认为：创新是经过一系列思维飞跃而最终获得的，每一次飞跃中都蕴藏着潜在的方法，而这些方法是可供借鉴和遵循的。

机械产品创新设计类型可分为3种：原创设计、变异设计和反求设计。现代公司必须致力于开发新产品，必须学习如何有效的刨新，从产品概念到投放市场，都必须融合新的“设计”。从另外一方面上说，产品设计可以看成是一种以解决问题为直接目标的活动，需要一系列复杂而系统的努力，包括：提出设计概念，拓展设计概念，修改细节，评价合理的解决方案等。Ljungberg和Edwards 认

为产品开发可分为两个重要的领域：物理开发和思维开发。前者更多考虑物质性和运用传统方法，而后者更多专注于心理思维。机械创新设计系统的原型模块如图3所示。

1．2 绿色设计

绿色设计指在产品整个周期内，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、品质等。机械产品的绿色设计原则有：

（1）生态效益最好原则：绿色设计强调不论是在产品制造过程中，还是在产品使用过程中，都要求产品对周围环境“零污染”。这就要求在设计过程中尽量选择低污染的材料及零部件，避免选用有毒、有害和有辐射性的材料；设计能源消耗少的产品，减少对材料和资源的需求，保护地球的矿物资源。噪声也是一种环境污染，影响到人体健康。随着环保意识的增强，人们对环境要求越来越苛刻，低噪声设计日趋重要。从设计上就考虑产品的生态平衡性，应用绿色设计理念，是一种从源头上控制污染的有效策略。

（2）经济效益最好原则：设计的机械零件既要功能满足客户要求，又要成本低廉。考虑经济最佳性必须从设计和制造两个方面上入手。设计上保证合理的原理方案，选用正确的材料；制造上考虑零件的加工工艺性和装配工艺性。

（3)安全可靠原则：安全可靠是机械产品品质的保证，必须确定零件在强度、刚度、耐磨性、稳定性及热平衡性上满足设计要求。对于重型机械，一般要求有自锁装置和保险装置，以确保操作员人身安全。

（4)人机工程学原则：绿色设计倡导“以人为本”，进行人性化设计，实现对人体的良好保护。通过研究组成人机系统的人和机器的相互关系，以提高整个系统的工作效率，并使“人—机器—环境”相互协调，以求达到人的能力与作业活动要求相适应，创造高效、舒适、安全的劳动条件。机器外观造型应该比例协调、大方，给人以时代感和美感，色彩要和产品功能相适应。绿色设计与传统设计的根本区别在于：绿色设计要考虑产品的整个生命周期，从产品的构思开始，在产品的结构设计、零部件的选材、制造、使用、报废和回收利用过程

中对环境、资源的影响，希望以最小的代价实现产品“从摇篮到再现”的循环。绿色设计综合考虑环境因素和资源利用率等。

2 基于绿色原型的创新设计

2．1 基于绿色原型的创新设计原理

传统的产品设计遵循“结构形式满足功能”的原则，在重视功能的条件下，设计者过分强调技术层面的满足，忽视面向环境设计对于产品全生命周期设计的重要性。此外，多数传统设计只考虑产品使用过程中所表现的特性，缺乏对制造过程中产品的绿色指标的考察，也不会考虑产品的使用报废与回收再利用。人类在自然环境中生存，形成了最初的“人—环境—系统”。随着人的不断进化，人的需求也日益扩大，在需求的发展膨胀过程中，人过分的依赖对资源的消耗，已经面临着社会发展与环境资源之间深刻的矛盾。据统计，造成全球环境污染的70％以上的排放物来自制造业，每年约产生55亿吨无害废物和7亿吨有害废物。由此，绿色设计理论的提出使此类问题的解决成为可能。这样，如果从产品、人、自然环境和社会整个系统去研究产品的设计、制造、使用和回收过程，以绿色原型为基础进行产品的创新设计，就为产品的设计提出了一种新型的设计原理——基于绿色原型的创新设计。基于绿色原型的创新设计是面向产品整个生命周期进行设计，需要考虑产品的设计、制造、使用及回收等过程。基于绿色原型的创新设计系统模型如图5所示，设计人员在设计理论、设计技术支持平台和设计实施技术方法群的基础上，应用设计工具进行产品设计或创新，最终输出产品工程图、产品数据与技术说明等。

2.2 基于绿色原型的创新设计的实现

基于绿色原型的机械产品创新设计的具体步骤如下：

（1）产品问题空间的提出。应用列举法，分析产品对自然资源的消耗和可能对周围环境、人产生的影响及造成的危害。分析产品环境属性就是在产品设计时着重考虑材料的选择、零部件的再使用、产品的拆卸及面向生命周期的评价等。材料的选择应注意如下要点：尽量减少使用稀有昂贵原材料及有毒、有害材料；寻找稀有昂贵材料的替代材料，多应用回收材料、废料及余料；减少所用材料的种类，采用相容性好的材料，以利于产品报废后的回收与处理；选用再生材料，形成一个有效使用资源的良性循环。采用系列化、模块化的设计能够有效地保证零部件的再使用。产品的拆卸应可能不损坏原有零部件的功能，并使拆卸过程方便。其是产品回收再利用的前提，已在汽车、机床和计算机等产品中得到广泛应用。面向生命周期的评价是分析产品对人和周围环境的影响，着重考虑环境污染

和资源消耗方面。分析产品环境资源属性集中在控制能源消耗和无效排放，从而达到节约能源和保护环境的目的。

（2）寻找基于绿色的创新点。从用户期望出发，分析设计产品的技术功能属性，寻找新颖的创新点是基于绿色原型的创新设计的核心内容。寻找创新点需要设计者掌握很强的创造原理，充分发挥创新性思维，应用工程数据库和工程知识库等技术支持平台，完成产品创新概念设计。通过设计者的直观感觉和他人的启发，产生自由联想，能够寻找出新颖的设计方案。通过前一阶段产品环境资源属性的深入分析，将初始系统解构，以新的方式重组，在其中加入创造性资源，以此来获得有价值的创新点。

（3）建立设计方案形态学矩阵。在这一阶段，以建立形态学矩阵为基础，对创造对象进行因素分解，找出因素可能的全部形态，并进行方案综合，以得到方案的多种解。通过建立形态学矩阵，把创新变成一种系统搜索和程序化的思考过程，能够避免仅凭创新性思维而导致的容易丢掉或忽略某些很有价值的设计方案的出现，以实现系统的创新设计。

（4）分析、求解和组合方案。在分析、整理和求解方案中，根据绿色设计方法与理念，设计者预先制订出一套选优标准，将形态学矩阵中的所有方案进行组合，去除不符合要求的组合方案，最后得到满足要求的方案可能有多个。组合方案的目的是寻找其中可能的合理的设计方案，为设计者提供了评选最优方案的基础。

（5）形成产品最终设计方案。这里最终方案指的是进行一次设计所实现的“最终”，任何成熟产品的设计都是经过反复多次修改而完成，是一个不断改进、循环的设计过程，同时也是一个面向产品全寿命周期的设计过程。除分析产品使用过程中的影响外，产品生产过程中对周围环境和人的影响也是考虑的重点。此阶段需在产品制造工艺性的基础上，分析满足要求方案的产品的生产工艺性，应用绿色设计的评价指标体系作参考，由此筛选出符合要求的、合理的产品设计方案。

（6）分析产品的技术和功能属性，实现基于绿色原型的创新设计。绿色设计的核心是要实现“产品—人—环境—社会”的生态平衡，避免对环境的污染和资源的过多消耗。虽然在整个设计过程中，始终贯穿着绿色设计理念，并由此提出很多的可能设想和解决方案，但缺乏系统整体的考量，分析样品的各种技术和功能属性，得出产品设计的评价结论。

2.3基于绿色原型的创新设计的特点

基于绿色原型的创新设计与传统设计方法的对比如图6所示，其特点如下：

（1）体现绿色设计理念。基于绿色原型的创新设计所依赖的设计实施技术方法群是建立在绿色设计的理论基础上，设计者充分利用创造原理，发挥创新性思维，以寻找产品设计

的创新点。其重点表达产品在制造、使用和回收利用的过程中可能造成的对环境的污染及资源的过分消耗。

（2）面向产品全生命周期进行设计。传统设计方法局限于考虑产品在使用过程中具有的功能属性（使用功能），设计者缺乏环境保护意识。在基于绿色原型的创新设计中，强度方案设计是基于产品全寿命周期，通过分析产品在设计、生产、使用和再利用整个过程可能造成的对人和周围环境的影响。

（3）强调创造原理与程序化思考。创造性活动的开展和完成，不仅依赖于创新性思维，更需要应用创造原理。当逻辑思维、直觉思维、抽象思维等创新思维不能满足产品设计要求时，通过建立设计方案形态学矩阵，进行系统的搜索，把创新变成程序化的思考过程，能够克服经验总结设计的不足，促使创造性成果的生成。

3 结论

基于绿色原型的创新设计方法，把绿色设计理念和创新智能充分利用到产品设计中，考虑产品的全生命周期，从而提出了以绿色为原型的创新设计原理，对于以往的经验型设计提供了新的理论思维工具，显示了基于绿色原型的创新设计方法在设计自动化理论和实践方面的重要作用。

参考文献：

[1] 国家自然科学基金委员会工程与材料学部．学科发展战略研究报告（2006~2010）：机械与制造科学[M]．北京：科学出版社，2006．

[2] Nigel Cross．Descriptive models of creative design：application to an example[J]．Design Studies，1997，18(5)：427 - 455．

[3] Jyh—Rong Chou，Shih—Wen Hsiao．Product design and prototype making for an electric scooter [J]．Materials and Deign，2005 (26)：439 - 449．

[4] Cooper RG．Overhauling the flew product process [J]．Indust Market Manage，1996（25）：465 - 482．

[5] Ljungberg LY，Edwards KL．Design，material selection and mar．Keting of successful products [J]．Mater Design 2003（24）：519 - 529．

浅谈绿色设计理念下的建筑室内设计

浅谈绿色设计理念下的建筑室内设计 发表时间：2019-08-14T16:02:08.957Z 来源：《防护工程》2019年10期作者：龚春华[导读] 本文对绿色设计理念的应用问题进行了探究。分析了绿色设计理念的内涵，以及其设计原则和设计思路；还论述了基于绿色设计理念的建筑室内设计方法，对该理念在室内设计领域的合理应用进行了阐述。上海承达企业发展有限公司 摘要：如今，各行各业中倡导节能减排的呼声不断扩大，建筑领域也出现了绿色环保的新风潮。建筑室内设计理念中，逐渐衍生出了绿色设计理念。基于此，本文对绿色设计理念的应用问题进行了探究。分析了绿色设计理念的内涵，以及其设计原则和设计思路；还论述了基于绿色设计理念的建筑室内设计方法，对该理念在室内设计领域的合理应用进行了阐述。 关键词：绿色设计理念；设计方法；环保材料；室内设计 前言 绿色设计理念是基于当前提倡节能环保和可持续发展的社会现状而产生和发展的。建筑的室内设计工作意义重大，可以为使用者打造更为舒适的环境，让建筑的实用性能得到提升。而在建筑室内设计之中应用绿色设计理念，则可以在满足建筑室内设计的基本要求后，提升室内环境的环保特性和节能特性，使建筑室内设计工程的开展更具可持续发展特征。 1绿色设计理念的内涵 绿色设计也可以被称为生态设计，这种设计理念最早产生于上世纪80年代。基于绿色设计理念而开展的设计工作，可以实现最低水平的资源消耗和生态环境影响。在生产活动中运用了绿色设计理念，就必须对生产和后续处理工作的环保性严加要求。运用这种理念，既需要保证各个工作环节的成效，使它们都处于低耗高效的状态；又需要保证生产出的产品符合环保要求，且生产废弃物可以得到妥善地处理，实现可持续发展。所以，我们可以对绿色设计理念的内涵进行总结。该理念是一种基于可持续发展观的，力图达到节能环保和生态平衡的设计理念；是一种力求实现人与自然相和谐的环保设计理念[1]。当绿色设计理念被应用于室内设计领域，则会使室内环境的节能环保特性变得更为突出。在这一理念的指导下开展的室内设计工作，可以将室内环境打造的更为舒适、低碳和健康。设计师将从空间设计、灯光设计、通风设计和色彩搭配等多方面着手，在满足人们的审美和使用需求的同时，提升室内空间的可持续发展能力。 2绿色设计理念在室内设计中的应用原则绿色设计理念的应用可以提升室内设计方案的节能环保特性。因此，在其应用时应该遵循以下原则：第一，节能降耗原则。绿色设计理念应用的节能降耗原则主要体现在室内设计材料的选用方面。设计人员应该尽量选择绿色环保材料和原生态材料装饰室内环境。同时，应该根据设计目标，设定材料数量需求，并以此为依据进行采购，尽量避免浪费。在材料应用环节，也应该提升其使用效率，减少不必要的资源和能源消耗。第二，循环利用原则。为了达到节能环保效果，绿色理念在应用过程中应该遵循循环利用原则。这一原则主要表现在两个方面。一方面，是要实现材料的合理选择和重复利用。应实现对建筑材料或旧有家具器物的多次利用，提高设计的环保性和经济性。另一方面，则应该实现建筑物资的回收利用。在设计环节中，应尽量选择选用可再生资源；并积极拓展回收利用渠道，实现建筑垃圾的二次应用，提高设计方案的可持续发展能力。 第三，生态美学原则。这一原则主要表现在建筑室内设计方案的“自然美”上。在设计环节中，工作人员应该尊重和利用自然条件。突出室内设计方案的质朴性和简洁性，用最符合自然规律的思路对室内空间进行设计。应让生态美学在室内设计方案中得到充分体现。 3绿色设计理念在建筑室内设计中的应用 3.1空间规划和物理环境设计 将绿色理念应用在室内环境中，可以实现对环保、节能、可持续以及人性化的最高追求。基于此理念，室内设计方案可以突出环境内的采光和通风优越性，最大限度地实现自然采光和通风；还能保证室内的功能空间划分合理，界面处理质量达标。如今，城市用地紧张，人均居住空间狭窄，高层建筑变得越来越多。但即便如此，人们仍然希望可以欣赏自然风光，享受大自然带来的环境优势。所以，室内设计的自然性就显得尤为重要。尤其是在室内采光、通风以及空间划分方面。基于绿色设计理念，可以选择使用绿植或玻璃隔断，实现空间划分；以人造手段为室内空间增添自然景致，并保证室内采光充足。在设计时，还应减少墙体设计，以居住者的流动路线作为空间划分的标准。如图1所示，在同一空间中同时具备客厅、餐厅以及厨房的功能，其功能分区并不明显，但是环境却十分适宜，并不会有杂乱无章之感。而且，这种设计可以最大限度地利用空间，并减少施工材料的应用；还可以达到扩大空间容量的效果，为使用者带来良好的视觉体验[2]。设计人员还应该突出绿色设计理念在室内界面中的应用。应选用环保涂料对墙体、地面和顶棚进行粉刷，并选择环保型建材完成装饰。这样不仅可以避免资源浪费，提高设计的经济性；更可以避免因材料应用而产生的环境污染，降低出现甲醛超标等问题的可能，为使用者的身体健康提供保障。 图1 模糊功能区的住宅室内设计

绿色设计与绿色制造

1．简述绿色技术的历史、绿色设计与制造的研究内容及国内外发展现状和趋势。（10分） 答：绿色技术的发展经历了漫长的历史，也是科技发展的必然趋势。绿色技术的概念是在1992年联合国环境发展大会通过的《21世纪议程》里提出的。客观地讲，是公害事件和环境问题使科学家认识到绿色科技的重要性。为了解决环境问题，人类需要更为先进的技术来寻求一种新的技术体系，以实现人类的可持续发展。在此背景下，绿色技术应运而生。上世纪末，发达国家开发绿色技术已形成一股潮流，各国政府采取了一系列措施支持绿色技术的发展。美国1994年就发布了《面向可持续发展的未来技术报告》，并设立了“总统绿色化学挑战奖”。日本政府倡导以绿色技术推动绿色革命，并于2001年制定实施了《绿色采购法》，规定各级政府和机关单位有优先采购环境友好型产品的义务。2007年，欧盟出台了《用能产品生态设计框架指令》，要求对各种用能产品进行节能、延长寿命、降低环境影响的设计。 绿色设计是指在产品及其寿命周期全过程的设计中，要充分考虑对资源和环境的影响，在充分考虑产品的功能、质量、开发周期和成本的同时，更要优化各种相关因素，使产品及其制造过程中对环境的总体负影响减到最小，使产品的各项指标符合绿色环保的要求。其基本思想是：在设计阶段就将环境因素和预防污染的措施纳入产品设计之中，将环境性能作为产品的设计目标和出发点，力求使产品对环境的影响为最小。对工业设计而言，绿色设计的核心是“3R”，即Reduce,Recycle,Reuse,不仅要减少物质和能源的消耗，减少有害物质的排放，而且要使产品及零部件能够方便的分类回收并再生循环或重新利用。 绿色制造技术是指在保证产品的功能、质量、成本的前提下，综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式。它使产品从设计、制造、使用到报废整个产品生命周期中不产生环境污染或环境污染最小化，符合环境保护要求，对生态环境无害或危害极少，节约资源和能源，使资源利用率最高，能源消耗最低。 当前，世界上掀起一股“绿色浪潮”，环境问题已经成为世界各国关注的热点，国内一些高等院校和研究院所在国家科委、国家自然科学基金会和有关部门的支持下对绿色设计与制造技术进行了广泛的研究探索。如：机械科学研究院已完成了国家科委“九五”攻关项目－－清洁生产技术选择与数据库的建立、机械工业基金项目－－绿色设计技术发展趋势及对策研究。围绕机械工业中九个行业对绿色技术需求和绿色设计技术自身发展趋势进行了调研，在国内首次提出适合机械工业的绿色设计技术发展体系，同时还进行了车辆的拆卸和回收技术的研究。国外不少国家的政府部门已推出了以保护环境为主题的“绿色计划”。1991年日本推出了“绿色行业计划”，加拿大政府已开始实施环境保护“绿色计划”。美国、英国、德国也推出类似计划。目前，在一些发达国家，除政府采取一系列环境保护措施外，广大消费者已热衷于购买环境无害产品的绿色消费的新动向，促进了绿色制造的发展。国际经济专家分析认为，目前“绿色产品”比例大约为5－10％，再过10年，所有产品都将进入绿色设计家族，可回收、易拆卸，部件或整机可翻新和循环利用。也就是说，在未来10年内绿色产品有可能成为世界商品市场的主导产品。 2．简述传统产品设计的过程和主要不足。（10分）

浅谈绿色设计理念

浅谈机械产品绿色设计理念 摘要：随着人类社会的发展和进步，生态环境的破坏也在加剧。传统的机械产品已经不能满足人与自然和谐相处的要求，违背了可持续发展原则。为此，基于绿色设计理念的机械产品应运而生，这也是我们当今社会发展的必然。本文首先介绍了我国机械制造业在环保方面存在的主要问题，接着说明了机械产品绿色设计概念，阐述了机械产品设计中应考虑的主要因素。最后举例说明绿色设计在汽车工业中的应用。 关键词：生态环境，可持续发展，机械产品，绿色设计。 Abstract: with the development and progress of human society, the destruction of the ecological environment is intensifying. Traditional mechanical products have been can't meet the requirements of harmony between man and nature, in violation of the principle of sustainable development. Therefore, based on the concept of green design of mechanical products arises at the historic moment, which we must in today's social development. This article first introduces our country mechanical manufacturing industry on the main problems of environmental protection, and then illustrates the mechanical product green design concept, this paper expounds the main factors should be considered in the design of mechanical products. Finally, an example is given to illustrate application of green design in automobile industry. Key Words：the ecological environment, sustainable development, mechanical products the mechanical product green design. 1.引言 工业革命以来,人类社会经过100多年的快速发展, 目前已经面临社会发展与环境和资源之间的深刻矛盾。在人类对自己长期以来采用较为粗放的、大规模工业发展模式及由此而引起的资源枯竭、环境恶化等问题的反思之后, 如何选择一条适合该国国情的可持续发展道路, 实现人与自然的和谐相处,成为世界大多数国家的共识。 作为人类社会可持续发展的重要标志, 是使子孙后代拥有与当代人相同, 甚至比当代人还多的人均财富和生存发展空间。这就要求当代人要有对历史和子孙后代负责的精神, 切实地改变现在传统的发展思维模式以及由这种思维模式而产生的生产、生活和经济发展方式, 特别是在这么一个经济快速增长、人口众多、人均资源不到世界平均水平1/2的发展中国家更是如此。应该看到, 由于中国经济基础薄弱, 技术相对落后,发展大部分是通过以自然资源和劳动力为主要的投入手段所推动的, 是一种粗放型的经济增长方式。这种发展的结果, 是现在面临越来越严重的资源短缺和生态环境恶化问题。 随着当前世界经济的飞速发展，机械产品生产数量以及迅速的换代速度导致越来越多的废弃产品，资源的浪费与过度开发对当今生活环境和生态带来严重的破坏。实施机械产品的绿色设计和制造，能在有效利用资源的同时降低废弃物的生成，提高产业效率，降低成本，减少污染，避免制造业的恶性循环，形成可持续发展生产模式，因此以绿色设计 和绿色制造为主要特征的绿色浪潮正在席卷全球。 本文主要介绍绿色设计理念在机械产品制造上的体现。 2.我国机械制造业在环保方面存在的主要问题 目前，我国的机械制造业大多采用的还是高投入的粗放型发展模式，资源和

浅谈绿色建筑设计理念的应用

浅谈绿色建筑设计理念的应用 发表时间：2019-09-11T16:06:55.640Z 来源：《基层建设》2019年第18期作者：李萍 [导读] 摘要：本文简单介绍一下在实际工作中遇到的一些问题，总结的一些经验，领略的一些感悟，浅谈绿色建筑设计中个人理解。 雅克设计有限公司海南海口 570125 摘要：本文简单介绍一下在实际工作中遇到的一些问题，总结的一些经验，领略的一些感悟，浅谈绿色建筑设计中个人理解。主要讲述可再生能源的利用，建筑自身节能措施的运用和海绵城市的应用和发展对建筑和社会的影响。 关键词：绿色建筑设计理念；绿色节能；可持续发展；绿色设计 据统计，我国建筑用能约占全国能源消耗总量的27.5%，并将随着人民生活的提高逐步增加到30%以上。其中公共建筑用能数量巨大，浪费严重，对建筑实施节能设计有利于改善室内环境，提高建筑用能系统的能源利用效率，合理利用可再生能源，降低建筑的能耗水平，为实现节约能源保护环境做出贡献。 在城市不断发展的今天，我们已经被钢筋混凝土所包围。生态环境一再遭到破坏，作为设计师我们有能力也有义务，使用绿色设计创建我们的家园，使之更加和谐！ 建筑设计应遵循被动节能措施优先的原则，充分利用天然采光、自然通风，结合围护结构保温隔热和遮阳措施，降低建筑的用能需求。 怎么才能控制和降低建筑能耗，绿色建筑是否具备应对降低能耗的办法？那么如何才能合理的把自然、绿色的节能方式融入现代建筑的设计、施工、运行中呢？ 首先，绿色设计应遵循因地制宜的原则，结合建筑所在地域的气候、资源、生态环境、经济、人文、政策等特点进行设计及施工。 其次，改善现代人对绿色建筑的了解，从思想上提升节能意识，设计师在建筑设计过程中尽量把可再生资源与建筑有机结合，在改善建筑室内环境和提高能源利用效率的同时，从而降低建筑能耗，把绿色节能理念从每个人，每个地方贯彻，实现绿色家园、绿色人生。 绿色建筑并不是单单建筑本身，也包括再生能源的利用、建筑本身的绿色设计和施工、海绵城市系统等等，绿色建筑还需要设计、施工、建设单位、政府监管单位公共协作才能发挥它应有的价值。 一、太阳能设计过程中存在的问题 在海南，太阳能如此丰富的地区，如若不能合理的利用太阳能就是一种资源的浪费。 在实际设计过程中，应尽可能多的使用，可以太阳能发电、太阳能制热水等；在海南太阳能热水系统在住宅、宿舍和酒店使用较多，太阳能发电并未发现多少建筑在使用。采用太阳能热水系统存在两个方面问题，一是政策导向，二是项目的后期运维。特别是住宅项目，前期根据政策要求，设计单位按标准设计，施工单位按标注施工；但后期太阳能的运行和维护，并没有得到有效的监管和使用。购房业主花钱买了个摆设，造成资源的极大浪费。个人建议，政府机构能够对住宅项目加大监管力度，定期抽查或检查，为现有资源使命的体现，尽应有的职责。 二、绿色建筑节能设计在建筑设计、施工中应用 海南位于夏热冬暖地区，节能设计的主要任务就是建筑的保温隔热、通风采光，设计人员通过制定完善的设计方案，能够保证室内环境更加合理，提高人们的居住满意度。 １.建筑保温隔热设计 建筑设计人员在设计的过程中，结合该地区的气候特点，合理选材，经常用到的外墙围护主要为加气混凝土砌块或者无机保温砂浆 +灰砂砖。屋面常采用耐火等级为B1级的挤塑聚苯板保温或采用耐火等级为A级的膨胀珍珠岩板保温；外窗的选材主要有中空玻璃、镀膜玻璃、镀膜中空玻璃和LOW-E玻璃等。例如我司设计的复兴城项目，主体的外围护结构主要是玻璃，节能设计方案选用的是LOW-E玻璃，开发商为节约成本，未经设计院同意直接将LOW-E玻璃改为普通玻璃施工，可想而知，在日照如此强烈，气温如此高的海南，室内环境有多糟糕。之后开发商为了弥补这个错误的决定玻璃不光需要镀膜，而且做了大量的遮阳设施，成本反而会更高。这就是对节能设计的不重视导致的后果。 ２.合理利用自然风和光 据了解，在公共建筑的全年能耗中，供暖空调系统的能耗约占40%~50%，照明能耗约占30%~40%［1］，照明系统仅次于供暖空调系统，这样看来，在空调和照明能耗这块有较大的节能潜力。 为了保证绿色建筑设计理念在建筑设计中得到更好的运用，设计人员要充分利用各项自然资源。在该项目建筑设计过程中，设计人员通过合理利用自然风，能够有效减少空调的使用次数，保证建筑室内温度得到更好的调节，提高空气的流动率，从而营造一个更加舒适的工作环境。设计人员根据自然风流向，结合计算机软件的模拟，合理设计建筑室内门窗的朝向，保证自然风得到更好的利用。在该项目建筑设计过程中，通过对建筑的建模分析，进行了建筑视野分析、天然采光分析、眩光分析。在有效利用天然采光的同时，避免强光反射造成的眩光。 ３.提高建筑环保材料的利用率 由于建筑材料种类的不断增多，建筑环保材料的应用已经引起人们的重视，在建筑工程施工过程中，通过应用先进的环保型施工材料，不仅能够有效减小建筑施工对周围环境的污染，而且能够提升建筑工程的整体施工质量。与传统的建筑施工材料相比，环保型施工材料具有节能、环保、循环利用等特点，能够推动建筑工程的可持续发展［3］。很多时候外墙保温我们习惯采用灰砂砖+保温砂浆的做法而不用加气混凝土砌块，就是因为灰砂砖的防水性能会好一些，随着科技的进步，施工技术的不断提升，加气混凝土砌块用作外墙自保温也越来越多，加气混凝土轻质条板内墙也越来越多，装配式技术日趋成熟。墙体采用自节能砌块，能够有效地减少材料损耗、减化施工环节，避免使用过程中对保温层的破坏，从而达到绿色环保的效果。 三、海绵城市在设计中的应用 海绵城市，是新一代城市雨洪管理概念，是指城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”，也可称之为“水弹性城市”。国际通用术语为“低影响开发雨水系统构建”。下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。 “海绵城市”材料实质性应用，表现出优秀的渗水、抗压、耐磨、防滑以及环保美观多彩、舒适易维护和吸音减噪等特点，成了“会呼吸”

TRIZ 创新设计的方法(12)

第4章产品进化过程及进化定律 4．1 概述 从历史的观点研究一类产品，如汽车、计算机、自行车、机床等，会发现这些产品今天的实现形式与其刚诞生时相比已有很大或根本性的变化。但这些产品的主要功能并没有变化，如汽车与自行车的主要功能是“运送货物与人”，计算机的主要功能是“代替人进行计算”，机床的主要功能是“加工零件”。人类需求的质量、数量及对产品实现形式的不断变化，迫使企业不得不根据需求变化及实现的可能，增加产品的辅助功能、改变其实现形式。即从历史的观点看，产品处于进化之中。 为了生存与发展，快速、有效地开发新产品是企业在竞争中取胜的重要武器。世界上大多数的新产品是在老产品或当前产品的基础上开发出来的。企业在新产品研发决策过程中，要预测当前产品的技术水平及新一代产品可能的进化方向，这种预测的过程称为技术预测(Technology Forecasting)。 技术预测的研究起始于半个世纪以前。最初应用于军工产品，即对武器及部件的性能进行技术预测，后来也用于民用产品。在长期的研究过程中，理论界提出了技术预测的多种方法，图4—1被祢为Worlton逻辑树，其内涵为不同预测方法的抽象描述。 树的最高层为预测方法，该方法被分为两大类：规范化方法(Normative)与探索性方法(Exploratory)。规范化方法的核心是“发现某个特征，确认使该特征能够实现的活动。”，即该方法倾向于堤出促使理想特征实现的策略与过程，该类方法中的核心方法是形态分析法(Morphologic Analysis)。探索性方法通过对过去与将来从低级到高级进化的过程预测未来，该类方法中的核心方法为S——曲线及Delphi法，前者为客观、定量法，后者为主观、小组法。 上述各种方法是西方世界提出的方法。MIT的Frauens 2000年指出西方传统的技术预测存在如下3条缺点： 1)预测所需要的准则太弱。 2)支持提出及实现可能特征的工具集是有限的。 3)确定目前产品功能的潜力主要取决于专家。 Frauens还指出：前苏联TRIZ中的技术系统进化(Technology System Evolution)理论已提供了强有力的技术预测工具，这些工具包括产品进化定律及进化路线等。 本章系统地介绍TRIZ中的产品进化理论成果及应用实例。 4．2 产品进化过程实例 4．2．1 潜艇 公元前332年，亚历山大大帝命令其部下建造一只防水的玻璃桶，自己进入桶里，让部下们把桶放到海水下面，他记录了所见到的各种动物。亚力山大是早期进行水下探

产品创新设计方案书

产品创新设计课程作品 多功能储物架”设计方案书 组员: 蜗居多功能储物架设计说明书 摘要： 蜗居多功能储物架主要包括储物架主体、平行四边形结构储被架、丝杆自锁分层台、简易电脑桌、垃圾桶移出装置、翻转鞋架、双摇杆雨伞架及接水装置、旋转衣帽架。其主要特点是最大程度地节约利用空

间，将生活必需品统一整理收纳实现多功能储物。采用机械结构简单易实现，连贯性好，设计结构紧凑。关键词： 节约空间，整理收纳，丝杆自锁，平行四边形。 作品简介 蜗居多功能储物架将生活零散必需品更具规划性地整理收纳并在整场储存中贯彻最大空间利用率的思想。按具体储存需求可逐个取出特定功能的储存装置使用，而在不需要某项储存功能时又可将该部分隐藏在储物架主体里。 如遇雨天需悬挂湿雨伞时，只需推出第二层并掰下隐藏于其底下的双摇杆伞架和拉出接水装置即可；被褥冬用夏储，当冬季不再需要储被架，只需掰下两边支杆，利用平行四边形机构即可将储被架收缩至紧贴储物架主体而不占用空间。 主要应用在小户型居民住房和集体宿舍。 1.研制背景及意义。 我国一直致力于解决买不起房买不到房的新升级社会矛盾，由此推出了一系列社会保障性住房，如经济适用房。此类住房有一共性，即住房面积较小，大都被控制在35平米到80平米之间。蜗居”便成了当下社会的一个流行词。并且，随着人们对未来生活品质要求的提高，如何高效利用小面积住房的空间也成了当下一个热议话题。 高效利用室内空间应该包括两个方面：一、尽量减少储物框架本身占空率；二、储存统 一化规整化。而目前市场上虽然储物架众多，但大都为固定框架，不能根据实际需求减少储物架本身所占用空间，对小面积居民房和集体宿舍造成放置压力，如：使用一个一般储物架来储藏冬被，那在冬季被褥使用时，储物架处于空置状态白白占用室内空间。并且，现有储物架都只具备单一储物功能，如：鞋架、书架、衣帽架等，零散放置在室内，显得杂乱无章，既浪费空间又不符合人们对高整洁度品质生活的追求。 而我们设计和制作的蜗居多功能储物架主要为解决以上两个问题，对现有储物架的一种改良与创新。针对性解决现今广为推行的小户型居住房以及集体宿舍的空间利用率和整洁度问题。

基于机械产品绿色设计与开发策略研究

基于机械产品绿色设计与开发策略研究 发表时间：2019-02-19T10:45:47.013Z 来源：《基层建设》2018年第36期作者：李建华 [导读] 摘要：随着社会的不断发展，人们越来越关注低碳、环保与可持续发展等。 中山佳维电子有限公司广东省中山市 528403 摘要：随着社会的不断发展，人们越来越关注低碳、环保与可持续发展等。机械产品在生产和使用的过程中，会产生大量的工业废液、废气和废弃物。尤其是我国目前仍采用高投入的粗放型发展模式，资源和能源消耗大，效益低，环境污染严重，这种发展模式给制造业的发展带来了严峻的挑战，也成为制约中国制造业发展的瓶颈。 关键词：机械产品；绿色设计；开发策略 引言 人们生活水平越来越高，人们的环保意识也变得更加强烈，对于绿色产品具有较大的需求量。我国发展过程中，机械制造业属于重要的部分，要想保障生产出来的产品符合大众需求，就要重视绿色设计的重要性。当前社会已经高度关注机械制造业引发的环境问题，绿色设计理念也符合我国的发展需求。 1.概述机械设计制造中绿色设计理念 1.1概念。绿色设计指的就是在生产过程中充分考虑到产品环境属性，保证产品实现可拆卸、可回收等要求，满足产品质量和功能等基本要求之后，需要考虑产品的环境属性等。绿色设计要减少环境污染和能源消耗，实现产品回收再利用。绿色设计理念符合我国的可持续发展理念，是社会发展的趋势。在工业化发展初期，人们过于注重经济利益，付出了巨大的环境代价，于是人们开始逐渐重视绿色设计理念。为了促进经济建设获得良好的结构，更好的贯彻科学发展观，开始利用绿色设计指导工业化发展。 1.2机械设计制造的绿色理念。机械设计制造发展初期，人们过于重视利润和效率，忽视了环境保护，浪费了大量的资源。在机械设计制造加工过程中，绿色设计理念对于其中每个环节都提出了很高的要求。首先设计是机械生产的第一个步骤，机械的设计要求比较高，因为产品的内部结构和尺寸等方面都具有密切的联系，因此需要通过精密的计算才可以保障产品质量。利用绿色理念，设计者需要综合各种因素，减少消耗材料，此外设计者需要通过长远的眼光，结合当前利益和长远利益。 2.针对基于绿色理念的机械产品设计关键技术的研究 2.1绿色机械产品数据库 绿色机械产品数据库主要是机械产品生命周期中和经济、技术、环境相关的数据，比如说，机械产品制造与装配涉及的数据、原材料的成分数据、材料的人工讲解时间、各种原材料对自然环境的影响数据、机械产品在使用过程中产生附加物的数量与质量、机械产品设计的有效经验等。在机械产品设计的过程中，建立绿色机械产品数据库，既可以在很大程度上提升设计的进度与质量，又可以改善机械产品的设计技术与流程。 2.2绿色机械产品成本的分析与处理 绿色机械产品的成本分析是产品设计中不可缺少的组成部分，在绿色机械产品的设计过程中起着重要的作用。它不同于传统机械产品设计的成本分析。在成本分析过程中，考虑了产品的拆卸、污染物的更换、机械产品的回收和特种材料的成本。企业机械产品的附加值直接取决于机械产品的成本，在很大程度上优化了机械产品的设计和成本分配。 2.3绿色机械产品中材料的选择与管理 绿色机械产品中绿色材料的选择主要有以下四个标准：一是材料对自然环境的破坏与污染少；二是运用这种材料设计出的机械产品具有更好的使用功能；三是对能源与资源的消耗少；四是可以在最大程度上得到循环再利用或者降解循环利用。 对于机械产品中的绿色材料进行科学管理，需要做到以下四点：一是要坚持选择容易回收、耗能低、污染少的原材料，尽量避免使用辐射性强、有毒的原材料；二是要将选择好的材料做标记，对不同性能或者种类的原材料要分类管理，以免将无毒的材料与有毒的材料放在一起，引起交叉感染；三是对于在使用的一些机械产品要做好回收工作，一些不可回收再利用的材料要采取特殊的国将其处理，从而减少对自然生态环境的影响；四是要利用先进的计算机技术建立材料信息数据库，对于一些具有特殊性能的材料数据要认真存储，以便以后的查询与使用。 2.4绿色机械产品的制造与装配 在绿色机械产品的制造和装配过程中，应坚持三个原则：一是尽量减少制造和装配过程中的废物和污染物排放；二是采用先进的生产技术改进机械产品的生产工艺，提高产品的性能；三是优化机械产品的制造和装配过程。 2.5绿色机械产品的回收设计 在绿色机械产品的循环设计过程中，应遵循以下四条原则：一是坚持模块化、系统化原则，二是选择可更新的零部件。第三是减少机械产品原料的种类和性能，第四是对可重复使用的零件和材料进行重新分类。 3.绿色理念在机械设计制造中的应用 3.1健康环保的绿色制造材料 绿色设计的主要内容是在机械设计和制造过程中选择健康、环保的材料，并在选材过程中考虑材料与材料的安全性、经济性和兼容性。最重要的考虑是材料的使用是否会污染环境。传统的机械制造材料主要是钳子、汞等有害化学品。这些材料不仅对环境造成严重污染，而且回收利用率低。因此，要实现绿色机械设计与制造的目的，就必须科学合理地选择机械制造材料，从机械制造的源头出发，从绿色理念入手。在机械设计和制造中，绿色材料的选择首先要满足产品基本性能的要求，保证材料的实用性，无论它们是否具有耐高温、耐腐蚀、耐冲击等基本性能。避免选择危害人类健康的有毒原料。其次，要加强绿色环保材料的管理，注重对不同类型材料的分类管理。对物料进行动态管理，仔细检查材料的性能，特别是材料进入实际生产过程后，应及时回收和处理生产后的残余物和废品。 3.2绿色理念的设计方案 目前，绿色设计的概念有很多设计方案和技术，但常见的设计方案有三种：可拆卸设计、模块化设计和生命周期设计。可拆卸性设计是指对产品进行定期拆卸，主要是为了后期的维护和产品的再利用设计，但只能在不影响产品功能的情况下进行。模块化设计是对产品模块进行重组的新系统。它主要考虑产品的模块和功能，既可以提高零件的回收效率，又可以实现产品的更新换代。生命周期设计主要考虑

机械创新设计大赛作品集

1助立椅 参赛学校： 华南理工大学 参赛者： 毕经元、xx、万明远，指导教师： xx、xx仪 作品内容简介本作品是一张方便老年人或者腿脚不便的人站立的椅子。主要是通过使用者上肢的运动来带动一面的动作，从而可以调整人的坐姿与重心，来减少下肢的运动来实现站立姿势。本机构主要用到了平面连杆以及其它一些机械结构来实现椅面的调整，来带动使用者的行动。并且如果使用者需要的话，在坐下来的时候也可以起到减少其下肢运动的作用。 主要创新点我们主要是考虑到老年人或者其他腿脚不方便的人群，在站起来的时候总是很费力；而且往往在坐下来的过程中也是一屁股就坐了下去。为了改变这样的状况，我们将人站立过程中的手脚并用，该为手起到主要作用，方便特殊人群。 推广应用价值我们的社会对老年人的关爱渐见凸现，在这样的背景下，对老年人日常行动的关爱也就更为重要了。而且对于特殊群体，比如下肢受伤，残疾等等的人群，我们的设计也可以助他们一臂之力。方便了使用者日常行动，而且也减轻了子女或者看管人的看护负担。 这样的话，他们坐下就不愁再站起来了。 2自动搀扶助步车 参赛学校： 青岛大学 参赛者：

王新刚、曹志强、郑虎阶、徐晟、孙海峰，指导教师： 师忠秀、庞严英作品内容简介本产品主要应用于腿部残疾、腿部骨折处于恢复期的病人。主要运用了自动检测和电器控制的原理；巧妙地将助步车和动力装置结合起来，实现了动力助步；并添加了单片机系统、光电检测装置以及继电器，可以自动检测病人的行动意图，并且实现了车随人动。该车充分考虑了不同使用者的需要，设置了多种不同的工作模式；另外，本车增添了多处人性化设计及安全保护措施，结构简单、操作方便、产品的可靠性高；创新地利用支撑板代替双拐，这样可以减轻病人长时间拄拐带来的劳累；由于该车操作的方便性以及车身对人体的搀扶作用，病人可以独立使用，从而大大减轻家人及护士的负担。基本技术指标： 1、"整车指标： 速度0~ 0."5m/s连续可调；电机： DC12V、46rpm、P=15W。电源：12V、14Ah；光电开关： 检测距离： 0."1m/ 0."3m、DC 6～36V。 主要创新点 （1）系统能够自动检测人体的行动意图并自动启动相关系统进行动力助步； （2）本车实现了车随人动，提高了使用者的方便性和舒适性； （3）本车实现了在一定范围内的无级变速； （4）本车采用了多种工作模式以适应不同的使用人群； （5）独特的控制电路大大简化了控制系统；

浅谈绿色设计的发展趋势

浅谈绿色设计的发展趋势浅谈绿色设计的发展趋势 【摘要】现代社会环境问题已变得尤为突出，包括设计在内的人类自然，社会科学都被提出了环保要求。绿色设计应运而生。绿色设计就是以绿色技术为原则所进行的产品设计，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，保证产品应有的基本功能、使用寿俞、质量等。 【关键词】绿色设计；绿色技术；工业设计 正文 绿色是生命之色，生命呼唤着绿色。它是和谐健康安全和幸福的象征，它是人们选购高科技产品的向导，它是知识经济的助动力。总之，从某种意义上说，绿色是现代人类文明的重要标志。当今世界，人们又把绿色作为人类与环境均有益而无害的代名词。绿色生活浪潮正成为国际的社会热点。新世纪的开始，绿色消费已经席卷全球，它正在从世界先进工业国家走向发展中国家。尤其是绿色工业与人类生产生活更是密不可分。它为广大消费者提供更多的绿色产品，并义务为广大市民提供绿色产品的信息，引导绿色消费、绿色技术和绿色产品，共同为促进经济可持续发展，为子孙万代营造一个绿色家园而努力。

1 绿色设计的发展 绿色设计(Green Design)是20世纪80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文化所引起的环境及生态破坏的 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的消费的重要介质，“有计划的商品废止制”就是这种现象的极端表现。无怪乎人们称“广告设计”和“工业设计”是鼓吹人们消费的罪魁祸首，招致了许多的批评和责难。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，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。但是，自从70年代“能源危机”爆发，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的人的关注和认

机械产品创新设计方法之绿色设计

机械产品创新设计方法之绿色设计摘要：本文提出了以绿色为原型的创新设计原理，对于以往的经验型设计提供了新的理论思维工具；介绍了面向产品全生命周期的机械产品设计系统，分析了创新设计、绿色设计的基本理念及方法；阐述了基于绿色原型的创新设计原理、特点和实现过程，并充分运用绿色设计理念和创新智能。 关键词：机械产品；创新设计；创新点；绿色设计；绿色原型 机械制造业的信息化和经济全球化使机械产品的全球市场竞争加剧，人们对产品设计的要求越来越高。如何尽快地推出性价比高的新产品，不断满足消费者个性化和多样化需求，已经成为企业吸引消费者，进而占有更大市场份额的关键要素。这就要求加快产品的开发速度，迅速提高产品的设计水平，实现产品的创新与绿色设计，从而满足用户的需求。全球性的环境和资源制约强有力地呼唤市场上有更多环保、资源节约、可持续发展的机械产品、产业涌现。 我国制造业的工业增加值已经名列世界前茅，成了制造大国，但远远不是制造强国。与发达国家的差距还很大，主要表现在产品的性能和品质上，但更为关键的是缺乏自主知识产权，缺乏自主创新产品。这就要求我们加快机械产品的现代设计理论与方法学研究，走可持续发展的道路。 1机械产品现代设计理论与方法 现代机械产品通过增加传感器，已经具有某些感知能力，计算机的应用又使产品具有智能性，其构成要素如图1所示。机械产品设计可以是应用新的原理或新的概念，开发制造出新的机器，也可以是在已有机器上的重新设计或改进。现代产品设计，设计者不仅只是考虑自然科学技术，还要求面向产品的全生命周期进行设计，将“产品—人—环境—社会”看成是设计中完整的一个系统。既要考虑产品本身，又要考虑产品对环境的影响；既要考虑技术层面，又要考虑经济社会层面；既要看当前发展，又要看长远发展。面向产品全生命周期的机械产品设计系统通常可分为如图2所示的6个阶段来实现。 1．1 创新设计 就创新设计本身，是要求设计者充分发挥创造性思维，吸收最新科技成果，运用现代设计理论和方法，设计出更具竞争力的新颖产品。“Creative leap”概念认为：创新是经过一系列思维飞跃而最终获得的，每一次飞跃中都蕴藏着潜在的方法，而这些方法是可供借鉴和遵循的。

产品创新设计方案书

产品创新设计课程作品 “多功能储物架”设计方案书 组员： 蜗居多功能储物架设计说明书 摘要： 蜗居多功能储物架主要包括储物架主体、平行四边形结构储被架、丝杆自锁分层台、简易电脑桌、垃圾桶移出装置、翻转鞋架、双摇杆雨伞架及接水装置、旋转衣帽架。其主要特点是最大程度地节约利用空间，将生活必需品统一整理收纳实现多功能储物。采用机

械结构简单易实现，连贯性好，设计结构紧凑。 关键词： 节约空间，整理收纳，丝杆自锁，平行四边形。 作品简介 蜗居多功能储物架将生活零散必需品更具规划性地整理收纳并在整场储存中贯彻最大空间利用率的思想。按具体储存需求可逐个取出特定功能的储存装置使用，而在不需要某项储存功能时又可将该部分隐藏在储物架主体里。 如遇雨天需悬挂湿雨伞时，只需推出第二层并掰下隐藏于其底下的双摇杆伞架和拉出接水装置即可；被褥冬用夏储，当冬季不再需要储被架，只需掰下两边支杆，利用平行四边形机构即可将储被架收缩至紧贴储物架主体而不占用空间。 主要应用在小户型居民住房和集体宿舍。 1.研制背景及意义。 我国一直致力于解决买不起房买不到房的新升级社会矛盾，由此推出了一系列社会保障性住房，如经济适用房。此类住房有一共性，即住房面积较小，大都被控制在35平米到80平米之间。“蜗居”便成了当下社会的一个流行词。并且，随着人们对未来生活品质要求的提高，如何高效利用小面积住房的空间也成了当下一个热议话题。 高效利用室内空间应该包括两个方面：一、尽量减少储物框架本身占空率；二、储存统一化规整化。而目前市场上虽然储物架众多，但大都为固定框架，不能根据实际需求减少储物架本身所占用空间，对小面积居民房和集体宿舍造成放置压力，如：使用一个一般储物架来储藏冬被，那在冬季被褥使用时，储物架处于空置状态白白占用室内空间。并且，现有储物架都只具备单一储物功能，如：鞋架、书架、衣帽架等，零散放置在室内，显得杂乱无章，既浪费空间又不符合人们对高整洁度品质生活的追求。 而我们设计和制作的蜗居多功能储物架主要为解决以上两个问题，对现有储物架的一种改良与创新。针对性解决现今广为推行的小户型居住房以及集体宿舍的空间利用率和整洁度问题。

第三届机械创新设计大赛获奖作品分析

作品分析 1.大赛的主题与内容 第三届全国大学生机械创新设计大赛（2008年）的主题为“绿色与环境”。内容为“环保机械、环卫机械、厨卫机械三类机械产品的创新设计与制作”。 所有参加决赛的作品必须与本届大赛的主题和内容相符，与主题和内容不符的 作品不能参赛。 2.作品分析 （1）真空吸盘式爬壁清洗机器人 研制了一种能够爬行在幕墙玻璃上并完成清洗工作的爬壁机器人。机器人采用 双侧多吸盘履带式行走机构,在任意时刻至少有6只吸盘处于吸附工作状态。控制系统打破了传统爬壁机器人对大量使用传感器的依赖,巧妙改装并使用带传动控制吸盘的吸排气;一台直流电动机通过蜗轮蜗杆减速机和双侧离合器,带动两 侧链轮转动,驱动机器人爬行。真空泵作为吸附动力源;电磁阀与电磁离合器的 联动使内侧吸附吸盘个数变化,并提供速度差,实现了转弯功能。 （2）智能水上清洁船 智能清洁船可以实现无人操作，在水上自动打捞垃圾后还可自动卸载。“智能 水上清洁船”设定了两种自动模式：比较复杂的情况下，可以用遥控器手控模 式操纵；普通环境下，可以实现完全自动化控制，让船在水上自动打捞垃圾， 打捞起来的垃圾还可以自动卸载。

（3）电线除冰器 包括一个电线的固定装置，用来使电线除冰器固定在电线上，并且使电线除冰器不会从电线上滑落，包括一个加热装置，用来使该装置的温度提升并且能够作用在冰雪上，使冰雪融化，本发明的效果使得在高压线上或电线上通过一个可以进行移动的除冰装置来进行高空的除冰作业，使得在没有人操作的情况下也能进行冰雪的去除。 （4）“保时洁”——手推式清扫拖地车（街道垃圾清扫小车的研制与开发） 将清扫、拖地等多功能有效地集成。实现垃圾清、自动收集、拖地、拖把自动循环清洗、拖地污水循环使用等。详细情况： https://www.wendangku.net/doc/6512312443.html,/Wdshow.asp?id=b78a10c52cc58bd63186bd e6.html （5）新型高速公路护栏清洗装置 新型高速公路护栏清洗装置结合护栏的结构特点而设计,以护栏本身为导轨,工作时,清洗装置通过槽轮直接安放在护栏上,由电机驱动，可以在护栏上独立前进。抹布采用插补原理设计，毛刷采用尼龙制造使装置适应公路的波形梁护栏结构标准，在前进的过程中同时实现实现高压水洗，毛刷刷洗和抹布擦洗。详细情况：https://www.wendangku.net/doc/6512312443.html,/p-175943891.html （6）便捷护栏清洗车 本实用新型涉及一种护栏清洗车，该清洗车可以清洗道路中间及两边的护栏，属于一种环卫机械。本清洗车包括左车体、右车体、固定在左车体和右车体）底部的车轮和导向轮、用于驱动车轮的第一电机、至少两个滚刷、每个滚刷都同轴连接有第二电机、固定在左车体上的水箱和水泵、与第一电机、第二电机及水泵相连的蓄电池。其中：左车体和右车体之间通过螺栓固定，待位于

浅谈绿色设计

浅谈绿色设计 摘要：在经济发展的今天，全球化大生产不再仅仅是挑战人类极限的象征，而转向发掘人类精神协作的无限潜能。如果今后想要在这个地球上拥有美好的未来，就需要彻底的重新确定我们要解决的重点问题，那就是绿色设计。绿色产品的兴起，是人类认识和解决环境问题的巨大进步，是商品生产的必然发展趋势，必将对人类未来的生存和发展产生深远影响。在这里我想阐明我个人对绿色设计的意义的理解。 关键词：环保；循环；绿色设计；意义 概括起来，绿色设计是这样一种方法，即在产品整个生命周期内，优先考虑产品环境属性（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，保证产品应有的基本性能、使用寿命、质量等方面。 绿色设计不仅需要设计师的理性，更需要新兴科学和技术的融入，同时具有广泛的社会性和持久性，绿色设计的推广不应仅限于设计师本身，更应广泛深入公众和消费者，从设计、实施、完善为结构的良性循环将对文明社会的可持续发展有深远的意义。绿色产品开发，是从绿色产品的设计开始的，绿色设计是以节约资源和保护环境为宗派宗旨的设计理念和方法，它强调保护自然生态，充分利用资源，以人为本，善待环境，绿色设计不应是一个倡议和提议，它应成为现实文明和未来发展的方向。 一、从人类、社会发展的角度分析绿色设计： 人类面临的窘境是：我们非持续发展的生活方式，威胁到了我们未来生存的环境，人类的生存也由此绝不再是无忧无虑的。大自然的实验证明，这种非持续发展的生活方式不仅不适合人类的长久生存，对地球上的其他种群也将造成不可想象的灭顶之灾。也有人反驳说：人类从来都是这样，以非持续的方式发展着，但总是可以奢侈的选择享受“更绿的草原”这种简单的进化方式。然而，对二十一世纪的预测却告诉我们了一个简单的事实：我们已经无处可去了。我们已经到了人类进化发展的极限，也正因如此更逼近了给予我们生命的地球的极限。所以，非持续发展需要一种迅速而不可避免的变革，它也许会威胁人类