鄭曉矛 吳志軍*
(湖南科技大學(xué)建筑與藝術(shù)設(shè)計學(xué)院,湖南 湘潭 411201)
廚房電器(以下簡稱廚電)的分類很多,劉小光等合著專著《32 種小家電的原理、使用與維修》[1]中將其分為:實物制備用具、廚房爐灶用具、電熱蒸煮和烘烤用具、飲料和飲水處理用具、廚用清潔和衛(wèi)生用具。從普通民眾的角度來講,其主要是指為用餐和烹飪活動提供便利的用電設(shè)備和與之相關(guān)的服務(wù)。2021 年國務(wù)院印發(fā)的《關(guān)于加快建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟體系的指導(dǎo)意見》明確提出:綠色生產(chǎn)生活方式到2025 年轉(zhuǎn)型成效顯著,到2035 年廣泛形成。而廚電的綠色設(shè)計涉及綠色生產(chǎn)生活重要領(lǐng)域,因當(dāng)前國際上綠色貿(mào)易壁壘和國內(nèi)地產(chǎn)復(fù)蘇不及預(yù)期、廚電行業(yè)市場競爭激烈、綠色設(shè)計策略單一,廚房電器產(chǎn)業(yè)亟待綠色轉(zhuǎn)型。另外,作為全球可持續(xù)發(fā)展的核心內(nèi)容,相比較可持續(xù)消費的實踐能力,因國人消費水平和消費意識所限,可持續(xù)生產(chǎn)方面的實踐目前更易實現(xiàn)[1]。文章以面向可持續(xù)生產(chǎn)的角度,對廚電進行綠色設(shè)計策略研究,以期為廚電企業(yè)綠色設(shè)計發(fā)展實踐提供參考。
現(xiàn)代人的無節(jié)制能源資源利用生產(chǎn)生活方式直接導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境的持續(xù)惡化。聯(lián)合國1972 年發(fā)表的《人類環(huán)境宣言》確立了可持續(xù)生產(chǎn)與消費的初步思想,1982—1992 年可持續(xù)發(fā)展方針理論初步形成,且被社會各界接受[2]。目前面向可持續(xù)生產(chǎn)和消費系統(tǒng)轉(zhuǎn)型已經(jīng)成為全球發(fā)展的重大事項??沙掷m(xù)生產(chǎn)可以分為3 個層面的生態(tài)循環(huán)系統(tǒng):①企業(yè)層面,以綠色制造的要求建立生態(tài)循環(huán)系統(tǒng);②區(qū)域?qū)用?,按生態(tài)鏈原理和生產(chǎn)要素聚集效應(yīng)建立工業(yè)園區(qū)循環(huán)系統(tǒng),通過產(chǎn)業(yè)鏈將企業(yè)間的廢棄物進行循環(huán)利用;③社會層面,布局構(gòu)筑全社會資源再生、廢舊物回收利用、無害化處理的大循環(huán)系統(tǒng),以及循環(huán)型社會的法制和教育系統(tǒng)[3]。
科學(xué)發(fā)展觀和循環(huán)經(jīng)濟的國策使工業(yè)領(lǐng)域的綠色設(shè)計成為必由之路,它不是單一設(shè)計方法,而是一個交叉極強的綜合性系統(tǒng)化整體,從源頭上提升產(chǎn)品、產(chǎn)業(yè)和制度等生態(tài)創(chuàng)新的意識、水平以及標(biāo)準(zhǔn)[3]。廚電綠色設(shè)計是以廚電有關(guān)產(chǎn)品和服務(wù)為對象,將環(huán)境問題納入到產(chǎn)品和服務(wù)的設(shè)計規(guī)劃初期,從源頭提升產(chǎn)品、產(chǎn)業(yè)和模式等廚電生態(tài)創(chuàng)新的系統(tǒng)化整體。
Delf 工業(yè)大學(xué)的Brezet 教授提出綠色設(shè)計從“產(chǎn)品改善”到“產(chǎn)品再設(shè)計”“產(chǎn)品概念的革新”再到“系統(tǒng)革新”,其資源效率成倍提高,是一個通過綠色設(shè)計發(fā)展及社會普及來實現(xiàn)社會可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略[4]。面向可持續(xù)生產(chǎn)的廚電綠色設(shè)計策略,目前仍然以企業(yè)生產(chǎn)層面的“產(chǎn)品改善”到“產(chǎn)品再設(shè)計”為主,再逐漸往區(qū)域生產(chǎn)、社會生產(chǎn)層面協(xié)同發(fā)展。面向可持續(xù)生產(chǎn)的廚電綠色設(shè)計體系是一種基于層次的設(shè)計體系(圖1),主要分為3 層。
圖1 面向可持續(xù)生產(chǎn)的廚電綠色設(shè)計體系
第1 層是企業(yè)生產(chǎn)、區(qū)域生產(chǎn)和社會生產(chǎn)3 個層面和對應(yīng)設(shè)計過程層,即廚電產(chǎn)品的生命周期過程、產(chǎn)業(yè)鏈和社會協(xié)同過程。其中企業(yè)生產(chǎn)層面主要是指廚電企業(yè)內(nèi)部綠色制造,對應(yīng)的是原材料采購、生產(chǎn)、裝配、運輸和銷售等產(chǎn)品生命周期過程;區(qū)域生產(chǎn)層面主要指廚電企業(yè)綠色產(chǎn)業(yè)鏈,對應(yīng)的是通過科技賦能,使廚電企業(yè)與其他廚電產(chǎn)業(yè)鏈上成員之間進行資源調(diào)配過程和組建廚電企業(yè)集群的產(chǎn)業(yè)生態(tài)園過程;社會生產(chǎn)層面是指構(gòu)筑全社會的廚電循環(huán)系統(tǒng),對應(yīng)的是社會其他部門協(xié)同建設(shè)社會性廚電資源的再生和環(huán)保處理系統(tǒng)、廚電相關(guān)法制和教育系統(tǒng)等。
第2 層是廚電設(shè)計過程考慮的綠色屬性層,根據(jù)中國GB/T 33761—2017《綠色產(chǎn)品評價通則》的環(huán)境、經(jīng)濟、資源和能源3個屬性。其中環(huán)境屬性涉及水、氣、噪聲污染、有害材料比例和電磁場輻射量等生命周期內(nèi)對環(huán)境的影響;經(jīng)濟屬性主要是3 個生產(chǎn)區(qū)域?qū)?yīng)的企業(yè)成本和環(huán)境費用;資源屬性包括材料等物質(zhì)資源利用率和回收率、空間利用率等;能源屬性主要是能效指標(biāo)、水效指標(biāo)和熱效率等。
第3 層是設(shè)計內(nèi)容層,包括廚電有形產(chǎn)品、產(chǎn)業(yè)鏈和社會系統(tǒng)。其中有形產(chǎn)品指具體的廚房電器產(chǎn)品有關(guān)資源能源環(huán)境性能的結(jié)構(gòu)、材料、造型、功能等設(shè)計;產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)侵笍N電企業(yè)對與原材料供應(yīng)商、零配件銷售商、外協(xié)加工服務(wù)商、銷售代理商、運輸安裝服務(wù)商、回收處理商等外包機構(gòu)之間的協(xié)同,進行綠色管理和資源調(diào)配;社會系統(tǒng)則是指有關(guān)社會循環(huán)經(jīng)濟的廚電“產(chǎn)品與服務(wù)系統(tǒng)”。
面向可持續(xù)生產(chǎn)的廚電產(chǎn)品綠色設(shè)計策略主要是以綠色設(shè)計理念為導(dǎo)向,從企業(yè)、區(qū)域和社會3 個生產(chǎn)層面進行規(guī)劃和創(chuàng)新,對相應(yīng)的設(shè)計過程、設(shè)計內(nèi)容采用具有綠色屬性的設(shè)計策略,平衡廚電企業(yè)內(nèi)外部環(huán)境、生態(tài)和經(jīng)濟矛盾,來獲得產(chǎn)品競爭優(yōu)勢、促進廚電企業(yè)的可持續(xù)經(jīng)營,同時兼顧社會的可持續(xù)發(fā)展。
由于綠色設(shè)計涉及多學(xué)科交叉,呈現(xiàn)出廚電產(chǎn)品的多樣性及其生命周期的復(fù)雜性。國內(nèi)外的研究尚處于探索發(fā)展階段,其策略研究主要集中在企業(yè)生產(chǎn)層面,區(qū)域和社會生產(chǎn)層面較之要少。
主要是有關(guān)綠色材料、工藝技術(shù)和優(yōu)化綠色評估軟件、完善綠色設(shè)計方法推動廚電產(chǎn)品綠色設(shè)計研究。比如小型家用電器采用綠色材料石墨烯,在其生產(chǎn)、使用及回收過程中做到高效且降低能耗,從而降低對環(huán)境的污染[5];利用吸濕快放熱慢的天然沸石材料開發(fā)節(jié)能、節(jié)水的洗碗機產(chǎn)品[6];還有一些學(xué)者對運用綠色包裝材料、工藝技術(shù)等對廚電包裝進行綠色設(shè)計和對廚電的生命周期評估進行了研究。如以廚房煙機為例,有選取回收性高、機械性能良好的可模壓成型的紙漿代替?zhèn)鹘y(tǒng)泡沫材料、通過增加包裝剛性結(jié)構(gòu)、將內(nèi)部部件整合到模制紙漿中、用輕量化外部包裝以節(jié)約相關(guān)資源成本的研究[7];還有對意大利燃氣灶和電力驅(qū)動的烹飪爐進行生命周期分析比較的研究[8]等。
集中在廚電行業(yè)綠色供應(yīng)鏈理論及相關(guān)案例研究。如加強綠色供應(yīng)鏈管理的研究,嵌入環(huán)境責(zé)任的廚電綠色產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建[9];國內(nèi)有以海爾智家為例、從企業(yè)生產(chǎn)創(chuàng)新到銷售渠道多元化實現(xiàn)與其他產(chǎn)品、其他行業(yè)跨平臺互聯(lián)互通、提高資源能源利用率的研究[10];國外有對巴西等國家的家電行業(yè)的綠色實踐進行案例分析,建議家電行業(yè)加強有關(guān)內(nèi)部環(huán)境管理、綠色供應(yīng)鏈管理[11]等。
目前廚電綠色設(shè)計在社會生產(chǎn)層面的研究主要是對生命周期管理的相關(guān)理論研究,如基于利益相關(guān)者理論和生命周期理論構(gòu)建了電器電子企業(yè)履行生產(chǎn)者延伸責(zé)任(Extended producer responsibility,EPR)影響因素指標(biāo)體系和綜合理論模型[12]。還有從市場利害相關(guān)者視角實現(xiàn)綠色產(chǎn)品創(chuàng)新的案例研究,如以老板電器為例,以利害相關(guān)者理論來進行廚電企業(yè)的商業(yè)模式與社會責(zé)任融合的產(chǎn)品綠色創(chuàng)新研究[13]。
綠色設(shè)計是提高資源能源利用、產(chǎn)品無污染或者環(huán)境污染最小化和降低產(chǎn)品生命周期成本的設(shè)計,是可持續(xù)發(fā)展的有效途徑[14]。根據(jù)環(huán)境、經(jīng)濟、資源、能源這4 個廚電綠色屬性,分別構(gòu)建面向可持續(xù)生產(chǎn)的企業(yè)、區(qū)域和社會3 個生產(chǎn)層面綠色設(shè)計策略。
如圖2 所示,主要是在整個廚電產(chǎn)品生命周期過程,以廚電產(chǎn)品評價標(biāo)準(zhǔn)的綠色屬性為核心,通過對材料、結(jié)構(gòu)、能源性能等的設(shè)計優(yōu)化來達到提高資源效率和保護環(huán)境的目的。其綠色設(shè)計策略一般包括原材料獲?。ňG色材料、制造過程少污染的材料、綠色工藝技術(shù))、生產(chǎn)制造(綠色工藝技術(shù)、提高能效、減少產(chǎn)品組件、減少制造過程有害物質(zhì)排放、通用設(shè)計、模塊化)、包裝(綠色材料、綠色工藝技術(shù)、循環(huán)利用)、存儲(數(shù)字信息優(yōu)化資源配置)、運輸(扁平化、可拆卸)、安裝維修(可移動、可拆卸、尺寸緊湊、模塊化)、回收處置(單一材質(zhì)、可拆卸、可回收、可重用、少毒材料、產(chǎn)品部件上標(biāo)明材料組成)等除廚電使用環(huán)節(jié)之外的生命周期階段。如某豆?jié){機減少材料種類和零部件數(shù)量,對功能與結(jié)構(gòu)進行模塊化設(shè)計,增加了可組合的產(chǎn)品數(shù)量,有助于縮短開發(fā)周期和減少售后維修幾率,降低產(chǎn)品生命周期成本同時提升產(chǎn)品綠色創(chuàng)新能力。
圖2 企業(yè)生產(chǎn)層面的廚電綠色設(shè)計策略
如圖3 所示,主要是按照生態(tài)鏈集聚效應(yīng)建立工業(yè)園區(qū)和利用數(shù)字信息和通訊技術(shù)賦能在廚電生產(chǎn)商與生產(chǎn)材料供應(yīng)商、倉儲營銷、安裝保養(yǎng)維修商以及廢棄產(chǎn)品處理等外包機構(gòu)之間進行綠色管理和資源調(diào)配。個別供應(yīng)商或外包商的環(huán)境不友好行為將沿著供應(yīng)鏈傳導(dǎo),所以綠色采購是該層面的關(guān)鍵。廚電產(chǎn)品因市場變化大而更新?lián)Q代快,若庫存過少,當(dāng)市場需求量大時,企業(yè)供給不及時將間接損失企業(yè)利益;但過多存儲會造成廚電庫存嚴重,過時電器還增加了環(huán)境負擔(dān),所以利用數(shù)字化和通訊技術(shù),規(guī)劃好物流周轉(zhuǎn)路線或?qū)}儲運輸?shù)韧獍o專業(yè)外協(xié)企業(yè)或平臺,可以降低企業(yè)生產(chǎn)運營成本,節(jié)約社會資源。如美的集團通過與回收拆解的專業(yè)企業(yè)合作的數(shù)字化綠色回收平臺,以美云銷、美的到家等平臺為依托。當(dāng)用戶在終端提出舊機回收需求,由數(shù)字中臺對舊機進行評估后給予相應(yīng)金額抵扣。用戶線上選購新產(chǎn)品后,工作人員預(yù)約上門為用戶送新拉舊,舊機將經(jīng)過分揀送至專業(yè)的綠色拆解企業(yè),穩(wěn)固老用戶同時實現(xiàn)資源再利用。中國廚電行業(yè)尤其是小家電產(chǎn)業(yè)鏈跨度長、范圍廣,通過組建廚電工業(yè)園使廚電企業(yè)集群、產(chǎn)業(yè)鏈延伸,并利用數(shù)字信息技術(shù)賦能促進企業(yè)間協(xié)同,上一家的生產(chǎn)廢棄物成為下一家的生產(chǎn)原材料,提高區(qū)域生產(chǎn)資源能源利用率,形成真正的廚電生命周期閉環(huán)。
圖3 區(qū)域生產(chǎn)層面的廚電綠色設(shè)計策略
如圖4 所示,主要是有關(guān)社會循環(huán)經(jīng)濟的“產(chǎn)品與服務(wù)系統(tǒng)”的綠色設(shè)計策略,還包括構(gòu)筑全社會的廢舊回收利用系統(tǒng)、資源再生系統(tǒng)、環(huán)保處理系統(tǒng)和循環(huán)型社會的法制和教育系統(tǒng)??沙掷m(xù)設(shè)計從早期依托技術(shù)以有形產(chǎn)品為核心到逐漸過渡為更大范圍和規(guī)模的系統(tǒng)層面的設(shè)計和創(chuàng)新[15]。市場上出售的并非“產(chǎn)品”而是產(chǎn)品的“性能”“產(chǎn)品與服務(wù)系統(tǒng)”,包括產(chǎn)品再利用、虛擬化、信息化、知識化等[16]。廚電企業(yè)可以整合諸多資源,拓展系統(tǒng)回收、綠色環(huán)保教育等產(chǎn)業(yè)鏈,同時協(xié)同相關(guān)部門完善廚電綠色法律法規(guī)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)服務(wù)經(jīng)濟采用循環(huán)方式,廚電進入市場的模式就可以從出售有形產(chǎn)品轉(zhuǎn)換成有形產(chǎn)品加服務(wù)的烹飪系統(tǒng)租賃、共享等,這樣一來,廚電企業(yè)不但能持續(xù)經(jīng)營,且從生態(tài)效益角度滿足人類社會生活需求同時減少了進入到環(huán)境的廚房電器產(chǎn)品總量,具有很高的環(huán)境價值。另外,通過環(huán)保教育產(chǎn)業(yè)加深公眾對綠色廚電的了解,有利于培養(yǎng)人們綠色消費習(xí)慣,選購綠色廚電產(chǎn)品;廚電相關(guān)的綠色法律法規(guī)的完善有利于提高綠色廚電的市場普及率,進一步促進廚電行業(yè)進行綠色轉(zhuǎn)型。
圖4 社會生產(chǎn)層面的廚電綠色設(shè)計策略
國外一些注重綠色廚電發(fā)展的優(yōu)秀企業(yè)(如德國西門子、瑞典伊萊克斯、日本松下和韓國三星等)的廚電綠色設(shè)計,已從側(cè)重對產(chǎn)品環(huán)境效能等企業(yè)生產(chǎn)層面的關(guān)注轉(zhuǎn)到區(qū)域與社會層面的考慮。以國內(nèi)冰箱綠色設(shè)計具國際領(lǐng)先水平的海爾集團為例,分析面向可持續(xù)生產(chǎn)的廚電綠色設(shè)計策略。
目前廚電企業(yè)仍以市場為導(dǎo)向為主,進行綠色原材料、工藝開發(fā)創(chuàng)新等。例如,當(dāng)前常用的石油基聚合物有聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚酰胺(PA)、聚丙烯(PP)等,因其優(yōu)異的阻隔性和機械性能、性價比高而成為產(chǎn)品設(shè)計優(yōu)先考慮的材料[17]。傳統(tǒng)市場上冰箱用的氯化烯VCM 鋼板材料面板,在燃燒的時候材料中PVC膜揮發(fā)有毒氣體,達不到歐盟標(biāo)準(zhǔn)。海爾引進歐洲專利結(jié)合自身工藝特點研制彩板PEM,在去除有毒PVC、優(yōu)化外觀的同時,避免了噴漆等處理工藝對環(huán)境所造成的負面影響;開發(fā)了減少臭氧層破壞的無氟制冷技術(shù);通過計算機模擬和仿真技術(shù)來測算其廚電產(chǎn)品的全生命周期過程對環(huán)境的影響,大幅度降低了開發(fā)綠色產(chǎn)品的時間和經(jīng)濟成本。另外,配置智能溫控器降低能耗并采用全寬冷凝器和高效率翅片蒸發(fā)器設(shè)計提高能效,同時延長制冷系統(tǒng)使用壽命等。海爾還一直開展產(chǎn)品的減量化設(shè)計和模塊化設(shè)計,提高了產(chǎn)品的拆解回收率,優(yōu)化了生產(chǎn)過程的工藝,降低生命周期成本。
海爾通過整合全球資源建立當(dāng)?shù)卦O(shè)計團隊,打造產(chǎn)品的綠色供應(yīng)鏈,開發(fā)利用全球各地當(dāng)?shù)鼗木W(wǎng)絡(luò),使售后維護方便快捷,節(jié)約社會資源。還通過售后服務(wù)和社會上回收廢舊家電等各種渠道回收廢舊家電和電子設(shè)備,集中交給同在青島的相關(guān)具專業(yè)資質(zhì)的合作伙伴進行處理[18],降低對環(huán)境影響的同時提升了企業(yè)綠色環(huán)保形象。
循環(huán)經(jīng)濟轉(zhuǎn)型實踐包括材料、產(chǎn)品、商業(yè)模式和工業(yè)系統(tǒng)的綠色創(chuàng)新,越來越多的研究者認為制度和文化因素已成為其發(fā)展的首要阻礙[19]。海爾在企業(yè)發(fā)展初期就將節(jié)能環(huán)保的理念融入到產(chǎn)品開發(fā)階段,參與了綠色產(chǎn)品評價體系的國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國際標(biāo)準(zhǔn)等的起草。國家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部、生態(tài)環(huán)境部于2021 年聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于鼓勵家電生產(chǎn)企業(yè)開展回收目標(biāo)責(zé)任制行動的通知》。廢舊家電回收拆解前景廣闊,但目前實現(xiàn)利潤很難,對家電企業(yè)來說,更多的是低碳時代背景下的社會責(zé)任。海爾通過多項回收處理技術(shù)的開發(fā),建立了中國首個國家級廢舊家電回收利用處理示范基地和綠色環(huán)保教育基地,由為單個企業(yè)服務(wù)延伸為向更多企業(yè)和用戶等服務(wù),拓展了綠色產(chǎn)業(yè)鏈,節(jié)約社會資源,同時提高社會大眾環(huán)境保護意識和對廚電綠色設(shè)計的認知。
文章在分析面向可持續(xù)生產(chǎn)的廚房電器綠色設(shè)計內(nèi)涵基礎(chǔ)上,梳理了當(dāng)前以廚房電器為對象、面向可持續(xù)生產(chǎn)的綠色設(shè)計策略研究現(xiàn)狀;基于廚電綠色產(chǎn)品的環(huán)境、經(jīng)濟、資源、能源4 個屬性指標(biāo),根據(jù)對社會生態(tài)效益的影響度,從可持續(xù)生產(chǎn)的企業(yè)、區(qū)域和社會3 個生產(chǎn)層面分別構(gòu)建了廚電產(chǎn)品綠色設(shè)計策略模型。廚電行業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型是一個必然趨勢,而人們烹飪用餐等生活習(xí)慣決定著廚電的綠色設(shè)計最終是否奏效,關(guān)于面向可持續(xù)消費的綠色設(shè)計策略,期待在后續(xù)研究中進一步完善。