面向可持續生產的廚房電器綠色設計策略研究

鄭曉矛 吳志軍＊

（湖南科技大學建筑與藝術設計學院，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備和與之相關的服務。2021 年國務院印發的《關于加快建立健全綠色低碳循環發展經濟體系的指導意見》明確提出：綠色生產生活方式到2025 年轉型成效顯著，到2035 年廣泛形成。而廚電的綠色設計涉及綠色生產生活重要領域，因當前國際上綠色貿易壁壘和國內地產復蘇不及預期、廚電行業市場競爭激烈、綠色設計策略單一，廚房電器產業亟待綠色轉型。另外，作為全球可持續發展的核心內容，相比較可持續消費的實踐能力，因國人消費水平和消費意識所限，可持續生產方面的實踐目前更易實現[1]。文章以面向可持續生產的角度，對廚電進行綠色設計策略研究，以期為廚電企業綠色設計發展實踐提供參考。

1 可持續生產與廚房電器綠色設計

1.1 可持續生產

現代人的無節制能源資源利用生產生活方式直接導致生態環境的持續惡化。聯合國1972 年發表的《人類環境宣言》確立了可持續生產與消費的初步思想，1982—1992 年可持續發展方針理論初步形成，且被社會各界接受[2]。目前面向可持續生產和消費系統轉型已經成為全球發展的重大事項?？沙掷m生產可以分為3 個層面的生態循環系統：①企業層面，以綠色制造的要求建立生態循環系統；②區域層面，按生態鏈原理和生產要素聚集效應建立工業園區循環系統，通過產業鏈將企業間的廢棄物進行循環利用；③社會層面，布局構筑全社會資源再生、廢舊物回收利用、無害化處理的大循環系統，以及循環型社會的法制和教育系統[3]。

1.2 廚電產品綠色設計

科學發展觀和循環經濟的國策使工業領域的綠色設計成為必由之路，它不是單一設計方法，而是一個交叉極強的綜合性系統化整體，從源頭上提升產品、產業和制度等生態創新的意識、水平以及標準[3]。廚電綠色設計是以廚電有關產品和服務為對象，將環境問題納入到產品和服務的設計規劃初期，從源頭提升產品、產業和模式等廚電生態創新的系統化整體。

Delf 工業大學的Brezet 教授提出綠色設計從“產品改善”到“產品再設計”“產品概念的革新”再到“系統革新”，其資源效率成倍提高，是一個通過綠色設計發展及社會普及來實現社會可持續發展的戰略[4]。面向可持續生產的廚電綠色設計策略，目前仍然以企業生產層面的“產品改善”到“產品再設計”為主，再逐漸往區域生產、社會生產層面協同發展。面向可持續生產的廚電綠色設計體系是一種基于層次的設計體系（圖1），主要分為3 層。

圖1 面向可持續生產的廚電綠色設計體系

第1 層是企業生產、區域生產和社會生產3 個層面和對應設計過程層，即廚電產品的生命周期過程、產業鏈和社會協同過程。其中企業生產層面主要是指廚電企業內部綠色制造，對應的是原材料采購、生產、裝配、運輸和銷售等產品生命周期過程；區域生產層面主要指廚電企業綠色產業鏈，對應的是通過科技賦能，使廚電企業與其他廚電產業鏈上成員之間進行資源調配過程和組建廚電企業集群的產業生態園過程；社會生產層面是指構筑全社會的廚電循環系統，對應的是社會其他部門協同建設社會性廚電資源的再生和環保處理系統、廚電相關法制和教育系統等。

第2 層是廚電設計過程考慮的綠色屬性層，根據中國GB/T 33761—2017《綠色產品評價通則》的環境、經濟、資源和能源3個屬性。其中環境屬性涉及水、氣、噪聲污染、有害材料比例和電磁場輻射量等生命周期內對環境的影響；經濟屬性主要是3 個生產區域對應的企業成本和環境費用；資源屬性包括材料等物質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、水效指標和熱效率等。

第3 層是設計內容層，包括廚電有形產品、產業鏈和社會系統。其中有形產品指具體的廚房電器產品有關資源能源環境性能的結構、材料、造型、功能等設計；產業鏈是指廚電企業對與原材料供應商、零配件銷售商、外協加工服務商、銷售代理商、運輸安裝服務商、回收處理商等外包機構之間的協同，進行綠色管理和資源調配；社會系統則是指有關社會循環經濟的廚電“產品與服務系統”。

面向可持續生產的廚電產品綠色設計策略主要是以綠色設計理念為導向，從企業、區域和社會3 個生產層面進行規劃和創新，對相應的設計過程、設計內容采用具有綠色屬性的設計策略，平衡廚電企業內外部環境、生態和經濟矛盾，來獲得產品競爭優勢、促進廚電企業的可持續經營，同時兼顧社會的可持續發展。

2 研究現狀

由于綠色設計涉及多學科交叉，呈現出廚電產品的多樣性及其生命周期的復雜性。國內外的研究尚處于探索發展階段，其策略研究主要集中在企業生產層面，區域和社會生產層面較之要少。

2.1 企業生產層面

主要是有關綠色材料、工藝技術和優化綠色評估軟件、完善綠色設計方法推動廚電產品綠色設計研究。比如小型家用電器采用綠色材料石墨烯，在其生產、使用及回收過程中做到高效且降低能耗，從而降低對環境的污染[5]；利用吸濕快放熱慢的天然沸石材料開發節能、節水的洗碗機產品[6]；還有一些學者對運用綠色包裝材料、工藝技術等對廚電包裝進行綠色設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傳統泡沫材料、通過增加包裝剛性結構、將內部部件整合到模制紙漿中、用輕量化外部包裝以節約相關資源成本的研究[7]；還有對意大利燃氣灶和電力驅動的烹飪爐進行生命周期分析比較的研究[8]等。

2.2 區域生產層面

集中在廚電行業綠色供應鏈理論及相關案例研究。如加強綠色供應鏈管理的研究，嵌入環境責任的廚電綠色產業鏈構建[9]；國內有以海爾智家為例、從企業生產創新到銷售渠道多元化實現與其他產品、其他行業跨平臺互聯互通、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的綠色實踐進行案例分析，建議家電行業加強有關內部環境管理、綠色供應鏈管理[11]等。

2.3 社會生產層面

目前廚電綠色設計在社會生產層面的研究主要是對生命周期管理的相關理論研究，如基于利益相關者理論和生命周期理論構建了電器電子企業履行生產者延伸責任（Extended producer responsibility，EPR）影響因素指標體系和綜合理論模型[12]。還有從市場利害相關者視角實現綠色產品創新的案例研究，如以老板電器為例，以利害相關者理論來進行廚電企業的商業模式與社會責任融合的產品綠色創新研究[13]。

3 面向可持續生產的廚電綠色設計策略構建

綠色設計是提高資源能源利用、產品無污染或者環境污染最小化和降低產品生命周期成本的設計，是可持續發展的有效途徑[14]。根據環境、經濟、資源、能源這4 個廚電綠色屬性，分別構建面向可持續生產的企業、區域和社會3 個生產層面綠色設計策略。

3.1 企業生產層面

如圖2 所示，主要是在整個廚電產品生命周期過程，以廚電產品評價標準的綠色屬性為核心，通過對材料、結構、能源性能等的設計優化來達到提高資源效率和保護環境的目的。其綠色設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）、生產制造（綠色工藝技術、提高能效、減少產品組件、減少制造過程有害物質排放、通用設計、模塊化）、包裝（綠色材料、綠色工藝技術、循環利用）、存儲（數字信息優化資源配置）、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、可拆卸、可回收、可重用、少毒材料、產品部件上標明材料組成）等除廚電使用環節之外的生命周期階段。如某豆漿機減少材料種類和零部件數量，對功能與結構進行模塊化設計，增加了可組合的產品數量，有助于縮短開發周期和減少售后維修幾率，降低產品生命周期成本同時提升產品綠色創新能力。

圖2 企業生產層面的廚電綠色設計策略

3.2 區域生產層面

如圖3 所示，主要是按照生態鏈集聚效應建立工業園區和利用數字信息和通訊技術賦能在廚電生產商與生產材料供應商、倉儲營銷、安裝保養維修商以及廢棄產品處理等外包機構之間進行綠色管理和資源調配。個別供應商或外包商的環境不友好行為將沿著供應鏈傳導，所以綠色采購是該層面的關鍵。廚電產品因市場變化大而更新換代快，若庫存過少，當市場需求量大時，企業供給不及時將間接損失企業利益；但過多存儲會造成廚電庫存嚴重，過時電器還增加了環境負擔，所以利用數字化和通訊技術，規劃好物流周轉路線或將倉儲運輸等外包給專業外協企業或平臺，可以降低企業生產運營成本，節約社會資源。如美的集團通過與回收拆解的專業企業合作的數字化綠色回收平臺，以美云銷、美的到家等平臺為依托。當用戶在終端提出舊機回收需求，由數字中臺對舊機進行評估后給予相應金額抵扣。用戶線上選購新產品后，工作人員預約上門為用戶送新拉舊，舊機將經過分揀送至專業的綠色拆解企業，穩固老用戶同時實現資源再利用。中國廚電行業尤其是小家電產業鏈跨度長、范圍廣，通過組建廚電工業園使廚電企業集群、產業鏈延伸，并利用數字信息技術賦能促進企業間協同，上一家的生產廢棄物成為下一家的生產原材料，提高區域生產資源能源利用率，形成真正的廚電生命周期閉環。

圖3 區域生產層面的廚電綠色設計策略

3.3 社會生產層面

如圖4 所示，主要是有關社會循環經濟的“產品與服務系統”的綠色設計策略，還包括構筑全社會的廢舊回收利用系統、資源再生系統、環保處理系統和循環型社會的法制和教育系統?？沙掷m設計從早期依托技術以有形產品為核心到逐漸過渡為更大范圍和規模的系統層面的設計和創新[15]。市場上出售的并非“產品”而是產品的“性能”“產品與服務系統”，包括產品再利用、虛擬化、信息化、知識化等[16]。廚電企業可以整合諸多資源，拓展系統回收、綠色環保教育等產業鏈，同時協同相關部門完善廚電綠色法律法規行業標準。當服務經濟采用循環方式，廚電進入市場的模式就可以從出售有形產品轉換成有形產品加服務的烹飪系統租賃、共享等，這樣一來，廚電企業不但能持續經營，且從生態效益角度滿足人類社會生活需求同時減少了進入到環境的廚房電器產品總量，具有很高的環境價值。另外，通過環保教育產業加深公眾對綠色廚電的了解，有利于培養人們綠色消費習慣，選購綠色廚電產品；廚電相關的綠色法律法規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進行綠色轉型。

圖4 社會生產層面的廚電綠色設計策略

4 廚電綠色設計策略應用案例

國外一些注重綠色廚電發展的優秀企業（如德國西門子、瑞典伊萊克斯、日本松下和韓國三星等）的廚電綠色設計，已從側重對產品環境效能等企業生產層面的關注轉到區域與社會層面的考慮。以國內冰箱綠色設計具國際領先水平的海爾集團為例，分析面向可持續生產的廚電綠色設計策略。

4.1 企業生產層面

目前廚電企業仍以市場為導向為主，進行綠色原材料、工藝開發創新等。例如，當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，因其優異的阻隔性和機械性能、性價比高而成為產品設計優先考慮的材料[17]。傳統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膜揮發有毒氣體，達不到歐盟標準。海爾引進歐洲專利結合自身工藝特點研制彩板PEM，在去除有毒PVC、優化外觀的同時，避免了噴漆等處理工藝對環境所造成的負面影響；開發了減少臭氧層破壞的無氟制冷技術；通過計算機模擬和仿真技術來測算其廚電產品的全生命周期過程對環境的影響，大幅度降低了開發綠色產品的時間和經濟成本。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器設計提高能效，同時延長制冷系統使用壽命等。海爾還一直開展產品的減量化設計和模塊化設計，提高了產品的拆解回收率，優化了生產過程的工藝，降低生命周期成本。

4.2 區域生產層面

海爾通過整合全球資源建立當地設計團隊，打造產品的綠色供應鏈，開發利用全球各地當地化的網絡，使售后維護方便快捷，節約社會資源。還通過售后服務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備，集中交給同在青島的相關具專業資質的合作伙伴進行處理[18]，降低對環境影響的同時提升了企業綠色環保形象。

4.3 社會生產層面

循環經濟轉型實踐包括材料、產品、商業模式和工業系統的綠色創新，越來越多的研究者認為制度和文化因素已成為其發展的首要阻礙[19]。海爾在企業發展初期就將節能環保的理念融入到產品開發階段，參與了綠色產品評價體系的國家標準、行業標準、國際標準等的起草。國家發展改革委、工業和信息化部、生態環境部于2021 年聯合發布了《關于鼓勵家電生產企業開展回收目標責任制行動的通知》。廢舊家電回收拆解前景廣闊，但目前實現利潤很難，對家電企業來說，更多的是低碳時代背景下的社會責任。海爾通過多項回收處理技術的開發，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保教育基地，由為單個企業服務延伸為向更多企業和用戶等服務，拓展了綠色產業鏈，節約社會資源，同時提高社會大眾環境保護意識和對廚電綠色設計的認知。

5 結語

文章在分析面向可持續生產的廚房電器綠色設計內涵基礎上，梳理了當前以廚房電器為對象、面向可持續生產的綠色設計策略研究現狀；基于廚電綠色產品的環境、經濟、資源、能源4 個屬性指標，根據對社會生態效益的影響度，從可持續生產的企業、區域和社會3 個生產層面分別構建了廚電產品綠色設計策略模型。廚電行業的綠色轉型是一個必然趨勢，而人們烹飪用餐等生活習慣決定著廚電的綠色設計最終是否奏效，關于面向可持續消費的綠色設計策略，期待在后續研究中進一步完善。