儿童车概念设计

刘继平和李毅

首先简述了童车的现状、存在的问题、绿色设计的重要性，以及绿色设计对童车发展的重要性。然后，简要介绍了绿色设计的概念、内涵、基本内容、原则和方法。具体介绍了童车的绿色设计方法，如绿色选材、可拆卸性和绿色包装原则。最后，通过典型实例说明绿色设计在童车设计中的应用。

关键词:绿色；婴儿车；可拆卸；概念

童车，简而言之，就是专门给孩子骑的车。是儿童玩具的一大类。包括儿童推车、儿童自行车、儿童三轮车、婴儿学步车、电动玩具车等多个品类。童车产品可谓是婴儿用品中最典型、最普及的产品，占婴儿用品总消费的20%以上。由于玩具种类的不断丰富和儿童早期教育的普及，儿童对玩具产品的新奇感和使用寿命越来越短，从而加快了玩具产品的更新换代周期，使其成为一种快速消费品。然而，玩具产品的加速升级意味着更大的能源消耗。

20世纪70年代以来，工业污染导致的全球环境恶化使人们意识到加强环境保护、拯救地球、改善人类生存环境、实现人类可持续发展的必要性和紧迫性，从而诞生了“绿色设计”的内涵。

绿色设计是以环境资源为核心理念的设计过程，即在产品的整个生命周期中，优先考虑产品的环境属性并将其作为产品的设计目标，在满足环境目标的同时保证产品的物理目标。它包括了产品从概念形成到生产、制造、回收的所有阶段，即“从摇篮到再生产”的过程。它是一种可持续的生产设计，是实现清洁生产、生产绿色产品的设计手段。

1绿色设计概述

1.1绿色设计的概念

绿色设计，又称生态设计或产品生命周期设计，是在传统产品设计基础上的创新。采用绿色设计制造的产品不仅满足用户的需求和企业的利润，而且力求在其整个生命周期内将对环境和资源的负面影响降到最低。绿色设计追求产品的环境性、功能性和经济性的统一，即绿色设计的产品必须同时具有高的性价比和性能环境负荷比，以保护环境。

1.2绿色设计的内涵

绿色设计的内涵包括两个方面:设计过程中的环境亲和力和真正的全过程设计。

(1)环境亲和性:产品从生产到使用再到废弃和回收的所有环节对环境无害或危害很小。为了达到这样的亲和力，绿色设计必须从一开始就想到终点，从产品的构思阶段到它的“生命终点”。并遵循一定的系统化设计程序，如环境法规的评价、环境污染的识别、环境问题的提出、污染的减少、满足用户要求的替代方案、替代方案的技术和商业评价等。

(2)真正的全流程设计:传统产品设计以满足用户需求为目的，为企业盈利。企业依靠这种设计，不断追求产品功能性和经济性的高度协调，力求以最低的成本获得更大的利润。传统的产品设计企业只关心自己的经济利益，往往忽略了产品整个生命周期中的资源免费使用和对环境的各种负面影响。传统的产品生命周期只包括从制造到使用的所有阶段，即从摇篮到坟墓的过程。而且这个过程是一个开环过程，对环境的消耗很大。绿色设计将产品的生命周期延伸到产品使用后的回收处理阶段，即从摇篮到再生的过程。

1.3绿色设计的原则和方法[1]

绿色设计的原则

绿色设计的基本原则包括:

(1)资源最佳利用原则:在选择资源时，要从可持续发展的角度考虑资源的可再生能力和跨时间配置，使选择的资源在产品设计阶段就能在产品生命周期内得到最大限度的利用。

(2)能耗最小原则:在选择能源类型时，应尽可能选择太阳能、风能等清洁能源，产品设计应力求能耗和浪费最小。

(3)“零污染”原则:绿色设计应摒弃传统的先污染后治理的方法，而采用预防为主、治理为辅的环保策略。

(4)“零损害”原则:绿色设计应使产品在生产和使用过程中具有良好的保护功能。在概念和设计阶段，不仅要考虑产品的制造和使用环境，还要考虑产品本身的质量、可靠性和安全性，产品必须符合人机工程学和美学等相关原则，避免危害人的身心健康。

(5)先进技术原则:绿色设计的目的是设计绿色产品，要求采用最先进的技术，要求设计者具有创造性，能够创造出具有市场竞争力的产品。

(6)最佳生态效益原则:绿色设计不仅要考虑产品的经济效益，还要从可持续发展的角度考虑，认识到产品在其生命周期中的环境行为对生态环境和社会的影响，使产品的生产者实现环境效益和经济效益的双赢，即最佳的生态效益和经济效益。

1.3.2绿色设计方法

强调产品生命周期的方法:绿色产品设计一般采用并行闭环设计流程，即从产品概念的形成到产品信息反馈的完全控制的设计。这意味着，在产品形成的各个阶段——原材料和工艺的无污染无毒选择——制造——容器运输——包装和销售——使用和贮存——废弃物回收——直至再利用和处置，人们都要充分思考如何体现物质价值和创造价值，并从人与环境和谐关系的考虑出发，评估、分析和控制各个阶段造成的环境负荷，从而使产品生产和使用过程中的物质消耗。

1.4绿色设计的基本内容

绿色设计的主要内容包括:

(1)绿色设计的材料选择:材料选择要从产品概念阶段考虑。它是绿色设计不可或缺的一部分，是产品开发过程中非常重要的设计决策。合理的选材可以将产品对环境的影响降到最低。

(2)面向拆卸的设计:产品拆卸设计是绿色产品结构设计的一个评价标准。它要求产品报废后，其零部件能被高效无损地拆卸下来，以便重新利用其零部件或回收材料，从而实现节约成本和保护环境的意图。

(3)面向制造和装配的设计(Design for manufacturing and assembly):一种使产品制造和装配更加简化的设计方法。它用系统的方法分析设计方案的装配和制造，目的是使产品更简单，装配过程更短，制造成本更低。

(4)产品成本分析:在产品设计的初始阶段，应充分考虑产品回收再利用的特点。因此，在分析产品成本时，应评估污染物替代成本、产品拆卸和再利用成本以及特殊产品相应的环境成本。

(5)生命周期评价:绿色设计的重要内容之一是产品生命周期评价。它是量化一个产品在其生命周期的不同阶段对环境的影响，并提供相应的改进指南。生命周期评价是支持绿色产品设计的核心工具。

2童车的绿色设计方法

在童车的设计过程中，绿色设计方法可以在产品的整个生命周期中尽可能减少垃圾的产生，实现最佳的资源配置和最佳的生态效益，主要包括童车材料的绿色选择、可拆卸设计和绿色包装设计。

2.1童车材料的绿色选择

2.1.1童车的材料选择原则

婴儿车是孩子们使用的。因为儿童的身体机能和认知能力与成人不同，所以在设计婴儿车时，要特别考虑材料的安全性。在我国和欧美发达国家，都有专门的儿童用品法律法规，对儿童用品的材料使用都有不同程度的限制，如重金属含量、有毒化学成分等。

在童车绿色设计的材料选择中，主要考虑以下四个因素:

(1)选用的材料要适合产品的使用性能原则:童车设计中选用的材料首先要满足产品的功能和要求的使用寿命，即材料的物理特性和化学特性，如强度、韧性、耐腐蚀性等；其次，应能承受外界环境的影响，如冲击和振动、不同的温度和湿度、不同程度的腐蚀性等。

(2)选材的工艺性原则:材料的工艺性是指材料加工的难易程度，通常包括金属材料的铸造性、焊接性、热处理和机械加工性，以及塑性材料的流动性、塑性和变形性。

(3)选材的经济原则:童车产品最终会通过销售渠道到达用户手中，所以产品本身的竞争力取决于产品是否具有合理的价格和成本。童车产品的成本结构中，材料占了很大一部分。材料选择必须遵循经济原则，以确保产品制造、加工和回收的总成本最低。在保证产品性能和工艺性的基础上，应采用廉价材料降低产品成本，使其更具竞争力，从而获得最大的经济效益。

(4)材料选择的环境原则:环境是指材料及其生产、使用和回收过程对环境、资源和能源的影响和作用。材料选择的环保原则是通过合理的材料选择，将童车零部件和材料在整个产品生命周期内对环境、资源和能源的不利影响降到最低，避免不合理的材料使用造成资源和能源的浪费以及对环境的严重污染。更何况由于童车的使用者都是不成熟的儿童，他们的抵抗力、其他生理机能、认知能力都不如成年人。在选材时一定要考虑到材料的无毒，尤其是一些童车上的可接触物体。

2.1.2童车配件常用材料和一些高风险材料的种类

(1)童车配件的常用材料:童车配件使用的原材料主要有塑料和金属，常用的塑料材料主要有聚丙烯(PP)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚乙烯(PE)、尼龙(PA)、聚甲醛(POM)、聚氯乙烯(PVC)、四苯乙烯(TPE)和乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)另外，很多童车产品中还使用了橡胶和硅胶。

(2)童车配件的加工工艺:对于塑料材料，常用的加工工艺主要有注塑、吹塑、吸塑、挤出等。对于童车金属附件，加工工艺一般包括焊接、铸造、锻造、冲压、成型以及车、铣、刨、磨等机械加工。

(3)童车配件的表面处理:在塑料件的表面处理中，一般有喷油、丝印、移印、涂层等。对于金属零件，通常采用电镀、喷涂和表面氧化。

(4)童车配件中的高风险材料:由于很多材料在加工过程中会受到环境等因素的影响，一些有害物质，如重金属、有毒化学元素等混入材料中，对人体健康，尤其是儿童健康造成威胁。因此，很多出口到欧美发达国家的产品，在高风险物料的管理上显得尤为重要。而在我国，虽然国家法律明确规定玩具产品中不能使用有毒有害物质，但具体执行还有待完善。

2.2绿色童车的拆卸设计

2.2.1童车产品的拆卸原则

产品的可拆卸性对以后的回收利用有很大的帮助，可以让更多的零部件或原材料得到再利用，减少对自然资源的消耗。随着不可再生自然资源的减少，回收将不再是我们生活中的一个选项，而是一种经济的方式，这就凸显了产品拆卸的重要性。以下是童车产品的拆卸原则:

(1)减少拆卸工作量，尽量将多个零件的功能集中到一个部件上。比如一些带音乐功能的童车，把音乐播放部分集中成一个部件，可以单独拆卸。以及我们常见的童车，在设计的时候都是把刹车结构和轮轴结合成一个部件，组装方便，拆卸容易，步骤少。

(2)预测产品结构，避免相互影响的材料组合。

(3)易拆卸:一般来说，童车内金属部件之间的铆接、焊接、过盈连接不易拆卸，而螺钉螺母上的紧固连接和塑料件容易拆卸。

(4)易分离:很多童车配件在注塑成型时通过封装将金属零件连接在一起。这类零件在回收过程中不容易将金属零件和塑料零件分离，也不容易通过粘接和过盈配合将零件分离，尽量避免使用。

(5)采用标准化零件，减少零件的多样性。标准化零件也广泛应用于婴儿车，如螺钉、螺母、销和轴承。

2.3童车的绿色包装设计[2]

2.3.1绿色包装设计的意义

“绿色包装”在国外又称为“无污染包装”或“环境友好型包装”，是20世纪80年代为有效解决包装与环境问题而出现的新概念，旨在为人类创造一个清洁、良性的生态环境。它有三个内涵:最少的物质，最少的浪费，节约资源和能源；自分解易于重复使用和回收；垃圾燃烧产生新能源，无二次污染。它的目标是保存最大限度的自然资源，形成最少量的废物，并尽量减少环境污染。绿色包装还需要实现有害物质的低排放，包括两个方面:一是包装容器材料在生产加工过程中排放的废水、废气、废物要低。二是包装容器材料排放的有害物质应符合安全卫生标准，以保证消费者的健康。

2.3.2绿色包装设计的实施方法

任何一种包装在完成使命后，都难逃成为废品的命运。因此，一些人认为，未包装的商品甚至在使用前就成为废物，未包装的商品可能无法保持商品的卫生。然而，工业产生的废物必须减少。但是，有一个现实问题:用于填埋垃圾的土地资源是有限的。因此，废弃物处理问题成为了一个具体的切入点，绿色包装的具体方法包括:

(1)“减量化”:减少垃圾会节约资源和能源。“部分减”是指从过去的包装中去掉一些多余的部分。

(2)“易丢弃”:丢弃用过的包装会有很多尴尬。提倡妥善处理，解除消费者的烦恼，是绿色包装设计的使命，但也有无法保存或回收的东西。掩埋方式会对掩埋的土地造成压力，造成土壤污染。因此，燃烧处理是一种有效的方法。“易燃”是指设计转向使用可燃材料，这类材料的选择或灵活运用成为设计的一个课题。

2.3.3婴儿车包装材料的类型

童车设计中常用的包装材料主要有:

(1)纸箱:童车产品的包装和其他大部分产品一样，使用的主要包装材料是纸箱。常用的有双塔纸箱、开口纸箱、上下纸箱。印在纸箱表面的图案就变成了彩盒。一般为了保护彩盒上的图案，可以用UV在印刷好的图案表面镀一层膜，可以防止彩盒上的图案被划伤。纸箱是可以完全回收的绿色包装材料。

(2)吸塑外壳:PVC、PET、PS、PP等。通常用作吸塑材料，通常用于童车部件或小型童车的包装。其特点是可以根据产品或零件的轮廓制作大小相近的凹坑。产品或零件放入相应的凹坑后，可以很好的固定，从而起到很好的保护作用。

(3)PE袋:PE袋材料也是PE材料，可以保护童车产品或零件的外表面。同时，一些小零件和配件也可以单独用PE袋包装，然后放入产品纸箱。

(4)气泡袋:气泡袋的材料一般是PE材料，也可以回收利用。这种包装材料表面有很多可充气的气泡，可以起到缓冲作用。用于保护一些对外观有严格要求的产品，防止产品外观被碰伤或划伤。很多童车的车把和喷漆的金属管件都会用气泡袋包装。

(5)保鲜膜:在很多童车产品中，普遍采用镜面光亮效果的透明件或表面抛光的不锈钢件。为了防止这些表面光亮的零件在产品运输过程中被损坏，通常使用保鲜膜覆盖这些零件的表面，消费者在使用童车产品时可以将保鲜膜去掉。

(6)木板:成品童车的包装中有时会用到木板，可以防止童车中的铁管或其他突起物损坏纸箱。

(7)发泡泡沫:俗称发泡胶，可用于支撑纸箱，保护产品中的易碎部件，也可用于填补纸箱空的缺失位置，防止纸箱在搬运、装载、运输过程中受损，影响产品质量。这种包装材料很难回收，所以不是绿色包装材料，在很多发达国家限制使用。

(8)胶纸:胶纸分为单面胶和双面胶，主要用于封箱。塑料薄膜，如PE、PVC、PET等。，会被用作粘合材料，而有些则是纸张。一般纸胶纸更环保，更容易自然降解。但塑料材料如果处理不当，很难回收，也不容易自然降解，所以不环保。通常，双面胶带用于将两个不同的物体粘合在一起。它不仅用于在包装结构中固定一些包装纸板或内衬纸卡，还广泛用于粘贴童车产品标识或图案。

(9)牛皮纸:牛皮纸和气泡袋一样，一般用来包裹婴儿车的管件或一些对外观要求高的零件，以防止刮伤铁管或其他零件。

(10)打包带:打包带是一种捆绑在纸箱外部的包装材料，可以起到固定的作用，便于搬运和包装。为了提高生产效率，可以使用自动打包机。

(11)扎带:扎带用于固定产品零散的零件，防止零件在运输过程中移动，以防止产品因零件移动而损坏或破损。

(12)热熔胶:热熔胶材料是一种树脂，加热后会熔化，具有粘性。主要用于包装时代替胶纸密封纸箱。由于其可降解的特性，比胶带更环保，属于环保包装材料。

参考

[1]朱仲彦。考虑生态平衡的绿色包装设计[J].上海包装，2001 (9)

[2]吕薇。关注绿色包装与绿色设计[J]。中小企业管理与技术，2008(4)10