Экологический дизайн или экодизайн — это подход к проектированию продуктов и услуг, который уделяет особое внимание воздействию продукта на окружающую среду на протяжении всего его жизненного цикла . Сим Ван дер Райн и Стюарт Коуэн определяют его как «любую форму дизайна, которая минимизирует разрушительное воздействие на окружающую среду путем интеграции с жизненными процессами». [1] Экологический дизайн также можно определить как процесс интеграции экологических соображений в проектирование и разработку с целью снижения воздействия продуктов на окружающую среду на протяжении их жизненного цикла. [2]
Идея помогает объединить разрозненные усилия по решению экологических проблем в архитектуре , сельском хозяйстве , машиностроении и экологической реставрации , среди прочего. Термин был впервые использован Джоном Баттоном в 1998 году. [ требуется ссылка ] Экологический дизайн изначально концептуализировался как «добавление» экологического фактора в процесс проектирования, но позже обратился к деталям практики экологического дизайна, таким как система продукта или отдельный продукт или отрасль в целом. [3] С включением методов моделирования жизненного цикла экологический дизайн был связан с новым междисциплинарным предметом промышленной экологии .
Поскольку весь жизненный цикл продукта следует рассматривать в комплексной перспективе, представители передового дизайна продукта, производства, маркетинга, закупок и управления проектами должны работать вместе над экодизайном дополнительно разработанного или нового продукта. Вместе они имеют наилучшие шансы предсказать целостные эффекты изменений продукта и их воздействие на окружающую среду. Рассмотрение экологического дизайна во время разработки продукта является упреждающим подходом к устранению загрязнения окружающей среды из-за отходов продукта. [4]
Продукт экодизайна может иметь жизненный цикл «от колыбели до колыбели» , гарантирующий отсутствие отходов на протяжении всего процесса. Подражая жизненным циклам в природе, экодизайн может служить концепцией для достижения по-настоящему круговой экономики .
Экологические аспекты, которые следует анализировать на каждом этапе жизненного цикла:
Отходы ( опасные отходы и другие отходы, определенные в экологическом законодательстве) являются лишь промежуточным этапом, а конечные выбросы в окружающую среду (например, метан и выщелачивание со свалок) инвентаризируются. Все расходные материалы, детали и детали, используемые на этапах жизненного цикла, учитываются, а также все косвенные экологические аспекты, связанные с их производством.
Экологические аспекты этапов жизненного цикла оцениваются в соответствии с их воздействием на окружающую среду на основе ряда параметров, таких как степень воздействия на окружающую среду, потенциал улучшения или потенциал изменения.
Согласно этому рейтингу рекомендуемые изменения выполняются и пересматриваются по истечении определенного времени.
По мере того, как влияние дизайна и процесса дизайна развивалось, дизайнеры стали больше осознавать свою ответственность. Дизайн продукта, не связанный с его социологическим, психологическим или экологическим окружением, больше невозможен или неприемлем в современном обществе. [5]
В связи с этими концепциями появляются онлайн- платформы, торгующие исключительно продукцией экодизайна, с дополнительной устойчивой целью устранения всех ненужных этапов распределения между дизайнером и конечным потребителем.
Другая область экологического дизайна — это проектирование с учетом городской экологии, аналогично биологии сохранения, но дизайнеры учитывают природный мир при проектировании ландшафтов, зданий или всего, что влияет на взаимодействие с дикой природой. [6] Таким примером в архитектуре являются зеленые крыши, офисы, где это пространства, где природа может взаимодействовать с искусственной средой, но также где люди получают выгоду от этих технологий дизайна. Другая область — ландшафтная архитектура, в которой создаются природные сады и природные ландшафты, они позволяют естественной дикой природе процветать в городских центрах.
Со времен промышленной революции области дизайна подвергались критике за использование неустойчивых методов. Архитектор-дизайнер Виктор Папанек (1923–1998) предположил, что промышленный дизайн убил, создав новые виды постоянного мусора и выбрав материалы и процессы, которые загрязняют воздух. [7] Папанек утверждает, что дизайнер-планировщик разделяет ответственность почти за все наши продукты и инструменты, а следовательно, и за почти все наши экологические ошибки. [8] Чтобы решить эти проблемы, Р. Бакминстер Фуллер (1895–1983) продемонстрировал, как дизайн может играть центральную роль в выявлении и решении основных мировых проблем. Фуллер был обеспокоен ограниченными энергетическими ресурсами Земли и природными ресурсами , а также тем, как интегрировать станки в эффективные системы промышленного производства. [9] Он продвигал принцип « эфемеризации », термин, который он сам придумал, чтобы делать «больше с меньшими затратами» и повышать технологическую эффективность. [10] Эта концепция является ключевой в экологическом дизайне, который работает в направлении устойчивости. В 1986 году теоретик дизайна Клайв Дилнот утверждал, что дизайн должен снова стать средством упорядочивания мира, а не просто средством формирования продуктов. [11]
Несмотря на рост экологической осведомлённости в 20 веке, неустойчивые методы проектирования продолжались. Конференция 1992 года «Повестка дня 21: Стратегия саммита Земли по спасению нашей планеты» выдвинула предположение, что мир находится на пути производства и потребления энергии , который не может быть поддержан. Доклад привлек внимание к отдельным лицам и группам по всему миру, у которых есть набор принципов для разработки стратегий изменений во многих аспектах общества, включая дизайн. В более широком смысле конференция подчеркнула, что дизайнеры должны решать человеческие проблемы. Эти проблемы включали шесть пунктов: качество жизни, эффективное использование природных ресурсов, защита всеобщего достояния, управление населёнными пунктами, использование химикатов и управление промышленными отходами человека, а также содействие устойчивому экономическому росту в глобальном масштабе. [12]
Хотя западное общество только недавно поддержало принципы экологического дизайна, коренные народы уже давно сосуществуют с окружающей средой. Ученые обсуждают важность признания и обучения у коренных народов и культур для движения к более устойчивому обществу. Знания коренных народов ценны в экологическом дизайне [13] , а также в других экологических областях, таких как экология восстановления. [14]
Эти концепции дизайна связаны с концепцией устойчивого развития. Три столпа, рассматриваемые в устойчивом развитии, это: экологическая целостность, социальная справедливость и экономическая безопасность. [15] Гулд и Льюис утверждают в своей книге «Зеленая джентрификация» , что городская реконструкция и проекты пренебрегли столпом социальной справедливости, что привело к развитию, которое фокусируется на прибыли и усугубляет социальное неравенство. Одним из результатов этого является зеленая или экологическая джентрификация . Этот процесс часто является результатом благих намерений очистить территорию и обеспечить зеленые удобства, но без установления защиты для существующих жителей, чтобы гарантировать, что они не будут вытеснены возросшей стоимостью недвижимости и притоком новых более богатых жителей.
Бездомные люди являются одной из особенно уязвимых групп населения, затронутых экологической джентрификацией. Правительственные программы экологического планирования, связанные с зелеными насаждениями, могут привести к перемещению и исключению бездомных людей под видом проэкологической этики . [16] Одним из примеров такого типа дизайна является враждебная архитектура в городских парках. Парковые скамейки, спроектированные с металлическими арочными прутьями, чтобы не дать человеку лечь на скамейку, ограничивают тех, кто получает выгоду от зеленого пространства и экологического дизайна.
Анализ жизненного цикла (LCA) — это инструмент, используемый для понимания того, как продукт влияет на окружающую среду на каждом этапе его жизненного цикла, от сырья до конца жизненного цикла продукта. Стоимость жизненного цикла (LCC) — это экономический показатель, который «определяет минимальную стоимость для каждого этапа жизненного цикла, которая будет представлена в аспектах материала, процедур, использования, окончания срока службы и транспортировки». [17] LCA и LCC могут использоваться для выявления конкретных аспектов продукта, которые особенно вредны для окружающей среды, и снижения этих воздействий. Например, LCA может выявить, что этап изготовления жизненного цикла продукта особенно вреден для окружающей среды, и переключение на другой материал может снизить выбросы. Однако переключение на другой материал может усилить воздействие на окружающую среду на более поздних этапах жизненного цикла продукта; LCA учитывает весь жизненный цикл продукта и может предупредить проектировщиков о многочисленных воздействиях продукта, поэтому LCA важен.
Некоторые из факторов, которые учитывает LCA, включают затраты и выбросы:
Окончание срока службы или утилизация является важным аспектом LCA, поскольку управление отходами является глобальной проблемой, поскольку мусор можно найти повсюду в мире, от океана до организмов. Была разработана структура для оценки устойчивости мест утилизации отходов под названием EcoSWaD, Ecological Sustainability of Waste Disposal Sites. [18] Модель фокусируется на пяти основных проблемах: (1) пригодность местоположения, (2) эксплуатационная устойчивость, (3) экологическая устойчивость , (4) социально-экономическая устойчивость и (5) устойчивость вместимости площадки. Эта структура была разработана в 2021 году, поэтому большинство существующих мест утилизации отходов не учитывают эти факторы. Такие объекты по утилизации отходов, как свалки и мусоросжигательные заводы , непропорционально размещены в районах с низким уровнем образования и доходов, что обременяет эти уязвимые группы населения загрязнением и воздействием опасных материалов . [19] Например, законодательство в Соединенных Штатах, такое как отчет Серрелла, поощряет подобные типы классовых и расистских процессов при размещении мусоросжигательных заводов. [20] На международном уровне наблюдается глобальная «гонка на дно», в ходе которой загрязняющие отрасли промышленности перемещаются в регионы с меньшим количеством ограничений и правил по выбросам, как правило, в развивающиеся страны, непропорционально подвергая уязвимые и бедные слои населения экологическим угрозам. [21] Эти факторы делают LCA и устойчивые полигоны для отходов важными в мировом масштабе.
Связанный с экологическим урбанизмом , городской экологический дизайн объединяет эстетические, социальные и экологические проблемы в структуру городского дизайна, которая стремится повысить экологическую функциональность, устойчиво генерировать и потреблять ресурсы, а также создавать устойчивую застроенную среду и инфраструктуру для ее поддержания. Городской экологический дизайн по своей сути является междисциплинарным: он объединяет несколько академических и профессиональных областей, включая экологические исследования, социологию, исследования в области правосудия, городскую экологию, ландшафтную экологию, городское планирование, архитектуру и ландшафтную архитектуру. Городской экологический дизайн направлен на решение проблем, связанных с несколькими крупномасштабными тенденциями, включая рост городских территорий, изменение климата и потерю биоразнообразия . Городской экологический дизайн был описан как «модель процесса», противопоставленная нормативному подходу, который излагает принципы дизайна. [22] Городской экологический дизайн сочетает в себе множество структур и подходов для создания решений этих проблем путем повышения устойчивости города , устойчивого использования и управления ресурсами , а также интеграции экологических процессов в городской ландшафт.
EcoMaterials , такие как использование местного сырья, менее затратны и сокращают экологические издержки на перевозку, потребление топлива и выбросы CO₂, возникающие при транспортировке. Можно использовать сертифицированные зеленые строительные материалы, такие как древесина из устойчиво управляемых лесных плантаций, с аккредитациями от таких компаний, как Лесной попечительский совет (FSC) или Панъевропейский совет по лесной сертификации (PEFCC).
Несколько других типов компонентов и материалов могут использоваться в устойчивых объектах и зданиях. Перерабатываемые и переработанные материалы обычно используются в строительстве, но важно, чтобы они не создавали никаких отходов во время производства или после окончания их жизненного цикла. Вторично использованные материалы, такие как древесина на строительной площадке или свалке, могут получить вторую жизнь, повторно используя их в качестве опорных балок в новом здании или в качестве мебели. Камни из раскопок можно использовать в подпорной стенке. Повторное использование этих предметов означает, что при изготовлении новых продуктов потребляется меньше энергии и достигается новое естественное эстетическое качество.
Дома, не подключенные к электросети, используют только чистую электроэнергию. Они полностью отделены и отключены от обычной электросети и получают электроснабжение, используя активные или пассивные энергетические системы. Дома, не подключенные к электросети, также не обслуживаются другими коммунальными услугами, находящимися в общественном или частном управлении, такими как вода и газ в дополнение к электричеству.
Более широкое применение экологического дизайна сопровождалось ростом экологического искусства . Переработка отходов использовалась в искусстве с начала 20-го века, когда художники-кубисты Пабло Пикассо (1881–1973) и Жорж Брак (1882–1963) создавали коллажи из газетной бумаги, упаковки и других найденных материалов. Современные художники также приняли концепцию устойчивости, как в материалах, так и в художественном содержании. [23] Одним из современных художников, который принимает повторное использование материалов, является Боб Джонсон, создатель River Cubes . Джонсон пропагандирует «искусное управление мусором», создавая скульптуры из мусора и обрезков, найденных в реках. Мусор собирается, затем спрессовывается в куб, который представляет место и людей, от которых он произошел. [24]
Некоторые компании по производству одежды используют несколько методов экологического дизайна, чтобы изменить будущее текстильной промышленности на более экологичное. Некоторые подходы включают переработку использованной одежды для минимизации использования сырьевых ресурсов, использование биоразлагаемых текстильных материалов для снижения долгосрочного воздействия на окружающую среду и использование растительных красителей вместо ядовитых химикатов для улучшения внешнего вида и воздействия ткани. [25]
Тот же принцип можно использовать и внутри дома, где найденные предметы теперь выставляются с гордостью, а сбор определенных предметов и материалов для обустройства дома теперь вызывает восхищение, а не презрение. Возьмем, к примеру, катушку с электрическим проводом, повторно используемую в качестве центрального стола.
В западных странах существует огромный спрос на декорирование домов в «зеленом» стиле. [26] Много усилий вкладывается в дизайн переработанных продуктов и создание естественного вида. Этот идеал также является частью развивающихся стран, хотя их использование переработанных и натуральных продуктов часто основано на необходимости и желании получить максимальную пользу от материалов. Фокус на саморегулировании и изменениях личного образа жизни (включая декорирование, а также одежду и другие потребительские предпочтения) переместил вопросы социальной ответственности от правительства и корпораций к отдельному человеку. [26]
Биофильный дизайн — это концепция, используемая в строительной отрасли для улучшения связи жильцов с природной средой посредством использования прямого и косвенного воздействия природы, а также условий пространства и места.
В основе этих систем лежит принцип использования энергии, вырабатываемой из возобновляемых и неисчерпаемых источников энергии, например, солнечной, ветровой, тепловой, биомассовой, геотермальной и гидроэнергии.
Солнечная энергия — широко известный и используемый возобновляемый источник энергии. Развитие технологий позволило использовать солнечную энергию в самых разных областях. Два типа солнечных панелей преобразуют тепло в электричество. Тепловые солнечные панели сокращают или исключают потребление газа и дизельного топлива, а также сокращают выбросы CO₂. Фотоэлектрические панели преобразуют солнечное излучение в электрический ток, который может питать любое устройство. Это более сложная технология, и ее производство, как правило, дороже, чем производство тепловых панелей.
Биомасса — это источник энергии, созданный из органических материалов, образующихся в результате принудительного или спонтанного биологического процесса.
Геотермальная энергия получается путем использования тепла из земли. Этот тип энергии может использоваться для обогрева и охлаждения домов. Он устраняет зависимость от внешней энергии и производит минимум отходов. Он также скрыт от глаз, поскольку находится под землей, что делает его более эстетичным и простым для включения в дизайн.
Ветровые турбины являются полезным применением для областей без непосредственных традиционных источников энергии, например, сельские районы со школами и больницами, которым требуется больше энергии. Ветровые турбины могут обеспечить до 30% энергии, потребляемой домохозяйством, но они подчиняются правилам и техническим спецификациям, таким как максимальное расстояние, на котором объект находится от места потребления, и мощность, требуемая и разрешенная для каждого объекта.
Системы рециркуляции воды , такие как резервуары для дождевой воды, которые собирают воду для различных целей. Повторное использование серой воды , образующейся в домохозяйствах, является полезным способом экономии питьевой воды.
Гидроэнергетика , также известная как энергия воды, представляет собой использование падающей или быстро текущей воды для производства электроэнергии или питания машин. Гидроэнергетика является привлекательной альтернативой ископаемому топливу, поскольку она напрямую не производит углекислый газ или другие загрязнители атмосферы и обеспечивает относительно постоянный источник энергии.
Здания, в которых интегрированы пассивные энергетические системы ( биоклиматические здания ), отапливаются немеханическими методами, что позволяет оптимизировать использование природных ресурсов.
Пассивное дневное освещение подразумевает размещение и расположение здания, чтобы обеспечить и использовать солнечный свет в течение всего года. Используя солнечные лучи, тепловая масса сохраняется в строительных материалах, таких как бетон, и может генерировать достаточно тепла для комнаты.
Зеленые крыши — это крыши, которые частично или полностью покрыты растениями или другой растительностью. Зеленые крыши — это пассивные системы, поскольку они создают изоляцию, которая помогает регулировать температуру здания. Они также удерживают воду, обеспечивая систему рециркуляции воды, и могут обеспечивать звукоизоляцию.
Исследования экодизайна в первую очередь сосредоточены на препятствиях к внедрению, инструментах и методах экодизайна, а также на пересечении экодизайна с другими исследовательскими дисциплинами. [27]
Несколько обзорных статей дают обзор эволюции и современного состояния исследований экодизайна: [28] [29] [30] [31] [32]
