Экологический дизайн или экодизайн — это подход к проектированию продуктов и услуг, при котором особое внимание уделяется воздействию продукта на окружающую среду на протяжении всего его жизненного цикла . Сим Ван дер Рин и Стюарт Коуэн определяют его как «любую форму дизайна, которая сводит к минимуму разрушительное воздействие на окружающую среду за счет 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 , инженерии и экологическом восстановлении , среди прочего. Этот термин был впервые использован Джоном Баттоном в 1998 году. Экологический дизайн первоначально концептуализировался как «добавление» экологического фактора в процесс проектирования, но позже обратился к деталям практики эко-дизайна, таким как система продуктов . или отдельный продукт или отрасль в целом. [3] С включением методов моделирования жизненного цикла экологический дизайн стал 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 вместе работать над экодизайном дальнейшего развития или нового продукта. Вместе они имеют наилучшие шансы предсказать целостные последствия изменений продукта и их воздействие на окружающую среду. Учет экологического проектирования при разработке продукта — это упреждающий подход к устранению загрязнения окружающей среды из-за отходов продукта. [4]
Продукт эко-дизайна может иметь жизненный цикл «от колыбели до колыбели», гарантируя отсутствие отходов на протяжении всего процесса. Имитируя жизненные циклы в природе, экодизайн может служить концепцией для достижения подлинно замкнутой экономики .
Экологические аспекты, которые следует анализировать на каждом этапе жизненного цикла:
Отходы ( опасные отходы и другие отходы, определенные в природоохранном законодательстве) являются лишь промежуточным этапом, а конечные выбросы в окружающую среду (например, метан и выщелачивание со свалок) инвентаризируются. Учитываются все расходные материалы, материалы и детали, используемые на этапах жизненного цикла, 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 для улучшения или потенциал изменения.
Согласно этому рейтингу рекомендуемые изменения вносятся и пересматриваются через определенное время.
По мере развития влияния дизайна и процесса проектирования дизайнеры стали лучше осознавать свои обязанности. Дизайн продукта, не связанный с его социологическим, психологическим или экологическим окружением, больше не возможен и не приемлем в современном обществе. [5]
Что касается этих концепций, появляются онлайн -платформы, занимающиеся только продуктами Ecodesign, с дополнительной устойчивой целью устранения всех ненужных шагов распространения между дизайнером и конечным потребителем.
Другая область экологического дизайна - это проектирование с учетом городской экологии, аналогично биологии сохранения, но дизайнеры учитывают мир природы при проектировании ландшафтов и зданий. или что-нибудь, что влияет на взаимодействие с дикой природой. [6] Таким примером в архитектуре являются зеленые крыши, офисы, где это пространства, в которых природа может взаимодействовать с искусственной средой, а также где люди получают выгоду от этих технологий проектирования. Другая область связана с ландшафтной архитектурой и созданием природных садов и природных ландшафтов, которые 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 убивает, создавая новые виды постоянного мусора и выбирая материалы и процессы, загрязняющие воздух. [7] Папанек утверждает, что дизайнер-планировщик разделяет ответственность почти за все наши продукты и инструменты и, следовательно, почти за 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. Фуллера интересовали ограниченные энергетические и природные ресурсы Земли , а также способы интеграции станков в эффективные системы промышленного производства. [9] Он продвигал принцип « эфемерализации », термин, который он придумал сам, чтобы делать «больше с меньшими затратами» и повышать технологическую эффективность. [10] Эта концепция является ключевой в экологическом дизайне, направленном на устойчивое развитие. В 1986 году теоретик дизайна Клайв Дилнот утверждал, что дизайн должен снова стать средством упорядочивания мира, а не просто формирования продуктов. [11]
Несмотря на рост экологического сознания в 20 веке, неустойчивые методы проектирования продолжались. На конференции 1992 года «Повестка дня на XXI век: Стратегия саммита Земли по спасению нашей планеты» было выдвинуто предположение, что мир находится на пути производства и потребления энергии , который невозможно поддерживать. иметь набор принципов для разработки стратегий изменения многих аспектов жизни общества, включая дизайн. В более широком смысле конференция подчеркнула, что дизайнеры должны решать человеческие проблемы, включая шесть вопросов: качество жизни, эффективное использование природных ресурсов, защита окружающей среды. всеобщее достояние, управление населенными пунктами, использование химикатов и управление промышленными отходами, а также содействие устойчивому экономическому росту в глобальном масштабе [12] .
Хотя западное общество лишь недавно приняло принципы экологического дизайна, коренные народы уже давно сосуществуют с окружающей средой. Ученые обсудили важность признания коренных народов и культур и изучения их опыта для продвижения 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. Тремя столпами устойчивого развития являются: экологическая целостность, социальная справедливость и экономическая безопасность. [15] Гулд и Льюис в своей книге «Зеленая джентрификация » утверждают , что городская реконструкция и проекты пренебрегают принципом социальной справедливости, что приводит к развитию, ориентированному на прибыль и усугубляющему социальное неравенство. Одним из результатов этого является «зеленая» или экологическая джентрификация . Этот процесс часто является результатом добрых намерений очистить территорию и обеспечить зеленые удобства, но без создания защиты для существующих жителей, чтобы гарантировать, что они не будут вытеснены ростом стоимости недвижимости и притоком новых, более богатых жителей.
Бездомные являются одной из наиболее уязвимых групп населения, пострадавших от джентрификации окружающей среды. Программы правительственного экологического планирования , связанные с зелеными насаждениями, могут привести к перемещению и изоляции лиц, не имеющих жилья, под прикрытием проэкологической этики . [16] Одним из примеров такого дизайна является враждебная архитектура городских парков. Парковые скамейки с металлическими арочными решетками, предотвращающими лежание на скамейке, ограничивают круг тех, кто получает выгоду от зеленых насаждений 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 исходного 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 этого воздействия. Например, LCA может выявить, что этап изготовления жизненного цикла продукта особенно вреден для окружающей среды, а переход на другой материал может снизить выбросы. Однако замена материала может увеличить воздействие на окружающую среду на более позднем этапе срока службы продукта; LCA учитывает весь жизненный цикл продукта и может предупредить дизайнеров о многих воздействиях продукта, поэтому LCA так важен.
Некоторые из факторов, которые учитывает LCA, — это затраты и выбросы:
Окончание срока службы, или утилизация, является важным аспектом LCA, поскольку управление отходами является глобальной проблемой, поскольку мусор можно найти повсюду по всему миру, от океана до живых организмов. Для оценки устойчивости мест захоронения отходов была разработана система под названием EcoSWaD – «Экологическая устойчивость мест захоронения отходов». [18] Модель фокусируется на пяти основных проблемах: (1) пригодность местоположения, (2) эксплуатационная устойчивость, (3) экологическая устойчивость , (4) социально-экономическая устойчивость и (5) устойчивость потенциала объекта. Эта система была разработана в 2021 году, поскольку большинство существующих свалок отходов не принимают во внимание эти факторы. Объекты по утилизации отходов, такие как свалки и мусоросжигательные заводы, непропорционально расположены в районах с низким уровнем образования и дохода, что обременяет эти уязвимые группы населения загрязнением и воздействием опасных материалов . [19] Например, законодательство в Соединенных Штатах, такое как Доклад Серрелла, поощряет такого рода классистские и расистские процессы по размещению мусоросжигательных заводов. [20] На международном уровне наблюдается глобальная «гонка ко дну», в которой загрязняющие отрасли перемещаются в районы с меньшими ограничениями и правилами в отношении выбросов, обычно в развивающихся странах, непропорционально подвергая уязвимое и бедное население экологическим угрозам. [21] Эти факторы делают LCA и устойчивые свалки отходов важными в глобальном масштабе.
Связанный с экологическим урбанизмом , городской экологический дизайн объединяет эстетические, социальные и экологические проблемы в структуру городского дизайна, которая направлена на улучшение экологического функционирования, устойчивое производство и потребление ресурсов, а также создание устойчивой искусственной среды и инфраструктуры для ее поддержания. Городской экологический дизайн по своей сути является междисциплинарным: он объединяет множество академических и профессиональных областей, включая экологические исследования, социологию, исследования правосудия, городскую экологию, ландшафтную экологию, городское планирование, архитектуру и ландшафтную архитектуру. Городское экологическое проектирование направлено на решение проблем, связанных с множеством крупномасштабных тенденций, включая рост городских территорий, изменение климата и утрату биоразнообразия . Городской экологический дизайн описывается как «модель процесса», противопоставляемая нормативному подходу, описывающему принципы дизайна. [22] Городской экологический дизайн сочетает в себе множество рамок и подходов для поиска решений этих проблем путем повышения устойчивости городов , устойчивого использования и управления ресурсами , а также интеграции экологических процессов в городской ландшафт.
Экоматериалы , такие как использование местного сырья, являются менее дорогостоящими и снижают экологические затраты на транспортировку, расход топлива и выбросы CO₂, образующиеся при транспортировке. Можно использовать сертифицированные экологически чистые строительные материалы, такие как древесина с устойчиво управляемых лесных плантаций, аккредитованную такими компаниями, как Лесной попечительский совет (FSC) или Общеевропейский совет по лесной сертификации (PEFCC).
Некоторые другие типы компонентов и материалов могут использоваться в экологически чистых объектах и зданиях. В строительстве обычно используются перерабатываемые и переработанные материалы, но важно, чтобы они не образовывали отходов во время производства или после окончания своего жизненного цикла. Восстановленным материалам, таким как древесина на строительной площадке или свалке, можно дать вторую жизнь, повторно используя их в качестве опорных балок в новом здании или в качестве мебели. Камни из раскопок можно использовать в подпорной стене. Повторное использование этих предметов означает, что при изготовлении новых продуктов расходуется меньше энергии и достигается новое естественное эстетическое качество.
В автономных домах используется только чистая электроэнергия. Они полностью отделены и отключены от обычной электросети и получают электроэнергию за счет использования активных или пассивных энергетических систем. Дома, не подключенные к сети, также не обслуживаются другими государственными или частными коммунальными службами, такими как вода и газ, помимо электричества.
Расширение применения экологического дизайна сопровождалось развитием экологического искусства . Переработка отходов используется в искусстве с начала 20 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 придерживаются принципа устойчивого развития, как в материалах, так и в художественном содержании. [23] Одним из современных художников, который поддерживает повторное использование материалов, является Боб Джонсон, создатель River Cubes . Джонсон пропагандирует «искусное управление мусором», создавая скульптуры из мусора и отходов, найденных в реках. Мусор собирается, а затем сжимается в куб, который представляет место и людей, откуда он прибыл. [24]
Некоторые компании по производству одежды используют несколько методов экологического дизайна, чтобы сделать будущее текстильной промышленности более экологически чистым. Некоторые подходы включают переработку использованной одежды для минимизации использования сырьевых ресурсов, использование биоразлагаемых текстильных материалов для уменьшения длительного 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 напоказ с гордостью, а сбор определенных предметов и материалов для отделки дома теперь вызывает восхищение, а не презрение. Возьмем, к примеру, катушку с электрическим проводом, которую повторно использовали в качестве центрального стола.
В западных странах существует огромный спрос на оформление домов в «зеленом» стиле. [26] Много усилий уделяется дизайну продуктов из переработанных материалов и созданию естественного вида. Этот идеал свойственен и развивающимся странам, хотя использование ими переработанных и натуральных продуктов часто обусловлено необходимостью и желанием максимально эффективно использовать материалы. Акцент на саморегуляции и изменении личного образа жизни (включая украшения, а также одежду и другой потребительский выбор) сместил вопросы социальной ответственности с правительства и корпораций на человека. [26]
Биофильный дизайн — это концепция, используемая в строительной отрасли для увеличения связи жильцов с окружающей средой за счет использования прямой природы, косвенной природы, а также условий пространства и места.
В этих системах используется принцип использования энергии, вырабатываемой, например, из возобновляемых и неисчерпаемых источников энергии; солнечная, ветровая, тепловая, биомассовая, геотермальная и гидроэнергетика.
Солнечная энергия является широко известным и используемым возобновляемым источником энергии. Развитие технологий позволило использовать солнечную энергию в самых разных целях. 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 любые приборы. Это более сложная технология и, как правило, дороже в производстве, чем термопанели.
Биомасса — это источник энергии, созданный из органических материалов, образующихся в результате принудительного или спонтанного биологического процесса.
Геотермальную энергию получают путем использования тепла земли. Этот вид энергии можно использовать для обогрева и охлаждения домов. Это устраняет зависимость от внешней энергии и генерирует минимум отходов. Он также скрыт от глаз, поскольку расположен под землей, что делает его более эстетичным и легким для включения в дизайн.
Ветровые турбины являются полезным применением в районах, где нет непосредственных традиционных источников энергии, например, в сельских районах со школами и больницами, которым требуется больше энергии. Ветровые турбины могут обеспечивать до 30% энергии, потребляемой домохозяйством, но на них распространяются правила и технические характеристики, такие как максимальное расстояние, на котором объект расположен от места потребления, а также мощность, необходимая и разрешенная для каждого объекта недвижимости. .
Системы рециркуляции воды , такие как резервуары для дождевой воды, которые собирают воду для различных целей. Повторное использование сточных вод , образующихся в домашних хозяйствах, является полезным способом не тратить попусту питьевую воду.
Гидроэнергетика , также известная как энергия воды, представляет собой использование падающей или быстро текущей воды для производства электроэнергии или привода в действие машин. Гидроэнергетика является привлекательной альтернативой ископаемому топливу, поскольку она не производит напрямую углекислый газ или другие загрязнители атмосферы и обеспечивает относительно стабильный источник энергии.
Здания, в которых интегрированы пассивные энергетические системы ( биоклиматические здания ), отапливаются немеханическими методами, тем самым оптимизируя природные ресурсы.
Пассивное дневное освещение предполагает такое расположение и расположение здания, которое позволяет 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 помещения.
Зеленые крыши – это крыши, частично или полностью покрытые растениями или другой растительностью. Зеленые крыши являются пассивной системой, поскольку они создают изоляцию, которая помогает регулировать температуру в здании. Они также удерживают воду, обеспечивая систему рециркуляции воды, и могут обеспечить звукоизоляцию.
Исследования экодизайна сосредоточены в первую очередь на препятствиях на пути реализации, инструментах и методах экодизайна, а также на пересечении экодизайна с другими исследовательскими дисциплинами. [27]
В нескольких обзорных статьях представлен обзор эволюции и текущего состояния исследований в области экодизайна: [28] [29] [30] [31] [32]
