GB/T 31249-2014 电子电气产品环境意识设计 材料选择

　　ICS 29. 020 K 04

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 31249—2014

　　电子电气产品环境意识设计 材料选择

　　Environmentally consciousdesign forelectricaland electronicproducts—

　　Materialsselection

　　2014-12-05发布 2015-04-16实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 31249—2014

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　本标准由全国电工电子产品与系统的环境标准化技术委员会(SAC/TC297)提出并归 口 。

　　本标准起草单位 :常熟开关制造有限公司 、机械工业北京电工技术经济研究所 、深圳市安姆特检测技术有限公司 、厦门市华测检测技术有限公司 、工业和信息化部电信研究院 、中国家用电器研究院 、罗克韦尔自动化(中国)有限公司 、中国质量认证中心 、北京 ABB低压电器有限公司 、深圳市标准技术研究院 、通标标准技术服务(上海)有限公司 、联想(北京)有限公司 、广州威凯检测技术研究院 。

　　本标准主要起草人 :张亮 、王春华 、吕杰华 、徐江 、滕云 、郭丽平 、郭伟祥 、朱焰 、宋伟宏 、叶威 、刘丽萍 、陈展展 、宋燕 、杜娟 、陶弘芝 、周建兴 、陈金镯 、刘功桂 。

　　GB/T 31249—2014

　　引 言

　　材料是构成电子电气产品的基本要素 ,也是电子电气产品在全生命周期内的重要环境因素 。一方面 ,材料对实现产品预期功能及性能起到保证作用 ;另一方面,材料在产品生命周期各个阶段与环境发生相互作用 ,对环境造成相应影响 。

　　材料的生产 、使用和生命末期阶段处置会对环境(包括资源 、能源) 产生重大的影响 ,不合理的选择和使用材料会造成资源和能源的浪费及对环境的污染 ,而科学 、合理的材料选择则可以减轻或避免对环境的负面影响 。

　　根据 GB/T 23686,材料选择是环境意识设计过程的关键步骤 , 可以通过综合评价材料的性能 、成本和环境影响 ,支持对环境友好材料的选择 ,在产品性能 、成本控制和环境保护之间达到平衡 。

　　本标准规定的材料选择范围包括了在产品全生命周期内需要使用 、消耗 、回收利用和处置的所有材料 , 旨在帮助直接参与产品开发的人员 、负责在组织内制定政策以及参与决策过程的人员 ,在产品开发或者改进设计时 ,在满足产品的安全要求 、使用功能和成本控制的条件下 ,通过评估候选材料在产品各个相关生命周期阶段的环境影响 ,选择负面环境影响最小的材料 。

　　电子电气产品环境意识设计 材料选择

　　1 范围

　　本标准规定了电子电气产品材料选择的原则 、目的 、过程及信息记录要求 。

　　本标准适用于所有新开发的或者是改进设计的电子电气产品 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。凡是注 日期的引用文件 ,仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 。

　　GB/T 24001—2004 环境管理体系 要求及使用指南

　　GB/T 24040—2008 环境管理 生命周期评价 原则与框架

　　IEC/TR 62635 制 造 商 和 回 收 商 提 供 报 废 信 息 以 及 电 子 电 气 产 品 可 再 生 利 用 率 计 算 的 指 南(Guidelines for end-of-life information provided by manufacturers and recyclers and for recyclability rate calculation of electricaland electronic equipment)

　　3 术语和定义

　　GB/T 24001—2004和 GB/T 24040—2008界定的以及下列术语和定义适用于本文件 。 3. 1

　　环境意识设计 environmentally consciousdesign;ECD

　　在设计和开发过程中考虑环境因素的系统方法 , 旨在减少产品的负面环境影响 。

　　注 1: 与环境设计 、生态设计 、可持续设计 、绿色设计 、环境友好设计等术语同义 。

　　注 2: 改写 GB/T 23686—2009,定义 3. 6。

　　3.2

　　材料 material

　　可以用来制造有用的构件 、器件或产品等的物质 。

　　注 1: 产品全生命周期使用的材料 ,不仅包括制造产品的材料 ,也包括产品在使用 、维护阶段所需的 零 部 件 备 件 、消耗品等 。

　　注 2: 引 自全国科学技术名词审定委员会材料科学名词审定委员会《材料科学技术名词(定义版)》。 3.3

　　材料选择 materialselection

　　将环境因素引入选择材料的过程 , 降低与材料相关的产品负面环境影响 。

　　4 材料选择的原则和目的

　　4. 1 原则

　　使用生命周期思想考虑降低材料对产品生命周期各个阶段的负面环境影响 ,在考虑材料选择的基础因素的前提下 ,将考虑环境因素引入产品材料选择过程 。

　　4.2 目的

　　通过实施材料选择 ,实现以下目的 :

　　— 消除或减少产品中有毒有害物质:材料中可能含有有毒有害物质 ,在选择材料时应避免或限制使用此类材料 ,从而降低产品对环境及使用者的危害 ;

　　— 提高产品的可再生利用率 :提高产品生命末期阶段对产品零部件的可再生利用率 ,可相应减少材料在产品生命周期循环之间的消耗 ,特别是稀有/紧缺材料的消耗 ;

　　— 满足产品设计寿命 :产品寿命决定了材料特性发挥相应作用的周期长短 ,选择具有可更换 、可升级性能的产品/零部件材料 ,可以保证产品使用时间满足其设计寿命 ;

　　— 提高产品能效 :对于电子电气产品,材料的导电性能和绝缘性能等会影响产品能效 ,依据产品设计能效选择适当的材料 ,可以保证产品达到设计能效要求 ,从而减少产品使用阶段对能源的消耗 ;

　　— 其他 :在实施材料选择过程中 ,还会考虑并尽量降低材料自身全生命周期内对环境的负面影响(如原材料开采和提炼过程中破坏植被 、水土流失 、损害人体健康 、污染物排放等) 。

　　5 材料选择的过程

　　5. 1 总则

　　应在满足产品的安全要求 、使用功能和成本控制等基础因素的前提下 ,通过考虑材料的环境因素 ,降低产品的负面环境影响 。各因素之间的关系如图 1所示 。

　　图 1 材料选择的基础因素与环境因素之间的关系

　　5.2 满足材料选择的基础因素

　　5.2. 1 满足产品的安全要求及使用功能

　　应识别现有国内外法律法规及技术标准中对产品和/或零部件的安全要求 ,根据安全要求识别并选取材料 。

　　应识别现行技术标准及市场/客户要求中对产品和/或零部件的使用功能要求 ,根据产品和/或零部件需要实现的使用功能识别并选取材料 。

　　5.2.2 满足产品的成本控制要求

　　产品成本是材料选择的重要限制因素 ,用新材料替代昂贵材料 、减少材料使用及损耗 ,可在一定程度上降低产品制造的成本 。应针对材料对产品制造阶段成本和使用阶段成本的影响做出评估 ,并选取能够满足产品成本控制要求的材料 。

　　评估产品制造阶段成本应考虑如下方面 :

　　— 材料本身成本 ;

　　— 制造过程成本 ,包括制造过程中消耗各种资源的成本 ;

　　— 组织管理成本 ,包括劳动力成本 、组织环境管理成本等 ;

　　— 产品使用阶段成本 ,包括顾客使用产品消耗各种资源的成本(如电力 、燃气 、水等) 、产品维护成本等 。

　　同时 ,还应对材料本身的限制条件进行识别 ,这些条件包括但不限于 :

　　— 市场中材料的可获得性 ;

　　— 材料本身的可持续开采性 。

　　5.3 考虑材料的环境因素

　　5.3. 1 概述

　　材料主要在产品的制造阶段进入产品系统 , 在产品运输和销售阶段 、使用阶段影响产品的环境绩效 ,在产品生命末期通过循环利用离开产品系统(和/或转入其他产品系统) 。应根据各方对于产品负面环境影响的限制要求 ,针对可选材料对产品各个相关生命周期阶段的环境影响做出评估 ,进而选择能够最大程度降低产品负面环境影响的材料 。

　　5.3.2 法律法规对产品负面环境影响的限制要求

　　5.3.2. 1 有毒有害物质控制要求

　　应识别国内外法律法规和技术标准中禁止或限制使用的有毒有害物质要求,材料中有毒有害物质的使用不得违反相关污染控制法规或标准要求 。

　　应尽量避免使用其他已确定具有有毒有害属性 、但尚未列入法律法规及技术标准要求的物质 。

　　5.3.2.2 材料的可再使用和/或可再生利用性能要求

　　可运用 IEC/TR 62635 中的方法计算产品的可再使用率和/或可再生利用率 ,应选取可以提高产品的可再生利用率的材料 。

　　5.3.3 其他对产品负面环境影响的限制要求

　　5.3.3. 1 原材料获取阶段的环境影响要求

　　应尽量识别原材料开采期间对环境的影响 、材料生产期间工业污染物排放对环境的影响及其生产能效 。选取负面环境影响小 ,生产能效高的材料 。

　　注 : 材料的生产能效是指材料生产过程的能源利用效率 , 即材料产量与能源消耗量的比值 。

　　5.3.3.2 对产品生产制造阶段的环境影响要求

　　应识别材料在产品生产制造阶段产生污染物情况 ,特别是对操作工人身体健康的影响 ,选取对环境负面影响小的材料(包括生产辅料等) 。

　　5.3.3.3 对产品生命末期回收利用和处置的要求

　　应尽量识别产品生命末期阶段所适用的回收利用和处置流程 ,包括但不限于 :

　　— 产品的拆解方法和拆解流程 ;

　　— 对使用直接可再生利用材料(如铜 、铝 、ABS等)制造的产品零部件的附加处理过程 ;

　　— 对难以进一步拆解的零部件(如微型电机等)的附加处理过程 ;

　　— 对含有有毒有害物质的零部件(如印制电路板等)的附加处理过程 ;

　　— 对不同材料的分离过程 ,如机械分离 、化学分离或热分离等 。

　　应根据处理处置流程考虑产品零部件及其之间的联接方式 ,并根据联接方式选取适合的材料 ;

　　对于难以再使用和再生利用的产品/零部件 ,应尽量选取可降解的材料或不会产生有毒有害渗滤液的材料 。

　　6 材料选择信息记录

　　应在产品环境意识设计的记录中加入材料选择的因素和评价结果 ,定期对产品 、零部件和/或材料的安全要求 、使用功能 、成本控制及负面环境影响要求进行复审 ,并采取改进措施 。

　　参 考 文 献

　　[1] GB/T 23686—2009 电子电气产品的环境意识设计导则