宋端樹，陳　媛，黃悅欣

（江蘇師范大學(xué)，江蘇 徐州 221116）

衛(wèi)浴空間安全扶手的通用設(shè)計(jì)研究

宋端樹，陳媛，黃悅欣

（江蘇師范大學(xué)，江蘇 徐州 221116）

文章研究衛(wèi)浴空間扶手存在的問題，設(shè)計(jì)更為安全易用的通用性安全扶手。以通用設(shè)計(jì)理論為指導(dǎo)，總結(jié)通用性扶手的設(shè)計(jì)要求。以相關(guān)QFD量表分析為基礎(chǔ)，深入發(fā)掘用戶潛在需求，結(jié)合目前存在的問題，研究人機(jī)交互尺寸與操作方式并提出解決方案?；谕ㄓ迷O(shè)計(jì)的安全扶手能夠更加可靠的輔助老年人、殘疾人等弱勢群體獨(dú)立自主的使用衛(wèi)浴空間，并為老年人衛(wèi)浴其他輔助產(chǎn)品的通用性設(shè)計(jì)提供參考。

工業(yè)設(shè)計(jì)；人機(jī)工程學(xué)；通用設(shè)計(jì)；安全扶手

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引言

據(jù)中華人民共和國國家數(shù)據(jù)庫抽樣調(diào)查，2015年初我國65歲以上老年人口總數(shù)已達(dá)13755萬，約占總?cè)丝跀?shù)的10%。關(guān)愛老年人，為老年人提供安全舒適的生活環(huán)境已經(jīng)成為我們急需面對的課題。衛(wèi)浴空間是與老年人生活密切相關(guān)的重要活動(dòng)空間，除了使用率高，也是最容易發(fā)生意外事故的場所之一，在是否設(shè)置安全扶手的問題上，有67%的老年人認(rèn)為是必須的。目前，國內(nèi)外的安全扶手幾乎都是固定尺寸和固定造型，而使用者的人體尺寸和使用需求卻各有不同，這使得許多扶手不僅不能有效地幫助使用者，反而會(huì)造成用戶使用時(shí)的障礙。因此，如何設(shè)計(jì)扶手才能有效地幫助老年人、殘疾人等弱勢群體，安全舒適地使用衛(wèi)浴空間成為亟待解決的問題。文中將以通用設(shè)計(jì)理論為指導(dǎo)，以坐便器扶手為例進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

一、衛(wèi)浴空間安全扶手設(shè)計(jì)研究成果概述

目前，有關(guān)安全扶手的先進(jìn)技術(shù)及人性化的設(shè)計(jì)理念在歐洲、美國、日本等通用設(shè)計(jì)起步較早的國家已有一些研究成果。

歐美作為通用設(shè)計(jì)的發(fā)源地，在安全扶手的設(shè)計(jì)上注重技術(shù)層面的研發(fā)。Guitard Paulette，Sveistrup Heidi等人員在研究老年人衛(wèi)浴輔助產(chǎn)品的通用性設(shè)計(jì)時(shí)，將人工智能運(yùn)用到衛(wèi)浴空間的扶手設(shè)計(jì)上，設(shè)計(jì)了一款人工智能扶手。通過實(shí)驗(yàn)研究得出，置入人工智能的扶手其使用率增加了39%，在相關(guān)實(shí)驗(yàn)中還確定了在使用具有多通道感覺信息（聽覺、視覺和視聽結(jié)合）的安全扶手時(shí)，使用者更喜歡視覺提示。

日本早在上世紀(jì)末就已啟動(dòng)了各項(xiàng)措施應(yīng)對老齡化時(shí)代的到來，其中重要一環(huán)是將能夠適應(yīng)不同身體狀況和不同年齡層使用的通用設(shè)計(jì)理念，融入到公共設(shè)施、住宅和各種生活用品中。日本衛(wèi)浴空間內(nèi)的輔助設(shè)施也秉承了這一理念，TOTO作為世界衛(wèi)浴產(chǎn)品的著名品牌，在衛(wèi)生間的安全扶手上也做了獨(dú)特的設(shè)計(jì)（圖1），將扶手安裝在普通座便器上，方便老年人及輪椅使用者通過扶手的支撐順利地坐到座便器上。

我國目前的無障礙設(shè)計(jì)尚未形成一個(gè)相對完整的系統(tǒng)，通用設(shè)計(jì)概念引入更是較晚，對通用設(shè)計(jì)在環(huán)境、建筑、產(chǎn)品等方面的研究仍就存在著一些空白。這也解釋了為何國內(nèi)衛(wèi)浴空間內(nèi)的扶手總是U型與L型的刻板組合設(shè)計(jì)（圖2）。此類扶手在使用時(shí)具有很大的局限性，但是由于其結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，所以相對易于推廣。因此，為我國老年人設(shè)計(jì)扶手時(shí)既要利用國內(nèi)外先進(jìn)的研究成果也要綜合考慮成本問題，這樣才能在“未富先老”的國情下得到推廣使用，惠及更多老年用戶。

圖1　TOTO坐便器扶手

圖2　U型和L型扶手組合

圖3　老年人的測量尺寸（單位：mm）

二、安全扶手通用設(shè)計(jì)要求

“通用設(shè)計(jì)”（Universal Design）這一用語，是在20世紀(jì)80年代由美國建筑師、工業(yè)設(shè)計(jì)師羅納爾德·麥斯（Ronald.Mace）首先提出的。他將“通用設(shè)計(jì)”定義為：無論何種體質(zhì)、多大年齡以及是否有任何障礙的任何人均能夠容易使用的產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和創(chuàng)意。通用設(shè)計(jì)具有以下七大原則：公平的使用性；使用的靈活性；使用簡單而直觀；信息明確無誤；容許錯(cuò)誤；使用省力；使用的尺寸和空間適當(dāng)。

設(shè)計(jì)具有通用性的安全扶手必須結(jié)合以上七大原則，使扶手盡可能地為包括老年人、殘疾人等弱勢群體在內(nèi)的所有人提供更好的服務(wù)。綜上可以對通用性安全扶手的設(shè)計(jì)提出以下3點(diǎn)要求：

1.把所有人看成是程度不同的能力障礙者，安全扶手能夠?yàn)樗麄兲峁椭?/p>

2.不同使用者可以根據(jù)自身需要選擇使用功能，操作方法上簡易靈活。

3、在造型和肌理的選擇上為使用者提供多渠道操作信息。

三、安全扶手通用設(shè)計(jì)實(shí)例

（一）問題分析

以發(fā)掘用戶需求為重點(diǎn)，從功能、造型、材質(zhì)等方面進(jìn)行研究，提供更合理的人機(jī)工效學(xué)結(jié)構(gòu)和人機(jī)交互方式，為使用者帶來更好的用戶體驗(yàn)。

運(yùn)用質(zhì)量功能展開QFD（Quality Function Deployment）量表分析方法進(jìn)行深入剖析，發(fā)掘用戶需求。QFD量表分析的優(yōu)勢在于，既可以積極尋求用戶明確告知的需求，又可以發(fā)掘用戶的潛在需求，并確保將用戶需求精確無誤地轉(zhuǎn)移到產(chǎn)品設(shè)計(jì)每個(gè)階段的有關(guān)技術(shù)中去。以坐便器扶手為例，選取徐州市內(nèi)4個(gè)大型綜合性社區(qū)作為調(diào)研地點(diǎn)，以社區(qū)內(nèi)60歲以上老年人為調(diào)研對象，其中男性52人，女性63人，共回收有效問卷112份，通過對問卷數(shù)據(jù)后期處理構(gòu)建有關(guān)坐便器扶手的QFD量表，對用戶需求與技術(shù)要求進(jìn)行研究、分析（表1）。

根據(jù)表1中用戶需求與技術(shù)要求的相關(guān)程度，和設(shè)計(jì)需求重要等級(jí)計(jì)算相關(guān)重要度，進(jìn)行相對重要性排序。相對重要性排序中用戶對扶手位置可變性需求處于頂?shù)?級(jí)，用戶對扶手能在較大范圍內(nèi)靈活調(diào)節(jié)的需求與操作扶手時(shí)的省力需求，均處于相對重要性的第4級(jí)。這些數(shù)據(jù)從另一方面揭示了目前用戶使用安全扶手時(shí)常遇到兩個(gè)主要問題：

1. 尺寸固定。國內(nèi)外絕大多數(shù)安全扶手的尺寸都是固定的，這一固定尺寸多選用人體第50百分位，使用者不能根據(jù)個(gè)體尺寸需求將扶手調(diào)節(jié)到更為省力的位置。此類折中的設(shè)計(jì)不符合通用設(shè)計(jì)的公平使用原則與省力原則。

表1　坐便器扶手的QFD量表分析

2. 位置固定。絕大多數(shù)安全扶手的位置都是固定的，這導(dǎo)致使用者不能根據(jù)自身需求靈活的選擇使用單扶手輔助還是雙扶手輔助，而在不需要使用時(shí)也不能對扶手進(jìn)行收納，其所占空間得不到利用。對于一些需要介助或他助的使用者來說，不能移動(dòng)、收納的扶手帶來許多不便。此類設(shè)計(jì)不符合通用設(shè)計(jì)的靈活使用性原則與空間適當(dāng)原則。

扶手的表面肌理也處于相關(guān)重要性等級(jí)的第5級(jí)，不僅是使用者對舒適性的追求，也是視覺障礙者等弱勢群體希望從扶手肌理上得到多渠道的操作信息。

此外，從QFD量表的屋頂部分所描述的各個(gè)技術(shù)要求之間重要性關(guān)系可以得出，在設(shè)計(jì)扶手可調(diào)節(jié)尺寸時(shí)要結(jié)合操作方式與操作原理，在設(shè)計(jì)操作方式時(shí)要考慮控制按鈕的形狀與位置，確保使用信息明確無誤，并符合通用設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)相合性原則。

（二）設(shè)計(jì)對策

根據(jù)以上分析，結(jié)合通用設(shè)計(jì)七大原則，坐便器扶手通用性設(shè)計(jì)研究主要從以下兩個(gè)方面進(jìn)行展開：一方面是扶手尺寸可調(diào)節(jié)，扶手尺寸做出可調(diào)節(jié)性設(shè)計(jì)以適應(yīng)不同尺度的使用者；另一方面是使用方式可選擇，扶手使用方式做出可選擇性設(shè)計(jì)以適應(yīng)不同使用需求的使用者。

1. 扶手尺寸可調(diào)節(jié)。隨著年齡的增長，老年人的人體尺寸也發(fā)生相應(yīng)的變化，根據(jù)老年醫(yī)學(xué)研究分析，老年人70歲時(shí)身高比其年輕時(shí)降低2.5%～3%，而老年女性的縮減比例有時(shí)高達(dá)6%。為老年人設(shè)計(jì)的居住環(huán)境應(yīng)當(dāng)以老年人的人體工學(xué)為基礎(chǔ)進(jìn)行研究分析，為老年人提供更加安全舒適的生活環(huán)境。因此，通過身高的降低率近似推算出我國老年人的人體尺度，繪制老年人的測量尺寸圖（圖3）。確定與坐便器扶手尺寸設(shè)計(jì)相關(guān)數(shù)據(jù)（表2）。通用尺寸的選取以99百分位數(shù)的老年男性相關(guān)尺寸為可調(diào)節(jié)的最大值，以1百分位數(shù)的老年女性相關(guān)尺寸為可調(diào)節(jié)的最小值。

表2　與坐便器扶手尺寸設(shè)計(jì)相關(guān)數(shù)據(jù)（單位：mm）

圖4　使用情景圖

圖5　扶手旋轉(zhuǎn)演示

圖6　扶手調(diào)節(jié)按鈕

立姿肘高與坐姿肘高用于確定坐便器扶手可調(diào)節(jié)高度；坐姿肘高用于確定坐便器扶手可調(diào)節(jié)寬度；坐姿上肢前伸長用于確定坐便器扶手可調(diào)節(jié)長度。為了更好的服務(wù)老年人、殘疾人等弱勢群體，在尺寸設(shè)計(jì)中加入了必要的修正量，具體設(shè)計(jì)尺寸如下：可調(diào)節(jié)長度500 mm～700mm；扶手可調(diào)節(jié)高度：500mm～1200mm；扶手可調(diào)節(jié)寬度：330mm～620mm。

2. 使用方式可選擇。與青年人的身體機(jī)能相比老年人的身體機(jī)能退化速度較快，其中手部力量減少約16%～40%，臂力減少約50%，腿部力量減少約50%。所以在設(shè)計(jì)扶手的使用方式時(shí)要結(jié)合通用設(shè)計(jì)的省力原則，為老年用戶提供可以輕松使用的安全扶手。在老年用戶使用扶手的肌力測試實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證實(shí)用戶通過水平橫桿抓握時(shí)最為省力，其次是垂直方向，因此在安全扶手的前端添加一節(jié)橫向抓握桿，并在水平橫桿上加入可旋轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)，使用者既可以水平方向使用，也可以豎直方向使用。

此外，在一般產(chǎn)品的通用性設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)者能夠較多的考慮到左、右手使用者的不同使用習(xí)慣，但群體步入老年后所需要使用的安全扶手設(shè)計(jì)中卻未有體現(xiàn)，針對這一問題可對坐便器兩側(cè)扶手進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)，用戶可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。

（三）通用性設(shè)計(jì)方案

根據(jù)扶手尺寸可調(diào)節(jié)與使用方式可選擇的策略，對坐便器扶手進(jìn)行針對性設(shè)計(jì)，并以最需要扶手提供幫助的輪椅使用者為對象構(gòu)建使用情景（圖4）。扶手整體造型簡潔大方，方中帶圓的造型元素避免了尖銳輪廓對老年人造成傷害，同時(shí)給人以穩(wěn)定感與親近感。色彩設(shè)計(jì)中結(jié)合老年用戶心理感受，以溫暖醒目的橙色搭配純凈的白色，帶來干凈舒適的視覺感受，在可調(diào)節(jié)部分設(shè)計(jì)相對明確的色彩對比，增強(qiáng)了操作的可識(shí)別性。在肌理設(shè)計(jì)中，考慮到隨著年齡的增長，老年人的視力也會(huì)逐漸下降，60歲時(shí)視力為20歲時(shí)的74%，80歲時(shí)視力僅為20歲時(shí)的47%，結(jié)合Guitard Paulette等研究人員的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，賦予扶手多種感覺通道是十分必要的，因此在扶手表面設(shè)計(jì)較為明顯的防滑肌理，為視覺障礙者提供多重操作信息。

使用過程中，坐便器兩側(cè)扶手可以進(jìn)行相對獨(dú)立的90度旋轉(zhuǎn)，使用者可以根據(jù)使用需求選擇左扶手、右扶手或是雙扶手的輔助。在不需要使用時(shí)，可以將兩側(cè)扶手全部旋轉(zhuǎn)與墻壁貼合節(jié)約衛(wèi)浴空間，并且不影響其他物品的使用（圖5）。此外，通過三組調(diào)節(jié)按鈕靈活控制扶手的長、寬、高以適應(yīng)不同體型的人群使用（圖6），為用戶執(zhí)行交互任務(wù)過程提供更為可靠的輔助。

四、結(jié)語

安全扶手是具有通用性衛(wèi)浴空間必不可少的組成部分，扶手本身是否具有通用性既決定了扶手的有效利用率，也決定了衛(wèi)浴空間的有效利用率。針對現(xiàn)有安全扶手尺寸固定、位置固定所導(dǎo)致的使用不便的現(xiàn)象，提出了基于通用設(shè)計(jì)理論的衛(wèi)浴空間安全扶手設(shè)計(jì)方案，提高了扶手使用時(shí)的易用性、宜用性、舒適性，為包括老年人、殘疾人、孕婦等弱勢群體在內(nèi)的更多人提供更好的服務(wù)?！?/p>

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Research on Universal Design of Bathroom Grab Bars

SONG Duan-shu，CHEN Yuan，HUANG Yue-xin
（Jiangsu Normal University， Xuzhou 221116， China）

This thesis research generality of grab bars，in order to design more safe and convenient grab bars. With the guidance of universal design theory， summarizing the design requirements for grab bars with generality. Based on the analysis of grab bars related QFD table， then we can dig the potential demand of users， propose solutions to the currently existing issues through analyzing human-machine size and operation method. Grab bars based on universal design can enable handicapped people for example who are elderly or disabled， to utilize the bathroom area in a more independent & reliable way. It can also be a reference for the universal design on bathroom auxiliary facilities which are intended for elderly people.

industrial design； ergonomics； universal design； grab bars

TB472

A

1008-2832（2016）10-0122-03

江蘇省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（BE2016651）；江蘇省教育廳資助項(xiàng)目（14KJB460015）；徐州市科技計(jì)劃資助項(xiàng)目（KCI4SM074）。