衛浴空間安全扶手的通用設計研究

宋端樹，陳　媛，黃悅欣

（江蘇師范大學，江蘇 徐州 221116）

衛浴空間安全扶手的通用設計研究

宋端樹，陳媛，黃悅欣

（江蘇師范大學，江蘇 徐州 221116）

文章研究衛浴空間扶手存在的問題，設計更為安全易用的通用性安全扶手。以通用設計理論為指導，總結通用性扶手的設計要求。以相關QFD量表分析為基礎，深入發掘用戶潛在需求，結合目前存在的問題，研究人機交互尺寸與操作方式并提出解決方案。基于通用設計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立自主的使用衛浴空間，并為老年人衛浴其他輔助產品的通用性設計提供參考。

工業設計；人機工程學；通用設計；安全扶手

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引言

據中華人民共和國國家數據庫抽樣調查，2015年初我國65歲以上老年人口總數已達13755萬，約占總人口數的10%。關愛老年人，為老年人提供安全舒適的生活環境已經成為我們急需面對的課題。衛浴空間是與老年人生活密切相關的重要活動空間，除了使用率高，也是最容易發生意外事故的場所之一，在是否設置安全扶手的問題上，有67%的老年人認為是必須的。目前，國內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，反而會造成用戶使用時的障礙。因此，如何設計扶手才能有效地幫助老年人、殘疾人等弱勢群體，安全舒適地使用衛浴空間成為亟待解決的問題。文中將以通用設計理論為指導，以坐便器扶手為例進行創新設計。

一、衛浴空間安全扶手設計研究成果概述

目前，有關安全扶手的先進技術及人性化的設計理念在歐洲、美國、日本等通用設計起步較早的國家已有一些研究成果。

歐美作為通用設計的發源地，在安全扶手的設計上注重技術層面的研發。Guitard Paulette，Sveistrup Heidi等人員在研究老年人衛浴輔助產品的通用性設計時，將人工智能運用到衛浴空間的扶手設計上，設計了一款人工智能扶手。通過實驗研究得出，置入人工智能的扶手其使用率增加了39%，在相關實驗中還確定了在使用具有多通道感覺信息（聽覺、視覺和視聽結合）的安全扶手時，使用者更喜歡視覺提示。

日本早在上世紀末就已啟動了各項措施應對老齡化時代的到來，其中重要一環是將能夠適應不同身體狀況和不同年齡層使用的通用設計理念，融入到公共設施、住宅和各種生活用品中。日本衛浴空間內的輔助設施也秉承了這一理念，TOTO作為世界衛浴產品的著名品牌，在衛生間的安全扶手上也做了獨特的設計（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計尚未形成一個相對完整的系統，通用設計概念引入更是較晚，對通用設計在環境、建筑、產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衛浴空間內的扶手總是U型與L型的刻板組合設計（圖2）。此類扶手在使用時具有很大的局限性，但是由于其結構簡單，成本較低，所以相對易于推廣。因此，為我國老年人設計扶手時既要利用國內外先進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、安全扶手通用設計要求

“通用設計”（Universal Design）這一用語，是在20世紀80年代由美國建筑師、工業設計師羅納爾德·麥斯（Ronald.Mace）首先提出的。他將“通用設計”定義為：無論何種體質、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品的設計和創意。通用設計具有以下七大原則：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；容許錯誤；使用省力；使用的尺寸和空間適當。

設計具有通用性的安全扶手必須結合以上七大原則，使扶手盡可能地為包括老年人、殘疾人等弱勢群體在內的所有人提供更好的服務。綜上可以對通用性安全扶手的設計提出以下3點要求：

1.把所有人看成是程度不同的能力障礙者，安全扶手能夠為他們提供幫助。

2.不同使用者可以根據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、安全扶手通用設計實例

（一）問題分析

以發掘用戶需求為重點，從功能、造型、材質等方面進行研究，提供更合理的人機工效學結構和人機交互方式，為使用者帶來更好的用戶體驗。

運用質量功能展開QFD（Quality Function Deployment）量表分析方法進行深入剖析，發掘用戶需求。QFD量表分析的優勢在于，既可以積極尋求用戶明確告知的需求，又可以發掘用戶的潛在需求，并確保將用戶需求精確無誤地轉移到產品設計每個階段的有關技術中去。以坐便器扶手為例，選取徐州市內4個大型綜合性社區作為調研地點，以社區內60歲以上老年人為調研對象，其中男性52人，女性63人，共回收有效問卷112份，通過對問卷數據后期處理構建有關坐便器扶手的QFD量表，對用戶需求與技術要求進行研究、分析（表1）。

根據表1中用戶需求與技術要求的相關程度，和設計需求重要等級計算相關重要度，進行相對重要性排序。相對重要性排序中用戶對扶手位置可變性需求處于頂第5級，用戶對扶手能在較大范圍內靈活調節的需求與操作扶手時的省力需求，均處于相對重要性的第4級。這些數據從另一方面揭示了目前用戶使用安全扶手時常遇到兩個主要問題：

1. 尺寸固定。國內外絕大多數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，使用者不能根據個體尺寸需求將扶手調節到更為省力的位置。此類折中的設計不符合通用設計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。絕大多數安全扶手的位置都是固定的，這導致使用者不能根據自身需求靈活的選擇使用單扶手輔助還是雙扶手輔助，而在不需要使用時也不能對扶手進行收納，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、收納的扶手帶來許多不便。此類設計不符合通用設計的靈活使用性原則與空間適當原則。

扶手的表面肌理也處于相關重要性等級的第5級，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技術要求之間重要性關系可以得出，在設計扶手可調節尺寸時要結合操作方式與操作原理，在設計操作方式時要考慮控制按鈕的形狀與位置，確保使用信息明確無誤，并符合通用設計的運動相合性原則。

（二）設計對策

根據以上分析，結合通用設計七大原則，坐便器扶手通用性設計研究主要從以下兩個方面進行展開：一方面是扶手尺寸可調節，扶手尺寸做出可調節性設計以適應不同尺度的使用者；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計以適應不同使用需求的使用者。

1. 扶手尺寸可調節。隨著年齡的增長，老年人的人體尺寸也發生相應的變化，根據老年醫學研究分析，老年人70歲時身高比其年輕時降低2.5%～3%，而老年女性的縮減比例有時高達6%。為老年人設計的居住環境應當以老年人的人體工學為基礎進行研究分析，為老年人提供更加安全舒適的生活環境。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計相關數據（表2）。通用尺寸的選取以99百分位數的老年男性相關尺寸為可調節的最大值，以1百分位數的老年女性相關尺寸為可調節的最小值。

表2　與坐便器扶手尺寸設計相關數據（單位：mm）

圖4　使用情景圖

圖5　扶手旋轉演示

圖6　扶手調節按鈕

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

2. 使用方式可選擇。與青年人的身體機能相比老年人的身體機能退化速度較快，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%。所以在設計扶手的使用方式時要結合通用設計的省力原則，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驗中，實驗數據證實用戶通過水平橫桿抓握時最為省力，其次是垂直方向，因此在安全扶手的前端添加一節橫向抓握桿，并在水平橫桿上加入可旋轉設計，使用者既可以水平方向使用，也可以豎直方向使用。

此外，在一般產品的通用性設計中設計者能夠較多的考慮到左、右手使用者的不同使用習慣，但群體步入老年后所需要使用的安全扶手設計中卻未有體現，針對這一問題可對坐便器兩側扶手進行獨立設計，用戶可以根據實際情況進行選擇。

（三）通用性設計方案

根據扶手尺寸可調節與使用方式可選擇的策略，對坐便器扶手進行針對性設計，并以最需要扶手提供幫助的輪椅使用者為對象構建使用情景（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，同時給人以穩定感與親近感。色彩設計中結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，在可調節部分設計相對明確的色彩對比，增強了操作的可識別性。在肌理設計中，考慮到隨著年齡的增長，老年人的視力也會逐漸下降，60歲時視力為20歲時的74%，80歲時視力僅為20歲時的47%，結合Guitard Paulette等研究人員的實驗結論，賦予扶手多種感覺通道是十分必要的，因此在扶手表面設計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，坐便器兩側扶手可以進行相對獨立的90度旋轉，使用者可以根據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，可以將兩側扶手全部旋轉與墻壁貼合節約衛浴空間，并且不影響其他物品的使用（圖5）。此外，通過三組調節按鈕靈活控制扶手的長、寬、高以適應不同體型的人群使用（圖6），為用戶執行交互任務過程提供更為可靠的輔助。

四、結語

安全扶手是具有通用性衛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，也決定了衛浴空間的有效利用率。針對現有安全扶手尺寸固定、位置固定所導致的使用不便的現象，提出了基于通用設計理論的衛浴空間安全扶手設計方案，提高了扶手使用時的易用性、宜用性、舒適性，為包括老年人、殘疾人、孕婦等弱勢群體在內的更多人提供更好的服務?！?/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

江蘇省重點研發計劃項目（BE2016651）；江蘇省教育廳資助項目（14KJB460015）；徐州市科技計劃資助項目（KCI4SM074）。