基于UCD 的洪澇災害自救產品設計研究

摘要：針對洪澇災害突發后的環境特點，設計災害發生時居民等待專業救援團隊施救前的自救救援產品，延長受災人員在等待救援期間的生理耐受時間。從UCD方法的視角出發，創建用戶模型后分析目標群體在發生洪澇災害時的行為全過程，結合其生理及心理需求，進行更具人性化的救援產品設計研究。得到受災人群對洪澇災害自救產品的需求及洪澇災害自救產品的功能分布。在突發災害時為受災人群提供應急救援方式，同時為洪澇災害自救產品設計研究提供新思路。

關鍵詞：藝術設計；洪澇災害；UCD方法；自救產品；用戶體驗

中圖分類號：TB472 文獻標識碼：A

文章編號：1003-0069（2024）23-0116-05

引言

根據對洪澇災害的調查統計發現，導致被困者死亡的主要原因為救援不及時、應急自救措施不完善、體溫短時間內快速下降等。[1] 因此，在洪澇災害頻繁暴發的背景下，在施救者到達災害現場前為被困者提供安全可靠的應急救援措施尤為重要。但目前我國針對洪澇災害救援產品的體驗感、高效性等研究不足。由此，應用于洪澇災害下自救產品的設計中，從實際情況出發，將目光聚焦于受眾，以用戶生理及心理需求為落腳點，災害突發時為受災用戶提供安全、高效、舒適的產品，從而為后續救援工作爭取時間。

一、研究背景

（一）洪澇災害背景分析

近年全球自然災害頻發，洪澇災害是人員傷亡及財產損失最嚴重的災害之一。由于洪澇災害的突發性，各個地區無法快速響應突發災害，受災居民需等待專業救援團隊進行救援，對于基礎設施建設相對薄弱、管理措施不夠完善，并且抗洪能力較弱的地區，受災人群等待救援的時間更長。而據科學報道，溺水者的黃金救援時間只有寶貴的4 分鐘，若能在30 秒內及時發現溺水者并正確施救，就能將危害程度降到最低。因此需要以設計手段彌補無法快速響應災情的不足，在洪災來臨時為居民提供應急自救手段以延緩受災人群等待救援的時間。[2]

（二）現有洪澇災害救援產品問題分析

目前，國內外針對洪澇災害的輕型水上救援產品按照穿戴部位可分為穿戴式救生衣、頭部救生設備、腰部救生設備、手持式救生設備及腕部救生設備[3]，具體如表1 所示。每一類產品都有其獨特的設計特點和使用場景，能夠滿足不同情況下的救援需求。通過合理選擇和配備這些救援設備，可以在洪澇災害發生時有效提高救援效率和受困者的生存機會。

通過對穿戴式救生衣、頭部救生設備、腰部救生設備、手持式救生設備及腕部救生設備的使用方式及結構進行綜合性分析，并對每一類產品的不足之處進行歸納總結，如圖1 所示。

穿戴式救生衣主要存在安全問題及不舒適的問題。一方面，在沒有正確穿戴或系緊的情況下存在安全問題；另一方面，由于長時間穿戴不透氣材質的產品會影響救生衣的舒適度；此外，救生衣會限制穿戴者的運動范圍既影響舒適度又存在安全隱患。

頭部救生設備主要集中在安全問題及舒適度問題上。一方面，對遇水自救能力較弱的用戶存在安全問題，同時自動或手動充氣裝置容易造成誤觸；另一方面，穿戴者需要長時間握住把手容易造成穿戴者的疲勞。

腰部救生設備主要存在安全問題及舒適問題。一方面產品的浮力不足以在溺水時保證用戶的安全；另一方面，用戶需要長時間抓持充氣部分來保持浮力，會消耗用戶的體力。

手持式救生設備存在安全問題及便攜問題。一方面，浮板類產品的浮力太小不足以保證用戶在溺水時的安全；另一方面，充氣式浮板不便于攜帶，用于自救類產品不便于用戶抓取。

腕部救生設備主要存在安全問題，產品提供的浮力有限，需要使用者具有一定的自救能力。

二、UCD方法概述

（一）UCD 方法概述

UCD（User-Centered Design），“以用戶為中心的設計”的提出可以追溯到20 世紀80 年代，Donald·A·Norman 在1986 年首次提到以用戶為中心的計算機人機界面設計。在1988 年的著作《ThePsychology Of Everyday Things》中，進一步完善了UCD 的概念，并提出了7 條UCD 設計準則，其中基本準則為：產品在指定的使用環境下為指定的用戶群體提供特殊用途時所具有的有效性、易用性、效率和用戶主觀滿意度。延伸開來包括對特定用戶而言，產品的易學程度，對用戶的吸引程度，用戶在體驗產品的整體心理感受等。[4]

UCD 方法將設計目光聚焦于用戶本身，使用戶依照現有認知習性，自然地接受產品，而不是強迫用戶按照設計師設定的模式來使用產品，具體研究流程如圖2 所示。隨著UCD 方法的逐步深入研究，由只適用于產品的設計階段擴展到適用于產品的整個生命周期。

（二）UCD 方法指導下的設計框架

將UCD 方法應用于產品設計的過程中，具體設計框架如圖3 所示。首先需要明確目標用戶群體，其次明確產品的使用環境。明確產品目標用戶及深入了解目標用戶需求在產品設計研究過程中占據關鍵地位，最終影響產品的設計次序。在產品設計實踐研究中，明確產品使用環境的特性也是影響產品設計不可或缺的因素，產品需要與其使用環境有一定的適應性，有助于提升用戶的使用體驗。

三、UCD方法在洪澇災害下自救產品中的設計研究步驟

（一）UCD 方法下的洪澇災害自救產品設計步驟

UCD 方法在洪澇災害自救產品設計中的應用有助于確保產品真正服務于用戶需求，提高產品的適應性、實用性和可用性，進而提高救援效率和效果。通過持續改進和優化，這些產品能更好地適應不斷變化的災害情況和用戶需求，為居民提供更有效的洪澇災害自救服務。基于UCD 方法的洪澇災害自救產品設計步驟如圖4 所示。

明確進行洪澇災害自救產品設計研究后，首先通過文獻采集法對因洪澇災害威脅居民生命安全的案例進行分析。其次，明確洪澇災害家庭自備救援產品的目標用戶及使用環境，對經歷過洪澇災害的用戶進行深度訪談，引導用戶回憶和描述特定的使用情境和案例，同時面對面訪談提供了一個互動的平臺，可以通過與目標用戶進行實時交流與反饋進一步明確目標用戶對產品的核心動機及使用需求、了解用戶的行為、偏好和期望，甚至發現用戶的隱性需求和未滿足的痛點；對近年因洪澇災害導致人員傷亡嚴重的地區進行調研，在實地考察中了解發生洪澇災害時的地域特點及人文特征。進行用戶訪談及實地調研后初步明確目標用戶的痛點及需求。根據用戶的使用習慣、痛點和喜好，創建不同年齡階段的用戶模型及用戶旅程圖，并且分析目標用戶面對突發災害時預警階段、突發暴雨階段、求救階段、等待救援階段及實施救援階段的行為節點、情緒反饋、痛點及期望，進而發現可以解決用戶痛點，并具有可行性的設計創新點，最終進行洪澇災害自救產品設計實踐。

（二）使用場景及目標用戶分析

通過對經歷過洪澇災害的地區進行實地考察及調研，發現城市地區發生洪災后水向低處流的趨勢會導致水優先灌滿低洼的地區，由于水流的迅速給受災人群的逃生時間非常短暫，并且城市有人口密集、建筑密集和擁有地下空間等特征，災害發生后房屋坍塌、道路破壞等問題會延長救援時間。[5] 鄉村地區人口以中老年人及孩子為主，發生災害時存在不愿撤離及不能撤離的問題，并且鄉村地區以低矮建筑物為主，更容易發生房屋坍塌，導致居民被困，同時鄉村地區救援措施不夠完善、抗洪能力較弱，居民等待救援的過程容易發生人員傷亡。[6] 因此，在災害突發后居民的等待救援的時間內，需要進行便于居民高效進行自救的產品延緩生理耐受時間。

對洪澇災害自救產品的使用環境進行詳細的調研后，結合用戶模型創建的研究方法對目標群體進行災害突發時的心理、生理及行為分析，根據用戶群體的生理特征、行為習慣及學習時間成本的不同，分為25 歲青年、50 歲中年人及70 歲老年人三類群體，如圖5 所示。每個人物角色都是一群真實人物的原型，概括了用戶研究的發現，使得研究成果具有統一性、共鳴性。[5] 結合用戶模型，創建用戶旅程圖，如圖6 所示。將用戶的行為節點分為以下5 個階段：預警階段、突發暴雨階段、求救階段、等待救援階段及實施救援階段，根據用戶的生理及心理需求分析每個行為節點的情緒變化，并分析設計實踐的可行性創新點。

由于洪澇災害的突發性，導致受災居民具有以下特征：1. 受災人群伴隨緊張、恐懼等情緒，導致無法實施自救。2. 受災人群長時間在水中掙扎導致體能快速下降，液體進入肺部而導致缺氧，繼而窒息。3. 專業救援團隊無法短時間內抵達災區，溺水者由于自救知識的欠缺大大延長自救時間。[7]

用戶行為節點的預警階段主要涉及防災減災中心向基層百姓傳遞災情信息，這是防范和減輕災害影響的關鍵環節。在此階段，信息預報的高效性和及時性至關重要，可大幅減少人員傷亡。目標用戶的痛點主要集中在對防洪知識的不了解、不清楚如何應對突發災害以及對未知災情的恐慌心理上。為解決這些問題，需要加強防洪知識的普及和教育，提供清晰的應急指導，提升信息預報的高效性和及時性，并在災害發生后提供心理輔導與支持，幫助居民提高應對能力和心理韌性。

突發暴雨階段及求救階段主要集中在受災人群向防災減災中心反饋信息的過程中，這一階段面臨的主要挑戰包括兩方面：一是災情導致信號阻斷，由于部分地區基礎設施不夠完善，無法及時恢復村民的信號傳輸；二是在發展相對落后的地區，許多人不會使用智能手機等設備，缺乏基本的數字技能。在突發暴雨的情況下，受災人群無法通過手機進行對外求救，因此，如何高效地發送求救信號成為他們在這一階段的主要痛點。

等待救援階段主要是專業醫療團隊抵達現場前的受災村民自救階段，由于道路不通、基礎通信、醫療設施不完善等原因，救援團隊無法第一時間施救，該階段是人員傷亡最為嚴重的階段，受災居民需要借助輔助產品進行自救，同時需要采取措施保持體力和心理穩定，為等待專業醫療團隊的到來爭取時間。有效的自救措施和輔助產品的使用，可以顯著提高幸存概率，減少災害帶來的損失和傷亡。

在實施救援階段，救援團隊在掌握受災信息后，需要進一步確定災民的具體位置。然而，由于長時間的等待，災民可能已經耗盡體力，無法持續進行呼救，這不僅增加了救援難度，還可能導致寶貴的救援時間被浪費和延長。

（三）受災人群對洪澇災害自救產品的需求分析

總結以上各個階段的災民行為節點，受災人群對洪澇災害自救產品的需求主要有以下幾點：1. 包容性：自救產品必須具有包容性，能夠兼顧不同地域的實際情況。由于城市地區和鄉村地區的抗災能力存在顯著差異，產品設計需要充分考慮這兩種環境的綜合需求，既適用于現代化的城市環境，也能在資源有限的鄉村環境中有效發揮作用，確保受災人群能得到及時、有效的自救。2. 高效性：在洪澇災害突發時，受災人群通常處于高度緊張和恐慌狀態，這種情況下，操作復雜的自救產品可能會導致使用失誤，甚至使產品變得不可用。因此，自救產品必須具備高效性，簡化使用流程，確保操作直觀、簡單。

（四）洪澇災害自救產品的功能分布

根據目標用戶對救生產品的需求，可以將其功能分為核心功能和次要功能兩大類。核心功能主要聚焦于滿足受災人群在災害中的基本生存需求，包括生理上保持呼吸、保持體溫以及心理上保持安全等直接需求。這些功能的設計應當以最大程度地提高受災者的生存率和減輕其災害帶來的不良影響為目標，確保在災害發生時能夠及時有效地幫助受災人員保持生命安全。而次要功能則主要集中于協助救援人員進行救援工作，以及向受災人員提供使用產品的詳細說明和指導。這些功能的設計旨在提高救援工作的效率和受災人員對自救產品的正確使用率，使得在災害發生時能夠更加順利地進行救援和自救操作，最大程度地減少人員傷亡。如圖7 所示。[8]

核心功能主要集中于以下幾點：1. 幫助回溫。災害突發后居民在水中的體溫驟降，災民浸泡在冷水中，人體熱量會迅速流失，導致低體溫癥，這種情況如果不及時處理，可能會導致器官功能衰竭，甚至死亡。因此，洪澇災害自救產品需要幫助災民保持體溫。2. 絕緣防水。在洪澇災害中，自救產品的材質選擇至關重要，因為其直接關系到產品的安全性和有效性。絕緣防水材料不僅能夠防止電擊風險，還能確保在潮濕環境中正常使用，從而為災民提供必要的保護和支持。3. 容易操作。在突發危險的情況下，用戶需要能夠快速有效地使用自救產品。因此，設計上的簡易操作至關重要。這不僅能夠提高應急反應的效率，還能減少由于緊張或驚慌導致的誤操作。4. 環境適配。產品需要在材質、造型和色彩方面針對洪澇災害的特定環境進行優化，以確保在水上操作時的便捷性和有效性。這樣的設計不僅提升了產品的實用性，還能顯著提高災民在惡劣條件下的生存機會。5. 便于識別。在洪澇災害中，救援團隊需要在第一時間發現災民并進行緊急救助。因此，自救產品在色彩上應具有極高的識別性，以便于救援人員快速發現和定位受困者。通過合適的色彩標識和視覺引導，產品能夠在災難中迅速成為生命線，幫助救援人員實現最有效的救援行動。

次要功能主要具有以下幾點：1. 容易獲取。在面對災情時，用戶需要能夠迅速獲取到自救產品，以便及時展開自救行動。2. 物資存儲。用戶在極端情況下存儲一定的急救及食物物資。3. 精準定位。精準定位災民的具體位置對于救援團隊的行動至關重要。這種精準定位技術不僅能夠提高救援效率，還可以最大程度地減少救援時間，為受困者提供及時的醫療援助和救助。4. 便于照明。在夜晚或低光條件下，災民需要能夠快速獲取到照明功能，以便獲取災情信息并展開相應的自救行動。5. 災情信息。通過可視化的方式，可以直觀地向災民展示包括水位情況、濕度、溫度等在內的關鍵信息。這種信息呈現方式能夠幫助災民更全面地了解當前的環境狀況，及時掌握洪澇災害的變化趨勢，從而做出更為有效的應對措施。

四、洪澇災害自救產品設計實踐

（一）洪澇災害自救產品設計說明

針對突發洪澇災害的地區，貫穿洪澇災害的預警階段、突發暴雨階段、求救階段、等待救援階段及實施救援的每一個環節，進行洪澇災害自救產品設計實踐。產品分為未展開及展開兩個狀態，分別如圖8 及圖9 所示。

在未展開狀態下，便于日常的存放及收納，確保災民便于將其置于家中。當突發洪澇災害時，災民只需按動按鈕，即可迅速展開內部的充氣式折疊板。該產品不僅考慮到了產品在緊急情況下的快速部署，更關注日常使用的便利性和空間效率。該設計的自動化展開機制確保了使用的簡便性，降低了操作難度，即使在緊張的災害環境下，用戶也能夠迅速而正確地展開產品，在等待專業施救的過程中提供應急自救，延緩生理耐受時間。

（二）洪澇災害自救產品設計要素

1. 外觀

主板外觀類似飛船造型，通過應用流體力學原理，確保在面對水壓和撞擊時依舊能夠保持平衡。為了進一步增強產品的實用性，主板采用了高強度復合樹脂材質。這種材質不僅輕便耐用，而且具有優異的浮力性能，能夠為受災人員提供足夠的支撐，確保在洪澇災害中的安全性和可靠性。

2. 結構

洪澇災害自救產品由主板、可折疊式充氣板及按鈕組成，受災人員面臨危險時手動按動按鈕，可折疊式充氣板可迅速充氣彈出，為受災人員等待救援期間提供安全有效的自救措施。充氣板與手動按鈕相連，受災人員遇害時手動按動按鈕后內部高壓二氧化碳鋼瓶瞬間被刺破，使得充氣板迅速充滿氣體后彈出；在不使用時充氣板折疊放置于主板內部，可節省空間。

3. 色彩

產品采用以橙色為主、藍色為輔的色彩搭配，同時貼有反光條，便于救援人員發現受災人員的具體位置。橙色作為主色調，具有高度的可視性和警示效果，能夠在水災環境中顯著提高產品的辨識度，藍色輔色調則營造了一種冷靜和安定的氛圍，有助于緩解受災者的緊張情緒。

結論

我國近年來洪澇災害頻發，由于基礎設備不夠完善、專業救援團隊無法及時提供救援等問題，突發災害造成的人員傷亡及財產損失極為嚴重，災民如何在救援團隊到達災害現場前進行有效自救，從而延長等待救援時間是亟待解決的問題。本文圍繞洪澇災害背景，以UCD 方法為指導，進行更具體驗性的自救產品設計研究及實踐，填補了我國現階段的研究空白。在技術更加成熟的未來，本產品可以在災民進行自救的同時進一步協助救援人員的工作，進一步減少因洪澇災害而造成的人員傷亡。

參考文獻

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