卫浴空间安全扶手的通用设计研究

宋端树，陈　媛，黄悦欣

（江苏师范大学，江苏 徐州 221116）

卫浴空间安全扶手的通用设计研究

宋端树，陈媛，黄悦欣

（江苏师范大学，江苏 徐州 221116）

文章研究卫浴空间扶手存在的问题，设计更为安全易用的通用性安全扶手。以通用设计理论为指导，总结通用性扶手的设计要求。以相关QFD量表分析为基础，深入发掘用户潜在需求，结合目前存在的问题，研究人机交互尺寸与操作方式并提出解决方案。基于通用设计的安全扶手能够更加可靠的辅助老年人、残疾人等弱势群体独立自主的使用卫浴空间，并为老年人卫浴其他辅助产品的通用性设计提供参考。

工业设计；人机工程学；通用设计；安全扶手

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引言

据中华人民共和国国家数据库抽样调查，2015年初我国65岁以上老年人口总数已达13755万，约占总人口数的10%。关爱老年人，为老年人提供安全舒适的生活环境已经成为我们急需面对的课题。卫浴空间是与老年人生活密切相关的重要活动空间，除了使用率高，也是最容易发生意外事故的场所之一，在是否设置安全扶手的问题上，有67%的老年人认为是必须的。目前，国内外的安全扶手几乎都是固定尺寸和固定造型，而使用者的人体尺寸和使用需求却各有不同，这使得许多扶手不仅不能有效地帮助使用者，反而会造成用户使用时的障碍。因此，如何设计扶手才能有效地帮助老年人、残疾人等弱势群体，安全舒适地使用卫浴空间成为亟待解决的问题。文中将以通用设计理论为指导，以坐便器扶手为例进行创新设计。

一、卫浴空间安全扶手设计研究成果概述

目前，有关安全扶手的先进技术及人性化的设计理念在欧洲、美国、日本等通用设计起步较早的国家已有一些研究成果。

欧美作为通用设计的发源地，在安全扶手的设计上注重技术层面的研发。Guitard Paulette，Sveistrup Heidi等人员在研究老年人卫浴辅助产品的通用性设计时，将人工智能运用到卫浴空间的扶手设计上，设计了一款人工智能扶手。通过实验研究得出，置入人工智能的扶手其使用率增加了39%，在相关实验中还确定了在使用具有多通道感觉信息（听觉、视觉和视听结合）的安全扶手时，使用者更喜欢视觉提示。

日本早在上世纪末就已启动了各项措施应对老龄化时代的到来，其中重要一环是将能够适应不同身体状况和不同年龄层使用的通用设计理念，融入到公共设施、住宅和各种生活用品中。日本卫浴空间内的辅助设施也秉承了这一理念，TOTO作为世界卫浴产品的著名品牌，在卫生间的安全扶手上也做了独特的设计（图1），将扶手安装在普通座便器上，方便老年人及轮椅使用者通过扶手的支撑顺利地坐到座便器上。

我国目前的无障碍设计尚未形成一个相对完整的系统，通用设计概念引入更是较晚，对通用设计在环境、建筑、产品等方面的研究仍就存在着一些空白。这也解释了为何国内卫浴空间内的扶手总是U型与L型的刻板组合设计（图2）。此类扶手在使用时具有很大的局限性，但是由于其结构简单，成本较低，所以相对易于推广。因此，为我国老年人设计扶手时既要利用国内外先进的研究成果也要综合考虑成本问题，这样才能在“未富先老”的国情下得到推广使用，惠及更多老年用户。

图1　TOTO坐便器扶手

图2　U型和L型扶手组合

图3　老年人的测量尺寸（单位：mm）

二、安全扶手通用设计要求

“通用设计”（Universal Design）这一用语，是在20世纪80年代由美国建筑师、工业设计师罗纳尔德·麦斯（Ronald.Mace）首先提出的。他将“通用设计”定义为：无论何种体质、多大年龄以及是否有任何障碍的任何人均能够容易使用的产品的设计和创意。通用设计具有以下七大原则：公平的使用性；使用的灵活性；使用简单而直观；信息明确无误；容许错误；使用省力；使用的尺寸和空间适当。

设计具有通用性的安全扶手必须结合以上七大原则，使扶手尽可能地为包括老年人、残疾人等弱势群体在内的所有人提供更好的服务。综上可以对通用性安全扶手的设计提出以下3点要求：

1.把所有人看成是程度不同的能力障碍者，安全扶手能够为他们提供帮助。

2.不同使用者可以根据自身需要选择使用功能，操作方法上简易灵活。

3、在造型和肌理的选择上为使用者提供多渠道操作信息。

三、安全扶手通用设计实例

（一）问题分析

以发掘用户需求为重点，从功能、造型、材质等方面进行研究，提供更合理的人机工效学结构和人机交互方式，为使用者带来更好的用户体验。

运用质量功能展开QFD（Quality Function Deployment）量表分析方法进行深入剖析，发掘用户需求。QFD量表分析的优势在于，既可以积极寻求用户明确告知的需求，又可以发掘用户的潜在需求，并确保将用户需求精确无误地转移到产品设计每个阶段的有关技术中去。以坐便器扶手为例，选取徐州市内4个大型综合性社区作为调研地点，以社区内60岁以上老年人为调研对象，其中男性52人，女性63人，共回收有效问卷112份，通过对问卷数据后期处理构建有关坐便器扶手的QFD量表，对用户需求与技术要求进行研究、分析（表1）。

根据表1中用户需求与技术要求的相关程度，和设计需求重要等级计算相关重要度，进行相对重要性排序。相对重要性排序中用户对扶手位置可变性需求处于顶第5级，用户对扶手能在较大范围内灵活调节的需求与操作扶手时的省力需求，均处于相对重要性的第4级。这些数据从另一方面揭示了目前用户使用安全扶手时常遇到两个主要问题：

1. 尺寸固定。国内外绝大多数安全扶手的尺寸都是固定的，这一固定尺寸多选用人体第50百分位，使用者不能根据个体尺寸需求将扶手调节到更为省力的位置。此类折中的设计不符合通用设计的公平使用原则与省力原则。

表1　坐便器扶手的QFD量表分析

2. 位置固定。绝大多数安全扶手的位置都是固定的，这导致使用者不能根据自身需求灵活的选择使用单扶手辅助还是双扶手辅助，而在不需要使用时也不能对扶手进行收纳，其所占空间得不到利用。对于一些需要介助或他助的使用者来说，不能移动、收纳的扶手带来许多不便。此类设计不符合通用设计的灵活使用性原则与空间适当原则。

扶手的表面肌理也处于相关重要性等级的第5级，不仅是使用者对舒适性的追求，也是视觉障碍者等弱势群体希望从扶手肌理上得到多渠道的操作信息。

此外，从QFD量表的屋顶部分所描述的各个技术要求之间重要性关系可以得出，在设计扶手可调节尺寸时要结合操作方式与操作原理，在设计操作方式时要考虑控制按钮的形状与位置，确保使用信息明确无误，并符合通用设计的运动相合性原则。

（二）设计对策

根据以上分析，结合通用设计七大原则，坐便器扶手通用性设计研究主要从以下两个方面进行展开：一方面是扶手尺寸可调节，扶手尺寸做出可调节性设计以适应不同尺度的使用者；另一方面是使用方式可选择，扶手使用方式做出可选择性设计以适应不同使用需求的使用者。

1. 扶手尺寸可调节。随着年龄的增长，老年人的人体尺寸也发生相应的变化，根据老年医学研究分析，老年人70岁时身高比其年轻时降低2.5%～3%，而老年女性的缩减比例有时高达6%。为老年人设计的居住环境应当以老年人的人体工学为基础进行研究分析，为老年人提供更加安全舒适的生活环境。因此，通过身高的降低率近似推算出我国老年人的人体尺度，绘制老年人的测量尺寸图（图3）。确定与坐便器扶手尺寸设计相关数据（表2）。通用尺寸的选取以99百分位数的老年男性相关尺寸为可调节的最大值，以1百分位数的老年女性相关尺寸为可调节的最小值。

表2　与坐便器扶手尺寸设计相关数据（单位：mm）

图4　使用情景图

图5　扶手旋转演示

图6　扶手调节按钮

立姿肘高与坐姿肘高用于确定坐便器扶手可调节高度；坐姿肘高用于确定坐便器扶手可调节宽度；坐姿上肢前伸长用于确定坐便器扶手可调节长度。为了更好的服务老年人、残疾人等弱势群体，在尺寸设计中加入了必要的修正量，具体设计尺寸如下：可调节长度500 mm～700mm；扶手可调节高度：500mm～1200mm；扶手可调节宽度：330mm～620mm。

2. 使用方式可选择。与青年人的身体机能相比老年人的身体机能退化速度较快，其中手部力量减少约16%～40%，臂力减少约50%，腿部力量减少约50%。所以在设计扶手的使用方式时要结合通用设计的省力原则，为老年用户提供可以轻松使用的安全扶手。在老年用户使用扶手的肌力测试实验中，实验数据证实用户通过水平横杆抓握时最为省力，其次是垂直方向，因此在安全扶手的前端添加一节横向抓握杆，并在水平横杆上加入可旋转设计，使用者既可以水平方向使用，也可以竖直方向使用。

此外，在一般产品的通用性设计中设计者能够较多的考虑到左、右手使用者的不同使用习惯，但群体步入老年后所需要使用的安全扶手设计中却未有体现，针对这一问题可对坐便器两侧扶手进行独立设计，用户可以根据实际情况进行选择。

（三）通用性设计方案

根据扶手尺寸可调节与使用方式可选择的策略，对坐便器扶手进行针对性设计，并以最需要扶手提供帮助的轮椅使用者为对象构建使用情景（图4）。扶手整体造型简洁大方，方中带圆的造型元素避免了尖锐轮廓对老年人造成伤害，同时给人以稳定感与亲近感。色彩设计中结合老年用户心理感受，以温暖醒目的橙色搭配纯净的白色，带来干净舒适的视觉感受，在可调节部分设计相对明确的色彩对比，增强了操作的可识别性。在肌理设计中，考虑到随着年龄的增长，老年人的视力也会逐渐下降，60岁时视力为20岁时的74%，80岁时视力仅为20岁时的47%，结合Guitard Paulette等研究人员的实验结论，赋予扶手多种感觉通道是十分必要的，因此在扶手表面设计较为明显的防滑肌理，为视觉障碍者提供多重操作信息。

使用过程中，坐便器两侧扶手可以进行相对独立的90度旋转，使用者可以根据使用需求选择左扶手、右扶手或是双扶手的辅助。在不需要使用时，可以将两侧扶手全部旋转与墙壁贴合节约卫浴空间，并且不影响其他物品的使用（图5）。此外，通过三组调节按钮灵活控制扶手的长、宽、高以适应不同体型的人群使用（图6），为用户执行交互任务过程提供更为可靠的辅助。

四、结语

安全扶手是具有通用性卫浴空间必不可少的组成部分，扶手本身是否具有通用性既决定了扶手的有效利用率，也决定了卫浴空间的有效利用率。针对现有安全扶手尺寸固定、位置固定所导致的使用不便的现象，提出了基于通用设计理论的卫浴空间安全扶手设计方案，提高了扶手使用时的易用性、宜用性、舒适性，为包括老年人、残疾人、孕妇等弱势群体在内的更多人提供更好的服务。■

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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

江苏省重点研发计划项目（BE2016651）；江苏省教育厅资助项目（14KJB460015）；徐州市科技计划资助项目（KCI4SM074）。