中国人的坐蹲便——为公共建筑内国人如厕卫生寻求的解决方案

杨忠军，贾昊，王皖皖

（1.北京工业大学 艺术设计学院，北京 100124 2.中国家用纺织品行业协会，北京 100020）

一、痛点分析

公共建筑内国人如厕面临的尴尬：一是座便器即马桶，一种西方方式的如厕器具，进入中国后却水土不服，卫生状况一直令人生畏；二是蹲便器，一种中国方式的如厕器具，部分人群使用时会觉得不适应，舒适度不够，如图1、图2。

（一）公共建筑内座便器的担忧

座便器即马桶已经普及到国人的日常生活中，但在公共建筑内的使用中却暴露出一些问题，一是马桶的卫生状况。1991年英国一项针对528名女性如厕方式的调查，85%蹲在马桶上，12%使用座套，仅约2%会直接坐在马桶上，这项调查表明马桶的卫生问题是共有的问题。二是马桶省力舒适的同时也带来了对人体排便的干扰性。据肛门直肠测压数据显示，蹲位较坐位初始排便阈值、最大耐受阈值低，更容易出现排便反射，从而产生一系列排便动作，进一步说明马桶对人体排便的干扰。

（二）公共建筑内蹲便器的疲劳

蹲便符合人体的排便规律，但排便顺畅的同时，久蹲也会带来很多身体负荷，对膝盖和大脑都不利。一方面，膝盖和脚踝的物理受力，会使膝盖产生疲劳积累，易产生风湿关节炎等疾病。另一方面，血液循环不畅而导致下体静脉曲张，甚至会因下体供氧不足，引起组织坏死，从而造成脑部损伤。

因此，为公共建筑内国人如厕卫生寻求解决方案，综合蹲便健康卫生和坐便省力舒适的优劣互补，为中国人而设计的坐蹲便是一种力图改善已有如厕设备而发明设计的一种全新的排便器具。设计的最高境界是创造人的新生活（行为）方式，设计团队希望能通过设计改变现有座便器的形制，提供给如厕者一种更好的排便方式，使习惯于蹲便或愿意去使用坐便的如厕者共享更加符合排便姿势的新型陶瓷便器。

二、设计研究

（一）设计目的

现有座便器大面积的肌体接触面加大了国人对公共建筑内马桶卫生问题的担忧，最小限度地接触便器是首先要考虑的着力点，解决蹲便的疲劳问题是另一个着力点。目前行业内和市场上解决卫生问题的主要方式是增加构件或结构，如设置踩凳或者改变坐便造型呈半蹲式。然而，半蹲姿势加剧疲劳感，背面使用方式给如厕者不安全的心理感受，带来使用障碍和体验反感；而设置踩凳外观上缺乏美感，不符合人机工学且无法正常下蹲，并存在一定的危险性。加高的凳或台辅助如厕的同时，加剧了弱势群体如厕的障碍。

中国人的坐蹲便结合蹲便健康卫生和坐便省力舒适的特点，基于行为文化和人机工学的科学解决方案，发明设计出一种适合公共建筑场所内，最小限度接触便器，满足蹲坐姿势、使用舒适和健康卫生的排便器具。

>图1 国人现有如厕方式

>图2 生活痛点：公共建筑内国人如厕的尴尬

>图3 南方农村的“坐蹲便”

>图4 概念草图

（二）设计构想

最早记载人类如厕排便方式的是距今五千年前半坡文明的土坑（半坡村氏族部落的遗址中用于排泄的土坑）；周代则称厕所为“井溷”“涸藩”“圊”等，“溷”原专指猪圈，后兼有厕所的含义；秦汉时期如厕方式则发生变化，始分蹲、坐两式，区分男女，并有隔断；汉代尤为重视隐私和使用便利，并设置通风；唐朝专设“司厕”官员，《三国志·吴志》里记载：“不知其盖也，置厕床中”，“厕床”即是一种便器，人们的如厕姿势由蹲式变为坐式，缓解了下肢压力，这种方式在《汉书》中也有记载，流行于汉代。古代中国如厕方式伴随着物质文明的演进而不断发展，但也伴随着一些不雅或不洁的行为方式。

近代社会，人民逐渐摒弃了蛮荒式的随地大小便行为，随之而来的是舒适便捷的如厕和排便方式。座便器发明和使用已有数百年之久，延续至今仍存在于大众的生活空间。自动加热、喷淋便器盖的研制和使用给人以体贴入微的自动服务，使人们的如厕和排便行为成为了一种享受，但公共建筑内的座便器却往往令人望而生畏。

中国人的坐蹲便设计灵感受到中国民间古老如厕方式的影响，设计团队从南方农村传统的如厕方式当中得到启发，文献资料中有关蹲坐方式更合乎中国人生理特点、有助于排便的论证，更加推动了中国人坐蹲便的设计和研发。

在中国民间的南方农村，依然延续传统如厕方式：木板或板条简易搭建的坐蹲便器，依靠腿部支撑，臀部悬起的方式如厕（图3）。这种如厕方式不同于现有座便器和蹲便器，但能很好地解决健康卫生、排便顺畅和疲劳问题，对于坐便省力舒适和蹲便健康卫生的结合呈现出和谐的状态，为中国人的坐蹲便提供了一种全新的设计思路。基于此，设计团队提出一种全新的如厕排便方式——坐蹲便方式，勾勒出坐蹲便的概念草图。（图4）

（三）设计方案

本案针对国人公共建筑内如厕尴尬，取蹲便卫生，坐便轻松，蹲坐结合，重点解决公共建筑内国人如厕卫生和舒适问题，主要应用于学校、办公楼、商场、医院等公共场所的卫生空间。基于此，设计团队对坐蹲便的各部位尺寸和数据进行了测算，构建并绘制出中国人坐蹲便的设计模型。（图5）

本案设计要点有如下四个方面：

1.最小限度接触便器：如厕时臀部悬起，从腰部到大腿与便器分离，避免肢体直接接触便器，满足国人公共建筑内如厕的卫生需求。

2.满足蹲坐姿势：依据人机工学测定，曲腿夹力加上后背卡靠，二者合力，构成臀部悬起的固定体态，可安全舒适地解决如厕问题。相较于坐便，坐蹲便的舒适度稍弱，但优于蹲便。蹲便支撑完全受力于两只脚上，然后依靠大腿和小腿腹部紧密结合来稳定身体，并依靠身体前倾获取平衡。所以，使用蹲便如厕时，人体重量完全施加于两只脚上，如厕体验感较累。而坐蹲便的优势在于多点支撑：腿弯上托支撑、脚和后背前顶防下坠支撑，受力主要集中在腿弯和大腿前端部位，两脚着地起到辅助支撑和受力，这种如厕方式分散了腿部和脚部的受力。同时，结合坐的方式，受力更为分散，如厕体验感舒适。而对于年龄较大或意愿更舒适人群，可使用靠背增加支撑点，减少腿部压力。

3.安全舒适：首先，为解决腿部耐压问题，满足舒适度需求，设计方案从人机工学角度出发，一方面将坐蹲便的前端面即腿弯接触面适度做宽，便器前部线形从端部到底部的曲线符合人机工学，以与两腿服帖。其次，靠背既起支撑作用，又起到安全防护。如若如厕者使用不当或疏忽，靠背支撑可以避免如厕者滑落到便器内部。

4.健康卫生：首先，内腔壁曲线急陡防溅。为避免身体跟便器接触，便器左右翼设计成从前后往中部曲线急陡下凹，以此控制人体距离便器底部的最小限度为8cm，同时便器虹吸式排水管（口）深埋并后置。坐蹲便左右翼中间曲线急剧下凹的造型设计，既可有效防止如厕者排便少造成的排泄物溅落污染，亦能有效防止如厕者排泄多而造成与臀部的粘接。其次，便器前部和后部曲线急陡，内膛曲率大的造型设计更有助于大小便下行至下水口，相较于现有马桶更易清除，避免污染。再者，坐蹲便前缘格挡设计成加宽加厚壁厚，格挡里侧兜出深凹曲线，防止小便回溅到如厕者的身体上，造成污秽。

三、体验测试

（一）木模开发

唐纳德·诺曼在其《设计心理学》（The Design of Everyday Thing）中提到，在设计中解决问题的秘诀是搭建一个正确的概念模型。任何事物都有三个心理意象，既设计师模型、使用者模型和系统意象。理想状态下，设计师模型和使用者模型应该一致，而现实生活中，两者缺乏沟通，各自进行，或想当然或自行判断，由此而形成“系统意象”。基于此，诺曼认为，一个好的产品必须是设计师最终确保将设计产品的系统意象准确传达至使用者模型，而确保这一点唯一的方法就是进行产品测试，开发初步的产品原型，平衡设计师模型与使用者模型，最终达到和谐，完成一个优良产品的设计。

设计团队在完成设计方案后，进行了木模的开发，通过木模进行人机工学测定、使用方式（姿势使用）测试、重心和稳定性测定、受力与支撑分析、体验设计分析等，测量和记录使用者的使用方式、耐受度、心理感受等。通过测试获得的数据和体测记录，进行产品的调整，调整后的产品进行新一轮的测试，并着重记录使用者的心理感受，耐受度、安全性等，记录使用者面临全新使用方式所带来的陌生感、心理压力、不安全感，并寻求解决办法。

（二）模型测试

中国人的坐蹲便的设计研发，是为了创造一种全新的如厕方式。因此，模型测试时重点要解决的关键点：一是消除如厕者使用时的心理恐慌，二是做好如厕安全防护。木模开发完成后进行了使用方式模型测试和不同身高人群耐受度模型测试。（图6）

（三）姿势测试

>图5 坐蹲便设计模型

>图6 坐蹲便使用状态下腿部压迫耐受度测试数据记录

>图7 测试者的三种姿势：前佝式（左）、前倾式（中）、靠背式（右）

>图8 公共建筑内坐蹲便效果图

木模开发完成后，设计团队按照设计方案设定的三种使用方式即姿势选择进行了测试。测试人群按不同年龄段分成四组，每组20人（男女各10人）。经测试结果记录显示：使用方式吻合设计初衷，测试者在使用木模时自发地采用三种姿势，即前佝式、前倾式、靠背式（图7）。并且绝大部分人在使用坐蹲便时很自然地选择了前佝式这种姿势，从表1中测试数据可以看出，约80%左右的测试人群选择了这种姿势。另外，15%测试人群选择了前倾式姿势，5%测试人群选择了靠背式姿势。如厕时，前佝式姿势会使臀部的角度与马桶呈35度夹角，合乎人体排便的生理需求。

>表1 坐蹲便使用姿势选择测试数据记录

此后，设计团队还用视频的方式记录了木模使用过程的体验测试，通过这个视频也可以看出绝大部分人可以自然使用前佝式。视频记录显示，坐蹲便的靠背既起到心理纾解（初次使用者的心理不安全性担忧）、支撑减压的作用（增加排便较长或便秘患者的支撑点，舒缓肢体压力），还具有安全防护功能（个别使用不当或疏忽者可依靠靠背支撑起到消除误操作向后失重时的心理和生理上的双重防护）。

（四）受力分析

设计团队按照设计方案设定的使用姿势进行了受力测试和分析。测试人群同样按不同年龄段分成四组，每组20人（男女各10人）。测试如厕时感觉舒适的可耐受最大时值，腿部耐受度测试结果如图。经过实际测试后，不同人群（年龄组）在使用坐蹲便时，有的耐受度在4分钟是合适，或有的在5分钟比较舒适，满足一般的如厕和排便的时间是足够的（表2）。测试结果进一步说明：对于大部分人群来说，如厕或排便时，可承受的舒适度或耐受力，我们在这个范围内去使用坐蹲便是可以满足的。

>表2 坐蹲便使用状态下腿部压迫耐受度测试数据记录

（五）体验结论

经体验测试，坐蹲便其舒适度、稳定性、安全性、卫生等性能可满足使用需求，能为如厕者提供更为健康、卫生的如厕器具（图8）。

四、结论

中国人的坐蹲便是一种力图改变旧有座便器的形制，给予受众一种更好的排便方式，使习惯蹲便和愿意坐便的如厕者共享更加符合排便姿态、适合生产制作的新型陶瓷便器。设计团队发明设计的这种全新的排便器具，一方面设计是为公共建筑内国人如厕卫生提供一种全新的解决方案，另一方面也为便器产品设计提供一种新的思维方式和设计思路。