关爱下肢障碍者的窗户把手的设计*

周云龙，公冶令超，刘鹏宇，张馨元，李 阳

（东北林业大学，黑龙江 哈尔滨 150000）

2012 年中残联根据调查数据推算出了2010 年末我国全部残疾人总数为8502 万人，其中肢体残疾人高达2472万人，而下肢残疾人在其中比重是最大的。近几年，我国“以人为本”的理念逐渐增强，国家对于这一部分特殊群体也越来越重视，我国针对他们的无障碍设计发展飞快，但相关的设计大多为室外设计、出行器设计等，针对生活细节的设计并不被重视。要想解决残障人士所引起的社会现象问题应该从每一处细节入手，使其生理与心理都融入社会。

1 下肢障碍者现状分析

1.1 下肢障碍者概述

肢体障碍指因肢体器官损伤或功能缺陷而导致的肢体活动困难，如下肢截肢者行走能力降低，使个人日常生活和参加社会活动等方面受到限制。下肢障碍者通常为下肢功能的缺失导致肢体残疾的人群，主要包括左下肢残疾、右下肢残疾、双下肢残疾和偏瘫者等。

下肢障碍者不只包括下肢残疾人群，下肢后天失去活动能力的老年人也是很大一部分人群，特别是在老龄化问题越来越严重的中国。据国家统计局数据，截至2019 年年末，全国60 周岁及以上人口为25388 万人，占18.1%。其中，65 岁及以上人口为17603 万人，占12.6%，老年人比重持续上升。据相关数据，到2020 年，我国的失能与失智人口约4，200 万人，其中，80 岁以上高龄老人约2，900 万人，而空巢和独居老年人约1.18 亿人，所以在丰富其精神生活之外让其能够更好地独自生活也应该是一个值得研究的方向。

1.2 下肢障碍者心理分析

据中残联调查在2010 年末我国全部残疾人总数为8502 万人，但据中残联官方网站公布的2017 年度全国残疾人人口基础库中的数据显示已办理证件的残疾人口仅有3404 万人，其中肢体残疾1921 万人。现存残疾人数和已办理证件人数相差巨大，影响这个现象的不只包括办理证件程序复杂、普及力度小等问题，渴望与常人一样的心理因素可能才是最大的原因。

1.2.1 性格敏感

身体上的差异使得下肢障碍者对别人的目光格外注重，身体障碍期间必然会收到很多负面评价，长期歧视和谩骂之下在别人看来很普通的一句夸奖到他们耳朵里都可能变成一句挖苦的话，内心无法完全与社会融合，和普通人在一起时会有孤独感与自卑感。

1.2.2 渴望平等

下肢障碍者与普通人的差距仅仅在于身体的活动能力，很多的下肢障碍都是后天造成的，不同于盲人聋人，其反应能力、审美能力等与常人无异，他们是最渴望平等的一个群体，渴望社会认同感和实现自我价值，希望能与所有人有一个平等的交流，从上文的办理残疾证件人数远小于统计人数可知此心理现象并不少见。

此外下肢障碍者的身份也会造成很大影响，如后天残疾的老人，子女常年不在身边，自身缺少与他人沟通的活动能力，很容易产生孤独感；先天残疾的儿童随着成长发现自己与别人的不同，很容易造成性格上的缺陷等等。

1.3 下肢障碍者生理分析

1.3.1 行为分析

由于下肢功能的缺失，下肢障碍者的活动能力和普通人产生了很大的差距，下肢的不稳定性导致其在水平推力上的缺失，需要控制轮椅、拐杖等辅助行走工具来进行缓慢移动，在面对突发情况时补救能力缺失。对坐轮椅者来说，其活动范围完全受限于轮椅的大小，前胸活动范围需减去前搁脚板的大小，下肢无法旋转导致侧边活动范围的减少，竖直活动范围受限于轮椅座面的高度；单手拄拐者移动时常借助墙壁等物体辅助移动，以减少身体的劳动负荷；双手拄拐者移动时完全失去上肢活动能力，只有坐下时才能使用双手。

1.3.2 人机工程学分析

在不计入跳、蹲等动作时，拄拐者活动范围与常人差异不大，因此本文只分析坐轮椅者的活动范围。如从图1 中坐轮椅者的人机工程图可知，普通男性上身放松时前胸方向手基本无法触摸物体，侧身时距离最多580mm，最高1480mm，最低413mm；上身用力弯曲时前胸方向可触摸范围为1200mm 到前脚踏板位置，侧身时手部可触摸范围为230mm 到1550mm 高度。

图1 轮椅使用者上肢触摸范围

2 残疾人和适老辅助器具分析

2.1 残疾人和适老辅具现状

据中残联2019 年残疾人事业发展统计公报，2019 年全年共为314.5 万残疾人提供各类辅助器具适配服务。在8500 万残疾人中这仅仅是一小部分，其中仍有庞大的需求未得到满足。

辅助器具是指功能障碍者使用的，特殊制作的或一般可得到的任何产品（包括器械、仪器、设备和软件）。辅助器具可对身体功能障碍者的（结构）和活动起保护、支撑、训练、测量或代替作用，可防止其损伤活动受限或参与受限。

功能障碍者主要包括残疾人、老年人、伤病人。

残疾人辅具和适老辅具类似，具有相通之处，使用者为残疾人和失能与失智老年人，都为陈旧性功能障碍者，其主要功能为通过对功能障碍者的补偿，以实现提高功能障碍者生活自理能力，提高环境适应能力。残疾人辅具和适老辅具需终身使用，不具有治疗效果。

2.2 下肢障碍者辅具设计原则

下肢障碍者辅具设计需要同时考虑下肢残疾者和失能老年人两方面，既要考虑到下肢残疾者狭小的活动范围也要考虑失能老年人很差的身体活动能力。

2.2.1 适度性原则

辅具设计一定要有针对性，下肢障碍者辅具需紧紧贴合下肢障碍者的真实需求进行设计，多余的功能能摒弃则摒弃，不可让附加功能盖过主体功能，需尽量减少使用者的选择性，真正融入障碍者的生活。

2.2.2 经济性原则

截止2020 年5 月17 日第三十次全国助残日，在我国剩余建档立卡贫困人口中，老年人、患病者、残疾人的比例达到45.7%，残、老群体贫困问题仍然存在，因此普通辅具价格应该尽可能降低才能达到普及的效果。经济因素贯穿整个设计、生产、销售过程，如何控制成本却不降低质量应该是设计的重点。

2.2.3 安全性原则

下肢障碍者相对于普通人身体更加脆弱且受伤后不易康复，设计辅具时应避免使用风险的存在，如裸露在外的尖锐部件、易夹手的门把手，生产尽可能保证产品的质量不会出问题，使用材料亲和人体等。

2.2.4 易用性原则

受到身体活动能力限制，下肢障碍者辅具避免设计在高处和贴地处，应考虑人机工程学使其更容易触碰到且符合人体施力方向，使用时无需大力和复杂的过程。辅具设计时应参照“零”学习的设计原则，即无需刻意的学习即可上手使用。

2.2.5 公平性原则

下肢障碍者的心理更加敏感，不愿麻烦别人，且渴望与他人平等交流，下肢障碍者辅具设计时需考虑其他人使用时的体验与感受，在加强障碍者使用体验时不应以影响其他人使用体验为代价。

2.2.6 亲肤性原则

和正常的产品设计一样，人们需要经常用手去触摸的产品需要使用与皮肤更贴合不刺激的材料和适合人使用的外型，如冰凉的金属等应尽量避免裸露在外，木材、硅胶、塑料等轻型材料更适合使用。

2.2.7 可定制性原则

下肢障碍者的情况非常复杂，每一个个体所需要的都不一样，所以设计时应使产品可以根据每个下肢障碍者的情况进行定制或调整，同时还应符合上文的经济性原则，增加产品的可调整性并控制成本，避免价格高昂。

3 辅助开窗器设计方案

3.1 问题分析

本辅助把手设计的目标人群为下肢障碍人群，主要为经常独居的轮椅使用者，解决了其对较高的窗户把手独自使用困难的问题。

根据上文坐轮椅者活动范围的人机工程学，其面向窗户时上肢可活动范围为高度0～1200mm，当侧对窗户时上肢可活动范围为230mm～1550mm。《宿舍建筑设计规范》（JGJ 36-2005）规定宿舍的外窗窗台应高于0.90m，当低于0.90m 时应采取安全防护措施，窗户高度多为1500mm，窗户把手多在窗户中间高度位置，部分型号窗户会将窗户分为上下大小窗，由此可以推算出窗户把手的高度通常不低于1500mm，这个高度只有部分普通男性才能勉强触摸到，且由于身体弯曲手臂伸直时不容易用力，使用窗户把手非常困难。

3.2 现有开窗器优缺点分析

市场上现有可以用于平开窗的开窗器主要有两种，电动开窗器和旋转手动开窗器，电动开窗器优点是使用方便，一键即可开关窗，缺点则是价格高，安装复杂，无法大开窗且中间横着的链条影响使用体验，并且需长期连接电源，一旦停电则无法正常开关窗。旋转手动开窗器只能用于外开窗，据调查绝大多数家用窗户为内开窗，并不适用。

3.3 设计方案

本文设计出一款可以应用于内开窗居民房的辅助窗户把手，如图2，无需破坏原有结构即可轻松安装使用，乘坐轮椅的下肢障碍者可以使用本产品轻松达到开关窗户的目的，同时也不影响原把手的使用体验。

图2 一种适用于下肢障碍者的窗户把手

3.4 设计说明

本产品由上下两个一体化齿轮、链条、螺栓螺母和底座组成，将上齿轮和螺栓和原窗户把手固定住，通过链条连接下齿轮把手，使下齿轮把手在旋转时带动链条引得原窗户把手同步旋转，完成同步开窗功能；齿轮采用塑料注塑一体化成型，保证连接稳固，链条采用塑料链条让其运转时减少噪音，且不容易对残障人士造成伤害，适合障碍人士家居使用。

4 结束语

随着社会文化环境的变化，人们逐渐了解到中国社会残障人士当今生活现状，表现出了相当大的关注度。习近平总书记指出，在全球范围内推进可持续发展，实现“一个都不能少”的目标，对残疾人要格外关心、格外关注。近几年，残疾人辅具虽然在我国越来越受重视，各种辅具设计也逐渐出现，但由于国内对辅具设计的研究起步较晚，应用和实施上和国外仍然有一定差距，仍需要国家社会对此持续的关注。本文针对下肢障碍者生活中的小细节进行了设计，希望对残障人士完全实现无障碍生活做出一份贡献。