基于老年人户外久坐行为的座椅设计研究

■宫艺兵，王 明 Gong Yibing & Wang Ming

(东北林业大学材料科学与工程学院，黑龙江哈尔滨 150040）

久坐行为，又称为静坐行为，英文名称为sedentary behavior，通常指长时间坐着。2017年，久坐行为研究网络（SBRN）给出了久坐的权威定义，即为清醒状态下长时间坐着或倚靠着时能量消耗1.5代谢量的行为[1]。久坐行为的危害具有长期慢性的特征，影响着人们生理和心理健康。例如，久坐办公行为会影响人们生理和心理健康，是引起慢性或急性腰痛的主要诱因[2]。

久坐行为存在于各个年龄段，其中老年人群尤为普遍。国外一项小规模的针对老年人久坐时长的客观调查发现，老年人平均每天有9.4h不动[3]，久坐成为一种独立的因素影响老年人慢性健康的行为。目前，对于久坐危害、模式及干预的研究成为研究热点，相关研究内容以体育和卫生护理领域为主，相关结论也为正确认识久坐危害、影响因素、模式提供了基础。但是，久坐影响因素的相关研究集中在个人特质、家庭和社会等方面，缺少对客观环境、座椅等因素的研究。

1 老年人久坐概述

1.1 老年人久坐模式

老年人久坐行为存在于室内和户外两种场合，其中户外久坐行为更易于调研观察。因此，本文以户外老年人的久坐行为为主，通过实地调研和问卷法探究其久坐的模式、户外座椅等影响因素。对于久坐行为的调查方法，一般分为主观问卷和客观数据采集，由于客观采集耗费财力大，多采用主观问卷调查。目前，对于老年人久坐行为尚无统一的级别划分。Vancampfort等把每天久坐时间超过八小时的人群定义为高危久坐人群[4]，久坐时间超过一小时更容易引起老年人的身体衰弱。久坐按照其表现形式大致可分为4类：屏前久坐行为、社交性久坐行为，交通性久坐行为、其他类型久坐行为[5]。户外空间不涉及屏前久坐，以社交久坐和娱乐久坐为主。

1.2 久坐干预手段

目前，对于老年人久坐干预策略主要分为主观层面的教育宣传、物理层面的产品辅助。例如，Raluca Matei1由一个小册子，概述某人健康风险和收益风险并且提供了一套tick-sheets记录每一个提醒，通过体力活动和减少久坐总时间的方法干预久坐，最终发现该措施是可接受的[6]。Theresa E. Matson针对肥胖老年人群体提出了I-STAND干预策略[7]。Tosi Fabiana C等对体弱多病的老年人进行16周的居家站立锻炼、健康教育和电话支持等综合策略，结果显示策略是可行的[8]。由此可见，现有的老年人久坐干预手段集中在主观劝导和智能提醒方面，缺少座椅产品方面的干预。

2 老年人户外久坐调研分析

2.1 调研背景分析

■图1 性别与年龄

■图2 身体状况分布

■图3 久坐行为类别

■图4 户外座椅类型

■图5 起立状况比例

■图6 老年人久坐影响因素

■图7 座面示意图

■图8 座面尺寸图

■图9 三视图及轴测图

■图10 户外效果展示

老年人户外活动的区域包括社区、广场和公园，其中广场和公园中的老年人比社区更加集中，因此调研地址选择在公园和广场。受季节气候影响，老年人夏季户外活动时间较长，调研时间则选择在七月、八月这两个月。调查地点设置在山东省临清市大众公园和新广场区域，调研对象是在两个区域静坐的老年人。通过随机采样的方式进行了问卷调查，调查内容包括老年人基本情况、户外久坐状况和起立感受。其中，基本情况包括性别、年龄和身体状况，身体状况包括是否有膝关节炎、腰椎疾病等直接影响起立和静坐体验的疾病。久坐状况包含了久坐行为、久坐的时间和所使用的座椅类型。老年人起立感受则包括正常、比较困难和困难三种程度，吃力是指从座椅站起时明显感到膝关节、腿部吃力，困难是指起立过程不仅吃力且感到身体不稳。此外，对老年人户外久坐的原因进行调查，包括行走吃力、起立吃力、兴趣爱好和没有事做。7-8月份发放问卷110份，收回有效问卷104份。

2.2 调查结果分析

调查对象中，如图1所示，男性51人，约占总人数的49%；女性53人，约占总人数的51%。按照年龄段划分，60-69岁的老年人有18名，约占总人数的17%，70-79岁的老年人有68名，约占总人数的65%，80岁以上的人数为18名，约占总人数的18%。老年人中身体状况比例如图2所示，其中24%的老年人患有腰间盘疾病，15%的老年人患有关节炎疾病，11%的老年人患有腿部疾病，50%的老年人没有以上疾病。

老年人户外久坐行为以社交性聊天行为和打牌、下棋娱乐行为为主（图3）。其中聊天行为中，静坐时长小于1小时的人群为5人，占比10%；久坐时长为1-2小时的人群为35人，占比70%；久坐时长超过2小时的人群为10人，占比20%。下棋、打牌等久坐行为人群中，久坐时长小于1小时为8人，占比约15%；久坐时长为1小时到2小时的人数为25人，占比约46%；久坐时间超过2小时的老年人为21人，占比约39%。由此可见，聊天久坐人群中，90%的老年人久坐时间超过了1小时，久坐时间在1-2小时的人群占比最多；打牌、下棋久坐行为中时长超过1小时的人群占总人数的85%，略低于聊天久坐，但久坐时长超过2小时的人群占比远大于聊天行为。此外，通过实地观察发现，聊天行为易于被外界刺激打断，例如站起来喝水、看见熟人打招呼等，而打牌、下棋行为较少受外界影响，静坐时下肢活动极少。

调查对象中，如图4所示，约68%的老年人户外座椅为没有靠背和扶手的马扎，17%的老年人使用户外固定式公共座椅，13%的老年人使用带有靠背的马扎，只有2%的老年人使用带有扶手的携带式座椅。由于户外公共设施的欠缺，调查人群中仅有17%老年人的座椅为公共座椅，大多数老年人户外使用的座椅为既无靠背也缺乏扶手的马扎。

对于老年人起立情况问卷调查，如图5所示，将起立状况分为正常、比较困难和困难三个程度。调查结果显示，48名老年人从座椅起立没有感到明显的吃力，占比为46%；39名老年人感到比较困难，占比为38%；17人感到困难，占比为16%。行走困难、兴趣爱好、缺乏动机、兴趣爱好作为久坐影响因素进行主观问卷调查，如图6所示。其中，打牌、下棋行为被视为是兴趣爱好，约58%的老年人将其视为久坐原因；约25%的老年人认为行走困难是久坐原因；约12%的老年人认为久坐原因是起立困难；5%的老年人认为久坐原因是缺乏动机、没有事做。

2.3 影响因素分析

老年人户外久坐人群中，久坐时长1-2小时的老年人占比最多；打牌、下棋行为中，久坐时长超过2小时的人数占比远大于聊天行为中人数。通过观察发现，聊天久坐行为更容易被外在因素打断，例如站起来喝水、与熟人打招呼等，而打牌、下棋久坐行为难以打断。调查对象中，46%的老年人没有感到起立障碍，超过50%的老年人感到不同程度的起立障碍。同时，由于户外座椅不足，户外老年人坐具中，带有扶手的座椅数量仅占总体的15%。户外家具缺失的问题是一个不可忽视的问题，被迫添置家具、选择场地会带来诸多隐患，最重要的是老年人的安全也无法得到保障[9]。因此，除了自身疾病的影响，座椅功能不佳也导致了起立困难。由兴趣习惯引起的打牌久坐和由身体因素引起的起立情况不佳是导致老年人户外久坐的两大因素。

3 老年人户外久坐干预

3.1 相关干预理论

久坐行为是一项危害健康的行为，相关干预理论包含个人层面和群体层面，不同干预理论的侧重点不同。其中，个人层面的健康信念模型和社会层面的社会支持理论重视外在环境对个人行为的影响。健康信念模型由易感性觉察、严重性觉察、收益觉察及障碍觉察构成。其中，自觉可能障碍是指人们对采取某种健康行为可能遇到的客观困难或自己心理上的障碍的主观认识[10]，存在起立问题的老年人在久坐起立时会有障碍感。社会支持理论包括情感、物质、信息和评价四个方面，其中物质支持包括给对方直接提供具体的服务和帮助，对于久坐行为的相关干预支持包括可穿戴提醒仪器、老年人助行仪器，座椅层面则是减轻老年人起立难度。基于以上两种理论，公共座椅应该为久坐干预提供工具性支持，并减轻老年人户外起立的障碍感。

3.2 久坐干预策略

针对一般性的久坐行为，其干预策略包含减少总的久坐时间、打断持续久坐时间和改变久坐类型。在特定场合下，需要了解其特有的可改变影响因素[11]。根据上一章节的调研结果，老年人户外久坐受到行为类型、身体状况、起立状况等因素的影响。其中具有打牌、下棋习惯的老年人久坐现象较为严重，起立、行走困难也是老年人久坐的重要原因。由于打牌行为属于两人以上的群体行为，其久坐原因构成复杂，本文暂不考虑。由起立困难引起的久坐行为是本文设计干预的主要对象。

由于身体衰弱和疾病，老年人起立具有一定难度，主要体现在膝关节力量不足和肌力减弱。为鼓励老年人起立、打断持续久坐，需要通过座椅功能的改善来辅助老年人起立。现有的老年人辅助站立座椅主要是采用机械结构倾斜座椅座面来达到辅助起立的功能。但由于老年人起立过程并非匀速，座面倾斜速度存在问题，而且复杂的机械结构不便于大规模应用于户外。除了通过座面助力来辅助起立，提高座面高度也能起到减少起立难度的作用。马鞍椅是一款从马鞍演变而来的座椅[12]。马鞍椅的坐姿方式下，为保证脊椎自然曲线，大腿与座面呈45度夹角。但当座椅功能为改善老年人起立难度时，需要减小角度，本文将大腿与座面的夹角设计为15度。

3.3 户外座椅设计

3.3.1 座椅功能设计

依据前面的调查研究可知，老年人户外空间使用的座椅以便携式折叠座椅和公共座椅为主。为方便携带，便携式座椅多数不具有扶手；而固定式的公共座椅，也较少考虑到老年人起立需求，而且数量较为紧张。综合型适老家具设施是适老家具设施未来的发展方向，它能够有效整合当地适老家具设施[13]。因此，本文以户外固定式座椅设计为突破点，借鉴马鞍椅，通过改变坐姿状态来改善老年人起立难度。而且，由于提高了座面高度，不仅减轻了坐立姿势转变难度，也一定程度降低了坐着的舒适度，以减少老年人久坐时长，并且使座椅能为更多人使用，提高其使用效率。

3.3.2 座椅尺寸设计

目前，国内尚无统一的老年人人体尺寸。胡海涛学者对北京地区老年人人体尺寸进行调查统计，发现老年人与大龄成年人相比，身高无显著变化，但体重会显著增加[14]。本文参考胡海涛学者的测量结果，如表1所示。依据相关尺寸，首先对座椅座面高度、深度和宽度进行设计。

表1 老年人体部分尺寸

座面深度：扶手椅的标准坐深为400mm-440mm。由于老年人身高略矮于青年，暂时选取400mm为标准座姿下座面深度。当大腿与座面呈15度夹角时，人体会有向前滑落的感觉。为防止身体下滑，座面前端应设有凸起部分，凸起防滑部分将座椅分为支撑臀部和支撑大腿前侧两部分（图7），浅色区域支撑大腿前侧，深色区域支撑臀部和大腿后侧。支撑臀部的座面上半部分深度，由臀膝距减去大腿长度，再加上身体活动的预留尺寸获得。由于参考的老年人人体数据中没有大腿长度，本文将站姿会阴高减去胫骨点高作为老年人大腿尺寸。为满足大多数老年人使用，采用第五百分比的尺寸数据。根据相关尺寸计算得出，老年人大腿长度取226mm，臀膝距减去大腿尺寸计算得出269mm，加上预留的身体活动尺寸，最终确定为300mm。座面前缘与小腿之间留有适当的距离，以保证腘窝不受挤压，小腿可以自由活动[15]。为避免座面前端挤压腘窝，支撑大腿的座面前段部位适当进行缩短，确定为90mm。

座面高度：人体标准坐姿下，通常以小腿加足长尺寸作为座面高度，标准座高为座面中轴线前部最高点至地面的距离，一般为400-440mm。选择400mm作为老年人座面高度。当座面向前倾斜15度时，通过计算，座面最高点应为507mm，为增加下肢活动空间，座面高度略低于此尺寸，座面最高点设计为

500mm。

座面宽度：座面后侧宽度以老年人坐姿臀宽为依据，以第九十五百分比为准，左右预留部分尺寸提供转换坐姿，最终确定座面宽度为425mm。座面的相关尺寸如图8所示。

3.3.3 座椅材料设计

户外家具与室内家具不同，由于需要应对冰冻、日晒等自然因素的影响，其家具材料需要考虑耐候性，对于家具结构强度要求也较高[16]。此外，户外座椅也应注重舒适性，注重材料的温度感和触压感受[17-18]。因此，本次户外座椅的框架为铸铁焊接而成的固定结构式，座椅腿部通过螺栓与硬质地面结合，增强其牢固性。座椅的靠背和扶手采用防腐处理后的木材，座面则采用带有一定弹性的PVC塑料，以提高耐磨性和舒适度。

3.3.4 座椅三视图和效果图

座椅最终的三视图和轴测图如图9所示，在户外环境的效果如图10所示。

4 结语

久坐行为是危害老年人身体健康的慢性行为，相关的干预设计需要考虑具体的情境和老年人的个人因素。公园和广场是老年人户外久坐的主要场所，其久坐行为主要是社交性聊天和打牌行为。通过实地调查发现，老年人存在户外久坐时间过长的问题，而且公共座椅的缺乏和老年人自身状况导致其起立情况不佳，存在着不同程度的起立困难。起立环境较差、行走困难和久坐娱乐习惯是老年人户外久坐的主要原因。因此，通过座椅设计改善户外起立环境，进而减少起立难度，有助于打断久坐持续时间。最后，以马鞍椅为模板进行座椅设计，并结合老年人身体尺寸，以提高座椅高度、倾斜座椅前端的方法降低老年人起立难度，进行户外公共座椅设计。但此座椅的具体干预效果仍有待课题的进 一步深入研究。