医院地面滑溜程度的滑倒风险分析

王奕霏 ，王煊智

(1.北京师范大学附属实验中学，北京 100032；2.清华大学工业工程系，北京 100084)

1 引言

滑倒属于意外伤害的一种，因造成人员伤或残而备受社会关注。我国每年因意外伤害到医院就诊的患者有超过35%是由于滑倒造成的，且以老年人居多[1]。据报道，美国约18%的公共场合事故与滑倒有关，每年有约25万起伤残事故是由滑倒造成的[2]，滑倒引发职业伤害的直接成本超过60亿美元[3]。为减少滑倒的危害，有关滑倒的防控研究成为近期关注的焦点。研究表明，影响滑倒的风险因素较多，其中地面因素影响较为显著，通常地面的摩擦系数越大， 地面越不光滑，行人与地面的摩擦力越大， 行人滑倒的可能性就越小。据研究地板的摩擦系数若大于0.5，则地面不易引起行人滑倒[4]。若地面上洒有不同的液体污染物例如水、油、洗洁精等，则会引起摩擦系数的变化，潮湿地面的摩擦系数较小，干燥地面的摩擦系数一般会大于有液体污染物的地面[5]，如果加入特定的固体颗粒物可以显著增大摩擦系数以避免滑倒[6]。此外，鞋底材质、鞋底硬度、 鞋底花纹、鞋底面积等也都会影响行人与地面的摩擦力大小[7]。

行人滑倒常常与步态有关。 选择合适的步态可以避免滑倒，如果对地板抗滑性有过高估计，则可能会选择不恰当步态而导致滑倒。因此，对地板滑溜程度的主观感知一定程度上会影响行人对步态的选择。有关学者通过快餐店实地测量地板的摩擦系数，并收集行人对地板滑溜程度的主观评分，验证了主观和客观评价地板滑溜程度一致性的重要性[8]。此外，还发现对地面滑溜程度的主观感知存在个体差异，且这种感知能力个体差异同样传导对鞋的抗滑性感知[9]。因此，分析滑倒的风险因素既要考虑主观因素，也要考虑客观环境因素，包括地面上的水量、鞋的设计以及风俗文化等对地面滑溜程度影响[10]。

医院是一个公众聚集度较高的公共场所，患者就诊来回穿梭不同的科室，因其抱病行走相比于健康人更容易滑倒，一旦滑倒，伤情比健康人会更大；若医护人员一旦滑倒，则损失更大。因此，医院地面的抗滑性总是被忽视而继发医患事件。为了控制医院地面滑倒事件，开展医院地面滑溜程度及其风险分析，不仅有利于建筑安全及工效学设计的完善，而且对促进公众健康具有重要的现实意义和社会意义。

2 对象与方法

2.1 实验对象

实验以某医院的医护人员为研究对象， 共招募志愿者 17 名， 其中男性 7 名，女性 10 名，年龄平均为 36.77(±14.26)岁，身高平均为 168.65 (±9.63)cm，体重平均为 65.29(±10.73)kg。所有被试均阅读并签署实验知情同意书。

2.2 实验方法

2.2.1 自变量

选择北京某三甲医院地面的实地考察，实验设计以地板类型、照明水平和地面干湿状况为自变量。

(1)地板类型。地板类型会影响行人对地板滑溜程度的判断，进而影响行人步态选择和滑倒风险。本实验选择医院中三种典型地板，其中大厅两种地板： 浅色地板记为地板一， 如图 1(a)所示；深色地板记为地板二，如图 1(b)所示。病房地板，记为地板三， 如图 1(c)所示。

(a) (b) (c)图1 医院中的三种典型地板

(2) 照明水平。照明水平可能会影响行人对地面的观察，从而影响行人对地面滑溜程度的感知与判断。实验选择三种照明场景：有光照的明亮场景、无光照的暗场景、病房灯光常亮场景。

(3)地面干湿状况。地面干湿状况分为干和湿两种情况，干的情况即地板表面完全干燥、无任何水渍；湿的情况即地板表面有水渍，实验过程中将地板表面所有区域用墩布均匀湿润。

2.2.2 因变量

实验的因变量是被试对地面滑溜程度的主观判断，可以直接反映地板带给行人的视觉感知以及滑倒风险。主观评估因变量包括：被试在行走前通过视觉观察估计地板的抗滑性，记为行走前主观抗滑性(PSRbefore)；被试在行走后根据感受判断地板的抗滑性，记为行走后主观抗滑性(PSRafter)；被试在行走后对行走过程中的自觉滑动感(PSOS)。

(1)行走前主观抗滑性(PSRbefore)。被试在踏上地板前对地板的抗滑性进行估计，按照1至5分进行主观评分，分数越高表明被试估计地板抗滑性越好， 1分代表“非常滑”， 5分代表“不滑”。 被试在行走前对地面滑溜程度的估计越准确，就越不容易在行走时滑倒。

(2)行走后主观抗滑性(PSRafter)。被试在走过地板后对地板的抗滑性进行判断，按照1至5分进行主观评分，分数越高表明被试判断地板的抗滑性越好， 1分代表“非常滑”， 5分代表“不滑”。 被试对地面滑溜程度的主观感知会直接影响行人的步态选择以及打滑摔倒的可能性。

(3)自觉滑动感(PSOS)。自觉滑动感是反映地面的滑溜程度的行人主观感受，自觉滑动感评分表由四个问题组成， 每个问题按照0至2分进行打分，分数越高表明滑溜的感受越强(表1)。

表1 自觉滑动感评分表

2.3 实验场景设计

选择以北京某三甲大型医院的大厅和病房的行人经常活动的区域为实验场景。根据自变量设计，选择医院大厅和病房中的三种地板，根据现场实际情况对地板一和地板二设置光照和无光照两种照明水平，对三种地板设置干燥和湿润两种地面状况，共设计10个实验场景(表2)， 每个场景下分别进行主观和客观数据的测量和记录。

表2 实验场景设置

2.4 测量方法

实验设计包括地板类型、照明水平、地面干湿状况3个自变量因子，首先在每个实验场景下实地测量自变量因子客观数据，然后在干、湿两种状况上进行行走实验，采集主观测量数据。数据采用统计分析软件 SPSSAU 21.0 进行分析，分析方法包括描述性统计、相关分析、正态性检验、非参数检验。

2.4.1 地板摩擦系数测量。

采用 Brungraber Mark-V(BM-V)型电脑摆式摩擦系数测定仪进行摩擦系数测量。地板一和地板二均为 80 cm×80 cm 的瓷砖， 在医院大厅的中央划定呈直线的 9 块浅色瓷砖作为地板一的实验测量区域， 划定呈直线的 9 块深色瓷砖作为地板二的实验测量区域，在病房的中央划定 720 cm×80 cm 的矩形区域作为地板三的实验测量区域。沿人的行走方向，等间距选择 5 个测点(图 2)。

图2 地板摩擦系数测量点的选取

在选定测点后， 分别测定干、湿条件下的三种地板的摩擦系数。在每个测点上， 首先将仪器放置，使钟摆的摆动方向与行走方向一致，仪器先调平和校准，并标定滑动长度，即滑溜块与地面接触的长度恰好是标尺右端至标尺左端。然后开始测定， 释放开关按钮使钟摆在地板表面滑过，重复 5 次并记录屏幕读数。取每个测点的 5 次读数的平均值作为该测点的摩擦系数。

2.4.2 照度的测量

使用 VICTOR VC1010D 照度计进行实验场景照度测量，在每个测点上测定一次照度，5 个测点的平均值作为该场景的照度。

2.4.3 温度和湿度测量

使用 UNI-T UT333 温湿度计进行实验场景温度和湿度的测量，在每个实验场景中记录当时温度和湿度值。

2.4.4 主观数据测量

主观数据包括被试在行走前对地板抗滑性的主观估计、行走后对地板抗滑性的主观判 断和自觉滑动感。被试需要在10个实验场景下走过地板，每个场景下正向和反向各行走一次。 被试在划定区域按照正常步频和步幅行走，行走后填写自觉滑动感评分表。被试行走时有实验助理跟随和保护， 以保障被试安全。

3 结果

3.1 实验场景三个自变量因子客观测量结果。

地面摩擦系数、照度、温湿度三个自变量现场测量结果见表3 ，表3可知医院大厅和病房的温度和湿度基本相同。大厅的照度在有光照和无光照时区别明显，可分为明和暗两水平。病房地板的摩擦系数明显高于大厅地板的摩擦系数。需要注意的是，对于大厅两种地板的摩擦系数，在干燥情况下分别为 0.487±0.001 和 0.449±0.001，均达不到安全标准的>0.5，在湿润情况下分别为(14.924±0.896)×0.01 和 (15.752±1.475)×0.01，更是明显<0.5。对于病房地板的摩擦系数，在干燥情况下为 (73.128±2.966)×0.01，基本符合安全标准，在湿润情况下为(26.872±2.634)×0.01，低于安全标准要求。地板的摩擦系数达不到0.5，意味着存在较高的行人滑倒风险[4]。

表3 各实验场景的客观数据测量结果

3.2 抗滑性及自觉滑动感主观评分

不同场景下的行走前主观抗滑性、行走后主观抗滑性和自觉滑动感的被试打分中位数、 第 25 分位数和 75 分位数，见表4、表5、表6 。针对不同场景下的行走前主观抗滑性、行走后主观抗滑性和自觉滑动感进行正态性检验，显示它们均不具有正态性， 拟用非参数检验进行统计分析，具体结果如下。

(1)不同地板类型的比较。使用 Kruskal-Wallis 检验分析三种地板类型对于行走前主观抗滑性、行走后主观抗滑性和自觉滑动感的差异性比较见表4。地板类型对于行走前主观抗滑性和行走后主观抗滑性均呈显著性差异(P<0.01) ，地板三的行走前和行走后主观抗滑性评分的中位数均显著高于地板一和地板二(P<0.01)。不同地板类型的自觉滑动感也不同，呈统计学差异(P<0.01)，地板三的自觉滑动感评分的中位数显著低于地板一和地板二。客观测量的摩擦系数结果也表明，地板三的摩擦系数高于地板一和地板二，结果基本吻合。进一步分析可知：①在其他条件一致的情况下，被试对地板主观抗滑性和自觉滑动感的主观判断与实际测量的摩擦系数在总体上是一致的。即摩擦系数越大的地板，被试判断该地板的主观抗滑性也越大，说明地板的设计能够展示出本身的抗滑性。② 在其他条件一致的情况下，尽管主观评分中位数相同，但是第 25 分位数和 75 分位数被试在行走前判断颜色深的地板(地板二)的抗滑性略高于颜色浅的地板(地板一)，而在行走后则判断两种地板的抗滑性是一致的。客观测量的结果则表明颜色深的地板的摩擦系数略小于颜色较浅的地板。这表明被试对深色地板的抗滑性有偏高估计倾向，即深色地板易引发滑倒的危险。

表4 不同类型地板主观评价抗滑性和滑动感比较非参数检验

(2)不同照明条件的比较。照明水平分成明和暗两个水平，使用 MannWhitney 检验分析不同照明条件对行走前主观抗滑性、行走后主观抗滑性和自觉滑动感的差异性比较见表5。不同照明水平在两种地板上对于行走前主观抗滑性、行走后主观抗滑性和自觉滑动感均未见差异显著性(P>0.05)，意味着照明条件对于行走前主观抗滑性、行走后主观抗滑性和自觉滑动感并没有显著影响。

表5 不同照明条件的主观评价抗滑性和滑动感比较非参数检验

(3)干湿地面条件的比较。使用 MannWhitney 检验分析干湿地面条件对行走前主观抗滑性、行走后主观抗滑性和自觉滑动感的差异性比较见表6。干和湿两种地面状况在不同实验场景下主观抗滑性和自觉滑动感均呈统计学差异(P<0.01)。在明亮照度环境和暗照度环境下的地板一和地板二以及日常照度环境下的地板三，干湿不同的地面状况对主观抗滑性和自觉滑动感均呈显著性差异(P<0.01)，且干地面的行走前主观抗滑性评分中位数明显高于湿地面。

表6 干湿地面条件主观评价抗滑性和滑动感比较非参数检验

3.3 主观抗滑性与自觉滑动感的相关性

采用 Pearson 相关系数分析行走前主观抗滑性、行走后主观抗滑性和自觉滑动感之间的相关关系见表7。结果显示行走前和行走后的主观抗滑性之间的相关系数为 0.529，呈现统计学差异(P<0.01)， 即行走前和行走后的主观抗滑性之间存在显著的正相关。行走前主观抗滑性和自觉滑动感之间的相关系数为-0.648，也存在显著性差异，表明行走前主观抗滑性和自觉滑动感之间负相关。

表7 主观抗滑性与自觉滑动感相关性分析

4 讨论

根据 Miller(1983)提出的地面安全标准，地面摩擦系数不足0.5容易造成行人滑倒[4]。研究发现，某医院大厅地面摩擦系数<0.5，且病房地面在有水渍的情况下也不能达到0.5，表明医院地面滑倒的潜在风险客观存在。但是实际发生滑倒的病例报告并未多见，原因可能涉及多方面，其中因某种因素未能纳入统计报告可能是原因之一，另外行人主观采取了防范措施弥补了风险的发生的可能。本研究通过被试主观测评结果显示，被试主观认为地板并不滑，这主要是因为从实验安全出发，被试穿有花纹防滑设计的橡胶底鞋所致，对鞋的感知影响了对地面的滑溜程度的感知[7,9]；若不采取防滑措施，患者行走则有摔倒的可能，尤其老年患者。因此，医院地板的防滑性能有待改善。

地板类型及其在干湿不同条件下的对比实验表明，行人对不同摩擦系数地板的主观估计与客观测量结果基本一致。地板三的摩擦系数大于地板一和地板二，主观评分结果也显示出地板三更防滑。三种地板在干燥状况下的摩擦系数均大于湿润状况下，被试的感知判断也得到了相同的差异性。值得注意的是，对于行走前主观抗滑性估计方面，具有较小摩擦系数的深色地板二要高于具有较大摩擦系数的浅色地板三，说明地板颜色会影响人们对地板滑溜程度的主观判断，即地板颜色的误导对地板抗滑性过高估计反而会引发行人滑倒的危险。已有研究表明，地板的不同颜色会影响视觉物理量、视觉心理量，从而影响人对地面状况的主观感知能力[11-12]。本研究的结果进一步证实行人主观倾向于深色地板更不容易打滑，因此，医院环境设计应该更多采用浅色地板，以避免主观过高估计抗滑性而引起的滑倒危险。

实验表明不同照明条件对地板滑溜程度判断的影响并不显著，这与赵彩俊等(2017年)的研究结果基本一致；但是地面有水渍时，明亮照明条件下被试更倾向于判断地板不抗滑[13]。这可能是由于明亮条件下被试更能清楚地看出地板表面的潜在风险，有水渍时确实会倾向于判断地面更滑一些。

本研究中的被试主要为医护人员， 下一步考虑通过招募更多类型的被试参加实验，以期改进被试样本的局限性和提高实验结果的通用性。此外，后续的研究可以考虑地板图案等多因素交叉分析地板抗滑风险的影响。

5 结论

研究表明，主观感知和客观环境情况都会影响医院中行人对地面滑溜程度的判断。地板的材质、干湿情况均与地面摩擦系数直接相关；而行人鞋底、地板颜色、光照条件等都会影响人的主观判断。虽然国家已经出台了地面防滑要求，但是医院等大型公共场所执行标准可能有不同程度的缺陷。医院地面摩擦系数不达标会增加就诊人群在医院滑倒或跌倒风险，引起不必要的医患纠纷。建议医院等公共场所应加强日常管理，开展地面滑溜程度的定期检查、地面湿滑提示等。因此，相关部门需要尽快完善公共场所地面摩擦系数方面的国家强制标准以及配套的具体监管措施，旨在防止地面摩擦系数过小带来的滑倒伤害风险，避免人身和财产损失。

(致谢：非常感谢清华大学于瑞峰老师在本研究中给予的悉心指导。)