膝臀防护为要点大众单板滑雪服设计研究

赵梦蝶　梁燕

摘 要：针对单板滑雪运动呈爆发式增长，现有市场大众单板滑雪裤产品在膝、臀等部位的防护设计较为薄弱的现状，首先通过文献分析总结目前滑雪服类产品的功能性设计要点；其次通过市场调研和产品分析，以及175名大众滑雪群体的量表问卷调研，以均值比较的方法探讨该类服装在整体防护性能、外观设计、结构设计上的具体需求；最后以数据分析为指导进行单板滑雪裤的设计，尤其对服装的防碰撞缓冲功能结构进行区别于现有市场产品的差异化设计。

关键词：滑雪服设计；滑雪裤设计；单板滑雪裤；防护设计；膝臀防护

中图分类号：TS941.1             文献标识码：A              文章编号：1674-2346（2023）03-0009-10

Research of Public Snowboard Wear Design with Knee and Hip Protection as the Key Point

ZHAO MengdieLIANG Yan

（1.School of Fashion，Beijing Institute of Fashion Technology，Beijing，100029，China;

2.Faculty of Innovation and Design，City University of Macao，Macao 999078，China）

Abstract： In view of the explosive growth of snowboard sports，the protection design of the knee，hip and other parts of snowboard pants in the existing market is relatively weak.Firstly，the main points of functional design of ski suit products are summarized through literature analysis.Secondly，through market research and product analysis，as well as the questionnaire survey of 175 mass skiing groups，the specific needs of this kind of clothing in the overall protection performance，appearance design and structural design are discussed by means of average comparison.Finally，the design of snowboard pants is guided by data analysis.The design of the anti-collision buffer function structure of the clothing is especially different from the products in the existing market.

Key words： ski suit design;ski pants design;snowboard pants;protection design;knee and hip protection

《2020年中国滑雪产业白皮书》[1]指出，目前中国参与冰雪运动的人群中75%属于旅游体验型，多在设施相对简单的初、中级道滑行；另据《2020年迪卡侬WEDZE滑雪品牌中国报告》《BURTON中国》以及《冷山GOSKI报告》也可看出，中国单板滑雪装备消费市场呈上升趋势，虽然参与滑雪运动的大众多通过一系列科普信息掌握滑雪準备工作、如何完成标准动作等来加强身体防护，但在该过程中的受伤率仍高达14%[1]，受伤部位多集中膝部和臀部。

目前市场上的大众滑雪服产品往往将设计重点集中在造型、款式、色彩设计等方面，未能解决在滑雪过程中的碰撞缓冲等安全防护问题。另据数据显示，单板的占比已经延伸到了一次性滑雪用户群。雪场单板租赁量呈爆发式增长，单板用户甚至一度高达76%，尤其是北京冬奥会之后更是呈大幅上升。双板滑雪裤和单板滑雪裤仍存在设计上的较大差异，因此，考虑到未来市场占比，本研究主要以大众滑雪裤为研究主体，探讨如何通过设计提升单板滑雪服装的防护性能，尤其是提高对膝部、臀部等部位的防护。

1    滑雪运动中的部位损伤和防护研究现状

大众滑雪运动中的损伤部位以膝部、臀部为主，多为轻微伤、轻伤，重伤概率较竞技类运动低。陈彦蓉[2]认为初级单板滑雪运动人群的摔倒姿势分为前扑、后坐两种形式。前扑摔倒时双膝微屈，膝盖近地时多伸出双臂缓冲着地，膝盖着地后，需用手掌撑地，因此扩大了膝盖和手腕部位的冲击力和受力面积，易造成损伤。后坐摔倒时是臀部向后坐，与地面接触的同时后脑勺也难以避免接触地面而造成一定的冲击力。吴晓华等[3]指出滑雪中损伤部位以下肢为主，膝关节损伤占比高达三分之一。

另据调查数据显示，初级单板滑雪人群多选择佩戴护具避免摔倒时的意外损伤。滑雪护具分内穿和外穿护具两类。内穿护具以护臀、护膝、护甲为主，面料为内外两层，内层多选用弹性面料，外层则选用抗冲击性强的合成树脂ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）等柔性防护复合材料，中间填充EVA（乙烯-醋酸乙烯酯共聚物）泡棉，起到防碰撞缓冲作用；也有使用内部填充成分为聚丙烯弹性的人造化学纤维PP棉，在摔倒时起到缓冲和保暖的作用。外穿护具通常为具有较高弹性、合体紧身和保暖性高的偏硬质材料。虽然此类护具也能起到一定防护替代作用，但因合体性仅靠绑缚完成，因此滑雪过程中易造成错位，反而会造成意外损伤[4]。

目前对滑雪服的研究多从材料、服装结构等角度展开，膝臀部位防护解决的针对性研究较少。陈彦蓉[2]提出采用加棉加厚的工艺对膝臀部位进行防护，但多侧重滑雪服結构分割线的设计探讨方式，未涉及防碰撞缓冲材料的研究。张中启[5]研究中提出在最易受伤的肩部和背部加入减震海绵垫，以减少摔倒过程中身体所受到的冲击力。其他细节上的研究，如李亚男[6]指出应在滑雪服装中置入RECCO雪崩救援系统和反光标识。高怡文[4]认为受环境因素的影响，应穿着纯度高、明度低的滑雪服装，并加入反光条等设计元素。因此，如何进行有效防护的一体式防护功能滑雪服设计，或如何通过设计将滑雪护具与服装进行结构设计的科学结合，都是提升大众滑雪服装膝臀等关节部位防护性能的研究重点。

2    大众滑雪服装研究现状

依据滑雪服的划分标准，从功能性上可以划分为竞技类滑雪服装和大众滑雪服装，服装形制上可以划分为分体式和连体式。竞技类滑雪服装主要针对雪上运动项目的动作特点来进行设计，专业性上强于大众滑雪服装；而大众滑雪服中的连体式滑雪服在单板滑行过程中活动不便，逐渐被市场淘汰。因此，本文以分体式大众滑雪服为研究对象，进行膝臀安全防护性能的设计优化研究。

2.1    大众滑雪服装功能要素

目前，大众滑雪服装在满足基本审美需求基础上，防护性能研究主要从面料、结构设计和外观设计角度出发，以保暖、防水防风、透气、防护、多机能性研究为主，通过现有文献资料整理和市场调研，将大众休闲滑雪服装中的功能实现细节整理为表1。

2.2    大众滑雪服装面料研究现状

滑雪服装功能实现体现在面料上，主要包括外层面料、底层面料、填充材料等3类。外层面料主要起到防水、耐磨功能，底层面料和填充材料则起到保暖透气功能，尤其外层面料的防水和耐磨功能实现，目前如Gore-Tex、Cordura、CoolMax等都是较为常用的材料（表2）。

滑雪服成品多由多层纤维织物层叠完成，即防水涂层、面料外层、面料内层、衬里等。面料外层多使用亲水性较好的斜纹织物类，以增强服装的耐磨抗撕裂性；面料内层多选择氨纶、涤纶等织物；底层衬里则多选择微孔仿生薄膜，防水的同时增强透气性。滑雪服装的防水性、耐磨性至关重要，传统的面料防水处理方式通常通过涂覆聚氯乙烯树脂或聚氨基甲酸酯类树脂涂层，但此类方法虽解决防水性，却不利于人体汗液及时排除，面料的透气性能降低；防水涂层也有以DWR聚合物涂层为主，通过增加接触角和表面张力实现防水效果。目前防水透湿的处理方式还包括表面覆盖一层具有微孔的薄膜或超细纤维织物，使织物两侧存在一个压力梯度，使汗液及时排出。目前防水透湿织物主要有经拒水整理的高密织物、层压织物、涂层织物。

防碰撞性能上主要以防撞缓冲材料D3O或“剪切增稠液体”新型纳米材料为主[4]，此两类材料均同属不满足牛顿黏性实验定律的流体材料，为柔软的固态胶状物质，能够吸收大量的动能，尤其该材料在遭受突然外力时，内部分子会迅速交错锁牢，使材料的坚固力增强数百倍。但在静止或近似静止状态，则内部分子分离，材料呈现松软状态，因此是滑雪服类服装中抗撞击的优良材料。只是目前滑雪服产品多基于材料的性价比考虑，防护性上还是以填充减震缓冲织物为主，可实现较高的可弯曲性和中等程度的冲击保护作用（表3）。

在保暖性能上，主要以填充仿丝绵为主[6]。面料结构多采用仿生设计的排列方式，尤其对膝盖等经常活动的关节，多采用分节状的结构设计，在增强防护性的同时使关节活动不受限制。臀部面料设计则采用具有优越几何力学性能的六边形结构排列方式（表4），该结构与方式相比具有较好的抗外压能力[4]。

2.3    大众单板滑雪裤市场调研

目前，市场上大众休闲滑雪服种类繁多，滑雪裤主要分为背带裤和分体滑雪裤两类款式，产品基本可实现保暖性、透气性等功能。就滑雪裤的细分而言，大众单板、双板滑雪运动在于差异。双板滑雪运动的基础姿势为身体放松自然站立，双雪板平行间距不超过胯宽，双膝前顶，上身微向前倾。所以，双板滑雪运动中，上下半身的运动幅度较小，滑雪裤一般较为贴身，活动松量相对较小。而单板滑雪运动时，滑雪者双脚一前一后踩踏在单板上，人体上身挺立，双膝微屈，基本靠侧身滑行的方式依重力自然滑行[2]。所以滑雪时身体运动幅度较大，滑雪裤一般需要较多的宽松量，尤其臀部均较为宽松。

因此，研究选取专业滑雪服品牌BURTON和平价滑雪服品牌VECTOR进行产品分析（表5）。总结来看，选取的4款代表性滑雪裤没有增加防撞击缓冲材料和保护设计，因此在防护性上存在可继续研究的空间。

通过市场调研可见，现有滑雪裤多具备以下特点：裤腰、裤口处设计防风雪裙，服装保暖性较好；裤侧均有透气网设计，可实现有效散热；裤腰、裤口处有可调节扎口设计等，实用性能提高。但也普遍存在以下缺点：面料整体以多层防水纤维织物为主，无减震缓冲织物的使用；虽多设有反光条设计，但防护性设计仍较为薄弱，尤其在膝盖、臀部等易损伤部位均未有针对性防护设计，这也是本文优化设计和完善的重点。

3    大众单板滑雪裤设计框架

大众单板滑雪裤设计较普通滑雪服装相比，受活动场景、运动姿态、功能诉求、人群消费喜好等多种因素影响[7]，因此首先确定设计框架（图1）。整体设计时，重点考虑大众滑雪群体的审美需求和防护需求，尤其从人体工学与膝臀运动规律，依膝部、臀部的骨骼和关节进行结构设计，以增强服装的防护性能。针对以上设计设定，进一步从消费者角度对单板滑雪裤的设计要素诉求进行问卷调研。

3.1    大众单板滑雪裤设计要素问卷设计与分析

3.1.1 问卷设计

问卷分为两部分：第一部分为个人基本资料调查；第二部分为消费者对于滑雪服设计要素的诉求程度。主要运用李克特五级量表作为程度评价标准，并以数字1～5 来表示从“非常不同意”到“非常同意”之间的态度程度，以此设计问卷题项进行量化调研。

3.1.2    样本基础信息和特征分析

正式问卷通过定向抽样方式向有单板滑雪经验的群体发放，共发放217份，全部回收。手动判断43份无效问卷，有效问卷174份，有效回收率80%。其中，男性占比46.86%，女性占比53.14%。調研样本年龄分布18～30岁占比46.29%，其次为31～40岁，占比22.86%。其中，集中在18～40岁之间的被调研者多为初级滑雪人群。所有被调研者中，初级滑雪者占比最多，为63.43%，其次是中级滑雪者、高级滑雪者。

根据调研数据，在滑雪过程中，有受伤经历的被调研者受伤部位多为膝部、臀部，占比分别是73.58%和61.64%，其次是肘部、头部、肩部、脚踝，占比依次递减。在护具佩戴方面，以膝部和臀部防护为主，防护程度高于上肢关节，占一半比例。

3.1.3    信效度分析

使用SPSS 26软件进行信度效度分析。分析结果可知，总量表的克隆巴赫Alpha值为0.937，越接近1可靠性越高，说明本次调研信度较高，总量表有较好的内部一致性（表6）。探索性因子分子结果可知，KMO检验系数为0.928，数据具有良好的效度（表7）。

3.1.4    大众单板滑雪裤设计偏好分析

首先，通过正态性检验对数据进行检验分析，以“滑雪服装设计比重”为例分析结果可知，各题项中的具体调研项数据的偏度绝对值为0.26～0.92， 峰度绝对值为0～0.87，符合“偏度小于3，峰度小于10”的条件，说明数据基本可接受为正态分布，其他各题项通过分析也表明均符合正态性检验分析（表8）。

继续以单样本t检验分析各问题的题项均值与总体均值间是否存在统计意义上的差异。在调查问卷中，重要性程度3.5位于“一般”与“比较重要”之间，因此将3.5作为检验值对数据进行单样本Ｔ检验，并以各问题的题项均值比较作为性能需求的优化选择标准。

（1）整体性能需求分析

通过问卷调研发现，大众滑雪人群对大众单板滑雪裤在款式设计和功能设计两方面均有需求。从调研结果可看出，影响大众滑雪服购买的首选要素为“防摔缓冲性能（均值3.81）”，其次为面料性能、款式设计、色彩、功能设计等，均值依次递减（表9）。从防摔缓冲性能来说，“一体式防护设计（均值3.69）”较为突出，其次为功能性面料设计、可拆卸防护设计（表10）。从面料性能来说，在满足面料整体防护性能的基础上，功能细化的需求依次为防风保暖（均值3.78）、防水透气、吸湿排汗、耐磨防刮等性能（表11）。

（2）外观设计需求分析

款式设计上，多需求以宽松并在膝部加量（均值3.6）的版型（表12），这是因为首先要满足滑雪运动过程中因人体运动姿态的特殊性而对服装膝部的松量要求。在色彩搭配上，呈现出两类差异较大的趋势，一类是以白色或浅色为主的纯色系（均值3.7），另一类是强对比的双色组合（均值3.7）（表13）。在具体的功能设计方面，防水设计（均值3.86）和透气设计（均值3.85）仍是需要考虑的重点（表14）。

（3）结构设计需求分析

以分割线为主要呈现方式的结构设计，是为了符合人体的运动姿势而采用的拼接方式，其目的是使服装尽量合身，解决运动中身体部位被服装牵引的问题。服装中的分割线设计多是通过材质拼接而转换一定的省量或通过增加加省、褶的方式实现。

根据调研数据可知，膝部的分割线设计多倾向于膝部横向曲线分割（均值3.86）和膝部横向直线分割（均值3.87）（表15）。在滑雪服装的设计中，直线分割多是追求力量、速度感的设计，而曲线分割更多为柔化和女性化感觉，这点在调研问卷中也体现得尤为明显（图2）。

在身体防护区域方面，膝部偏向不可拆卸设计方式，使用分割线或弹力面料固定（均值5.59）（表16）。臀部防护设计倾向于臀后不拆卸而臀侧使用拉链固定的可拆卸方式（均值3.79）（表17）。

从表9～表17可知，利用单样本t检验各题项，各问题的题项均值多介于3.0～3.8之间，大部分题项均值高于3.5，说明具有一定的重要性，同时，各题项全部呈现显著性（p<0.01），且通过了单样本Ｔ检验，因此具有统计学上的意义，均值优先的指标仍可作为进行设计优化的重要参考。这也从侧面论证了通过文献分析和市场调研获得的各题项要素设置具有较好的科学性。此外也说明，大众滑雪服的设计因群体广、诉求多，即使在某些功能诉求上存在较为明显的指向一致性，但其他指标仍可成为开展更为丰富性设计时的重要参考要素。

通过以上调研数据可知，大众滑雪人群对滑雪服装款式设计的需求可重点总结为以防摔缓冲的膝臀一体式防护设计为主，并可满足以下设计细节要求：在膝部、臀部关节处增加防碰撞缓冲材料，如D3O材料的使用，材料面积大小需要根据人体工效学做进一步的探析。膝部应根据运动过程中肌肉走向，用分割线结构设计的方式嵌入防护材料，使肌肉更好地发力，也可达到防护效果。臀部受损伤部位多为臀后和臀侧两处，臀后部位以缓冲保暖为主，填充仿丝绵；臀侧部位以减震缓冲为主，内置防摔气囊（表18）。

4    大众单板滑雪裤设计实践

根据以上调研及数据分析，大众单板滑雪裤设计方案见图3，设计重点为提升对膝部、臀部关节和骨骼的防护。款式设计上，裤子为宽松版型，在膝部进行加量设计，裤脚用针织弹力面料收紧，既可防风保暖，也方便穿脱鞋子；色彩上，选择浅色和强对比撞色两种方案；面料选择有高耐磨性且透气性良好的考杜拉面料。防护设计上，在膝盖、髋部均设有防碰撞缓冲材料。膝部选择具有缓冲冲击力的D3O面料，外加DWR防水涂层；臀部填充仿丝绵，臀侧增加防摔气囊，并使用拉链固定，方便拆卸。

5    结论与展望

有别于时装类产品，滑雪服装因场景的特殊性更注重身体穿着感受。通过对滑雪服装的市场调研和对大众滑雪运动中易受伤部位和程度分析，以及现有市场产品在防护功能上的不足总结，将大众单板滑雪裤的防碰撞缓冲功能结构进行了详细研究，大众滑雪群体对此类服装设计既有功能要求又有审美要求，应从系统设计的思维角度展开，形成完整的“问题阐述―需求分析―设计要素建立―设计方案形成―设计产品模型”设计方法。并通过数据分析结果为指导，探索一种膝臀一体式防护滑雪服装设计方法。

通过调研发现，大众滑雪群体对于单板滑雪裤的设计既有共性，也有差异性。共性主要体现在款式、色彩等外观设计上，这与18～30岁为主的滑雪运动群体的整体审美性、消费习惯、审美喜好等具有的高度的一致性有很大关系。但在涉及膝部横向分割方式时，男性和女性的差异出现了分化，男性更倾向于直线的分割方式，女性则更倾向于曲线的分割方式。

参考文献

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