關愛下肢障礙者的窗戶把手的設計*

周云龍，公冶令超，劉鵬宇，張馨元，李 陽

（東北林業大學，黑龍江 哈爾濱 150000）

2012 年中殘聯根據調查數據推算出了2010 年末我國全部殘疾人總數為8502 萬人，其中肢體殘疾人高達2472萬人，而下肢殘疾人在其中比重是最大的。近幾年，我國“以人為本”的理念逐漸增強，國家對于這一部分特殊群體也越來越重視，我國針對他們的無障礙設計發展飛快，但相關的設計大多為室外設計、出行器設計等，針對生活細節的設計并不被重視。要想解決殘障人士所引起的社會現象問題應該從每一處細節入手，使其生理與心理都融入社會。

1 下肢障礙者現狀分析

1.1 下肢障礙者概述

肢體障礙指因肢體器官損傷或功能缺陷而導致的肢體活動困難，如下肢截肢者行走能力降低，使個人日常生活和參加社會活動等方面受到限制。下肢障礙者通常為下肢功能的缺失導致肢體殘疾的人群，主要包括左下肢殘疾、右下肢殘疾、雙下肢殘疾和偏癱者等。

下肢障礙者不只包括下肢殘疾人群，下肢后天失去活動能力的老年人也是很大一部分人群，特別是在老齡化問題越來越嚴重的中國。據國家統計局數據，截至2019 年年末，全國60 周歲及以上人口為25388 萬人，占18.1%。其中，65 歲及以上人口為17603 萬人，占12.6%，老年人比重持續上升。據相關數據，到2020 年，我國的失能與失智人口約4，200 萬人，其中，80 歲以上高齡老人約2，900 萬人，而空巢和獨居老年人約1.18 億人，所以在豐富其精神生活之外讓其能夠更好地獨自生活也應該是一個值得研究的方向。

1.2 下肢障礙者心理分析

據中殘聯調查在2010 年末我國全部殘疾人總數為8502 萬人，但據中殘聯官方網站公布的2017 年度全國殘疾人人口基礎庫中的數據顯示已辦理證件的殘疾人口僅有3404 萬人，其中肢體殘疾1921 萬人。現存殘疾人數和已辦理證件人數相差巨大，影響這個現象的不只包括辦理證件程序復雜、普及力度小等問題，渴望與常人一樣的心理因素可能才是最大的原因。

1.2.1 性格敏感

身體上的差異使得下肢障礙者對別人的目光格外注重，身體障礙期間必然會收到很多負面評價，長期歧視和謾罵之下在別人看來很普通的一句夸獎到他們耳朵里都可能變成一句挖苦的話，內心無法完全與社會融合，和普通人在一起時會有孤獨感與自卑感。

1.2.2 渴望平等

下肢障礙者與普通人的差距僅僅在于身體的活動能力，很多的下肢障礙都是后天造成的，不同于盲人聾人，其反應能力、審美能力等與常人無異，他們是最渴望平等的一個群體，渴望社會認同感和實現自我價值，希望能與所有人有一個平等的交流，從上文的辦理殘疾證件人數遠小于統計人數可知此心理現象并不少見。

此外下肢障礙者的身份也會造成很大影響，如后天殘疾的老人，子女常年不在身邊，自身缺少與他人溝通的活動能力，很容易產生孤獨感；先天殘疾的兒童隨著成長發現自己與別人的不同，很容易造成性格上的缺陷等等。

1.3 下肢障礙者生理分析

1.3.1 行為分析

由于下肢功能的缺失，下肢障礙者的活動能力和普通人產生了很大的差距，下肢的不穩定性導致其在水平推力上的缺失，需要控制輪椅、拐杖等輔助行走工具來進行緩慢移動，在面對突發情況時補救能力缺失。對坐輪椅者來說，其活動范圍完全受限于輪椅的大小，前胸活動范圍需減去前擱腳板的大小，下肢無法旋轉導致側邊活動范圍的減少，豎直活動范圍受限于輪椅座面的高度；單手拄拐者移動時常借助墻壁等物體輔助移動，以減少身體的勞動負荷；雙手拄拐者移動時完全失去上肢活動能力，只有坐下時才能使用雙手。

1.3.2 人機工程學分析

在不計入跳、蹲等動作時，拄拐者活動范圍與常人差異不大，因此本文只分析坐輪椅者的活動范圍。如從圖1 中坐輪椅者的人機工程圖可知，普通男性上身放松時前胸方向手基本無法觸摸物體，側身時距離最多580mm，最高1480mm，最低413mm；上身用力彎曲時前胸方向可觸摸范圍為1200mm 到前腳踏板位置，側身時手部可觸摸范圍為230mm 到1550mm 高度。

圖1 輪椅使用者上肢觸摸范圍

2 殘疾人和適老輔助器具分析

2.1 殘疾人和適老輔具現狀

據中殘聯2019 年殘疾人事業發展統計公報，2019 年全年共為314.5 萬殘疾人提供各類輔助器具適配服務。在8500 萬殘疾人中這僅僅是一小部分，其中仍有龐大的需求未得到滿足。

輔助器具是指功能障礙者使用的，特殊制作的或一般可得到的任何產品（包括器械、儀器、設備和軟件）。輔助器具可對身體功能障礙者的（結構）和活動起保護、支撐、訓練、測量或代替作用，可防止其損傷活動受限或參與受限。

功能障礙者主要包括殘疾人、老年人、傷病人。

殘疾人輔具和適老輔具類似，具有相通之處，使用者為殘疾人和失能與失智老年人，都為陳舊性功能障礙者，其主要功能為通過對功能障礙者的補償，以實現提高功能障礙者生活自理能力，提高環境適應能力。殘疾人輔具和適老輔具需終身使用，不具有治療效果。

2.2 下肢障礙者輔具設計原則

下肢障礙者輔具設計需要同時考慮下肢殘疾者和失能老年人兩方面，既要考慮到下肢殘疾者狹小的活動范圍也要考慮失能老年人很差的身體活動能力。

2.2.1 適度性原則

輔具設計一定要有針對性，下肢障礙者輔具需緊緊貼合下肢障礙者的真實需求進行設計，多余的功能能摒棄則摒棄，不可讓附加功能蓋過主體功能，需盡量減少使用者的選擇性，真正融入障礙者的生活。

2.2.2 經濟性原則

截止2020 年5 月17 日第三十次全國助殘日，在我國剩余建檔立卡貧困人口中，老年人、患病者、殘疾人的比例達到45.7%，殘、老群體貧困問題仍然存在，因此普通輔具價格應該盡可能降低才能達到普及的效果。經濟因素貫穿整個設計、生產、銷售過程，如何控制成本卻不降低質量應該是設計的重點。

2.2.3 安全性原則

下肢障礙者相對于普通人身體更加脆弱且受傷后不易康復，設計輔具時應避免使用風險的存在，如裸露在外的尖銳部件、易夾手的門把手，生產盡可能保證產品的質量不會出問題，使用材料親和人體等。

2.2.4 易用性原則

受到身體活動能力限制，下肢障礙者輔具避免設計在高處和貼地處，應考慮人機工程學使其更容易觸碰到且符合人體施力方向，使用時無需大力和復雜的過程。輔具設計時應參照“零”學習的設計原則，即無需刻意的學習即可上手使用。

2.2.5 公平性原則

下肢障礙者的心理更加敏感，不愿麻煩別人，且渴望與他人平等交流，下肢障礙者輔具設計時需考慮其他人使用時的體驗與感受，在加強障礙者使用體驗時不應以影響其他人使用體驗為代價。

2.2.6 親膚性原則

和正常的產品設計一樣，人們需要經常用手去觸摸的產品需要使用與皮膚更貼合不刺激的材料和適合人使用的外型，如冰涼的金屬等應盡量避免裸露在外，木材、硅膠、塑料等輕型材料更適合使用。

2.2.7 可定制性原則

下肢障礙者的情況非常復雜，每一個個體所需要的都不一樣，所以設計時應使產品可以根據每個下肢障礙者的情況進行定制或調整，同時還應符合上文的經濟性原則，增加產品的可調整性并控制成本，避免價格高昂。

3 輔助開窗器設計方案

3.1 問題分析

本輔助把手設計的目標人群為下肢障礙人群，主要為經常獨居的輪椅使用者，解決了其對較高的窗戶把手獨自使用困難的問題。

根據上文坐輪椅者活動范圍的人機工程學，其面向窗戶時上肢可活動范圍為高度0～1200mm，當側對窗戶時上肢可活動范圍為230mm～1550mm。《宿舍建筑設計規范》（JGJ 36-2005）規定宿舍的外窗窗臺應高于0.90m，當低于0.90m 時應采取安全防護措施，窗戶高度多為1500mm，窗戶把手多在窗戶中間高度位置，部分型號窗戶會將窗戶分為上下大小窗，由此可以推算出窗戶把手的高度通常不低于1500mm，這個高度只有部分普通男性才能勉強觸摸到，且由于身體彎曲手臂伸直時不容易用力，使用窗戶把手非常困難。

3.2 現有開窗器優缺點分析

市場上現有可以用于平開窗的開窗器主要有兩種，電動開窗器和旋轉手動開窗器，電動開窗器優點是使用方便，一鍵即可開關窗，缺點則是價格高，安裝復雜，無法大開窗且中間橫著的鏈條影響使用體驗，并且需長期連接電源，一旦停電則無法正常開關窗。旋轉手動開窗器只能用于外開窗，據調查絕大多數家用窗戶為內開窗，并不適用。

3.3 設計方案

本文設計出一款可以應用于內開窗居民房的輔助窗戶把手，如圖2，無需破壞原有結構即可輕松安裝使用，乘坐輪椅的下肢障礙者可以使用本產品輕松達到開關窗戶的目的，同時也不影響原把手的使用體驗。

圖2 一種適用于下肢障礙者的窗戶把手

3.4 設計說明

本產品由上下兩個一體化齒輪、鏈條、螺栓螺母和底座組成，將上齒輪和螺栓和原窗戶把手固定住，通過鏈條連接下齒輪把手，使下齒輪把手在旋轉時帶動鏈條引得原窗戶把手同步旋轉，完成同步開窗功能；齒輪采用塑料注塑一體化成型，保證連接穩固，鏈條采用塑料鏈條讓其運轉時減少噪音，且不容易對殘障人士造成傷害，適合障礙人士家居使用。

4 結束語

隨著社會文化環境的變化，人們逐漸了解到中國社會殘障人士當今生活現狀，表現出了相當大的關注度。習近平總書記指出，在全球范圍內推進可持續發展，實現“一個都不能少”的目標，對殘疾人要格外關心、格外關注。近幾年，殘疾人輔具雖然在我國越來越受重視，各種輔具設計也逐漸出現，但由于國內對輔具設計的研究起步較晚，應用和實施上和國外仍然有一定差距，仍需要國家社會對此持續的關注。本文針對下肢障礙者生活中的小細節進行了設計，希望對殘障人士完全實現無障礙生活做出一份貢獻。