膝臀防護為要點大眾單板滑雪服設計研究

趙夢蝶　梁燕

摘 要：針對單板滑雪運動呈爆發式增長，現有市場大眾單板滑雪褲產品在膝、臀等部位的防護設計較為薄弱的現狀，首先通過文獻分析總結目前滑雪服類產品的功能性設計要點；其次通過市場調研和產品分析，以及175名大眾滑雪群體的量表問卷調研，以均值比較的方法探討該類服裝在整體防護性能、外觀設計、結構設計上的具體需求；最后以數據分析為指導進行單板滑雪褲的設計，尤其對服裝的防碰撞緩沖功能結構進行區別于現有市場產品的差異化設計。

關鍵詞：滑雪服設計；滑雪褲設計；單板滑雪褲；防護設計；膝臀防護

中圖分類號：TS941.1? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? 文章編號：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年中國滑雪產業白皮書》[1]指出，目前中國參與冰雪運動的人群中75%屬于旅游體驗型，多在設施相對簡單的初、中級道滑行；另據《2020年迪卡儂WEDZE滑雪品牌中國報告》《BURTON中國》以及《冷山GOSKI報告》也可看出，中國單板滑雪裝備消費市場呈上升趨勢，雖然參與滑雪運動的大眾多通過一系列科普信息掌握滑雪準備工作、如何完成標準動作等來加強身體防護，但在該過程中的受傷率仍高達14%[1]，受傷部位多集中膝部和臀部。

目前市場上的大眾滑雪服產品往往將設計重點集中在造型、款式、色彩設計等方面，未能解決在滑雪過程中的碰撞緩沖等安全防護問題。另據數據顯示，單板的占比已經延伸到了一次性滑雪用戶群。雪場單板租賃量呈爆發式增長，單板用戶甚至一度高達76%，尤其是北京冬奧會之后更是呈大幅上升。雙板滑雪褲和單板滑雪褲仍存在設計上的較大差異，因此，考慮到未來市場占比，本研究主要以大眾滑雪褲為研究主體，探討如何通過設計提升單板滑雪服裝的防護性能，尤其是提高對膝部、臀部等部位的防護。

1? ? 滑雪運動中的部位損傷和防護研究現狀

大眾滑雪運動中的損傷部位以膝部、臀部為主，多為輕微傷、輕傷，重傷概率較競技類運動低。陳彥蓉[2]認為初級單板滑雪運動人群的摔倒姿勢分為前撲、后坐兩種形式。前撲摔倒時雙膝微屈，膝蓋近地時多伸出雙臂緩沖著地，膝蓋著地后，需用手掌撐地，因此擴大了膝蓋和手腕部位的沖擊力和受力面積，易造成損傷。后坐摔倒時是臀部向后坐，與地面接觸的同時后腦勺也難以避免接觸地面而造成一定的沖擊力。吳曉華等[3]指出滑雪中損傷部位以下肢為主，膝關節損傷占比高達三分之一。

另據調查數據顯示，初級單板滑雪人群多選擇佩戴護具避免摔倒時的意外損傷。滑雪護具分內穿和外穿護具兩類。內穿護具以護臀、護膝、護甲為主，面料為內外兩層，內層多選用彈性面料，外層則選用抗沖擊性強的合成樹脂ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）等柔性防護復合材料，中間填充EVA（乙烯-醋酸乙烯酯共聚物）泡棉，起到防碰撞緩沖作用；也有使用內部填充成分為聚丙烯彈性的人造化學纖維PP棉，在摔倒時起到緩沖和保暖的作用。外穿護具通常為具有較高彈性、合體緊身和保暖性高的偏硬質材料。雖然此類護具也能起到一定防護替代作用，但因合體性僅靠綁縛完成，因此滑雪過程中易造成錯位，反而會造成意外損傷[4]。

目前對滑雪服的研究多從材料、服裝結構等角度展開，膝臀部位防護解決的針對性研究較少。陳彥蓉[2]提出采用加棉加厚的工藝對膝臀部位進行防護，但多側重滑雪服結構分割線的設計探討方式，未涉及防碰撞緩沖材料的研究。張中啟[5]研究中提出在最易受傷的肩部和背部加入減震海綿墊，以減少摔倒過程中身體所受到的沖擊力。其他細節上的研究，如李亞男[6]指出應在滑雪服裝中置入RECCO雪崩救援系統和反光標識。高怡文[4]認為受環境因素的影響，應穿著純度高、明度低的滑雪服裝，并加入反光條等設計元素。因此，如何進行有效防護的一體式防護功能滑雪服設計，或如何通過設計將滑雪護具與服裝進行結構設計的科學結合，都是提升大眾滑雪服裝膝臀等關節部位防護性能的研究重點。

2? ? 大眾滑雪服裝研究現狀

依據滑雪服的劃分標準，從功能性上可以劃分為競技類滑雪服裝和大眾滑雪服裝，服裝形制上可以劃分為分體式和連體式。競技類滑雪服裝主要針對雪上運動項目的動作特點來進行設計，專業性上強于大眾滑雪服裝；而大眾滑雪服中的連體式滑雪服在單板滑行過程中活動不便，逐漸被市場淘汰。因此，本文以分體式大眾滑雪服為研究對象，進行膝臀安全防護性能的設計優化研究。

2.1? ? 大眾滑雪服裝功能要素

目前，大眾滑雪服裝在滿足基本審美需求基礎上，防護性能研究主要從面料、結構設計和外觀設計角度出發，以保暖、防水防風、透氣、防護、多機能性研究為主，通過現有文獻資料整理和市場調研，將大眾休閑滑雪服裝中的功能實現細節整理為表1。

2.2? ? 大眾滑雪服裝面料研究現狀

滑雪服裝功能實現體現在面料上，主要包括外層面料、底層面料、填充材料等3類。外層面料主要起到防水、耐磨功能，底層面料和填充材料則起到保暖透氣功能，尤其外層面料的防水和耐磨功能實現，目前如Gore-Tex、Cordura、CoolMax等都是較為常用的材料（表2）。

滑雪服成品多由多層纖維織物層疊完成，即防水涂層、面料外層、面料內層、襯里等。面料外層多使用親水性較好的斜紋織物類，以增強服裝的耐磨抗撕裂性；面料內層多選擇氨綸、滌綸等織物；底層襯里則多選擇微孔仿生薄膜，防水的同時增強透氣性。滑雪服裝的防水性、耐磨性至關重要，傳統的面料防水處理方式通常通過涂覆聚氯乙烯樹脂或聚氨基甲酸酯類樹脂涂層，但此類方法雖解決防水性，卻不利于人體汗液及時排除，面料的透氣性能降低；防水涂層也有以DWR聚合物涂層為主，通過增加接觸角和表面張力實現防水效果。目前防水透濕的處理方式還包括表面覆蓋一層具有微孔的薄膜或超細纖維織物，使織物兩側存在一個壓力梯度，使汗液及時排出。目前防水透濕織物主要有經拒水整理的高密織物、層壓織物、涂層織物。

防碰撞性能上主要以防撞緩沖材料D3O或“剪切增稠液體”新型納米材料為主[4]，此兩類材料均同屬不滿足牛頓黏性實驗定律的流體材料，為柔軟的固態膠狀物質，能夠吸收大量的動能，尤其該材料在遭受突然外力時，內部分子會迅速交錯鎖牢，使材料的堅固力增強數百倍。但在靜止或近似靜止狀態，則內部分子分離，材料呈現松軟狀態，因此是滑雪服類服裝中抗撞擊的優良材料。只是目前滑雪服產品多基于材料的性價比考慮，防護性上還是以填充減震緩沖織物為主，可實現較高的可彎曲性和中等程度的沖擊保護作用（表3）。

在保暖性能上，主要以填充仿絲綿為主[6]。面料結構多采用仿生設計的排列方式，尤其對膝蓋等經常活動的關節，多采用分節狀的結構設計，在增強防護性的同時使關節活動不受限制。臀部面料設計則采用具有優越幾何力學性能的六邊形結構排列方式（表4），該結構與方式相比具有較好的抗外壓能力[4]。

2.3? ? 大眾單板滑雪褲市場調研

目前，市場上大眾休閑滑雪服種類繁多，滑雪褲主要分為背帶褲和分體滑雪褲兩類款式，產品基本可實現保暖性、透氣性等功能。就滑雪褲的細分而言，大眾單板、雙板滑雪運動在于差異。雙板滑雪運動的基礎姿勢為身體放松自然站立，雙雪板平行間距不超過胯寬，雙膝前頂，上身微向前傾。所以，雙板滑雪運動中，上下半身的運動幅度較小，滑雪褲一般較為貼身，活動松量相對較小。而單板滑雪運動時，滑雪者雙腳一前一后踩踏在單板上，人體上身挺立，雙膝微屈，基本靠側身滑行的方式依重力自然滑行[2]。所以滑雪時身體運動幅度較大，滑雪褲一般需要較多的寬松量，尤其臀部均較為寬松。

因此，研究選取專業滑雪服品牌BURTON和平價滑雪服品牌VECTOR進行產品分析（表5）。總結來看，選取的4款代表性滑雪褲沒有增加防撞擊緩沖材料和保護設計，因此在防護性上存在可繼續研究的空間。

通過市場調研可見，現有滑雪褲多具備以下特點：褲腰、褲口處設計防風雪裙，服裝保暖性較好；褲側均有透氣網設計，可實現有效散熱；褲腰、褲口處有可調節扎口設計等，實用性能提高。但也普遍存在以下缺點：面料整體以多層防水纖維織物為主，無減震緩沖織物的使用；雖多設有反光條設計，但防護性設計仍較為薄弱，尤其在膝蓋、臀部等易損傷部位均未有針對性防護設計，這也是本文優化設計和完善的重點。

3? ? 大眾單板滑雪褲設計框架

大眾單板滑雪褲設計較普通滑雪服裝相比，受活動場景、運動姿態、功能訴求、人群消費喜好等多種因素影響[7]，因此首先確定設計框架（圖1）。整體設計時，重點考慮大眾滑雪群體的審美需求和防護需求，尤其從人體工學與膝臀運動規律，依膝部、臀部的骨骼和關節進行結構設計，以增強服裝的防護性能。針對以上設計設定，進一步從消費者角度對單板滑雪褲的設計要素訴求進行問卷調研。

3.1? ? 大眾單板滑雪褲設計要素問卷設計與分析

3.1.1 問卷設計

問卷分為兩部分：第一部分為個人基本資料調查；第二部分為消費者對于滑雪服設計要素的訴求程度。主要運用李克特五級量表作為程度評價標準，并以數字1～5 來表示從“非常不同意”到“非常同意”之間的態度程度，以此設計問卷題項進行量化調研。

3.1.2? ? 樣本基礎信息和特征分析

正式問卷通過定向抽樣方式向有單板滑雪經驗的群體發放，共發放217份，全部回收。手動判斷43份無效問卷，有效問卷174份，有效回收率80%。其中，男性占比46.86%，女性占比53.14%。調研樣本年齡分布18～30歲占比46.29%，其次為31～40歲，占比22.86%。其中，集中在18～40歲之間的被調研者多為初級滑雪人群。所有被調研者中，初級滑雪者占比最多，為63.43%，其次是中級滑雪者、高級滑雪者。

根據調研數據，在滑雪過程中，有受傷經歷的被調研者受傷部位多為膝部、臀部，占比分別是73.58%和61.64%，其次是肘部、頭部、肩部、腳踝，占比依次遞減。在護具佩戴方面，以膝部和臀部防護為主，防護程度高于上肢關節，占一半比例。

3.1.3? ? 信效度分析

使用SPSS 26軟件進行信度效度分析。分析結果可知，總量表的克隆巴赫Alpha值為0.937，越接近1可靠性越高，說明本次調研信度較高，總量表有較好的內部一致性（表6）。探索性因子分子結果可知，KMO檢驗系數為0.928，數據具有良好的效度（表7）。

3.1.4? ? 大眾單板滑雪褲設計偏好分析

首先，通過正態性檢驗對數據進行檢驗分析，以“滑雪服裝設計比重”為例分析結果可知，各題項中的具體調研項數據的偏度絕對值為0.26～0.92， 峰度絕對值為0～0.87，符合“偏度小于3，峰度小于10”的條件，說明數據基本可接受為正態分布，其他各題項通過分析也表明均符合正態性檢驗分析（表8）。

繼續以單樣本t檢驗分析各問題的題項均值與總體均值間是否存在統計意義上的差異。在調查問卷中，重要性程度3.5位于“一般”與“比較重要”之間，因此將3.5作為檢驗值對數據進行單樣本Ｔ檢驗，并以各問題的題項均值比較作為性能需求的優化選擇標準。

（1）整體性能需求分析

通過問卷調研發現，大眾滑雪人群對大眾單板滑雪褲在款式設計和功能設計兩方面均有需求。從調研結果可看出，影響大眾滑雪服購買的首選要素為“防摔緩沖性能（均值3.81）”，其次為面料性能、款式設計、色彩、功能設計等，均值依次遞減（表9）。從防摔緩沖性能來說，“一體式防護設計（均值3.69）”較為突出，其次為功能性面料設計、可拆卸防護設計（表10）。從面料性能來說，在滿足面料整體防護性能的基礎上，功能細化的需求依次為防風保暖（均值3.78）、防水透氣、吸濕排汗、耐磨防刮等性能（表11）。

（2）外觀設計需求分析

款式設計上，多需求以寬松并在膝部加量（均值3.6）的版型（表12），這是因為首先要滿足滑雪運動過程中因人體運動姿態的特殊性而對服裝膝部的松量要求。在色彩搭配上，呈現出兩類差異較大的趨勢，一類是以白色或淺色為主的純色系（均值3.7），另一類是強對比的雙色組合（均值3.7）（表13）。在具體的功能設計方面，防水設計（均值3.86）和透氣設計（均值3.85）仍是需要考慮的重點（表14）。

（3）結構設計需求分析

以分割線為主要呈現方式的結構設計，是為了符合人體的運動姿勢而采用的拼接方式，其目的是使服裝盡量合身，解決運動中身體部位被服裝牽引的問題。服裝中的分割線設計多是通過材質拼接而轉換一定的省量或通過增加加省、褶的方式實現。

根據調研數據可知，膝部的分割線設計多傾向于膝部橫向曲線分割（均值3.86）和膝部橫向直線分割（均值3.87）（表15）。在滑雪服裝的設計中，直線分割多是追求力量、速度感的設計，而曲線分割更多為柔化和女性化感覺，這點在調研問卷中也體現得尤為明顯（圖2）。

在身體防護區域方面，膝部偏向不可拆卸設計方式，使用分割線或彈力面料固定（均值5.59）（表16）。臀部防護設計傾向于臀后不拆卸而臀側使用拉鏈固定的可拆卸方式（均值3.79）（表17）。

從表9～表17可知，利用單樣本t檢驗各題項，各問題的題項均值多介于3.0～3.8之間，大部分題項均值高于3.5，說明具有一定的重要性，同時，各題項全部呈現顯著性（p<0.01），且通過了單樣本Ｔ檢驗，因此具有統計學上的意義，均值優先的指標仍可作為進行設計優化的重要參考。這也從側面論證了通過文獻分析和市場調研獲得的各題項要素設置具有較好的科學性。此外也說明，大眾滑雪服的設計因群體廣、訴求多，即使在某些功能訴求上存在較為明顯的指向一致性，但其他指標仍可成為開展更為豐富性設計時的重要參考要素。

通過以上調研數據可知，大眾滑雪人群對滑雪服裝款式設計的需求可重點總結為以防摔緩沖的膝臀一體式防護設計為主，并可滿足以下設計細節要求：在膝部、臀部關節處增加防碰撞緩沖材料，如D3O材料的使用，材料面積大小需要根據人體工效學做進一步的探析。膝部應根據運動過程中肌肉走向，用分割線結構設計的方式嵌入防護材料，使肌肉更好地發力，也可達到防護效果。臀部受損傷部位多為臀后和臀側兩處，臀后部位以緩沖保暖為主，填充仿絲綿；臀側部位以減震緩沖為主，內置防摔氣囊（表18）。

4? ? 大眾單板滑雪褲設計實踐

根據以上調研及數據分析，大眾單板滑雪褲設計方案見圖3，設計重點為提升對膝部、臀部關節和骨骼的防護。款式設計上，褲子為寬松版型，在膝部進行加量設計，褲腳用針織彈力面料收緊，既可防風保暖，也方便穿脫鞋子；色彩上，選擇淺色和強對比撞色兩種方案；面料選擇有高耐磨性且透氣性良好的考杜拉面料。防護設計上，在膝蓋、髖部均設有防碰撞緩沖材料。膝部選擇具有緩沖沖擊力的D3O面料，外加DWR防水涂層；臀部填充仿絲綿，臀側增加防摔氣囊，并使用拉鏈固定，方便拆卸。

5? ? 結論與展望

有別于時裝類產品，滑雪服裝因場景的特殊性更注重身體穿著感受。通過對滑雪服裝的市場調研和對大眾滑雪運動中易受傷部位和程度分析，以及現有市場產品在防護功能上的不足總結，將大眾單板滑雪褲的防碰撞緩沖功能結構進行了詳細研究，大眾滑雪群體對此類服裝設計既有功能要求又有審美要求，應從系統設計的思維角度展開，形成完整的“問題闡述―需求分析―設計要素建立―設計方案形成―設計產品模型”設計方法。并通過數據分析結果為指導，探索一種膝臀一體式防護滑雪服裝設計方法。

通過調研發現，大眾滑雪群體對于單板滑雪褲的設計既有共性，也有差異性。共性主要體現在款式、色彩等外觀設計上，這與18～30歲為主的滑雪運動群體的整體審美性、消費習慣、審美喜好等具有的高度的一致性有很大關系。但在涉及膝部橫向分割方式時，男性和女性的差異出現了分化，男性更傾向于直線的分割方式，女性則更傾向于曲線的分割方式。

參考文獻

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