楊忠軍，賈昊，王皖皖

（1.北京工業(yè)大學(xué) 藝術(shù)設(shè)計學(xué)院，北京 100124 2.中國家用紡織品行業(yè)協(xié)會，北京 100020）

一、痛點(diǎn)分析

公共建筑內(nèi)國人如廁面臨的尷尬：一是座便器即馬桶，一種西方方式的如廁器具，進(jìn)入中國后卻水土不服，衛(wèi)生狀況一直令人生畏；二是蹲便器，一種中國方式的如廁器具，部分人群使用時會覺得不適應(yīng)，舒適度不夠，如圖1、圖2。

（一）公共建筑內(nèi)座便器的擔(dān)憂

座便器即馬桶已經(jīng)普及到國人的日常生活中，但在公共建筑內(nèi)的使用中卻暴露出一些問題，一是馬桶的衛(wèi)生狀況。1991年英國一項(xiàng)針對528名女性如廁方式的調(diào)查，85%蹲在馬桶上，12%使用座套，僅約2%會直接坐在馬桶上，這項(xiàng)調(diào)查表明馬桶的衛(wèi)生問題是共有的問題。二是馬桶省力舒適的同時也帶來了對人體排便的干擾性。據(jù)肛門直腸測壓數(shù)據(jù)顯示，蹲位較坐位初始排便閾值、最大耐受閾值低，更容易出現(xiàn)排便反射，從而產(chǎn)生一系列排便動作，進(jìn)一步說明馬桶對人體排便的干擾。

（二）公共建筑內(nèi)蹲便器的疲勞

蹲便符合人體的排便規(guī)律，但排便順暢的同時，久蹲也會帶來很多身體負(fù)荷，對膝蓋和大腦都不利。一方面，膝蓋和腳踝的物理受力，會使膝蓋產(chǎn)生疲勞積累，易產(chǎn)生風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎等疾病。另一方面，血液循環(huán)不暢而導(dǎo)致下體靜脈曲張，甚至?xí)蛳麦w供氧不足，引起組織壞死，從而造成腦部損傷。

因此，為公共建筑內(nèi)國人如廁衛(wèi)生尋求解決方案，綜合蹲便健康衛(wèi)生和坐便省力舒適的優(yōu)劣互補(bǔ)，為中國人而設(shè)計的坐蹲便是一種力圖改善已有如廁設(shè)備而發(fā)明設(shè)計的一種全新的排便器具。設(shè)計的最高境界是創(chuàng)造人的新生活（行為）方式，設(shè)計團(tuán)隊(duì)希望能通過設(shè)計改變現(xiàn)有座便器的形制，提供給如廁者一種更好的排便方式，使習(xí)慣于蹲便或愿意去使用坐便的如廁者共享更加符合排便姿勢的新型陶瓷便器。

二、設(shè)計研究

（一）設(shè)計目的

現(xiàn)有座便器大面積的肌體接觸面加大了國人對公共建筑內(nèi)馬桶衛(wèi)生問題的擔(dān)憂，最小限度地接觸便器是首先要考慮的著力點(diǎn)，解決蹲便的疲勞問題是另一個著力點(diǎn)。目前行業(yè)內(nèi)和市場上解決衛(wèi)生問題的主要方式是增加構(gòu)件或結(jié)構(gòu)，如設(shè)置踩凳或者改變坐便造型呈半蹲式。然而，半蹲姿勢加劇疲勞感，背面使用方式給如廁者不安全的心理感受，帶來使用障礙和體驗(yàn)反感；而設(shè)置踩凳外觀上缺乏美感，不符合人機(jī)工學(xué)且無法正常下蹲，并存在一定的危險性。加高的凳或臺輔助如廁的同時，加劇了弱勢群體如廁的障礙。

中國人的坐蹲便結(jié)合蹲便健康衛(wèi)生和坐便省力舒適的特點(diǎn)，基于行為文化和人機(jī)工學(xué)的科學(xué)解決方案，發(fā)明設(shè)計出一種適合公共建筑場所內(nèi)，最小限度接觸便器，滿足蹲坐姿勢、使用舒適和健康衛(wèi)生的排便器具。

>圖1 國人現(xiàn)有如廁方式

>圖2 生活痛點(diǎn)：公共建筑內(nèi)國人如廁的尷尬

>圖3 南方農(nóng)村的“坐蹲便”

>圖4 概念草圖

（二）設(shè)計構(gòu)想

最早記載人類如廁排便方式的是距今五千年前半坡文明的土坑（半坡村氏族部落的遺址中用于排泄的土坑）；周代則稱廁所為“井溷”“涸藩”“圊”等，“溷”原專指豬圈，后兼有廁所的含義；秦漢時期如廁方式則發(fā)生變化，始分蹲、坐兩式，區(qū)分男女，并有隔斷；漢代尤為重視隱私和使用便利，并設(shè)置通風(fēng)；唐朝專設(shè)“司廁”官員，《三國志·吳志》里記載：“不知其蓋也，置廁床中”，“廁床”即是一種便器，人們的如廁姿勢由蹲式變?yōu)樽?，緩解了下肢壓力，這種方式在《漢書》中也有記載，流行于漢代。古代中國如廁方式伴隨著物質(zhì)文明的演進(jìn)而不斷發(fā)展，但也伴隨著一些不雅或不潔的行為方式。

近代社會，人民逐漸摒棄了蠻荒式的隨地大小便行為，隨之而來的是舒適便捷的如廁和排便方式。座便器發(fā)明和使用已有數(shù)百年之久，延續(xù)至今仍存在于大眾的生活空間。自動加熱、噴淋便器蓋的研制和使用給人以體貼入微的自動服務(wù)，使人們的如廁和排便行為成為了一種享受，但公共建筑內(nèi)的座便器卻往往令人望而生畏。

中國人的坐蹲便設(shè)計靈感受到中國民間古老如廁方式的影響，設(shè)計團(tuán)隊(duì)從南方農(nóng)村傳統(tǒng)的如廁方式當(dāng)中得到啟發(fā)，文獻(xiàn)資料中有關(guān)蹲坐方式更合乎中國人生理特點(diǎn)、有助于排便的論證，更加推動了中國人坐蹲便的設(shè)計和研發(fā)。

在中國民間的南方農(nóng)村，依然延續(xù)傳統(tǒng)如廁方式：木板或板條簡易搭建的坐蹲便器，依靠腿部支撐，臀部懸起的方式如廁（圖3）。這種如廁方式不同于現(xiàn)有座便器和蹲便器，但能很好地解決健康衛(wèi)生、排便順暢和疲勞問題，對于坐便省力舒適和蹲便健康衛(wèi)生的結(jié)合呈現(xiàn)出和諧的狀態(tài)，為中國人的坐蹲便提供了一種全新的設(shè)計思路?；诖耍O(shè)計團(tuán)隊(duì)提出一種全新的如廁排便方式——坐蹲便方式，勾勒出坐蹲便的概念草圖。（圖4）

（三）設(shè)計方案

本案針對國人公共建筑內(nèi)如廁尷尬，取蹲便衛(wèi)生，坐便輕松，蹲坐結(jié)合，重點(diǎn)解決公共建筑內(nèi)國人如廁衛(wèi)生和舒適問題，主要應(yīng)用于學(xué)校、辦公樓、商場、醫(yī)院等公共場所的衛(wèi)生空間。基于此，設(shè)計團(tuán)隊(duì)對坐蹲便的各部位尺寸和數(shù)據(jù)進(jìn)行了測算，構(gòu)建并繪制出中國人坐蹲便的設(shè)計模型。（圖5）

本案設(shè)計要點(diǎn)有如下四個方面：

1.最小限度接觸便器：如廁時臀部懸起，從腰部到大腿與便器分離，避免肢體直接接觸便器，滿足國人公共建筑內(nèi)如廁的衛(wèi)生需求。

2.滿足蹲坐姿勢：依據(jù)人機(jī)工學(xué)測定，曲腿夾力加上后背卡靠，二者合力，構(gòu)成臀部懸起的固定體態(tài)，可安全舒適地解決如廁問題。相較于坐便，坐蹲便的舒適度稍弱，但優(yōu)于蹲便。蹲便支撐完全受力于兩只腳上，然后依靠大腿和小腿腹部緊密結(jié)合來穩(wěn)定身體，并依靠身體前傾獲取平衡。所以，使用蹲便如廁時，人體重量完全施加于兩只腳上，如廁體驗(yàn)感較累。而坐蹲便的優(yōu)勢在于多點(diǎn)支撐：腿彎上托支撐、腳和后背前頂防下墜支撐，受力主要集中在腿彎和大腿前端部位，兩腳著地起到輔助支撐和受力，這種如廁方式分散了腿部和腳部的受力。同時，結(jié)合坐的方式，受力更為分散，如廁體驗(yàn)感舒適。而對于年齡較大或意愿更舒適人群，可使用靠背增加支撐點(diǎn)，減少腿部壓力。

3.安全舒適：首先，為解決腿部耐壓問題，滿足舒適度需求，設(shè)計方案從人機(jī)工學(xué)角度出發(fā)，一方面將坐蹲便的前端面即腿彎接觸面適度做寬，便器前部線形從端部到底部的曲線符合人機(jī)工學(xué)，以與兩腿服帖。其次，靠背既起支撐作用，又起到安全防護(hù)。如若如廁者使用不當(dāng)或疏忽，靠背支撐可以避免如廁者滑落到便器內(nèi)部。

4.健康衛(wèi)生：首先，內(nèi)腔壁曲線急陡防濺。為避免身體跟便器接觸，便器左右翼設(shè)計成從前后往中部曲線急陡下凹，以此控制人體距離便器底部的最小限度為8cm，同時便器虹吸式排水管（口）深埋并后置。坐蹲便左右翼中間曲線急劇下凹的造型設(shè)計，既可有效防止如廁者排便少造成的排泄物濺落污染，亦能有效防止如廁者排泄多而造成與臀部的粘接。其次，便器前部和后部曲線急陡，內(nèi)膛曲率大的造型設(shè)計更有助于大小便下行至下水口，相較于現(xiàn)有馬桶更易清除，避免污染。再者，坐蹲便前緣格擋設(shè)計成加寬加厚壁厚，格擋里側(cè)兜出深凹曲線，防止小便回濺到如廁者的身體上，造成污穢。

三、體驗(yàn)測試

（一）木模開發(fā)

唐納德·諾曼在其《設(shè)計心理學(xué)》（The Design of Everyday Thing）中提到，在設(shè)計中解決問題的秘訣是搭建一個正確的概念模型。任何事物都有三個心理意象，既設(shè)計師模型、使用者模型和系統(tǒng)意象。理想狀態(tài)下，設(shè)計師模型和使用者模型應(yīng)該一致，而現(xiàn)實(shí)生活中，兩者缺乏溝通，各自進(jìn)行，或想當(dāng)然或自行判斷，由此而形成“系統(tǒng)意象”?；诖?，諾曼認(rèn)為，一個好的產(chǎn)品必須是設(shè)計師最終確保將設(shè)計產(chǎn)品的系統(tǒng)意象準(zhǔn)確傳達(dá)至使用者模型，而確保這一點(diǎn)唯一的方法就是進(jìn)行產(chǎn)品測試，開發(fā)初步的產(chǎn)品原型，平衡設(shè)計師模型與使用者模型，最終達(dá)到和諧，完成一個優(yōu)良產(chǎn)品的設(shè)計。

設(shè)計團(tuán)隊(duì)在完成設(shè)計方案后，進(jìn)行了木模的開發(fā)，通過木模進(jìn)行人機(jī)工學(xué)測定、使用方式（姿勢使用）測試、重心和穩(wěn)定性測定、受力與支撐分析、體驗(yàn)設(shè)計分析等，測量和記錄使用者的使用方式、耐受度、心理感受等。通過測試獲得的數(shù)據(jù)和體測記錄，進(jìn)行產(chǎn)品的調(diào)整，調(diào)整后的產(chǎn)品進(jìn)行新一輪的測試，并著重記錄使用者的心理感受，耐受度、安全性等，記錄使用者面臨全新使用方式所帶來的陌生感、心理壓力、不安全感，并尋求解決辦法。

（二）模型測試

中國人的坐蹲便的設(shè)計研發(fā)，是為了創(chuàng)造一種全新的如廁方式。因此，模型測試時重點(diǎn)要解決的關(guān)鍵點(diǎn)：一是消除如廁者使用時的心理恐慌，二是做好如廁安全防護(hù)。木模開發(fā)完成后進(jìn)行了使用方式模型測試和不同身高人群耐受度模型測試。（圖6）

（三）姿勢測試

>圖5 坐蹲便設(shè)計模型

>圖6 坐蹲便使用狀態(tài)下腿部壓迫耐受度測試數(shù)據(jù)記錄

>圖7 測試者的三種姿勢：前佝式（左）、前傾式（中）、靠背式（右）

>圖8 公共建筑內(nèi)坐蹲便效果圖

木模開發(fā)完成后，設(shè)計團(tuán)隊(duì)按照設(shè)計方案設(shè)定的三種使用方式即姿勢選擇進(jìn)行了測試。測試人群按不同年齡段分成四組，每組20人（男女各10人）。經(jīng)測試結(jié)果記錄顯示：使用方式吻合設(shè)計初衷，測試者在使用木模時自發(fā)地采用三種姿勢，即前佝式、前傾式、靠背式（圖7）。并且絕大部分人在使用坐蹲便時很自然地選擇了前佝式這種姿勢，從表1中測試數(shù)據(jù)可以看出，約80%左右的測試人群選擇了這種姿勢。另外，15%測試人群選擇了前傾式姿勢，5%測試人群選擇了靠背式姿勢。如廁時，前佝式姿勢會使臀部的角度與馬桶呈35度夾角，合乎人體排便的生理需求。

>表1 坐蹲便使用姿勢選擇測試數(shù)據(jù)記錄

此后，設(shè)計團(tuán)隊(duì)還用視頻的方式記錄了木模使用過程的體驗(yàn)測試，通過這個視頻也可以看出絕大部分人可以自然使用前佝式。視頻記錄顯示，坐蹲便的靠背既起到心理紓解（初次使用者的心理不安全性擔(dān)憂）、支撐減壓的作用（增加排便較長或便秘患者的支撐點(diǎn)，舒緩肢體壓力），還具有安全防護(hù)功能（個別使用不當(dāng)或疏忽者可依靠靠背支撐起到消除誤操作向后失重時的心理和生理上的雙重防護(hù)）。

（四）受力分析

設(shè)計團(tuán)隊(duì)按照設(shè)計方案設(shè)定的使用姿勢進(jìn)行了受力測試和分析。測試人群同樣按不同年齡段分成四組，每組20人（男女各10人）。測試如廁時感覺舒適的可耐受最大時值，腿部耐受度測試結(jié)果如圖。經(jīng)過實(shí)際測試后，不同人群（年齡組）在使用坐蹲便時，有的耐受度在4分鐘是合適，或有的在5分鐘比較舒適，滿足一般的如廁和排便的時間是足夠的（表2）。測試結(jié)果進(jìn)一步說明：對于大部分人群來說，如廁或排便時，可承受的舒適度或耐受力，我們在這個范圍內(nèi)去使用坐蹲便是可以滿足的。

>表2 坐蹲便使用狀態(tài)下腿部壓迫耐受度測試數(shù)據(jù)記錄

（五）體驗(yàn)結(jié)論

經(jīng)體驗(yàn)測試，坐蹲便其舒適度、穩(wěn)定性、安全性、衛(wèi)生等性能可滿足使用需求，能為如廁者提供更為健康、衛(wèi)生的如廁器具（圖8）。

四、結(jié)論

中國人的坐蹲便是一種力圖改變舊有座便器的形制，給予受眾一種更好的排便方式，使習(xí)慣蹲便和愿意坐便的如廁者共享更加符合排便姿態(tài)、適合生產(chǎn)制作的新型陶瓷便器。設(shè)計團(tuán)隊(duì)發(fā)明設(shè)計的這種全新的排便器具，一方面設(shè)計是為公共建筑內(nèi)國人如廁衛(wèi)生提供一種全新的解決方案，另一方面也為便器產(chǎn)品設(shè)計提供一種新的思維方式和設(shè)計思路。