基于老年人感知系统的家用消防产品设计研究

姚　君 ， 李亚捷 ， 唐晓腾

0　引言

从古至今火灾一直是严重危害人们生命财产安全的灾害之一。火灾的发生频率非常高，后果不可预测，造成的经济损失与危害触目惊心。从公安部消防局得到数据近五年我国年均接报火灾31.9万，死亡1724人，受伤1201人，我国的火灾形势相当严峻。火灾已成为我国最为严重的公共灾害之一[1]。

高温、毒性气体、缺氧、烟尘在火灾发生时是威胁人身安全的主要因素。不同的人群在火灾面前的行为特点差别也很大。年龄、身体条件、受教育程度、生活习惯等因素均具有重要影响。发生火灾时，老年人群的疏散时间是最长的。调查表明，火灾发生时，年龄大于65岁的老年人开始疏散要比其他成年人群所用的时间长[2]。老年人生理功能方面整体衰退的趋势是自然规律。而对于人员的逃生能力来说，年龄、体重与身体质量指标是最重要的影响因素[3]。随着我国跑步进入人口老龄化的速度，面对老年人群的消防产品的改良设计刻不容缓。因此本文将基于老年人的感官特点，对消防产品的核心功能进行设计改良。

1　老年人感受系统能力的下降

感知是感觉和知觉的统称。感觉是人们对事物某一个属性的反映，是物理世界与内心主观感觉之间的转换器。知觉则是人们对客体各种属性的综合反应，是一系列组织并解释外界客体和事件产生的感觉信息的加工过程。

视觉，老年人群辨析物体的相对距离能力下降，致使判断台阶或地砖高度的失误而容易摔倒。比较常见到的是远视，视野狭窄、老年性白内障等。由于视觉神经衰退与视网膜的锥体细胞数量的减少，导致老年人的颜色辨别能力下降[4]。老年人对灯光的辨别能力也会衰减，对亮度和对色彩的敏感度都会相对减弱。

听觉，表现出生理性的听力减退乃至耳聋。老年人的听力障碍很大部分原因是老年性耳聋，主要表现为能听到声音，但听不清楚内容等。

嗅觉随年龄增加而衰退、萎缩、变性。嗅觉迟钝会导致对一些危险环境的敏感度下降，进而老年人在危急环境的辨识能力降低。

此外，整个行为反应的速度变慢是感知能力老化的一个明显特征，对较弱刺激、不恰当刺激或者包括选择性的复杂动作序列，老年人和年轻人反应时的差别也会加大，概括性和间接性思维能力同时退化，致使其逻辑思考及推理能力的下降，进而导致其在紧急情况下、在短时间内难以像青年人一样做出正确的判断和恰当的行为。

2　现有灭火器分析

相对于其他消防产品，灭火器具有体积小、产品的价格低、灭火效率高等特点，是家用的消防产品里最常见的，因此本文将以灭火器为例进行分析。

按使用方式划分，灭火器主要有手提式、推车式两种。由于手提式灭火器日常存放所占的空间比较小，相对便利，所以家用的灭火器大多是手提式的。但是手提式灭火器的喷射距离十分有限。理想状态下，在20℃时，以5kg的干粉灭火器为例，灭B类火的最小有效喷射距离为3.5米。最小有效的喷射时间也有限，在温度为20℃，灭火级别为21B~34B时，灭B类火的最小有效时间为8s[5]。以上标准都是在理想状态下的灭火器的使用标准，但是在真实的活在当中，室内温度的不确定性，加上绝大部分使用者操作生疏的，使用灭火器进行灭火非常容易出现各种错误。

在灭火器颜色搭配上，市场上绝大多数是与红色相搭配。如图1所示，手提式干粉灭火器，是市场上最为普遍的一种。红色虽然有着很好的注目性和远视效果，但却不适合摆放在家中较明显的位置，因为现代家装风格更多的是冷色系，例如淡蓝色、灰色、白色等，这就与红色的消防器很不协调，而且经常注视红色，容易让人产生焦躁的感觉。

图1　手提式干粉灭火器Fig.1 Portable dry powder fire extinguishers

在功能方面，传统灭火器的唯一功能是灭火，没有附加其他任何功能，这样是为了在火灾发生时减少对使用者的信息干扰。但是在火灾中，缺氧、高温、等因素都极具危害性。例如，现代家庭住宅当中，塑料制品、复合板材等家具一旦起火，会产生大量的有毒气体，而传统灭火器缺乏有效的防护有毒气体的功能，所以仍有很多需要改进的地方。

3　基于老年感知系统的灭火器优化设计

3.1　通用设计原则

通用设计是一种设计法则，提倡在产品或人－机－环境设计过程中顾及到每一个用户的能力和身体机能限制，使产品流畅的服务于所有使用者，保证每个人都可以畅通无阻的使用。

以最大的包容性去考虑设计要素。通用设计有七大原则，其中公平的使用是通用设计的基础，即面向所有用户群体进行设计。

在此，以老年人的感受系统为参考，全面考虑老年和青年人在使用灭火器时的痛点，满足用户需求同时增大产品的容错能力，除此之外兼顾不使用的情况下，在居家环境中的放置情况，设计出与人、环境充分适应的产品。

3.2　设计需求分析

如表1所示，本文通过相关文献、场景模拟、调研和用户访谈等途径获得有关老年人使用灭火器的痛点，并且进行了分析。

表1　老年人感知特点对灭火器设计优化的启示[6]Tab.1 Summary of design points[6]

3.3　优化设计方案

（1）视觉信息设计。面向感知能力退化的老年人群来说，灭火器上的视觉内容的提示是尤为重要的。提升灭火器信息传达的准确率和速度能够有效的提高使用者的生命安全指数。灭火器视觉上的元素主要包括色彩、使用说明上的图例、文字和整体的版面的布置。灭火器上的文字信息主要有灭火器铭牌、名称、适用范围、使用方法、主要性能及生产商的信息等。当面向老年人群设计时，应把上述信息分清主次，当发生火灾时，老年人首先考虑的应该是如何用现有的灭火器进行灭火，而不是看产品有无过期，主要成分等产品参数，这些参数是在购买灭火器时着重需要注意的，所以应着重的表现使用说明的表现，适当地减少产品参数等信息的干扰。

关于杨志的研究总结[7]，老年人阅读性最好的是蓝底白字，较好的是白/黑、黄/黑等色彩色相对比大的颜色搭配。最差的为黄/白 、红/紫，要避免使用蓝、绿、紫色的组合。同时不要使用低饱和度的颜色，用对比强烈的颜色搭配。如图2所示，灭火器使用说明，黄底黑字的阅读性是比较好的，但是在使用界面上大面积采用红色和黄色，两个颜色的色相相似，导致主要信息不突出。在消防产品的颜色搭配上可以考虑加入适量的冷色，例如蓝色，不但可以增加阅读性，而且在一定程度上有助于使用者在紧张的使用环境下冷静下来[8]。在王丽红的研究中可知，与青年人群不同，老年人汉语阅读知觉广度具有不对称性，在阅读中老年人从注视点左侧提取的信息很少，而大部分信息来源于注视点及注视点的右侧。在以汉字为呈现单元的条件下，老年人知觉广度范围为注视汉字及注视汉字右侧2～3个汉字[9]；此外老年人横排阅读速度优于竖排阅读，所以在进行排版时，应多选用横排版式设计方式[7]。视觉信息里的文字尺寸方面，字体要适当地加大，大小最佳采用14pt~16pt的字号[10]。文字的说明信息也要言简意赅，表达相同内容，宜采用比划少的文字，让用户能够轻松了解文字内容。如图3所示，是优化设计后的视觉信息方案。

图2　灭火器使用说明Fig.2 Fire extinguisher instructions

图3　视觉信息展示图Fig.3 Visual information display

（2）核心功能的改良设计。火灾发展阶段大体上可以归类为火灾初发期、旺盛期及衰退期。伴随着火灾发展过程，对人员逃生起关键作用的时间点是报警时刻和达到火灾危险状况的时刻。即起火之后能够尽快报警，在人们觉察火灾之后达到危险状况之前能够逃离火灾现场[11]。

老年人的间接思维能力的下降，大脑处理信息能力弱化，发生火灾时，火灾预警的设计需求应当着重的考虑。在设计灭火器时，更多的需要给予老年人直接的信息提示，从而减少老年人信息处理的负担。现有灭火器根据国家标准需要有发光标志以便在黑夜中能够找到灭火器，但是老年感知能力下降严重的情况下，只有单一感官的提示并不能有效的帮助到老年人群。如图4的优化方案，将语音与灭火器结合，在复杂的火灾场景中，在火灾初期，设备会立马判断现场情况，需求帮助和报警救灾。同时语音火灾报警器可以根据火灾报警系统的反馈进行语音警报，并且可以通过语音指导老年人正确使用灭火器。

图4　语音引导灭火器Fig.4 Voice-guided fire extinguisher

图5　二氧化碳灭火器Fig.5 Carbon dioxide fire extinguishers

（3）造型的改良设计。经过调研，家用灭火器的普及率并不是很高，老年人群对于灭火器的接受程度更低。造成这种情况的原因有很多，其中偏工业化的造型形态使得人们望而却步是原因之一。目前市面上大部分灭火器的外观造型如图5所示，是灭火器的轮廓图，硬朗的造型风格放在家中与环境格格不入，一些用户即使买回家中，也是放在某个不引人注目的角落里，当火灾真正发生时，难以拿取或根本想不起灭火器被自己放在了哪里。

在面向老年人设计灭火器的造型时，应尽量隐藏工业化与高科技的元素，消除老年人的陌生感和恐惧心理。应尊重老年人的认知心理，尽可能多地运用曲线等柔和的圆滑的设计元素。在材质的选择上，也要选择温度、肌理和光泽都较柔缓的材质，营造出一种平和温馨的使用感。如图6改良后的灭火器造型，简洁并且大方，线条流畅圆滑。

图6　造型改良的家用灭火器Fig.6 Improved shape of household fire extinguishers

4　结束语

在火灾中，由于老年人群的身体机能的退化，无论是逃生还是灭火，老年人自身的生命安全系数都很低。本文基于老年人的感知特点，遵循通用设计的原则，对原有的灭火器进行了改良设计，希望为老年人的消防产品设计提供了一条新思路。另外，在的老龄化的今天，有关老年人的消防或者急救产品应该主动与时代的科学技术相结合，设计一些可以有效减小老年人身体和精神负担的产品。

参考文献：

[1]火灾统计年鉴[Z].公安部消防局：2012-2016.

[2]Guylène Proulx，Evacuation Time and Movement in Apartment Buildings[J].Fire Safety Journal 24，1995：229-246.

[3]钟振亚.基于老年人生理与行为特征的无障碍家居设计研究[D].南京：南京林业大学，2016.

[4]JS Werner，VG Steele.Sensitivity of Human Foveal Color Mechanisms through Our the Life Span[J].Journal of the Optical of America，1988，5（12）：2122-2130.

[5]4351.1-2005，中华人民共和国国家标准[S].

[6]王猛.老年人应急性家用医疗产品的设计研究 [D].无锡：江南大学，2011.

[7]杨志.针对老年人的文字、色彩及版式设计研究述评 [J].装饰，2012，5.

[8]姚君.试论工程机械产品色彩的设计[J].机电产品开发与创新，2008，1.

[9]王丽红，白学军，闫国利.汉语阅读知觉广度的老化：一项眼动研究 [J].心理与行为研究，2014，6.

[10]李馥如，高龄者在小型TFT-LCD之文字视认度研究[D]，台湾：台湾云林科技大学，2004.

[11]张树平.建筑火灾中人的行为研究综述 [J].消防科学与技术，2005，2.