面向老年群体的户外健身器械设计研究

摘 要：本文以老龄化为背景，通过文献研究、实地调研等方式，研究老年人的生理特征、心理特征，系统化分析现有户外健身器械存在的问题。始终围绕老年群体用户为中心，提炼出使用过程中的6个痛点问题，逐一针对痛点问题提出了与老龄化背景下户外健身器械相对应的设计原则，为健身器械相关设计领域的发展研究及设计实践提供一定的参考及借鉴。

关键词：人口老龄化；户外健身器械；老年人；设计原则

中图分类号：G712  文献标识码：A

Abstract：In the context of aging，through literature research，field research and other ways，research the physiological and psychological characteristics of the elderly，systematically analyze the problems existing in the existing outdoor fitness equipment，always focus on the elderly group users，extract six pain points in the use process，and put forward the design principles corresponding to the outdoor fitness equipment in the context of aging one by one，It provides some reference for the development research and design practice of fitness equipment related design field.

Keywords：Population aging；Outdoor fitness equipment；Aged；Design principles

隨着老龄化状态日益严重，逐渐成为社会新常态，满足老年人需求的城市基础设施、家庭环境、老龄化产品等相关社会服务支持体系将成为崭新的研究内容。在全民健身的社会背景下，在社区和公共场所内设置户外健身器械，方便锻炼身体。我国老年人普遍没有体育锻炼消费的习惯，因此老年人已成为使用户外健身器械的主要使用群体［1］。在老年群体使用的户外健身器械方面，行业内还没有构建出完备的、成系统的、具体的标准体系，仍存在造型、功能相对单一，不符合人体工学，适老化设计上等诸多问题［2］。在此基础上，通过分析老年人的生理方面、心理方面等特征，系统分析我国现有户外健身器械存在的问题，结合老年人对户外健身器械的实际需求，从而研究出适合老龄用户的户外健身器械设计原则，为相关或同类健身器械产品的设计和研发提供相应的参考依据。

1 老年群体的特征

1.1 老年人的生理特征

一般而言，人体的生理机能在老年阶段已经步入容易发生降低机能活力、减少运动反应能力、骨折等情况的衰退阶段。这集中体现在逐步弱化的生理器官功能和极度减弱的人体自发的调节作用。衰老作为人类不可避免的生存规律，把握老年人群的生理特征主要表现在以下几个方面：

（1）外表体态的生理特征。身体器官和组织的萎缩产生的原因是，老年人细胞的衰老速度远远超过生成速度，导致减少细胞的总数。从人体的外表看，主要体现在毛发逐步变为花白及其皮肤逐渐松弛，可能出现老年人毛发脱落现象、皮肤老化现象；四肢和身体方面的弹性、伸展性不足，减弱了应急能力的兴奋性和传导性，老年人身体的灵活度也相应降低，出现手指麻木僵硬、手腕酸痛、乏力的现象。

（2）内在机能的生理特征。内在机能的生理特征主要从人体五感体系、运动体系和神经体系这三个方面阐述。

人体五种感官体系分别是视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉。而当人步入老年后，眼睛的近距离焦点调节能力逐步减弱，导致视觉功能下降；听力下降明显，从对高频率听力逐渐转向中频率和低频率；随着年龄不断加剧，触觉明显发生迟钝；味觉迟钝的原因是舌头的味蕾数量半数几乎处于萎缩状态，味蕾数量减少了三分之二；老年嗅觉迟钝主要是由于嗅觉感受器（嗅觉纤维）萎缩造成的。

运动体系包含了人体的肌体、骨骼、心脏及心血管等方面。老年时，肌肉和韧带方面，开始显露出萎缩、僵硬或疲劳等现象，操作能力与控制能力逐渐变差，很难坚持过长时间的运动并不能负荷太多；人体骨骼和各种关节的抗击性、柔韧性变弱，常出现骨折、驼背、变形等现象；内脏衰老及心血管系统老化的问题，容易发生生病、免疫力下降等状况，直接导致人体各项机能指标减弱甚至发生紊乱。

神经体系退化逐渐导致记忆力减退和思维能力衰减。老年人记忆力的减弱是因为脑细胞的数量逐渐减少，因此在记忆速度和记忆能力这两个因素上，老年人难以企及。思维能力因为受到人体感知体系及记忆力下降的影响，导致思维的创新性、敏捷性、流畅性及灵活性降低，从而逐渐削弱逻辑推理速度和能力。

1.2 老年人的心理特征

老年人的心理特征分析从老年人的心理感知能力与认知能力两方面入手。

老年人的心理感知能力转向消极状态发展［3］。老年人的心理感知能力主要有内心空虚孤独、失落自卑的感觉两方面。从退休开始，老人的社交范围日益缩小，而当今的家庭结构模式，导致陪伴老人时间精力有限，因此老年人时常感受到空虚孤独。此外，老人要重建个体的社会定位与自身认同感，由于身体机能的衰老，容易使老年人在社会形象和个人形象上都产生失落、自卑或不满的情绪，从而产生心理落差。

老年人在信息的感知能力、处理能力、抗干扰能力以及敏感度认知能力方面处于下滑状态［4］。老年人在认知上正凸显出矛盾统一的特点。老人渴望呵护、渴望关怀，对生活和事物中展现出极强的兴趣和好奇心，同时迫切需要亲人强烈的被关怀、被照顾的心理需求。

2 户外健身器械现状分析

通过对各地实地考察研究发现，户外健身器械使用者大多为老年群体，初步形成了户外健身器械适老性的设计思路。经过综合分析，户外健身器械在适老性设计的方面存在以下问题：

（1）人机功能上，老年人借助户外健身器械锻炼身体的目的是活动关节、拉伸韧带、放松肌肉。但目前的户外健身器械更适合大众，导致出现运动强度不符合老龄群体的身体控制力、尺寸设计不符合老年人的人机工程学［5］、安全措施和系数有待提高等问题，甚至容易发生无效的健身锻炼，结果给老年群体加重了身体负担，造成更大的损伤的影响［6］。

（2）安装场所和摆放位置上，考虑到老人大多居住在老旧住宅小区，未预先规划公共健身服务型场地，户外健身器械常置于马路边、河边、草坪或垃圾箱旁边等区域。一定程度上忽视了健身器械安装摆放的科学性和合理性，引发在实际使用时，容易引发安全事故或减弱体育锻炼效果等问题。

（3）在产品形态结构上，存在指向性和引导性不明。由于户外健身器械的形态整体性不足，户外健身器械的形态结构存在复杂且无法明确反映功能的问题，导致操作指示性不够，无法完全起到指导健身的用途。比如铭牌存在张贴位置不显眼、字体设计太小、易脱落等问题，使用群体定位不够清晰明确，还没有配备完备且详细的安全说明书，导致老年群体直接不会使用或者错误操作使用。

（4）在颜色运用上，颜色单调不变容易导致产生视觉疲劳。除了采用单调鲜艳的高纯度、高饱和度的色彩外，常见的户外健身器械主要部分颜色以高纯度冷色调为重，配件部分大多采用暖色调，无法滿足户外健身器械色彩与老年人沉稳的心理相符的特点。此外，在颜色搭配上，虽然现有的户外健身器械注重冷、暖色彩的互相搭配，还有对比色、互补色搭配，但色彩搭配的科学性、提高颜色识别，起到安全提醒的作用等方面还需要进一步提高。最后，现有的户外健身器械色彩的运用迫切需要和使用的材料紧密结合，使老年群体对户外健身器械的材料特性一目了然。

（5）在材质、工艺的运用上，当前户外健身器械采用钢管型材制造为主，给人以冰凉、锋利、体型笨重之感；表面应用喷涂彩漆导致不平滑，喷漆不均匀，电镀不亮等问题容易受到雨雪的侵蚀，美观性被破坏，裸露出的健身器械结构本体，使老年人产生不安全、不稳定的感觉，从而产生拒绝的心理状态；加工工艺粗糙，冬冷夏热，使用时噪声过大，导致用户体验较差。

（6）安装维修上，现有大多数户外健身器械的安装技术采用沉头螺钢、混凝土预埋固定两种。首先沉头螺钢固定方法能够大大减少户外健身器械被盗的可能性，但螺母不仅会暴露在安装的地面，部件也极易受到日常的雨雪侵蚀容易生锈腐蚀，对老年人的安全会造成一定的影响。其次，混凝土预埋固定方法的稳定性强、成本低，更加安全牢固，缺点是不易拆除和重新装卸。安装时还会对地面造成损坏，对老年人用户来说使用安全不够。户外健身器械的损坏情况有自然原因，也有使用方式不当的人为原因，维修保养问题亟须关注。由于长久不更换损坏的部件，维修保养起来也困难重重。

3 面向老年人的户外健身器械设计原则

户外健身器械设计的原则要以充分满足老年人的生理、心理需求为导向，遵循适老性的设计理念，设计出适合老年人使用的户外健身器械。本文提出以下五种设计原则。

3.1 安全性原则

鉴于老年群体的生理、心理、行为特点，因此在户外健身器械设计中必须保证老年用户的安全，要特别注意户外健身器械的形态与结构的设计、材料、加工工艺的安全，这也是最基础的设计原则。由于健身器械的使用人群为老年人，还要考虑到安装场所地面需要具备一定的缓冲地带、安装场所附近的环境不能太复杂，以及符合国家安装的标准等需要。

首先在材料的选择上，尽量选择一些无毒、无腐蚀、无放射的材料，有机结合选用硬度和刚度适中的复合型塑料或者质量低、轻便的橡胶人工材料，以改善对老年群体产生的冰冷笨重质感；其次在结构上，一定要设计稳定、牢固，保证固定好内部结构连接方式；在细节处理上尽量多使用柔和圆润的圆角形设计，避免出现尖锐的棱角，避免磕碰等情况，从而保障老年群体的安全；此外铭牌标识设计上，应考虑到眼睛老花、弯腰不便、文化程度不高的老年人，将铭牌脱离户外健身器械单独放置一边，建立的高度要适宜，字体设计大小适中，标识解释简单尽量图像化、可视化，方便老年人阅读和理解；还可以让厂商在铭牌上设置二维码，老年人凭借扫描二维码的方式，获得使用指导、使用视频、使用说明等，实现正确掌握健身器械的使用方法。

3.2 特定性原则

以老年人为使用人群，为不同年龄层次、不同身体状态的老年人定制出专用的户外健身器械。例如，根据老年人关节硬化症状、椎体硬化症状或四肢肌肉萎缩、酸胀，可设计关节活动的健身器械、椎体拉伸放松健身器械、四肢肌肉按摩健身器械等。总而言之，一是创新设计出老年人户外健身器械；二是对现有户外健身器械进行改良设计［7］，更适用于老年人群体。

3.3 舒适性原则

老年人使用的户外健身器械与身体有直接接触的地方使用塑胶套件，在脚踏处使用塑胶垫，以提高健身的舒适度，也起到防滑防落的作用；户外健身器械作为公共设施，应满足我国老年人人体尺寸第5百分位和第95百分位之间的尺寸［8］，要仔细参考老年人的静态和动态尺寸，以免造成人机尺度的不适；另外还可设计出满足可调整的尺寸结构，精准提高老年人使用的舒适度；提前设置好户外健身器械的使用强度，参照男性老年人平均握力为3883kg，女性为18.79kg；男性老年人平均背力为51.48kg，女性为28.79kg；男性老年人下肢肌肉平均力量为25.31kg，女性为26.13kg等相关数据［9］；可以尝试给户外健身器械加设附件，不仅可以保护器械，还能够在天气状况不好时，大大提高老年人健身锻炼的舒适性。为方便老年人放置衣帽与随身物品，在健身器械主体位置上设计挂钩。

3.4 互动性原则

针对老年人向外社交的心理需求，在户外健身器械设计中亟待增加互动性。首先，厂商可以通过智能技术、智能通信等手段在健身器械上定制二维码，以满足不同年龄层次、不同身体状态下的老年人定制化、人性化的健身方案或演示视频的需求，同时还在健身过程中随时进行锻炼时长和强度的反馈，使得老年人运动更具科学性和趣味性，人与健身器械之间形成良好的交互关系。其次，在户外健身器械的布局和排列方式上，应尝试改变传统的依地形布局、依锻炼顺序放置；由单一线性排列改变成以大环状包围小环状的排列方式；由以单个排列转向镜像或并排为一组的形式，方便在健身时老年人增加交流互动。

3.5 智趣性设计原则

体育锻炼具有长期性、枯燥性、艰苦性，因此多数老年人很难坚持下去，户外健身器械能否结合智趣性也显得尤为重要。按照当今盛行的“互联网+”模式，引导老年人逐渐从锻炼中获取到乐趣，在乐趣中锻炼。另外，户外健身器械连接互联网，由风能、太阳能提供充足的电力支持，成功安装物联网的智能化模块，结合多互联网移动终端，也能做到户外健身运动更具智趣。

结语

在老龄化背景下，现有的社区老年健身器械设计偏向于机械化、大众化，更注重通用性，还无法完全满足老年群体的个性化、特殊化、多样化的需求。因此为满足老年人健康锻炼的日常需求，市场上围绕老年群体的户外健身器械设计仍有较大空间。本文在广泛收集国内相关资料、实地考察户外健身器械的基础上，通过对老龄化背景下户外健身器械的设计研究，重点关注了老年人的生理、心理特征，系统化地分析了现有的户外健身器械存在的问题，提炼出使用过程中的6个痛点问题，逐一针对痛点问题提出了与老龄化背景下户外健身器械相对应的设计原则，为健身器械相关设计领域的发展研究及设计实践提供一定的参考及借鉴。

参考文献：

［1］刘胜利.面向老年人的户外健身器械设计研究［J］.设计艺术研究，2019，9（06）：4449．

［2］余诗燕.社区户外健身器械适老化设计研究［D］.广东工业大学，2021.

［3］胡丞丞.老年膝关节家用辅助医疗产品可用性设计研究［D］.天津工业大学，2016.

［4］陈转清.基于老年人情感需求的玩具设计研究［D］.江苏：江苏大学，2012.

［5］王佳楠，刘洪海.浅析人体工程学与无障碍设计之关系［J］.包装与設计，2020（06）：104105.

［6］徐子涵，韦苏洋，刘洪海.适老年人公共空间的调研与分析——以临沂部分老旧社区为例［J］.包装与设计，2020（06）：9899.

［7］刘小勇，吴小玲，李荣丽，等.基于TRIZ冲突解决原理的产品感知设计方法研究［J］.机械设计，2021，38（10）：136144.

［8］肖东娟，任家骏，吴凤林.健身器械的人机工程分析与评价系统［J］.机械管理开发，2009，24（2）：4344.

［9］刘菲.养老社区户外空间健身产品设计［D］.中央美术学院，2011．

基金项目：新疆维吾尔自治区职业教育科研课题项目（XJZJKT2021Y19）

作者简介：吴小玲（1994— ），女，汉族，重庆云阳县人，硕士，助教，研究方向：工业设计工程。