医用家具中的工业美学设计
原创 2016-01-04 中国医院建设指南 绿色医疗建筑

来源:《中国医院建设指南》(第三版)
工业美学设计所包含的范畴很广,是一门涉及多学科的交叉学科。内容有:机械工程、材料工程、人机工程、心理学、美学、产品设计等。工业美学设计把工程技术设计和工业审美设计交互作用、双向渗透、内在融合为一体,从而满足人们生理—心理—审美的综合需要。工业美学设计的普及化和商业化开始于德国,发展于美国。广泛应用于交通工具设计(汽车、飞机、船艇等)、设备仪器设计(工业设备、生产机器、医疗设备及仪器等)、电子产品设计(数码类产品、手机、电脑、家用电器等)和家具设计(各类桌、台、柜、椅、床、架等)。而在20 世纪60 年代左右,欧美发达国家的医用家具制造商已在产品设计时引入工业美学设计,开始为各医疗机构提供非常注重技术与形式相结合设计的各类医用家具产品系
列。
医用家具的材质分类、工艺特点
在医用家具的工业美学设计中,材质美和工艺美是其中重要的组成部分。只有经过合理的材料选择及精致的加工工艺手段产生的医用家具产品才能更加符合现代化医院医疗空间环境建设的要求。
(一)医用家具的材质分类
根据使用区域、使用环境要求的不同,医用家具的材质主要分为金属类(不锈钢、普通冷轧钢、铝合金)、工程塑料类(ABS、PU 等)、木材类和复合材料类(人造大理石、理化板、防火板、抗倍特板等)几大类。
下面列举医院内各区域代表性医用家具所采用的材质:
1. 病区护理单元医用家具
①临床医用家具(如多功能急救车、多功能治疗车)多采用不锈钢/ 铝合金材质组合或工程塑料/普通冷轧钢材质组合。
②医疗辅助用房家具(例如,治疗物品工作台、污物处置台)多采用普通冷轧钢材质或人造大理石/ 普通冷轧钢材质组合,也有部分高端医院或特殊病房(如ICU 等)采用全不锈钢材质。
③医用病床一般采用工程塑料/ 普通冷轧钢材质组合、铝合金/ 复合材料组合或普通冷轧钢/ 木材组合。医用床头柜一般采用工程塑料/ 普通冷轧钢材质组合或铝合金/ 复合材料组合。
④中央护士站多采用人造大理石/ 木材组合或复合材料/ 普通冷轧钢材质组合。
2. 手术部医用家具和消毒供应中心(CSSD)
医用家具因为使用环境、感染控制要求的特殊性,几乎所有的医用家具都采用不锈钢为主要材质。
3. 药房家具(例如,药品存放柜、药品分类架)
多采用普通冷轧钢材质,而药品发放工作台、中药柜等医用家具一般采用全不锈钢材质或不锈钢/ 木材组合。
4. 实验室家具(例如,实验工作台、药品柜、仪器柜)
多采用理化板或抗倍特板等复合材料, 也有部分家具采用不锈钢材质。
医用家具毕竟不同于民用家具和办公家具,所以在各类医用家具的材质选择上必须注意防水、防潮、耐磨、表面易于清洁保养的基本性能。对于医院内感染控制要求重点的部门或区域(例:病区治疗室、清洗消毒间、手术部、ICU、消毒供应中心等)的医用家具在选材上还需保证具有防锈、防腐、耐酸、耐碱等特性。
(二)医用家具的工艺特点
工业美学设计的目的是使设计过的医用家具在外观上、色彩上改善医疗空间环境,同时使医护人员在使用操作各类医用家具时心理上又感到非常舒适,而这些都需要产品相应的工艺措施来实现。医用家具上精致的工艺美主要是依靠制造工艺和装饰工艺两种手段来获得。
制造工艺是指医用家具通过机床加工、模具冲压、焊接打磨、组装调试等系列加工手段来保证产品的耐用度、平整度和光洁度。制造工艺水平精良的各类医用家具使医护人员使用起来轻松、灵活、得心应手,始终保持着一种比较轻松愉悦的心情,从而提高工作效率。而制造工艺粗糙的医用家具使用不久就易出现产品变形、断裂、螺栓松动等现象,甚至出现过因医用家具内部尖角及毛刺工艺处理不当而造成划伤医护人员或病患双手的严重情况,更为典型的是各护理单元的治疗车、送药车、轮椅等产品因制造工艺粗糙而造成推动时摇晃不稳, 并产生刺耳的噪音。既不利于医护人员开展诊治工作,也严重影响病人的情绪和安全。同时破坏了一个安静、舒适的就医环境。
装饰工艺是指医用家具主要通过喷涂装饰或电化学处理以提高产品表面性能和美观度。
医用家具经过表面喷涂装饰可以获得多样的色彩及外观效果,从而起到美化医疗空间环境、调节医护人员紧张工作心情的作用。不同的护理单元、不同的诊疗空间、不同的医疗区域需要不同色彩的医用家具,这些都可以通过喷涂装饰工艺来实现。但各类产品的喷涂工艺品质必须严格按照国家有关家具喷涂的标准来执行,以保证医用家具表面的硬度、冲击强度和耐腐蚀性,避免因喷涂工艺粗糙造成产品表面裂纹、变色,甚至剥落、生锈等现象。对医院的空间环境及感染控制工作带来不利的影响。
医用家具电化学处理方法主要有不锈钢材质电抛光处理、冷轧钢材质电镀处理、铝合金材质氧化处理等。经过电化学处理工艺的医用家具由于改善了其材料表面性质和外观质量,从而使产品获得了一种特殊的视觉质感美。这种视觉质感会给医用家具使用者带来坚固、稳定、安全的内在感觉。欧美发达国家的很多医用家具表面均会采用电化学处理装饰工艺,特别是医院手术部、消毒供应中心的不锈钢医用家具、各类不锈钢医用制品,使用电解抛光工艺后,不仅可以得到干净卫生、平整明亮的产品表面,还可以提高产品对酸、碱类化学物品的耐腐蚀性。
人机工程学与医用家具之间的关系
(一)人机工程学的发展与应用
人机工程学又称“人体工程学”或“人类工效学”(欧洲),“人类因素学”或“人类因素工程学”(美国)。1960 年国际人机工程协会正式成立(International Ergonomics Association),并对人机工程学给出了迄今为止最权威和最全面的定义:研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的因素,研究人和机器及环境的相互作用,研究在工作中、生活中和休假时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的综合学科。
在20 世纪60 年代左右,人机工程学的应用基本集中在欧美发达国家复杂的军事工业上。随着航天技术的发展,人机工程学又迅速成为航天工业的重要组成部分。随后,人机工程学迅速发展,开始在军事和航天工业以外的领域得以应用,包括医药公司、医用设备公司、计算机公司、汽车公司和其他消费品公司,同时生产工厂也开始意识到人机工程学在工作场地和产品设计方面的重要性。1980 年以后,随着人们对人机工程学的不断研究,人机工程学的应用已经深入与“人”有关的各个领域,从人们的居住、工作、学习的室内空间环境,以及与之密切相关的家具设计,到现代多类型的工业产品,生活产品的设计,都离不开人机工程学。
(二)人机工程学设计在医疗空间与医用家具中的作用
前文已详细介绍各类医用家具,品种成百上千,使用范围几乎覆盖了医院的所有护理单元、各类诊疗空间及医疗辅助区域,使用者包括医护人员、医学工程技术人员、后勤服务人员、病人及其家属等。
由于使用者、工作环境、使用物品(医用家具)三者的多样性、复杂性,所以必然存在三者之间相互交叉、相互兼容的不同功能诉求。如果不能系统思考、系统设计三者的关系,就会造成工作上的诸多不合理性。最简单典型的例子莫过于一个医疗空间因相关尺寸有限只能摆放一个面积很小的治疗工作台,而护理人员对治疗工作台存放各类药品耗材的容量大小、操作台面的尺寸都有着自己工作上的实际需求。如果不能满足,自然给护理人员带来很多工作上的诸多麻烦而造成工作效率降低。面对如何平衡满足工作人员、医用家具、医疗空间环境三方面各自的不同需求,很多的医院管理者、医疗建筑设计师、医疗流程规划设计师以及临床医学工程师正清晰的认识到将人机工程学设计理念应用于医疗空间和医用家具中,将是医院提高工作人员工作效率,减少无效劳动的重要因素之一。而1990 年,人机工程学会关于“人- 机- 环境系统思考模式”的建立可以成为医院中空间环境与医用家具设计的又一有力的理论与实践工具。
(三)人机工程学在消毒供应中心空间布局与医用家具中应用
消毒供应中心的工作人员主要有各区域操作人员、外出运输人员、外来人员等,每个工作人员都有需要使用相对应的不锈钢医用家具。消毒供应中心的不锈钢医用家具(机)主要有湿物工作台、手工清洗槽组、器械检查打包台、敷料打包台、各类无菌物品存放家具、各类无菌物品及污染物品运输设施等,每件医用家具均需保证使用者存放物品及操作流程上的需求。消毒供应中心的空间布局(环境)分为去污区(又称污染区)、检查包装灭菌区(又称清洁区)、无菌物品存放区(又称无菌区)、工作生活辅助区。每个区域既有各自工作人员的工作流程及物流动线上的要求,又有空间布局对医用家具尺寸、大小、面积及安装位置上的要求,所以只有进行“人- 机- 环境系统”综合设计,才能平衡三者之间的关系,使工作人员在最合理的空间内使用各类不锈钢医用家具感到最舒适。
(四)人机工程学在临床医用家具中的应用
作为直接为临床患者提供急救、治疗、换药、服药时使用的临床医用家具,与医护人员,特别是护理人员的日常工作关系非常密切。护理人员的工作重复、繁重而单调,如果其每天均要使用的临床医用家具设计不合理、品质低下,例如推动费力的治疗车、内部摆放物品混乱的急救车、一拉就响且松动乱晃的储物抽屉等,均会使护理人员在工作中增加劳动强度,增加大量的无效时间成本,甚至造成无可奈何而消极的工作情绪。而人机工程学设计对此具有成功的解决方法,即在临床医用家具设计中以人机工程学为原则,用建立人与产品之间和谐关系的方式,最大限度地挖掘人的潜能,综合平衡的使用人的机能,保护人体健康,从而提高功效。
人机工程学应用于临床医用家具的解决方法主要体现在以下三个方面
1. 护理人员使用临床医用家具的舒适性
任何产品都是供人使用的,所以产品制造出来后必须让人在使用过程中感到操作方便、安全、舒适并能使人感到人与产品之间协调一致。在临床医用家具中,无论是移动护理工作站,还是多功能急救车、送药车、病历车等产品的外形尺寸、操作台面的高度、宽度均应符合护理人员的人体尺寸要求。
而形成这些产品的构件:抽屉、推拉板、柜门、物品存放架、垃圾分装桶等的设计及安装布置也应适应护理人员的生理参数需要,这样才能使护理人员在长期、频繁地使用临床医用家具过程中,其腰部和颈部的疲劳程度降至最低,从而获得相对舒适的工作条件。
2. 护理人员使用临床医用家具时存储、取放、管理各类物品的有序性
临床医用家具也是护理人员为病人做治疗护理时存储、使用各类药品、护理器械、无菌耗材的重要工具。像移动式护理工作站、多功能治疗车、多功能急救车等产品内存放的大小不一、品质多样的各类无菌物品、器械、耗材及药品均达上百种以上。如果这类产品的内部空间规划不合理,杂乱无序的空间管理将会使护理人员消耗大量时间来找寻、核对物品,并带来工作上的混乱,甚至会发生严重的工作失误(如拿错急救药品),造成影响病人的生命安全。对此现象运用人机工程学的研究成果却有解决之道,即合理使用人机系统设计参数,结合护理人员实际的细节工作流程,在临床医用家具的内部空间规划中设置各种任意分隔系统、模块化组合托盘、移动标识装置,从而将各类临床医用家具中的无菌物品、耗材、药品按护理人员的操作频率、工作模式及感控上的要求进行合理的组织与排序。这样既提高了临床医用家具的内部空间使用率,更重要的是可大大减少护理人员工作时的无效时间成本和降低工作强度,使护理人员在应对紧张、繁琐的工作同时,仍可将各类物品管理得井然有序。
3. 提高护理人员使用临床医用家具时的感性需求
人机工程学设计在满足临床医用家具的操作和使用功能的前提下,还可以以人的感性需求为着眼点,在产品的外形和色彩上进行心理需求设计,协调和平衡护理人员的情感,使护理人员在工作时心理上感受到潜移默化的影响。
多功能治疗车、移动式护理工作站、病历车等是护理人员在病区护理单元几乎天天面对的临床医用家具,这类产品在色彩设计中宜选择可以松弛神经、安抚情绪的淡绿色系,在降低护理人员视觉疲劳的同时,舒缓其繁琐工作的心理;而在病情较突然的急诊区域的各类临床医用家具的色彩宜选择深稳的冷色系(如银灰色系或蓝色系),使医护人员、患者及患者家属在抢救过程中能稳定情绪。在医院的各个医疗空间环境中的医用家具均可以选用与之相适应的色彩设计,以满足医护人员不同工作状态下的情感诉求。同时,人机工程学设计对各类临床医用家具的外形也有建议:根据使用者的生理、心理特点及工作场所的要求,临床医用家具的外形宜采用质感坚固、稳定、耐久的设计特性,使医护人员在日趋紧张、繁忙的工作氛围中获得一种安全、可信的感性需求。
人机工程学从起步到发展,唯一的核心思想就是使创造出来的产品越来越适应人的需要,而不是使人去适应产品,从而实现真正意义上的人本主义设计思想。对于医用家具设计而言,即应以医护人员为设计核心,为他们设计提供一个符合各自工作环境、操作舒适、管理物品有序的人性化产品,才能不断减轻医护人员职业风险性的压力和重复性劳动带来的疲劳。2016/7/26 医用家具中的工业美学设计
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《医用气体系统规划建设与运行管理指南》2016/7/26 医用家具中的工业美学设计
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