老年人之人體尺寸計測及動態能力
調查研究（二）
內政部建築研究所協同研究報告
中華民國 100 年 12 月
老年人之人體尺寸計測及動態能力
調查研究（二）
研究主持人：王順治
協同主持人：李淑貞
研 究 助 理：羅貝糸
余雨軒
李佳臻
內政部建築研究所協同研究報告
中華民國 100 年 12 月
（本報告內容及建議，純屬研究小組意見，不代表本機關意見）I
目次
表次 ... III
圖次 ... V
摘要 ... VII
第一章 緒論 ... 1
第一節 研究緣起與背景 ... 1 第二節 研究目的 ... 4 第三節 研究的重要性 ... 4第二章 國內外有關本計畫之研究情況及重要文獻 ... 5
第一節 高齡者現況 ... 5 第二節 高齡者特性 ... 8 第三節 量測方法及量測設備 ... 15 第四節 高齡者人體計測相關文獻 ... 20第三章 老年人之人體尺寸計測及動態能力調查研究 ... 39
第一節 量測規畫 ... 39 第二節 硬體說明 ... 47 第三節 軟體說明 ... 50 第四節 量測路徑 ... 51 第五節 3D 尺寸... 54 第六節 問卷設計 ... 58 第七節 分析方法 ... 62第四章 量測結果... 63
第一節 受試者樣本 ... 63 第二節 坐姿尺寸 ... 64 第三節 立姿尺寸 ... 79 第四節 作業域 ... 93II 第五節 握力、扶手、握徑、可及範圍 ... 96 第六節 問卷 ... 101 第七節 年齡重新分組之男性人體尺寸量測值 ... 102 第八節 尺寸討論與應用 ... 106
第五章 結論與建議 ... 123
第一節 結論 ... 123 第二節 建議 ... 128附錄一 甄審評審意見與廠商回應 ... 131
附錄二 期中簡報評審意見與回應 ... 135
附錄三 期末簡報評審意見與回應 ... 139
參考書目 ... 143
III
表次
表 2.1. 1 我國近年來老年人口 ... 5 表 2.1. 2 台灣、日本及歐美國家高齡人口比率變化之比較 ... 6 表 2.1. 3 99 年底扶養比、老化指數的國際間比較 ... 7 表 2.2. 1 動態、聽力、視力測量項目及內容 ... 11 表 2.2. 2 老年人身體功能老化特性與環境空間需求的關聯 ... 14 表 2.3. 1 常見的人體計測直接量測工具 ... 16 表 2.4. 1 國內人體計測概況整理 ... 20 表 2.4. 2 常見人體尺寸與設施應用之鏈結 (單位：mm) ... 23 表 2.4. 3 日本高齡者立姿高度人體計測結果 ... 26 表 2.4. 4 日本高齡者立姿寬度人體計測結果 ... 27 表 2.4. 5 日本高齡者立姿厚度人體計測結果 ... 28 表 2.4. 6 衰弱趨勢調查項目 ... 38 表 3.1. 1 樣本分類項目 ... 40 表 3.1. 2 老年人靜態人體計測尺寸調查項目 ... 44 表 3.4. 1 量測巨集及儀器、設備 ... 53 表 3.5. 1 坐姿人體尺寸(評估椅)量測 ... 55 表 3.5. 2 立姿人體尺寸量測 ... 56 表 3.6. 1 受試者基本資料 ... 60 表 3.6. 2 問卷調查-坐姿及立姿下身體各部位姿態 ... 60 表 3.6. 3 問卷調查-輔具使用情形 ... 61 表 3.6. 4 問卷調查-衰弱趨勢指數調查 ... 61 表 4.1. 1 受試者分布統計表(N=300) ... 63 表 4.2. 1 全部受試者坐姿尺寸量測值(單位：mm) ... 64 表 4.2. 2 女性坐姿尺寸量測值(單位：mm) ... 66 表 4.2. 3 男性坐姿尺寸量測值(單位：mm) ... 67 表 4.2. 4 坐姿尺寸 ANOVA 分析 ... 68 表 4.3. 1 全部受試者立姿尺寸量測值(單位：mm) ... 79 表 4.3. 2 女性立姿尺寸量測值(單位：mm) ... 80 表 4.3. 3 男性立姿尺寸量測值(單位：mm) ... 81 表 4.3. 4 立姿尺寸 ANOVA 分析（p＜0.05） ... 82 表 4.4. 1 全部受試者作業域量測值(單位：mm) ... 94 表 4.4. 2 男性、女性受試者作業域量測值(單位：mm) ... 95 表 4.5. 1 全部受試者其它量測值 ... 97 表 4.5. 2 女性受試者其它量測值 ... 98 表 4.5. 3 男性受試者其它量測值 ... 99IV 表 4.5. 4 其它量測 ANOVA 分析（p＜0.05） ... 100 表 4.6. 1 衰弱趨勢指數分佈情形 ... 101 表 4.7. 1 年齡重新分組後之男性坐姿尺寸量測值(單位：mm) ... 103 表 4.7. 2 年齡重新分組後之男性立姿尺寸量測值(單位：mm) ... 104 表 4.7. 3 年齡重新分組後之男性受試者其它量測值 ... 105 表 4.8. 1 重要人體尺寸之相關係數 ... 107 表 4.8. 2 本年度與去年度所有受試者坐姿尺寸量測值之比較 (單位：mm) ... 110 表 4.8. 3 本年度與去年度男女受試者坐姿尺寸量測值之比較 (單位：mm) ... 111 表 4.8. 4 本年度與去年度所有受試者立姿尺寸量測值之比較 (單位：mm) ... 113 表 4.8. 5 本年度與去年度男女受試者立姿尺寸量測值之比較 (單位：mm) ... 114 表 4.8. 6 本年度與去年度所有受試者作業域量測值之比較(單位：mm) . 115 表 4.8. 7 本年度與去年度男女受試者作業域量測值之比較(單位：mm) . 116 表 4.8. 8 本年度與去年度所有受試者其它量測值之比較 ... 117 表 4.8. 9 本年度與去年度男女受試者其它量測值之比較 ... 118 表 4.8. 10 本研究與成年男性比較 ... 120 表 4.8. 11 本研究與成年女性比較 ... 120 表 4.8. 12 本研究、澳洲及英國的男性高齡者人體尺寸比較 ... 121 表 4.8. 13 本研究、澳洲及英國的女性高齡者人體尺寸比較 ... 121 表 4.8. 14 常見人體尺寸與設施應用之鏈結 (單位：公分) ... 122
V
圖次
圖 1.2. 1 我國各人體計測資料庫之年齡層比較 ... 3 圖 2.2. 1 高齡者居家生活行動關係圖 ... 8 圖 2.2. 2 身體機能變化雷達圖 ... 9 圖 2.2. 3 高齡者的生活行為調查 ... 11 圖 2.2. 4 年齡與反應能力的關係圖 ... 14 圖 2.3. 1 馬丁氏人體量測器 ... 16 圖 2.3. 2 三維空間測量儀 (Three-dimensional Anthropometer) ... 18 圖 2.3. 3 三維空間測量儀的電子機械探針 (electromechanical probe) ... 18 圖 2.3. 4 利用探針掃描自動定義出最極端突出的點 (橈骨莖突) ... 18 圖 2.3. 5 攝影法所使用的工具 ... 19 圖 2.3. 6 可攜式三度空間全身掃描器 ... 19 圖 2.4. 1 輪椅使用者人體尺寸量測 ... 22 圖 2.4. 2 四種人體尺寸量測之姿勢 ... 25 圖 2.4. 3 日本高齡者立姿高度 ... 25 圖 2.4. 4 日本高齡者立姿寬度 ... 27 圖 2.4. 5 日本高齡者立姿厚度 ... 28 圖 2.4. 6 立姿(左圖)容易操作高度及坐姿(右圖)容易操作高度 ... 29 圖 2.4. 7 容易扶持的扶手高度 ... 30 圖 2.4. 8 料理檯面高度 ... 30 圖 2.4. 9 收納架高度 ... 31 圖 2.4. 10 作業域量測板 ... 32 圖 2.4. 11 作業域實驗設備 (Uppu et al., 2006) ... 33 圖 2.4. 12 第 5th 百分位數之作業域 3D 展示圖(Uppu et al., 2006) ... 33 圖 2.4. 13 側向與正向扶手使用範圍 ... 34 圖 2.4. 14 扶手量測情境 ... 37 圖 3.1. 1 老年人靜態人體計測尺寸調查項目說明 ... 44 圖 3.1. 2 水平面作業域 ... 46 圖 3.2. 1 FaroArm (左) 與電子式握力計 (右) ... 48 圖 3.2. 2 評估椅(左) 及電動升降桌(右) ... 49 圖 3.2. 3 作業域量測板(左) 及多功能強力吸盤扶手(右) ... 49 圖 3.3. 1 PolyWorks 操作介面 ... 50 圖 3.4. 1 量測流程 ... 51 圖 3.5. 1 點與點連線距離(左)、點與平面之垂直距離(右) ... 54 圖 3.5. 2 投影連線距離(左)、平面與平面之距離(右) ... 54 圖 3.5. 3 人體尺寸示意圖 ... 57VI 圖 4.2. 1 坐姿人體尺寸示意圖-全體受試者第五百分位 ... 70 圖 4.2. 2 坐姿人體尺寸示意圖-全體受試者平均 ... 71 圖 4.2. 3 坐姿人體尺寸示意圖-全體受試者第九十五百分位 ... 72 圖 4.2. 4 坐姿人體尺寸示意圖-女性受試者第五百分位 ... 73 圖 4.2. 5 坐姿人體尺寸示意圖-女性受試者平均 ... 74 圖 4.2. 6 坐姿人體尺寸示意圖-女性受試者第九十五百分位 ... 75 圖 4.2. 7 坐姿人體尺寸示意圖-男性受試者第五百分位 ... 76 圖 4.2. 8 坐姿人體尺寸示意圖-男性受試者平均 ... 77 圖 4.2. 9 坐姿人體尺寸示意圖-男性受試者第九十五百分位 ... 78 圖 4.3. 1 立姿人體尺寸示意圖-全體受試者第五百分位 ... 84 圖 4.3. 2 立姿人體尺寸示意圖-全體受試者平均 ... 85 圖 4.3. 3 立姿人體尺寸示意圖-全體受試者第九十五百分位 ... 86 圖 4.3. 4 立姿人體尺寸示意圖-女性受試者第五百分位 ... 87 圖 4.3. 5 立姿人體尺寸示意圖-女性受試者平均 ... 88 圖 4.3. 6 立姿人體尺寸示意圖-女性受試者第九十五百分位 ... 89 圖 4.3. 7 立姿人體尺寸示意圖-男性受試者第五百分位 ... 90 圖 4.3. 8 立姿人體尺寸示意圖-男性受試者平均 ... 91 圖 4.3. 9 立姿人體尺寸示意圖-男性受試者第九十五百分位 ... 92
VII
摘 要
關鍵詞：老年人、人體計測、作業域、扶手高度 一、研究緣起 近年來，台灣社會高齡化的速度一直在增加。根據一〇〇年第二週「內 政統計通報」之資料顯示，截至民國 99 年底台灣 65 歲以上人口佔總人口比 率已達到 10.74％，共計 248 萬 7, 893 人，預估到 2025 年我國老年人口將達 20％ (約 500 萬人)。老年人的人體尺寸隨著年齡增長而改變，其行動能力以 及身體生理功能亦隨著年齡增長而退化。根據國內研究報告顯示，10%至 20.5% 的居家老人一年當中至少會跌倒一次；其中約有 10.3％的老年人在發 生跌倒後超過 30 分鐘才獲得救助，27.3％會發生跌傷，而 8.9％需要住院， 並經常因為次發原因而造成死亡。因此政府相關單位必須對老年人的生活與 照護品質加以重視和維護，以減少老年人因跌傷或住院所造成龐大的醫療及 社會成本。 現有之老年人相關人體計測資料偏少，且不完整。尤其在樣本數量、 人體尺寸之測量項目數量以及樣本涵蓋之年齡層上，尚不足以做為未來「通 用設計」或無障礙設施設計之參考，應進行更廣泛且完整的老年人之人體計 測調查。本計畫蒐集彙整現有學界之研究資料，整備新年度之研究調查數據 資料，以建置國內本土老年人的計測資料庫，並做為發展國內全人關懷相關 科技及規劃設計之基礎。以期建築及都市環境之規劃設計及相關設備等可真 正符合「通用設計」之精神，同時提升國內相關福祉科技水準。 二、研究方法及過程 本計劃案以老年人為主要研究對象，彙整並參考國內外人體計測調查研 究報告文獻，提出尺寸計測調查項目之建議。本研究之目的包括： (一) 蒐集及分析國內老年人之特性及既有之文獻資料。VIII (二) 以本國 300 位 65 歲以上老年人為資料收集對象，進行國內老年人 人體計測資料之收集以及動態能力調查研究。已收集之資料項目包括 靜態與動態計測資料(坐姿及立姿)、作業域、握力、扶手高度、桌高、 握徑以及伸手可及範圍等與老年人日常生活、行動以及工作相關的計 測資料。 (三) 整理分析本年度計畫之研究調查資料，並將計測結果與 99 年度老 年人之人體尺寸計測結果及國內外相關研究資料進行比較分析，以建 置我國本土之建築基礎資料庫。 量測流程： 1. 向受試者說明量測目的、量測設備及量測順序。 2. 受試者閱讀量測說明書後，若同意參與量測，則簽署同意書並開始量 測。 3. 坐姿人體尺寸量測（評估椅）：部份人體尺寸的量測需要受試者維持標 準姿勢，則需評估椅可調整的特性，如在調整腰部、膝部與地面垂直後， 可量測正確的背靠至膝蓋深度。 4. 坐姿左、右指極量測（評估椅）：因指極量測包括正常橫向距離及最大 橫向距離，探測點為身體中心點及橫向可及指尖點，Faro Arm 手臂長度 無法同時量測至左手及右手橫向可及指尖點，故將左、右指極分開量測。 此階段利用 Faro Arm 進行量測。 5. 頭部尺寸（評估椅）：在受試者仍在評估椅上時，主試者利用皮尺量測 頭圍、利用馬丁尺量測頭長及頭寬。 6. 立姿人體尺寸量測：量測在立姿下眼高、肩高、肘靠高等，全程皆利用 Faro Arm 進行量測。 7. 立姿左、右指極量測：同坐姿左、右指極量測，因指極量測包括正常橫 向距離及最大橫向距離，探測點為身體中心點及橫向可及指尖點，Faro Arm 手臂長度無法同時量測至左手及右手橫向可及指尖點，故將左、右 指極分開量測。此階段利用 Faro Arm 進行量測。 8. 立姿背靠人體尺寸量測：部份立姿人體尺寸的基準面(點)為背靠面，受
IX 試者需移動至牆面，故需與立姿人體尺寸分開量測。 9. 扶手高度量測：利用多功能強力吸盤扶手，調整出受試者舒適之扶手高 度，量測扶手高度並記錄。 10. 立姿向上可及高度：國內人體計測資料庫的向上伸手可及高度的平均值 明顯高於 FaroArm 可量測的範圍，故將皮尺置於牆面，受試者背靠牆面 向上伸手量測之。 11. 握力量測：因利用電子握力計量測握力時需要求受試者手臂向下垂放， 以取得最大握力值，故將握力量測設定於評估椅上，量測受試者握力三 次，每次間隔五分鐘使受試者恢復握力，取握力之平均值記錄之。 12. 桌高度、徑度及與桌緣距離量測：受試者仍位於評估椅，並移動至電動 升降桌，調整出受試者最感舒適之作業桌面高度，以 Faro Arm 量測記 錄之。在桌面高度調整後請受試者握持握徑測量器，量測握內徑。握外 徑以 Faro Arm 量測記錄之。調整出受試者與桌緣之舒適距離，以 Faro Arm 量測記錄之。 13. 作業域量測：利用先前已調整之舒適桌高度、以及受試者與桌緣之舒適 距離，請受試者先以正常的自然手臂姿勢於作業域量測板上畫出其正常 作業域，再以最大手臂可及範圍畫出最大作業域，籍由作業域量測板記 錄作業域於 0、30、60、90、120、150、180 度上之可及深度，此階段 皆利用 Faro Arm 進行量測，並拍照記錄其作業域。 14. 掌厚：利用受試者尚停留在評估椅上，以游標卡尺量測受試者兩手的手 掌厚度。 15. 正向可及範圍：完成以上量測後，請受試者回復立姿的姿勢，量測受試 者以無障礙物的正向最低及最高可觸及高度；以及在障礙物下的正向最 高可觸及高度，障礙物高度為 75cm，深度為 50cm。 16. 側向可及範圍：同正向可及範圍，受試者維持立姿，量測受試者以無障 礙物的側向最低及最高可觸及高度；以及在兩種障礙物下的側向最高可 觸及高度，兩障礙物高度皆為 75cm，寬度分別為 25cm 及 60cm。
X 三、重要發現 本計畫以三度空間量測儀(Faro Arm)收集國人高齡者人體計測資料，完 成 300 筆資料的收集與資料分析，其中包括 151 位女性及 149 位男性，年齡 層分屬於 65~93 歲的四個不同的年齡層。共計調查坐姿人體尺寸 36 項、立 姿人體尺寸 28 項、正常及最大作業域，另收集有無障礙物之下的伸手可及 範圍。建立的資料庫資料包括各量測項目的平均值、標準差、範圍值、第五 百分位及第九十五百分位的數據。本研究另將尺寸延伸至應用面，列出 20 項與高齡者有關且常用的設施項目，將其對應到本研究的人體計測參考尺寸 及量測結果，期望對未來訂定其他規範提供依據。國人高齡者人體計測資料 庫建置，可為發展全人關懷相關科技及規劃設計之基礎，協助建築及都市環 境之規劃設計符合通用特性，進而提升國內相關福祉科技水準。本研究之重 要發現如下： (一)除了坐姿胸部深度及坐姿腹部深度之外，所有坐姿尺寸數據均為男性 的尺寸大於女性。 (二)除了立姿臀部寬度及立姿胸部深度之外，其他 26 個立姿尺寸項目的 數據均為男性的尺寸大於女性。 (三)左手正常作業域最小角度平均為 41.1 度、左手正常作業域最大角度 為 152 度、左手最大作業域最小角度為 72.7 度、左手最大作業域最 大角度為 158.8 度；右手正常作業域最小角度為 42.4 度、右手正常 作業域最大角度為 150 度、右手最大作業域最小角度為 69.4 度及右 手最大作業域最大角度為 158.8 度。所有 28 個項目的作業域長度數 據均為男性的尺寸大於女性。 (四)握力之全體受試者平均數為 27.9 公斤，女性全體受試者之平均數為 21.4 公斤、男性全體受試者之平均數為 34.4 公斤。 (五)扶手高中以心物法測量之全體受試者平均數為 76.9 公分，女性全體 受試者之平均數為 73.7 公分、男性全體受試者之平均數為 80.2 公分； 扶手高中以手肘彎曲 30 度方法測量之全體受試者平均數為 77.2 公分， 女性全體受試者之平均數為 74.2 公分、男性全體受試者之平均數為 80.3 公分。立姿大轉子高度平均則為 81.2 公分（90 人之平均）。
XI (六)扶手高度-心物法與 5 個尺寸有高度相關(r > 0.7)，最相關的為扶手高 度-手肘彎曲 30 度、立姿頭頂高及立姿眼高。扶手高度-手肘彎曲 30 度與 12 個尺寸有高度相關，最相關的為立姿肘靠高、立姿肩高、立 姿眼高及立姿頭頂高。 (七)在把本年度與去年度所有受試者的坐姿尺寸量測值加以比較時發現， 兩個項目的量測值相差 3.4 公分，4 個項目的量測值相差在 2 到 3 公 分之間。其它項目的量測值相距皆在 2 公分之內。 (八)在把本年度與去年度所有受試者的立姿尺寸量測值加以比較時發現， 立姿肩膀寬度的量測值相差 3.4 公分，立姿右手正向最大可及深度相 差 3.28 公分，而立姿右手橫向最大寬度的量測值則相差 2.23 公分。 其它項目的量測值相距皆在 2 公分之內。 (九)在把本年度與去年度所有受試者的其它量測值加以比較時發現，握力 相差 3.2 公斤、立姿左手向上正常可及高度相差 4.6 公分、立姿右手向上正 常可及高度相差 4.6 公分、側向可及有障礙物_最高(60cm)相差 2.2 公分， 其它所有項目的量測值相距皆在 2 公分之內。 (十)列出 20 項與高齡者有關且常用的設施項目，將其對應到本研究的人 體計測參考尺寸及量測結果，期望對未來訂定其他規範提供依據。 四、主要建議事項 經本研究發現，有以下幾點建議： 建議一 立即可行建議：宣廣老年人人體計測資料庫以供設施設計依據 主辦機關：內政部建研所 協辦機關：建築師公會、室內設計公會 宣傳與推廣可供參考的高齡者人體計測、作業域等：本研究從相關單 位尋找量測的高齡者，共蒐集 300 位受試者(男 149 人，女 151 人)，並進一 步畫分為 65-69 歲、70-74 歲、75-79 歲、80 歲以上四個年齡層的全人數據 尺寸；未來設計者在為高齡者居家、工作、公共設施設計，可參考此資料庫 中該年齡層的人體計測數值及分佈狀況，作為空間、設施、或家具尺寸等設
XII 計決策之依據，以期達到某個程度的全人關懷、通用設計之目標。 建議二 立即可行建議：驗證設施設計規範合宜性 主辦機關：內政部建研所 協辦機關：營建署 檢視設施設計規範中各項目與高齡者人體尺寸之合宜性。本研究列出 20 項與老年人有關且重要的設施項目，將其對應到本研究的人體計測參考 尺寸及量測結果，期望對未來訂定相關環境設施規範提供有效依據。在對應 設施設計規範中與本研究老年人之人體尺寸比較後有些許差距的各尺寸項 目，需要再進行驗證。 建議三 短期性建議：收集並比對國內外設施應用及規範 主辦機關：內政部建研所 協辦機關：相關大專院校學系及研究單位 積極收集國內外針對高齡者在居家生活、作業場域及公共設施的實務 應用上的改變與作為，並就其規範尺寸進行比對，以作為後續推動改善與法 規修改之參考。 建議四 中長期性建議：擴充並更新老年人人體計測資料庫 主辦機關：內政部建研所 協辦機關：相關大專院校學系及研究單位 針對全國科技顧問會議中的需要，增加高齡者人體尺寸計測資料的樣 本數，以建置完整之人體計測國家資料庫；並長期調查，進行每 3-5 年之比 較。 建議五 中長期性建議：調查研究老年人運動機能相關資料 主辦機關：內政部建研所
XIII 協辦機關：相關大專院校學系及研究單位 在全人關懷建築計畫中，生活的食衣住行育樂除了考慮建築物設備住 宅外，應更進一步綜合考慮其醫院公共建築物、都市交通等，了解相關的運 動機能包括關節活動度、靜態肌力、與動態肌力資料應當補足。隨著年紀的 增長所伴隨而來的身體機能退化、先天或是後天造成疾病，在身體機能方面 通常較一般人脆弱，例如生活中操作工具、穿著服裝、行走樓梯、提攜物品 會有相當的困難性，建議應該進一步調查研究關節可動區域、身體靈敏度、 靈巧性及肌肉力量對不同年紀不同疾病的影響度，以協助除輪椅使用者外的 老、弱、婦、孺、及視、聽、或身心障礙者能夠獨立生活。 建議六 中長期性建議：建置老年人感官機能相關資料庫 主辦機關：內政部建研所 協辦機關：相關大專院校學系及研究單位 建置聽覺、視覺、與行動功能退化之資料庫：視覺、觸覺、聽覺、與 行動功能退化通常與生活建築環境有著密不可分的關係，研究此感官並且了 解彼此調和之行為及定義容易讓人理解領悟的語言，以規劃出適合高齡者、 視障者、聽障者溝通的生活環境空間。
XV
ABSTRACT
Keywords: elders, anthropometry, grip strength, reach envelope
Recently, people aged 65 and older in Taiwan has been increasing dramatically. According to the statistic data from the Ministry of the Interior, by the end of 2010 the percentage of people aged 65 and older in the whole nation reached 10.74, counting for 2.48 million in total. It is expected that there will be 5 million elders in the year of 2025. Body size of elders changes during aging; their mobility and physical function also decline with aging. Based on recent research, 10% to 20.5% of elders fall each year; 10.3% of them are not assisted within 30 minutes of the accidents, 27.3% of them are injured, and 8.9% are hospitalized. Death is frequently caused by the secondary conditions. As a results, the quality of daily living and care is ought to be emphasized and addressed in order to decrease the expenses of healthcare and relieve loading of the whole society due to the injury and hospital admission caused by falls.
Therefore, the objectives of this study are to collect anthropometric data in elders over 65 years old by using a 3D anthropometer (FaroArm), and to employ the database for advancing the development of related designs and technologies to meet the requirements of universal design.
The target population of the current project is people aged 65 and older. The goals of this study included:
1. Reviewing and summarizing the literature and collecting the information of characteristics related to the older population.
2. Conducting the anthropometric measurements from 300 elders aged 65 and older, including static and dynamic anthropometric data in the sitting and standing positions, working area, grip strength, handrail height,
self-determined desk height and functional reach related to activities of daily living, functional mobility and workplace.
XVI
3. Analyzing anthropometric data and comparing to the results from the previous year and literature, and building the databank which can be generalized to the older population in Taiwan.
The procedures of data collection in this study included: 1. Explaining the purpose and procedures to the participants.
2. After participants reading the consent form, obtaining the informed consent from the participants under the agreement of participation.
3. Conducting anthropometric measurements in the sitting position with FaroArm, a tape measure and Martin-type Anthropometer.
4. Conducting anthropometric measurements in the standing position with FaroArm.
5. Conducting measurements of the handrail height with a removable suction handrail.
6. Conducting measurements of upward reach in the standing position with a tape measure.
7. Measuring grip strength with a digital dynamometer for 3 valid trials. 8. Conducting measurements of self-determined desk height, distance, as well
as working area with FaroArm.
9. Measuring the size of hands and fingers with a caliper in the sitting position. 10. Measuring the front and side reach with and without barriers with a tape
measure.
Data were collected from 300 participants including 151 females and 149 males. The age of the participants, ranging from 65 to 93, were divided into 4 age groups. Thirty-six anthropometric measurements in seating position and 28 in standing position, as well as working area and functional reach were computed and analyzed in terms of group mean, range, standard deviation, 5th and 95th percentiles. Normality of all data were examined to ensure the minimal errors during the measuring procedures.
The data showed that the values of 34 measurements in the seating position were higher in males than in females. In the standing position, males had higher
XVII values in 26 items, compared to the females. The minimal angle for the normal working area was 41.1 degrees on the left side and 42.4 degrees on the right side; the maximal angle for the normal working area was 152 degrees on the left side and 150 degrees on the right side. The minimal angle for the greatest working area was 72.7 degrees on the left side and 69.4 degrees on the right side; the maximal angle for the greatest working area was 158.8 degrees on the both sides. Males had higher values in all 28 items of working area in terms of reach length, compared to the females. Average grip strength of all participants was 27.9kg with 21.4kg for females and 34.4kg for males. The average self-determined handrail height was 76.9cm with 73.7cm for females and 80.2cm for males, and the average handrail height with elbow flexed in 30 degrees was 77.2cm with 74.2cm for females and 80.3cm for males.
The findings from this study will have crucial values as a supporting document for the establishment of guidelines for the designs and regulations on living, working and recreation environments for the elders aged 65 and over.
Based on the findings from this study, recommendations for future work are revealed and should be guaranteed.
Recommendations for the immediate work to be followed-up:
1. Promoting and popularizing the anthropometric data in elders as references for architects and interior designers.
2. Examining the regulations for buildings and ensuring the applicability.
Recommendations for the following work in the near future:
1. Researching and comparing the regulations and applications in household, working and public environments for elders between different countries in order to enhance the laws and regulations.
Recommendations for long-term work:
1. Increasing the sample size of the anthropometric measurements for the following research to build the national wide comprehensive databank.
XVIII 2. Conducting the follow-up investigation in anthropometric measurements for
elders every three to five years
3. Investigating the conditions of elders in terms of joint range of motion, flexibility, reaction time, balance and muscle strength, and how they change with aging.
4. Investigating the characteristics of elders in terms of functioning of senses such as hearing, vision and mobility, and building the databank regarding the degeneration of these senses.
1
第一章
緒論
第一節 研究緣起與背景
壹、 研究緣起
近年來，台灣社會高齡化的速度一直在增加。根據一〇〇年第二週「內 政統計通報」之資料顯示，截至民國 99 年底台灣 65 歲以上人口佔總人口比 率已達到 10.74％，共計 248 萬 7, 893 人，預估到 2025 年我國老年人口將達 20％ (約 500 萬人)。老年人的人體尺寸隨著年齡增長而改變，其行動能力 以及身體生理功能亦隨著年齡增長而退化。根據國內研究報告顯示，10%至 20.5% 的居家老人一年當中至少會跌倒一次；其中約有 10.3％的老年人在發 生跌倒後超過 30 分鐘才獲得救助，27.3％會發生跌傷，而 8.9％需要住院， 並經常因為次發原因而造成死亡。因此政府相關單位必須對老年人的生活與 照護品質加以重視和維護，以減少老年人因跌傷或住院所造成龐大的醫療及 社會成本。 目前針對老年人居住環境的相關研究包括：從老人公寓用後評估探討高 齡者無障礙居住環境之建立(胡富傑，2001)、高齡化社會都市發展策略之研 究(徐宇珩，2005)、從高齡者觀點探討居家浴廁空間使用之研究(范雅棻， 2006)、少子女高齡化社會的終身住宅研究-以高速鐵路新竹車站特定區新建 透天厝為例(黃政玄，2007)以及高齡化社區住民需求與設計規範之研究(鄭宇 欽，2008)，但現有之老年人相關人體計測資料偏少，且不完整。尤其在樣 本數量、人體尺寸之測量項目數量以及樣本涵蓋之年齡層上，尚不足以做為 未來「通用設計」或無障礙設施設計之參考，應進行更廣泛且完整的老年人 之人體計測調查。蒐集目前國內外現有的老年人之人體計測資料並進行橫向 整合比對時發現有些常用尺寸尚未納入考量或進行量測(Lee & Wu, 2009)， 例如身體最大寬度、腰寬以及大腿寬等；另一方面，在眼高、肩膀高、手肘 高、手腕高、膝蓋高及臀部到膝蓋長度建議加入左右肢體的量測與比較，以 真實反映老年人的身體尺寸狀況。除了須補強老年人之人體計測資料的尺寸 項目，擴增不同性別及年齡層的計測人數(樣本數)，以及增加肌力與作業域 量測項目資料之外，亦應確保量測資料的準確度，以提升資料的完整性、客 觀性和可靠性以及更重要的參考應用價值。2
貳、 研究背景
「全人關懷建築」係指建置關懷所有人的建築與都市環境，並配合相關 照護福利政策與科技計畫，使不同年齡、性別以及身心功能的族群，都能享 有安全、健康與舒適的生活居住環境；尤其必須強調以往被忽視的弱勢族群， 包括身心障礙、小孩以及老人等之需求。「全人關懷建築」的本質包括「無 障礙生活環境」﹙Barrier-free environment﹚以及「通用設計」的建築環境設 施與設備。建築及都市環境規劃設計發展至 1950 年，北歐諸國推出以障礙 者之使用需求為考量之「無障礙生活環境」運動，利用無障礙設施、設備及 無障礙空間，建構出行動不便者可獨立到達、進出及使用之建築物。1987 年則有美國建築師羅納德麥斯（Ronald L. Mace）推動「通用設計」（Universal Design），主張所有設備及人造環境之規劃設計，應簡單易於操作，且適用 於所有人。在 1990 年中期，羅納德麥斯與一群設計師為「通用設計」訂定 了七項原則。通用設計為全方位之考慮，目前先進國家除以法規規範強制推 動無障礙環境外，在非強制性之指引部分，多導入通用設計之理念。 「無障礙生活環境」及「通用設計」的建築環境與設施必須以不同使用 者之特性與需求為出發點，完整而全面的考量建築使用行為以及生活習性， 才能掌握不同使用者的共通性，並配合當地特色進行設計。透過人體計測等 人因工程研究資料，掌握國人在身體尺寸、活動度、肌肉力量、平衡與協調 能力，以及隨著年齡或是老化所產生的變化，是根本且必要的工作。國內人 因工程的發展已有多年，但是大多著力於勞工安全與衛生、產品設計以及人 機介面的探討。近年來台灣社會高齡化的速度一直在增加，截至民國 99 年 底台灣 65 歲以上人口佔總人口比率已達到 10.74％。由於目前相關的人因工 程資料庫尚不完整，未來必須持續發展國內老年人的相關人體計測研究調查 工作。 近年來，我國政府及學術單位持續投入人體計測資料庫的建立工作，並 將本土人體計測資料庫的建立與應用列為重要的課題之一。內政部建築研究 所之研究計畫「肢體障礙者人因工學與使用行為調查研究」，其主要在蒐集 國內重要的人體計測資料庫，其中包括: 1) 經濟部工業局「台灣地區 6-17 歲人體計測調查研究」，主要蒐集青少年(年齡 6~17 歲)人口的資料；2) 勞 工安全研究所「勞工靜態與動態人體計測資料庫」，主要蒐集對象為 18~65 歲的勞工；3) 清華大學「本土化靜態與動態人體計測資料庫」，蒐集對象 為國中小、高中、大專學生以及軍人(年齡 6~65 歲)；4) 長庚大學「人體計3 測資料庫」，對象年齡為 10~90 歲；5) 行政院體育委員會「體適能資料 6~65 歲」。從這些國內主要人體計測資料庫的年齡層分布狀況可觀察出，行政院 體育委員會及清華大學的研究其年齡層分布主要在 10~19 歲，以青少年人口 為主；勞研所研究的年齡層則大多落在 20~49 歲，主要以勞工為主；而長庚 大學資料庫的年齡層則大多落在 40~69 歲，且以中老年人為主，65 歲以上 的老年人僅佔非常小的部分 (參圖 1.2.1)。 圖 1.2. 1 我國各人體計測資料庫之年齡層比較 （資料來源：肢體障礙者人因工學與使用行為調查研究） 國外老年人的尺寸調查亦以改善老年人使用環境的可近性與安全性為 重點，以達全人關懷為最終目的。Stoudt (1981)的研究發現65-74歲的長者比 18-24歲的年輕人平均矮6公分，而女性長者則矮約5公分。過去研究皆顯示 身高與合適的座高會隨著年齡增長而降低，尤其是在40-44歲開始有明顯下 降的趨勢。Kothiyal 和 Tettey (2001) 針對澳大利亞的年長族群進行人體尺 寸計測，其研究發現身高是人體計測項目中，會受到年齡影響的最重要數據 之一。Kirvesoja (2000)等學者評估老年人所常使用的三個作業平面高度之適 用性，包括：座高、廚房工作平面高度及水壺架高度，而得出以下的建議值： 最合適的座高高度為45公分，水壺架最低不可以低於30公分，而工作平面的 最適高度為85公分。Grandjean (1973) 則建議在廚房的輕量手工工作平面方 面，對男性使用者應設於90至95公分，且對女性應設於85至90公分。在芬蘭 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70%
各資料庫年齡層分布
勞研所 清大 長庚 體委會4 和英國，廚房洗手槽的標準高度則是90公分。若能將人體尺寸資料運用在作 業場所設施設備的設計與改善，使高齡者亦能輕易且有效率的在延長的工作 年限中充分發揮職場能力，亦是全人關懷計畫的多元目的之一。
第二節 研究目的
本計劃案以老年人為主要研究對象，彙整並參考國內外人體計測調查研 究報告文獻，提出尺寸計測調查項目之建議。本研究之目的包括： 一、蒐集及分析國內老年人之特性及既有之文獻資料。 二、以本國 300 位 65 歲以上老年人為資料收集對象，進行國內老年人人體 計測資料之收集以及動態能力調查研究。欲收集之資料項目包括靜態與 動態計測資料(坐姿及立姿)、作業域、握力、扶手高度、桌高、握徑以 及伸手可及範圍等與老年人日常生活、行動以及工作相關的計測資料。 三、整理分析本年度計畫之研究調查資料，並將計測結果與 99 年度老年人 之人體尺寸計測結果及國內外相關研究資料進行比較分析，以建置我國 本土之建築基礎資料庫。第三節 研究的重要性
「無障礙生活環境」及「通用設計」的建築設施設備與環境空間必須以 使用者之特性與需求為依歸，整體考量建築使用行為、生活習性以及地理環 境氣候等，才能掌握不同使用者的共通性，並配合當地特色進行設計。透過 人體計測之人因工程研究資料，掌握老年人在身體尺寸、活動度、肌肉力量、 平衡與協調力、感官能力、以及隨著身心老化所產生的變化，是根本且必要 的工作。本計畫擬蒐集彙整現有學界之研究資料，整備新年度之研究調查數 據資料，以建置國內本土老年人的計測資料庫，並做為發展國內全人關懷相 關科技及規劃設計之基礎。以期建築及都市環境之規劃設計及相關設備等可 真正符合「通用設計」之精神，同時提升國內相關福祉科技水準。5
第二章 國內外有關本計畫之研究情況及重要文獻
第一節
高齡者現況
依照世界衛生組織WHO（World Health Organization）對高齡者的定義： 「高齡者」係以年齡65歲及以上的稱之；這可以包含二種程度上的定義，第 一種是前期高齡者（young old），第二種為後期高齡者（old old）。其中， 有四分之三的高齡者過得很健康、愉快；而其他四分之一的高齡者則需要別 人的幫助，這些人就是我們俗稱的老人(陳政雄，2000)。根據【老人福利法】 第二條，亦將高齡者定義為：「年滿六十五歲以上之人」。自民國82年起我 國65歲以上人口比例正式達到聯合國所規定的7%，正式邁入高齡化社會； 而近年來65歲以上老人所占比例持續攀升，至民國99年底已達10.74％，而 老化指數則為68.64％（請參考表2.1.1）。 表 2.1. 1 我國近年來老年人口 年底別 總人口數 65 歲以上 人口(%) 扶老比 (%) 老化指數 (%) 民國 88 年底 22,092,387 8.44 12.04 39.4 民國 89 年底 22,276,672 8.62 12.27 40.85 民國 90 年底 22,405,568 8.81 12.51 42.33 民國 91 年底 22,520,776 9.02 12.78 44.17 民國 92 年底 22,604,550 9.24 13.02 46.58 民國 93 年底 22,689,122 9.48 13.31 49.02 民國 94 年底 22,770,383 9.74 13.6 52.05 民國 95 年底 22,876,527 10 13.91 55.17 民國 96 年底 22,958,360 10.21 14.13 58.13 民國 97 年底 23,037,031 10.43 14.36 61.51 民國 98 年底 23,119,772 10.63 14.56 65.05 民國 99 年底 23,162,163 10.74 14.59 68.64 說明：1.扶老比：(65歲以上人口/(15-64歲人口)*100 2.老化指數：(65歲以上人口)/(0-14歲人口)*100 （資料來源：內政部戶政司，一〇〇年第二週內政統計通報） 雖然老年人口比例在過去的17年期間只增加了3.7%，且與歐美國家及日 本比較，臺灣社會高齡化的起步較晚；但是由「高齡化國家」達到「高齡國
6 家」所經歷的時間為24-25年 (預估在民國106-107年間)，雖然與日本的24年 (1970-1994)差不多，卻遠比歐美國家短很多（表2.1.2）。因此，面對老年人 口急驟成長所造成的衝擊，必須未雨綢繆，及早構思對策。尤其因為近年來 幼年人口(0-14歲) 比例，因出生率下降而逐年降低，生育率及幼年人口比例， 從民國80年的1.72及26.3%，降至民國98年的1.03及16.4% (行政院經濟建設委 員會，人口統計－民國 50至145年)；再加上1946至1964年之間出生的戰後 嬰兒潮世代，約有600萬人(占總人口的26%)，即將步入老年期(目前為47至 65歲)。未來二十年內，臺灣人口老化的速度，將會急遽攀升，預估到民國 116年時的老年人口將達到21.7％(519.4萬人)，而步入超高齡社會的行列（內 政統計月報）。 表 2.1. 2 台灣、日本及歐美國家高齡人口比率變化之比較 國家 老年人口達 7% 老年人口達 14% 所需年數 台灣 1993 年 2017-2018 年 24-25 年 日本 1970 年 1994 年 24 年 瑞典 1890 年 1975 年 85 年 英國 1930 年 1975 年 45 年 法國 1865 年 1995 年 130 年 西德 1930 年 1975 年 45 年 美國 1945 年 2015 年 70 年 （資料來源：周玟琪。中高齡者與老年人年齡層界定問題之探討。就業安全 2007；6：66-72） 民國99年底我國老化指數為68.64％，雖較全世界之29.63％及開發中國 家之20.00％為高，但遠較已開發國家之94.12％低；相較主要國家，與澳洲 的68.42％相近，遠較加拿大、歐洲國家及日本為低(加拿大82.35％、英國88.89 ％、法國94.44％、德國142.86％、日本176.92％)，但比美國、紐西蘭及亞洲 其他國家為高(美國65.00％、紐西蘭61.90％、南韓64.71％、大陸44.44％、 新加坡50.00％、馬來西亞15.63％、菲律賓12.12％)，請參考表2.1.3。 從我國歷年的人口結構當中觀察得知，高齡者(65歲以上)的總數及佔總人 口比例逐年上升，在民國99年底65歲以上者已達245萬7,648人，由於經濟的成 長帶動了物質生活的改善及醫療水準的提昇，使得人口結構有明顯的變化， 而少子化及人口老化是影響人口結構改變的最主要原因，未來的高齡化人口
7 比重將會愈來愈明顯。聯合國及世界衛生組織在1980年代提出「活力老化 （active aging）」的主張，即老了之後，要有活力、健康地自然老化。「活力 老化」意指在老化的過程中為了提升生活品質所採取的過程和步驟，以最佳 化健康、社會參與安全擔保的機會。「活力老化」適用於個人及不同的族群， 它不但讓人們瞭解在整個生命歷程中他們自己的身、心及社會健康各方面的 潛能，促進社會參與，同時也在他們需要時提供適當及充足的保護、安全以 及照顧。「活力在地老化」改變了傳統上對「老化」的觀念，人們不能再認 為老人有病、無用虛弱或失能都是理所當然，反而要幫助他們不要惡化，鼓 勵他們參與社會，況且國內大多數老人喜歡留在自己熟悉的住家環境裡，即 使生活起居無法自理而需要照顧，仍捨不得離開老家。 表 2.1. 3 99 年底扶養比、老化指數的國際間比較 國別 年齡 65 歲以上 (%) 扶養比 (%) 老化指數 (%) 全世界 8 53.85 29.63 已開發國家 16 49.25 94.12 開發中國家 6 56.25 20 中華民國 11 35.85 68.64 美國 13 49.25 65 加拿大 14 44.93 82.35 英國 16 51.52 88.89 法國 17 53.85 94.44 德國 20 51.52 142.86 日本 23 56.25 176.92 南韓 11 38.89 64.71 大陸 8 35.14 44.44 新加坡 9 36.99 50 馬來西亞 5 58.73 15.63 菲律賓 4 58.73 12.12 澳洲 13 47.06 68.42 紐西蘭 13 51.52 61.9 （資料來源：2010年世界人口估計要覽，一〇〇年第二週內政統計通報）
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第二節 高齡者特性
從環境行為的觀點可知「人的行為」問題，不單單僅限於建築設計，可 以說「凡是有人生活的場所，其各方面都要考慮到人的行為」。因此，想要 瞭解人的使用行為必須從不同的面向與觀點著手，儘可能仔細的記錄使用者 與環境之間的互動。陳明石在民國93年提出高齡者的居家生活可包括以下內 容(請參考圖2.2.1)： 一、移動 (一) 平行移動 (二) 垂直移動 二、入浴排泄 (一) 入浴活動 (二) 排泄活動 三、家事、食事、休息就寢 (一) 空間使用狀況 (二) 產品使用狀況 圖 2.2. 1 高齡者居家生活行動關係圖9 （資料來源：陳明石，2004，P7）
在高齡化社會的時代，除了高齡者的居家安全及公共環境安全需要密切 關心外，高齡者也隨著高齡化社會的影響有延後退休的趨勢；因此，在工作 環境中對於因應高齡化設計的考慮也愈來愈重要。日本「人間生活工學研究 機構」 (Research Instituteof Human Engineering for Quality Life) 於2001做的 研究調查報告，內容在研究工作現場與生活環境所需要的環境與設備相關的 設計規範，並將研究結果製作成使用手冊。其相關研究主要是依據「因應高 齡者之基礎建設」資料庫，針對高齢者就業生産現場所使用之裝置、設備以 及設施環境、空間等，提出建築設計時所需要之必要適當尺寸以及必須留意 的地方。 針對高齡者身體機能變化，人間生活工學研究所提出的三大方向之調查 比較包括聽覺、動態及視覺；各項測量項目的內容結果用雷達圖表示，分為 男性、女性及男女三類的身體機能變化比較(詳圖2.2.2)。 圖 2.2. 2 身體機能變化雷達圖 （資料來源： 高齢者向け日常生活関連機器・設備設計ガイドライン
10 http://www.hql.jp/project/funcdb2000/index.html） 隨著年齡的增加，身體慢慢呈現衰退的現象，老化是一切生物個體伴隨 著年歲的增加，在外觀及功能上呈現自然衰退的現象，老化並不是疾病，但 會造成身體許多功能的改變，產生某種程度的障礙，進而影響高齡者的生活。 這些老年期生理上的明顯變化，包括視覺、聽覺、觸覺、動態(肌肉骨骼、 協調與反應時間、握力等)，皆會影響高齡者的日常生活功能、活動及參與， 進而突顯出他們對環境與空間設備的特定需求，以下將簡述各項生理變化常 見的內容： 一. 視覺與有關功能 在老年人口中，除了自然之老化衰退趨勢外，一些病態性之眼睛與視覺、 視力相關之功能問題亦如影隨形。這些問題或與老化直接相關，或涉及全身 性、代謝性或體質性之病況，或與生活環境、行為、藥物使用等息息相關。 眼睛之病況中，重要而且常見的包括白內障、青光眼、網膜病變、黃斑病變、 屈光異常、糖尿病、高血壓等。 老化與視覺、視力衰退，幾乎可以畫上等號。在實際之生活經驗中，老 年人常有眼睛不夠明徹、視覺與視力不足之苦惱，對近物的辨識力不佳、需 要更多的照明、變色力減弱、無法適應強光及眩光以及視野減小等（請參考 圖 2.2.3，陳明石，2004) 。在日本人間生活工學研究報告(2001)中，在視覺 部分的調查比較包括：文字大小（發光標示）、文字大小（印刷物）、色彩 感覺及光線適應(見表 2.2.1)。因此對於老年人在環境與空間設備的需求就必 須考量到電燈開關的位置和高度、門鎖(鑰匙孔)的高度、以及導引和警示標 誌的高度和位置，讓老年人可以輕易地看到及辨識出重要的設施與裝置，而 能掌握所在的環境。 二. 聽覺與前庭功能 聽覺及聽力功能障礙是老年人最常見的感官障礙之一，且其中以重聽、 對語言辨識能力不好、以及對音量感覺不正常增高為典型的功能障礙。正常 情況下，一般人在三十歲上下聽覺及聽力即開始悄然地衰退，而且男性的衰 退速度比女性更為迅速。聽覺、聽力衰退時會先從較高頻率的波段開始，一
11 旦中低頻波段開始走下坡時，差不多已經是接近七十歲的時候。 耳朵除了掌管聽覺及聽力之外，尚支配平衡功能。約在五十來歲，平衡 功能即會顯現衰退跡象，而隨著年齡之增加，平衡障礙也較嚴重。在自然老 化趨勢下，加上急慢性的疾病，會波及到聽覺、聽力及平衡之功能。若當事 者疏於保健維護，使得聽覺、聽力衰退老化的因素疊積而發生聽覺、聽力及 平衡之功能障礙，則容易造成生活上極大的不便，也降低了瀕臨危險時的預 期警覺性，增加老年人健康生活上的危險性(李世代，2003)。因此，在床、 馬桶、淋浴座椅與扶手的高度、門把位置、樓梯梯級的級高及級深、以及電 話與警示裝置的高度和位置等的設計上必須要考慮老年人的身體尺寸、伸手 可及範圍、以及生活和使用習慣，才能避免因聽覺及平衡功能障礙，在生活 上所造成的不便和危險。日本人間生活工學研究報告(2001)在聽覺部分的量 測包括：純音聽力度、警報音、單音節明確度、容易聽取的音量等。 圖 2.2. 3 高齡者的生活行為調查 （資料來源：陳明石，從高齡者居家行動探討產品環境設計，2004） 表 2.2. 1 動態、聽力、視力測量項目及內容 類別 測量項目 測試內容 動態 握桿粗細 握桿粗細：彷彿握著的樣子：橫握 高舉物體 高舉物體作業：單手（儘可能努力點） 置物架高度 上方作業區域的高度：單手（儘可能努力點） 檯子高度 作業台高度：單手・站立（容易作業的高度）
12 上部肢體反應時間 在銀幕監視作業下測試作業能力（可調整不規則發生 之資訊）：站立（方便作業的位置） 平衡※ 重心搖晃：閉著眼走路之總軌跡長度 歩行速度 10m自由歩行：1000 lx每小時以自己的鞋子普通走路 的狀態 推車 推車：最容易推的高度 爬一段階梯 一段階梯：手提著物品往上爬（評估平均會超過1.5） 下部肢體反應速度 對資訊的反應：受到光與聲音刺激時的反應速度 觸覺 指尖接觸物體的動作：藉由鍵盤在給予提示前的正確 回答比率 靈巧性 皮帶輸送機作業：作業能率（1小時內所能完成的個 數×良率）・1000 lx・有噪音 記憶力 針對聲音資訊的作業性（爲了執行動作的聲音記憶 力）：正確回答比率第2次 視覺 文字大小（發光標示） 作業距離所能看到的文字大小（發光標示）：1000lx 時的畫面輝度為500cd/m2 文字大小（印刷物） 作業距離所能看到的文字大小（反射標示）：1000lx 時的印刷濃度為100％ 色彩感覺 顏色並列的測試方法：正確回答比率 光線適應※ 光線適應狀況的測試：可視距離3m・指標面照明輝 度10lx・依前依指標濃度100％ 聽覺 純音聽力度※ 純音聽力度 警報音與通知音樂 警報音與通知音樂：無背景音樂、無論如何都聽得到 的4000Hz 單音節明確度 單音節明確度：正確回答比率 容易聽取的音量※ 容易聽取的音量（收音機聽取音量） （資料來源：高齢者向け日常生活関連機器・設備設計ガイドライン http://www.hql.jp/project/funcdb2000/index.html） 三. 觸覺、溫度覺及本體覺功能 身體老化會降低觸覺的敏感度，增加精細動作如打電話、使用剪刀等的 困難度。對溫度及疼痛感的辨別能力發生障礙或感覺遲緩，尤其以手掌與腳 底最為明顯，且易造成燙傷和壓瘡。另一方面，陳明石 (2004) 也提出高齡 者在冷熱溫度的變化及適應較為緩慢、對痛覺較不敏感、皮膚觸感的靈敏度 降低、加上分辨表面質感的能力降低。所以在門把與鑰匙孔的位置以及門把 與門邊的距離、瓦斯爐台的高度、餐桌椅以及茶几的高度和淨空間，都應該 審慎考慮和設計，以避免老年人因為觸覺遲鈍加上本體感覺退化而造成手腳 夾傷、燙傷或撞傷，甚至於跌倒、骨折等情形發生。 四. 動態
13 在日本人間生活工學研究報告(2001)中動態又可細分為上肢及下肢行 為，動態上肢的量測項目包括：握桿粗細、高舉物體、置物架高度、檯子高 度、上部肢體反應時間；動態下肢的量測項目則包括：平衡、步行速度、推 車、爬樓梯、下部肢體反應速度、靈巧性、觸覺及記憶力等(請參考表2.2.1) 。 以下將進一步說明骨骼、肌肉與關節、協調與反應時間、及握力等方面高齡 化常見的現象： (一) 骨骼、肌肉與關節 在骨骼、肌肉與關節方面，根據郭辰嘉(2001)的研究調查發現，73%的 老年人在上下樓梯時，以及57%的老年人在長時間平地行走時，關節會產生 疼痛的現象；由此可見臺灣老年人膝關節退化的情況非常普遍。老年人在彎 腰、屈膝和起身時會出現動作遲緩的現象，容易跌倒和骨折，且不易復原； 無法長久坐、臥和站，包括持久力減退。另一方面，關節活動不靈敏，手部 的握持力及扭轉力弱，穩定性差且無法拿取高的物品(陳明石，2004)。這些 退化和功能障礙與樓梯梯級的級高、座椅及馬桶高度、扶手的高度、洗手台 高度、門把及水龍頭的設計、以及置物架和櫥櫃高度，有著很密切的關係。 良好的環境空間設計不但可以降低因為生理機能退化所造成的功能障礙的 程度，而且能夠增加日常生活的便利性和安全性。 (二) 協調與反應時間 在協調與反應時間部分，老年人隨著年紀的增加，無法從事較靈敏或精 細的動作，且平衡感衰退、易跌倒，需要花更多的時間來反應與採取行動(陳 明石，2004)。一般而言，反應時間在出生至20歲會隨著年齡上升而減少， 但是大約在20歲之後至50~60歲時，則隨著年齡的上升而遞增，在70歲之後 會急遽增加(黃富順，2003) ，請參考圖2.2.4。藉由浴室、廁所和樓梯間的 扶手或欄杆的設計，以及緊急求助鈴的設置，同時考慮這些設施的位置和高 度，可以避免緊急事故的發生，以及減少緊急事故發生時的救援時間和受傷 程度。 (三) 握力 根據2007年針對從事清潔服務業的中高齡者所作的調查研究顯示，握力
14 會隨著年齡的增加而減少，反應時間則會隨著年齡的增加而拉長 (林冠宇， 2008)。針對門握把、開關及水龍頭的設計改良使其易於操作，必須掌握老 年人握力與握把直徑(握徑)的數據資料，才能量身訂做適合此族群的環境與 空間設備。 從上述針對高齡者的神經感官系統和骨骼、肌肉系統所造成的退化現象 來探討，其實這些老年期生理上的明顯變化，包括視覺、觸覺、聽覺、骨骼、 肌肉與關節、協調與反應時間等，皆會影響高齡者的日常生活功能，因此， 高齡者在環境中所可能使用的各種設施或設備的尺寸必須重新考慮，甚至對 於握力、扭轉、握持的困難程度，在各種扶手形狀、水龍頭、按鈕等操作性 物件的設計與改良也須審慎考慮，進一步到走道寬度，浴室預留的空間以避 免跌倒等，都是必須審慎考量的因素；最後，將老化的衰退現象與環境結合 （請參考表2.2.2），以提供設計者為高齡者設計出安全、舒適的環境空間。 圖 2.2. 4 年齡與反應能力的關係圖 （資料來源：黃富順等，2003，P54） 表 2.2. 2 老年人身體功能老化特性與環境空間需求的關聯 身體功能 老化特性 環境空間的需求考量 視覺與有 關功能 視力不足 辨色力減弱 對深色及深淺度辨認困難 對近物的辨識力不佳 對光線的適應時間較長 電燈開關的位置和高度 門鎖(鑰匙孔)的高度 導引和警示標誌的高度和位置
15 無法適應強光及眩光 視野減小 聽覺與前 庭功能 重聽 語言辨識能力降低 對音量感覺不正常增高 平衡功能障礙 床、馬桶、淋浴座椅與扶手高度 門把位置 樓梯梯級的級高及級深 電話與警示裝置的高度和位置 觸覺、溫度 覺及本體 覺功能 精細動作執行困難 對溫度及疼痛的辨別能力 差 易造成燙傷和壓瘡 門把的位置及門把與門邊距離 瓦斯爐台的高度 餐桌椅以及茶几的高度和淨空 間 神經肌肉 骨骼與動 作有關的 功能 上下樓梯時的關節疼痛 彎腰、屈膝、起身時動作遲 緩 容易跌倒、骨折 無法長久坐、臥、站 持久力減退、穩定性差 關節活動不靈敏 手部的握力及扭轉力弱 無法拿取高的物品 精細動作困難 平衡感衰退、易跌倒 反應時間長 樓梯梯級的級高 座椅及馬桶高度 浴室、廁所和樓梯間的扶手或欄 杆 扶手的高度 洗手台高度 門握把、開關及水龍頭的設計 置物架和櫥櫃高度 設置緊急求助鈴 （資料來源：老人和生活空間，高阪謙次等編，1989）
第三節 量測方法及量測設備
一、 量測方法回顧 人因工程旨在發現關於人類的行為、能力、限制和其他特性等知識，且 將這些知識應用於工具、機器、系統、任務、工作和環境等之設計，使人類 對於它們的使用能更具生產力、以及安全、舒適與有效性。人體尺寸及各種 力學性質是人因工程設計之基本資料，人體計測依活動者的受測狀態可分為 靜態人體計測及動態人體計測。靜態人體計測是在受測者於靜止姿勢下量測 其身體尺寸並取得資料，而動態人體計測則是在受測者從事特定之活動下量16 測所得之身體尺寸。 人體計測資料應用於設計上之原則包括極值設計、可調設計以及平均設 計。極值設計 (Extreme design) 就是以兩個極端的測計值做為設計的基準， 以使母群體的最大部分能適合此一設計。其可分為最大原則 (如第95百分位 數) 與最小原則 (如第5百分位數) (許勝雄、彭游、吳水丕，2004)。可調式 設計 (Adjustable design) 是指設計時容許針對使用者進行調整。平均設計， 一般而言使用平均值來做為設計之依據時，通常僅被用於考慮單一或少數之 項目。 二、 人體計測量測設備 人體計測的量測設備可分為直接量測法及間接量測法兩種： (一) 直接量測法（Direct methods）：最常見之量測設備為馬丁式人體計測器 （Martin-type Anthropometer），如圖 2.3.1 所示，乃是直接量測人體計 測項目中兩側定點之間的直線距離。因馬丁尺的經濟性及簡便性，所以 至今仍被廣泛使用，其量測器包括人體計測器、曲臂式人體量測器、開 展式測徑器等，詳細內容請參考表 2.3. 1。 圖 2.3. 1 馬丁氏人體量測器 （本研究整理） 表 2.3. 1 常見的人體計測直接量測工具 設備 內容 人體計測器 可直接量測大直線距離。由上而下、由下而上，或由 內而外方向都可直接讀取資料。
17 曲臂式人體量測器 可量測軀幹凹角部分之間的較大直徑。 開展式測徑器 可量測軀幹直徑。 滑動式兩腳規 可量測較短直線距離，例如手掌寬度及胸深度。 夾角 90°之尺規 布置成一直角座標系統，讓受測者不著任何衣物坐在 角落的矮凳上，然後以檔塊貼近模板靠在身體上以標 示出人體計測點之座標，獲取人體某些點的三維數據 資料，據以計算直線距離尺寸。 特製的足部測量盒 測量足長、足寬、足背長及足踝高等尺寸資料。 量測手部特殊量具 量測手部虎口直徑及手指直徑的特殊量具。 （本研究整理） (二) 間接量測法 1. 光學量測法(Optical methods): 所欲量測的人體部位前方放置兩個相互 平行的網格，以表示座標位置的量具，由目視方式決定所欲量測項目的 尺寸數值。
2. 三維量測儀（Three-dimensional anthropometry）: Victor Paquet （2004） 利 用 三 維 量 測 儀 ( 詳 圖 2.3. 2) 中 的 電 子 機 械 探 針 ( 詳 圖 2.3. 3) (electromechanical probe) 快速精確量測並紀錄身體部位和輪椅的參考 點與參考平面。此探針是由附有六個關節自由度的手臂鏈結而成，探針 的精密度可達0.3mm。量測時，將探針接觸欲測量的受測者身體皮膚表 面區域，連續按下探針的啟動鈕三次，便會記錄受測者身上計測參考點 的三維空間座標 (X, Y, Z)，得出的座標資料經由電腦計算出坐標參考點 間的距離，而獲得欲量測項目的長度、寬度和深度尺寸，諸如：眼高(地 板面到外眼角點的垂直距離)，臀寬(左右臀部側邊點之間的距離)，臀部 到膝蓋長度(坐椅背靠面到膝蓋最末端的最短垂直距離)等。探針亦會藉 由掃描參考點的區域，自動定義出最極端的點（如圖2.3.4），掃描靠近 大拇指一側，低於手掌的橈骨區域，探針則會自動偵測定義出其部位最 突出的點(橈骨莖突)。 3. 攝影法（Photographic methods）：較多人使用的攝影法方式是採用重疊 尺格背景方式（Background or Superimposed Grid Techniques），讓受測 者站立在攝影機前方(詳圖2.3. 5)，於人的背後設置有一劃有尺寸規格
18 的模板，以攝影機拍攝人體影像，同時可獲得附有尺寸格式的人體照 片，之後由照片中依背景尺格比例修正影像誤差即可獲得計測尺寸。 圖 2.3. 2 三維空間測量儀 (Three-dimensional Anthropometer) （資料來源：Victor Paquet, 2004） 圖 2.3. 3 三維空間測量儀的電子機械探針 (electromechanical probe) （資料來源：Victor Paquet, 2004） 圖 2.3. 4 利用探針掃描自動定義出最極端突出的點 (橈骨莖突) （資料來源：Victor Paquet, 2004）
19 圖 2.3. 5 攝影法所使用的工具 （資料來源：Victor Paquet, 2004） 4. 3度空間掃描器(圖2.3.6)：3度人體資料庫系統(邱文科，2000)，其解析 度相當高(約1.4-8mm)，在掃描一標準姿勢的受測者後會建立超過 400,000點的3-D原始資料，這些點資料足以充分詳細描述準確的3-D 數 位人體模型，使得能夠利用非接觸式的三度空間全身掃描器的技術來建 立3-D人體模型資料，並進行廣泛運用。 圖 2.3. 6 可攜式三度空間全身掃描器 （資料來源：邱文科，2000）
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第四節 高齡者人體計測相關文獻
一、靜態人體尺寸 (一) 國內人體計測資料庫 建研所的「建築使用行為與本土人因工程關連性研究」(2008)是國內第 一個鏈結人因工程與無障礙設施規範的研究計畫。該研究蒐集了國內既存的 六個一般人（請參考表 2.4.1)及二個脊髓損傷者之人體計測資料庫，並檢視 計測資料的適用性，該研究結果發現國內對於 65 歲以上的高齡者的資料相 當缺乏，只有民國 89 年度長庚大學進行的研究有蒐集高齡者的人體計測資 料；該研究並進一步篩選彙整得到國內長庚 3D 資料庫及清大資料庫共 10,836 個樣本（1,265 人及 9,571 人），包含 6~90 歲涵蓋兒童、青少年、成 年以及老年四個年齡層的全人數據尺寸，其中 19 項為「一般人」的靜態尺 寸資料庫，以供相關部會推動「通用設計」時的參考。該計劃依使用情境， 將無障礙規範與使用者相關的項目分成六大類，分別為門把、扶手、昇降梯、 廁所、浴室及其它，並邀請專家學者推薦 26 項有關聯的人體參考尺寸，並 提出 14 項無障礙設計規範中需立即驗證或是待確認的尺寸量測項目。 表 2.4. 1 國內人體計測概況整理 經濟部工業 局 勞研所 清大 長庚 體委會 衛生署 食品健康處 蒐集時間 民國 77 年 民國 82 年 民國 82 年 民國 89 年 民國 90 及 95 年 民國 82~91 年 年齡分布 6~17 歲 18~65 歲 6~35 歲 10~90 歲 6~60 歲 6-82 歲 資料主要內容 身高及體重 266 項靜態尺寸 266 項靜態尺寸 身體圍度 身高及體重 身高及體重 資料區分類型 以年齡區分 勞工 勞工、軍人、大 專、高中、中小 學 以年齡區分 以年齡區分 以年齡區分 總人數(人) 7,217 1,193 9,571 10,409 2,128,419 12,394 男 62% 54% 52% 52% 女 38% 46% 48% 48% 年齡分布(歲) 10 以下 0% 21% 0% 11% 10~19 4% 62% 0% 45% 20~29 27% 8% 4% 12%21 30~39 33% 4% 10% 12% 40~49 22% 3% 30% 7% 50~59 11% 1% 29% 2% 60~69 3% 0% 19% 0% 70~79 0% 0% 7% 0% 80~89 0% 0% 1% 0% 90 以上 0% 0% 0% 0% （資料來源：建築使用行為與本土人因工程關連性研究，2008） 建研所後續的「肢體障礙者人因工學及使用行為調查研究」(2009)，針 對肢體障礙者進行人體計測資料的研究與調查。該研究使用三度空間量測儀 (FaroArm )，共蒐集 127 位男性及 73 位女性 (共 200 位) 的計測資料，這些 受測者分別是使用 142 台手動輪椅及 55 台電動輪椅，並分屬於四個不同的 年齡層。研究共計提供 45 項人體尺寸，包括平均值、標準差、百分之五及 百分之九十五百分位數尺寸。這 45 項依據項目屬性分為四個類別：高度、 寬度、深度以及可及範圍 (請參考圖 2.4.1) 。量測項目還包括 9 項輪椅尺寸 (電動及手動輪椅)，結果發現電動輪椅的尺寸比手動輪椅來的大，且與國外 比對後，我國的輪椅尺寸都比國外小。所有受測者測得之平均扶手高度為 76.5 公分，適合的扶手厚度為 3.9 公分，且平均握力為 27.8 公斤。將 18 項 「建築物無障礙設施規範」 與人體尺寸及輪椅尺寸進行比對後發現有些不 相符，而造成差異的原因可能來自於：(1) 所考慮的百分位數是否正確；(2) 環境中對設施的應用不只應考慮靜態的尺寸，並須考量動態的活動度以及範 圍。因此該研究建議在 504.3 鏡子、505.3 馬桶高度、507.3 洗臉盆高度、507.5 洗臉盆深度、603.3 浴缸、604.2 淋浴間座椅的深及高、A102.1 寬度及 A102.6 膝蓋靜容納空間(高)等尺寸規範再進行驗證。 建研所於民國 99 年度進行的「肢體障礙者之人體尺寸計測及動態能力 調查研究」，共蒐集 185 位男性及 115 位女性 (共 300 位) 的計測資料；這 些受測者分別是使用 218 台手動輪椅及 82 台電動輪椅，並分屬於四個不同 的年齡層。與民國 98 年的「肢體障礙者人因工學及使用行為調查研究」相 比較，分別選定高度(膝高度、膝後窩高度)、寬度(肩峰寬度、腳踝寬度)及 深度(腹部深度、胸部深度) 6 個尺寸，進行 t 檢定比較，結果發現左膝高度 及左腳踝寬度沒有顯著差異(p > 0.05)，在左膝後窩高度、肩峰寬度、腹部深 度以及胸部深度則有顯著差異(p < 0.05)。該研究的量測基準點與量測設備皆
22 參照 98 年的量測方法，因此推斷造成顯著差異的原因可能來自於受試者損 傷部位、疾病類型、以及年齡組成(18 歲以下樣本變化較大)的不同，導致輪 椅使用者的身體尺寸變異性較大，且其平均差異約在 2 公分左右。 圖 2.4. 1 輪椅使用者人體尺寸量測 （資料來源：肢體障礙者人因工學及使用行為調查研究，2009） 建研所於民國 99 年度開始進行的「老年人之人體尺寸計測及動態能力 調查研究（一）」亦以三度空間量測儀(Faro Arm)收集國內老年人之人體計 測資料，共完成 300 筆資料的收集與分析，其中包括 183 位女性及 117 位男 性，年齡層分屬於 65~103 歲的四個不同的年齡層。共計調查靜態坐姿人體 尺寸 37 項、立姿人體尺寸 23 項、正常和最大作業域以及伸手可及範圍。數 據結果顯示國內老年人的平均握力為 24.7 公斤；用心理物理法得知國內老 年人平均可接受之扶手高度為 77 公分，手肘彎曲 30 度的扶手高度約為 78 公分。尺寸相關性分析發現扶手高度與人體尺寸中的立姿頭頂高度、立姿肩 高及立姿肘高有高度相關性；老年人在高度的尺寸比一般成年人矮，但在厚 度的尺寸較成年人厚。 為了更廣泛的應用人體計測調查結果於老年人的居家環境與空間，「老 年人之人體尺寸計測及動態能力調查研究（一）」參考「高齡者、身障者無 障礙空間設計」(崔征國譯，2002)及建築物無障礙設施規範，列出 20 項與 D15 D16 D23 D25 D19 D18 D17 D09 D14 D21 D01D03 D05 D06 D07 D10 D12
23 老年人有關且常用的設施項目，將其對應到該研究的人體計測參考尺寸及量 測結果，期望對未來訂定其他規範提供依據(請見表 2.4.2)。 表 2.4. 2 常見人體尺寸與設施應用之鏈結 (單位：mm) 項目 參考尺寸 該研究量測 附註 扶手高度 心理物理法扶手高平均 769.8 走廊等處 扶手與壁面距離 手掌厚度 P95 50 扶手與牆壁之間的空隙 扶手的粗細 握內徑Ｐ5 32.6 標準扶手 通道寬度 肩寬 P95 446.6 需再考慮服裝與手部擺動 儲藏空間－使用率高 0.3 平均身高~0.8 平均身高 475.3~1267.5 儲藏空間－使用率低 1.2 平均身高 1901.3 馬桶高度 膝窩高平均數 403.3 配合輪椅高度約為 40-45cm 桌面高度 心理物理法桌高平均 661 升降梯呼叫鈕 立姿肩高 P5 1169 無障礙設施規則 404.2 小便器扶手寬 肩膀寬度 P95+手肘彎曲 446.6+手肘彎曲 無障礙設施規則 506.6 洗臉盆深度 作業域最大 90 度 P5 485.6 無障礙設施規則 507.3 淋浴間座椅高 膝窩高平均數 403.3 無障礙設施規則 604.2 淋浴間座椅寬 臀寬 P95 375.3 無障礙設施規則 604.2 正向－最高 192.2 無障礙設施規則Ａ102.3 正向－最低 24.9 無障礙設施規則Ａ102.3 正向－障礙物 (高 75×寬 50cm) 180.1 無障礙設施規則Ａ102.3 側向－最高 197.9 無障礙設施規則Ａ102.4 側向－最低 16.4 無障礙設施規則Ａ102.4 側向－障礙物 (高 75×寬 25cm) 192.6 無障礙設施規則Ａ102.4 側向－障礙物 (高 75×寬 60cm) 165.8 無障礙設施規則Ａ102.4 （資料來源：高齡者、身障者無障礙空間設計，崔征國譯，2002) (二) 國外人體計測資料庫 Kothiyal 與 Tettey (2001) 針對澳大利亞的年長族群進行人體計測資 料量測，其中包括 171 位 65 歲以上的受試者 (33 位男性，138 位女性)。該 研究挑選的 22 項人體尺寸量測項目是對設計日常生活所使用到的設施、儀 器或工作場域相當重要或有用的尺寸(Steenbekkers & Beijsterveldt, 1998)。該 研究發現身高是人體計測資料中，會受到年齡影響的最重要數據之一。該研
