老年人步態(tài)分析及行走環(huán)境適老化需求研究＊

王羽 赫宸 尚婷婷 馬哲雪 王玥

中國(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司適老建筑實(shí)驗(yàn)室

國(guó)家“十三五”規(guī)劃期間，我國(guó)養(yǎng)老產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展，老年宜居環(huán)境建設(shè)持續(xù)推進(jìn)。2019年4月，全國(guó)老齡辦主任會(huì)議提出要聚焦加快健全養(yǎng)老服務(wù)體系、積極構(gòu)建老年友好的社會(huì)環(huán)境，著力解決老年人居住、出行、就醫(yī)、養(yǎng)老等方面不適老的問(wèn)題，改善老年人生活環(huán)境，增強(qiáng)老年人的幸福感和獲得感。2019年7月，國(guó)務(wù)院發(fā)布《關(guān)于實(shí)施健康中國(guó)行動(dòng)的意見》與《健康中國(guó)行動(dòng)（2019-2030）》，強(qiáng)調(diào)打造老年宜居環(huán)境，實(shí)現(xiàn)健康老齡化。然而，我國(guó)部分城市街區(qū)環(huán)境由于建設(shè)年代和管理模式的制約，缺乏針對(duì)老年人行為特點(diǎn)及心理需求的考慮，造成環(huán)境適老性不足，存在人車混行、老年人因路面障礙而跌倒、缺乏駐足空間等問(wèn)題，使老年人出行存在諸多安全隱患。

隨著老年人年齡增加或罹患疾病，身體機(jī)能將會(huì)發(fā)生一定變化甚至衰退，影響其對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力與應(yīng)變能力，其中腿部老化是大部分老年人所面臨的問(wèn)題，會(huì)直接導(dǎo)致增加摔傷風(fēng)險(xiǎn)。因此，為了保障老年人出行安全，需要對(duì)老年人步態(tài)特征進(jìn)行分析研究并總結(jié)環(huán)境需求，提煉基于老年人步態(tài)特征的室外環(huán)境設(shè)計(jì)要素。

基于以上背景，本文主要通過(guò)以下四個(gè)階段展開研究：1）通過(guò)拍攝與實(shí)地觀察，記錄“異常步態(tài)”老年人的行走特征及步行過(guò)程中遇到的問(wèn)題；2）分析梳理室外出行老年人步行特征，有針對(duì)性地研究其下肢及足趾、上肢及軀干、視線及行進(jìn)中的體態(tài)特征等關(guān)鍵因素；3）分析提取室外步行空間環(huán)境對(duì)于不同類型步態(tài)的老年人存在的安全隱患，分析總結(jié)不同類型步態(tài)的老年人對(duì)室外步行空間環(huán)境的需求；4）提出針對(duì)老年人步態(tài)特征及其室外環(huán)境的設(shè)計(jì)要素。

1 老年人步態(tài)

步行作為一套復(fù)雜的行為動(dòng)作體系，需要依靠神經(jīng)、骨骼及肌肉的配合，并對(duì)速度、頻率、高度、步長(zhǎng)、步幅、方向及體態(tài)進(jìn)行綜合調(diào)節(jié)，通過(guò)兩個(gè)多節(jié)段下肢和整個(gè)身體之間的配合作用完成一系列步行周期[1]。老年人隨著年齡增長(zhǎng)，身體系統(tǒng)會(huì)發(fā)生老化甚至病變，步態(tài)也會(huì)隨之變化，出現(xiàn)身體前傾、抬腳慢且低、拖地等。同時(shí)，其視線、步行能力以及持久度也會(huì)相對(duì)隨之改變，出現(xiàn)低頭四顧、忽左忽右、走走停停等步態(tài)特征（圖1）。

基于醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)中對(duì)步態(tài)類型的研究成果，步行異?？捎啥喾N機(jī)制引起，如畸形、肌肉無(wú)力、感覺(jué)喪失、疼痛和神經(jīng)系統(tǒng)病變等，其中老年人步態(tài)異常多與神經(jīng)系統(tǒng)病變有關(guān)[2]，典型異常步態(tài)包括共濟(jì)失調(diào)步態(tài)、偏癱步態(tài)、剪刀步態(tài)、畫圈步態(tài)、搖擺步態(tài)、謹(jǐn)慎步態(tài)、跛行步態(tài)、醉酒步態(tài)、慌張步態(tài)、鴨行步態(tài)、跨越步態(tài)等[3，4]（圖2）。根據(jù)不同步態(tài)的臨床學(xué)描述，可以發(fā)現(xiàn)不同病癥所引起的步態(tài)存在共性特征。例如，由于脊髓損傷引起剪刀步態(tài)及股部近端肌無(wú)力引起的偏癱步態(tài)多存在拖曳與擦地行進(jìn)等步態(tài)特征[5，6]。由于疾病本身存在著繼續(xù)惡化的趨勢(shì)，因此如何從環(huán)境學(xué)角度對(duì)其進(jìn)行輔助，保障其出行安全十分必要。

1 正常人步態(tài)周期

2 老年人異常步態(tài)類型

2 調(diào)研與結(jié)果分析

2.1 調(diào)研概況

針對(duì)上述問(wèn)題，本研究從2018年開始，對(duì)北京市城市及社區(qū)環(huán)境中的老年人進(jìn)行步行動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集。截至目前，共收集數(shù)據(jù)220例，對(duì)使用不同助行設(shè)備、老年人的步行特征進(jìn)行了整合分類，歸納分析老年人不同步態(tài)及其相關(guān)環(huán)境適老化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素。

2.2 調(diào)研結(jié)果分析

2.2.1 老年人步態(tài)特征分析

本研究通過(guò)觀察老年人軀干、下肢及上肢的體態(tài)特征與動(dòng)態(tài)特征、視線特征、步行狀態(tài)的持續(xù)行走時(shí)間與路線，總結(jié)不同步態(tài)老年人的行走特征（表1，2），并進(jìn)行安全隱患分析。

首先，通過(guò)對(duì)220例老年人的具體步態(tài)特征進(jìn)行初步統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)存在“下肢行動(dòng)緩慢并且幅度較小”的特征老年人占比最大，約為50%；其次為“身體前傾”和“低頭四顧”，分別占比25%和20%；再次表現(xiàn)為“不能維持其原有路線”，占比10%。

表1 根據(jù)環(huán)境以及行為為主線的步態(tài)分類

表2 具體步態(tài)特征發(fā)生頻率

3 步態(tài)特征類型發(fā)生頻率

4 老年人不同的步態(tài)類型

基于以上分類，將具體步態(tài)特征依據(jù)發(fā)生異常的具體身體部位進(jìn)一步劃分，按照軀干、下肢及上肢的體態(tài)特征與動(dòng)態(tài)特征、視線特征及步行狀態(tài)分類方式進(jìn)行分析（圖3）。研究結(jié)果表明，“下肢體態(tài)行為異?！闭急茸疃?，比例為47.73%；其次為“軀干體態(tài)行為異?！保急?0%；再次表現(xiàn)為“視線異?！?，占比35.91%。具體步態(tài)特征及安全隱患如下：

（1）下肢體態(tài)行為異常

通過(guò)分析105例下肢體態(tài)行為異常的老年人，發(fā)現(xiàn)下肢異態(tài)特征主要發(fā)生于雙腿擺動(dòng)階段，步態(tài)特征為速度及頻率異常、高度/步長(zhǎng)/步幅過(guò)大或者過(guò)小、平衡不協(xié)調(diào)以及體態(tài)變形，如腿部下垂或者僵硬。

（2）上肢及軀干體態(tài)行為異常

通過(guò)調(diào)研分析29例上肢體態(tài)行為異常的老年人，發(fā)現(xiàn)針對(duì)上肢的異常形態(tài)存在于較為極端的兩方面：一是由于其雙臂擺動(dòng)頻率較低所造成的身體失衡；二是由于身體軀干或者四肢擺動(dòng)過(guò)大與環(huán)境中其他要素產(chǎn)生的空間沖突。

通過(guò)調(diào)研分析88例軀干體態(tài)行為異常的老年人，發(fā)現(xiàn)其多存在身體前傾這一狀況，其中部分案例與老年人使用輔助設(shè)施有關(guān)；另外一部分老年人存在身體斜傾的特征，同時(shí)該現(xiàn)象多伴隨下肢的行動(dòng)異常，呈跛腳或者畫圈姿態(tài)。

（3）視線異常

通過(guò)調(diào)研分析79例視線異常的老年人，發(fā)現(xiàn)整體軀干的異常形態(tài)也會(huì)造成視線的變化，如調(diào)研中普遍存在的低頭、四顧現(xiàn)象，而部分老年人由于害怕跌倒，遇到非常小的障礙物也要駐步觀察。

（4）步行狀態(tài)異常

通過(guò)調(diào)研分析29例步行狀態(tài)異常的老年人，發(fā)現(xiàn)其中32%的老年人會(huì)發(fā)生忽左忽右步態(tài)以及偏離式行走路徑；68%的老年人會(huì)在途中進(jìn)行短暫停留?？傮w來(lái)說(shuō)，路線在直線基礎(chǔ)上會(huì)有不同程度的偏離是普遍現(xiàn)象，同時(shí)因這些老年人所能夠堅(jiān)持行走的持續(xù)時(shí)間有限，其行進(jìn)過(guò)程時(shí)斷時(shí)續(xù)、難以預(yù)測(cè)。

2.2.2 基于老年人步態(tài)特征的室外步行環(huán)境需求

基于對(duì)老年人步態(tài)類型及危險(xiǎn)因素的總結(jié)分析可知，老年人對(duì)于室外步行環(huán)境的需求主要來(lái)自于對(duì)于路面的處理、空間的處理、輔助設(shè)施的布置及整體路線的規(guī)劃，其具體需求如下：

（1）下肢體態(tài)行為異常的步道設(shè)計(jì)需求

該類老年人由于存在步態(tài)不穩(wěn)、動(dòng)作異常、抬腿緩慢且幅度較小等特征，對(duì)于出行路面的安全性、連續(xù)性、防滑性和便捷性具有較高需求（圖4a）。其中部分老人需要扶手輔助支撐以滿足其安全出行需求（圖4b），部分活躍老人有健身鍛煉的需求，部分介助介護(hù)老年人有康復(fù)需求；此外，部分老年人存在下肢畫圈等步態(tài)特征（圖4c），同時(shí)部分老年人需要借助拐棍、助行器、輪椅等移動(dòng)類輔具（圖4d），因此需要更大的通行空間，尤其是轉(zhuǎn)彎、上坡等空間，需要滿足輔助器械及老年人活動(dòng)的空間需求；最后，對(duì)于需要依賴家人照看或護(hù)理人員照護(hù)的老年人，還應(yīng)綜合考慮以上情形中護(hù)理人員通行的空間需求（圖4e）。

5 多樣性節(jié)點(diǎn)設(shè)施或空間

表3 步態(tài)特征分類及步行環(huán)境設(shè)計(jì)關(guān)鍵因素

（2）上肢及軀干體態(tài)行為異常的步道設(shè)計(jì)需求

該類老年人由于上肢及軀干傾斜（圖4f），當(dāng)距離較大、坡度較陡或遇步道中特殊節(jié)點(diǎn)時(shí)，需要設(shè)置扶手輔助支撐或其他服務(wù)休憩設(shè)施，便于隨時(shí)倚靠休息，保障其行進(jìn)過(guò)程穩(wěn)定性及安全性的需求；其次，扶手輔助支撐以及服務(wù)休憩設(shè)施的設(shè)置方式應(yīng)考慮到老年人的舒適性及功能性需求，結(jié)合鍛煉設(shè)施、娛樂(lè)設(shè)施、景觀小品，使老年人在休憩的同時(shí)達(dá)到交流娛樂(lè)、康復(fù)修養(yǎng)的效用；最后，在扶手高度等細(xì)節(jié)處理上也應(yīng)考慮老年人體態(tài)行為特征（圖4g），滿足其應(yīng)急需求。

（3）視線異常的步道設(shè)計(jì)需求

該類老人因視線角度及視覺(jué)感知變化會(huì)產(chǎn)生對(duì)于未知事物的恐懼心理，對(duì)路面情況明確性有著較高需求（圖4h）。首先，老年人視線高度多低于正常中青年人視線高度，因此需要控制路面標(biāo)識(shí)高度在老年人可視范圍之內(nèi)；其次，由于其視角較正常中青年人也相對(duì)縮小，因此需要避免盲區(qū)對(duì)老年人造成的負(fù)面心理影響；最后，由于視力下降，在保障老年人安全舒適的基礎(chǔ)上也要增強(qiáng)其認(rèn)知度。

（4）行進(jìn)路線偏離的步道設(shè)置需求

該類老人由于體力限制所造成的主觀抵觸心理以及路線偏差所造成的客觀危險(xiǎn)因素（圖4i），其對(duì)于整體步行體驗(yàn)需要更加靈活化及復(fù)合化（圖4j）。因此可以通過(guò)設(shè)置引導(dǎo)性空間、展示型空間、交流活動(dòng)性空間、沿街日常生活服務(wù)性設(shè)施等多樣性節(jié)點(diǎn)設(shè)施或空間[7]（圖5），鼓勵(lì)老年人積極探索前方道路空間，同時(shí)促進(jìn)其與不同人群進(jìn)行互動(dòng)交流，營(yíng)造健康活躍的室外步行環(huán)境。

3 針對(duì)典型步態(tài)特征的室外環(huán)境設(shè)計(jì)要點(diǎn)

根據(jù)上述對(duì)于步態(tài)特征、危險(xiǎn)因素及需求的分析，下面提出環(huán)境干預(yù)關(guān)鍵要素（表3），并從體態(tài)及行為特征和視線特征兩方面進(jìn)行具體闡述。

3.1 針對(duì)老年人體態(tài)及行為特征進(jìn)行路面及空間處理的綜合考慮

在高差方面，應(yīng)優(yōu)先考慮更為平緩的坡道，當(dāng)場(chǎng)地高差不可避免時(shí)，在老年人兩臂可夠及范圍內(nèi)設(shè)置扶手。同時(shí)，為了增加活力老年人鍛煉健身的機(jī)會(huì)，室外空間可以設(shè)計(jì)曲線型路面與主要慢行步道相連，或者設(shè)置階段化坡道。

6 體態(tài)及行為特征的步道設(shè)計(jì)要素

7 視線特征的步道設(shè)計(jì)要素

在材質(zhì)方面，要避免材質(zhì)過(guò)滑或者過(guò)于粗糙，避免地面材料連接處不規(guī)則以保證整體的平整度，同時(shí)在主要步行路線和建筑物出入口處的路面可以使用一些特殊的鋪裝材料進(jìn)行提醒暗示。

在空間尺寸方面，步行道路設(shè)計(jì)應(yīng)該以室外環(huán)境里老年人的人流分布情況為依據(jù)，直行空間應(yīng)保證至少兩股人流的通行寬度，同時(shí)考慮到老人行走時(shí)對(duì)于拐杖、輪椅、小車等輔助器材的使用需求，以及部分老年人會(huì)有大幅度擺臂、腿部劃弧等情況出現(xiàn)，道路的寬度在滿足老年人最基本的自由行走的前提下，應(yīng)該另外留有余地。

3.2 針對(duì)老年人體態(tài)及行為特征進(jìn)行攙扶系統(tǒng)、座椅系統(tǒng)的綜合考慮

在位置方面，扶手輔助支撐或其他服務(wù)休憩設(shè)施宜設(shè)置在距離較遠(yuǎn)、坡度較大以及轉(zhuǎn)角處的休息區(qū)或者沿路座椅，具體設(shè)置可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。

在形式方面，扶手輔助支撐或其他服務(wù)休憩設(shè)施宜結(jié)合鍛煉設(shè)施、娛樂(lè)設(shè)施、景觀小品進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)，減少扶手所帶來(lái)的“被照料感”。

在細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)方面，扶手輔助支撐或其他服務(wù)休憩設(shè)施需要結(jié)合老年人人體工學(xué)尺寸及安全傾斜角度相關(guān)數(shù)據(jù)，根據(jù)老年人的手臂下垂高度、傾斜角度及傾斜高度設(shè)計(jì)多層級(jí)輔助設(shè)施[8]（圖6）。

3.3 針對(duì)老年人視線特征進(jìn)行標(biāo)識(shí)系統(tǒng)、步行空間、節(jié)點(diǎn)空間的綜合考慮

在標(biāo)識(shí)系統(tǒng)的位置及形式設(shè)計(jì)方面，由于通常老年人較中青年人視線更低（圖7），因此應(yīng)適當(dāng)調(diào)整標(biāo)識(shí)系統(tǒng)的位置高度，同時(shí)可以考慮結(jié)合道路體系（如景觀小品或步行地面）進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)。

在步行空間設(shè)計(jì)方面，為縮短道路的視覺(jué)感受距離，步行系統(tǒng)可以設(shè)計(jì)為多段短距離、多緩彎少平直的行進(jìn)路線，通過(guò)在沿路設(shè)置多樣的小空間，創(chuàng)造步行、休憩、活動(dòng)的一體化趣味空間體系。同時(shí)，空間形態(tài)上應(yīng)考慮視線角度的可及范圍，以保證老年人的步行安全性。

最后，由于部分老年人存在記憶力弱化及方向感較差的情況，步行道應(yīng)按照環(huán)路形式進(jìn)行設(shè)計(jì)，且相互連通，多樣而不復(fù)雜，同時(shí)通過(guò)步行空間與節(jié)點(diǎn)空間的尺寸對(duì)比增強(qiáng)其視覺(jué)導(dǎo)向性。

4 結(jié)語(yǔ)

室外步行環(huán)境作為社區(qū)居住生活環(huán)境的重要組成部分，是老年人日常通行、健康鍛煉、社交溝通的重要空間載體。本文將老年人步態(tài)特征進(jìn)行細(xì)化分解，統(tǒng)計(jì)分析各個(gè)節(jié)點(diǎn)的特征及存在問(wèn)題，以保障步行環(huán)境的安全性、便捷性和舒適性為基礎(chǔ)，提出針對(duì)不同節(jié)點(diǎn)對(duì)于路面設(shè)計(jì)、空間尺寸、配套設(shè)施及整體路線規(guī)劃的具體環(huán)境需求及設(shè)計(jì)要點(diǎn)。疾病或老化對(duì)于身體的影響是多樣的，本次研究采集樣本量有限，難以覆蓋更多的工況，今后對(duì)于老年人步態(tài)特征的定量分析還將持續(xù)進(jìn)行，期待能夠得出更加科學(xué)、有針對(duì)性的技術(shù)建議。作為構(gòu)筑老年宜居環(huán)境的有益探索，希望本文的研究成果能夠起到拋磚引玉的作用。