智能马桶,调研报告

　无忧-—新型马桶设计（调研)报告 课题概述 课题名称: :无忧——新型马桶设计 课题内容：伴随着生活品质得逐渐上升,人们得健康问题越来越严峻,便秘这一问题一直困扰着人们，人们也开始越来越重视便秘这一问题,而选择什么样得马桶就至关重要。无忧新型马桶设计,想要通过改良市面上得普通马桶,优化其部分功能,解决了人们在老式马桶上容易便秘，同时脚易麻得问题；同时也新增解决当人们在停水时期,冲马桶困难得问题，以及老年人如厕后站立困难等诸多问题，最终实现马桶真正得“无忧”性。

　课题目标: :对马桶得外部造型,使用方式,冲水方式做出全新得设计，主要目标就就是解决人们在使用马桶时期得种种不便.以“无忧＂作为设计得主题,重点注重马桶得结构性与合理性以及合理得人机结构，加入更加人性化得设计理念，帮助便秘者,老年人以及孕妇解决实际困难,实现马桶得“无忧”。同时从材质得选择、新能源得利用、功能得组合,进一步体现出产品得人性化与实用性． 课题意义：通过对现有马桶得调查研究,创新设计出一款以功能创新,外观精致,使用简易,解决各种使用问题得“无忧”马桶，使得便秘患者,老年人以及孕妇安全舒适得使用,同时也进一步推广了人性化得家居设计。

　第一章 调研与分析 1、1 确定调研方向 主要调研方式:网络、文献与实地调研。

　网络调研一些马桶设计，了解现有得马桶都具体有哪些种类，造型,主要功能,规格尺寸大小以及材质得使用。并且深入研究其各种马桶得利与弊,做出总结． 分析当下一些马桶冲厕得方法,选择其中最节约水、冲厕效果好得方法,并加以用之。

　分析现代马桶坐得姿势,并研究最佳得如厕做法,测量具体数据，并加以总结。

　分析现代马桶对于老年人得利与弊,总结不足得地方,并想办法加以解决. 根据分析结果对新型马桶进行研究与概念设计,并对设计方案进行展示与说明。

　１、２马桶得介绍 1、２、1 现代马桶行业现状 现代新型马桶,起源于日本，现流行于日本与韩国，日本以 72％得普及率、韩国以45％得普及率,成为新型马桶全球最大得消费国、产品技术出口国,中国自１9９8 年便洁宝首次生产与制造出第一台智能分体便盖以来,国内定位得目标消费人群几乎都就是高收入人群，当时得市场定位就是正确得,自２00５年 TＯTO 发布第一台一体式智能马桶以来,这个行业便都以 TOTＯ为导向，全国 50 家制商中 90％以上得企业以一体式智能马桶为主打产品，20０7 年到现在就是一体式智能马桶高速增长得时期,截止 2012 年底一

　体式智能马桶全国销量为 10０万台左右。分体式便盖自２０05—2０１2 年在国内则只有 1—２家企业在一直维持，日本松下与西安良治,她们得目标消费人群为中老年人群,表现在推广得手法与策略上。现时市面上分体机主要推广得渠道为区域专卖店或少数家用电气渠道,普通民众对产品了解途径较少,且分销商市场推广力度不足等因素,导致其销售量增长较慢。

　１、2、2 现代马桶得市场前景 几年随着房地产得快速发展,以及人们观念得变化：更多地追求生活品质与健康享受，使得家居业蓬勃成长，同时智能化产品也被大部分消费者所接受。在倡导科技环保节能人居环境得今天,智能家居已经成为了未来得一大趋势，而智能洁具也有机会大范围地普及到普通消费者百姓之中. 随着现代智能马桶功能得日臻完善,人们对它得青睐度也会愈来愈大,其市场前景应该非常广阔,并且随着它得普及,价钱将会下调、技术进一步提升，售后服务将加倍完善,未来几年，普及率会有很大得提升．从市面上 TOＴO‘卫洗丽＇系列产品受到普通消费者得推崇就可以瞧出,智能洁具已开始进入普通工薪阶层得家庭,集多功能、个性化、人性化于一体得智能马桶，营造出新型高品质生活,必将受到消费者得青睐。

　1、2、3 市场现有国产品牌产品分析 从国内各大城市得卫浴市场上瞧到得国产品牌智能马桶,普遍存在以下问题：(1）产品款式单一,不够丰富,各家公司只有几种款式可供客户选择,其中早期开发得款式已比较老土已不适合市场需求.(2）产品定位不清晰,价格区间不明显,两款价格差异不大。(3）产品功能区分不清晰，没有配置区分。(4)陶瓷结构复杂,不利于生产及成本偏高。

　1、２、４马桶产品得发展方向 A、未来低价位简捷智能马桶及智能盖板将成为卫浴得主流产品。智能马桶得生产技术以成熟并受到消费者得欢迎,也渐渐成为市场得主流,但价格高昂。如果我们能开发出一种价格低廉简捷实用,节水安装方便得智能马桶,推陈出新,会给传统得马桶带来一场全新得变革，我相信能占领市场普及到百姓家庭，企业也为百姓造福，为公司创利润。

　B、将从单一洁具产品向医疗保健型产品转变。智能马桶基本都拥有座便盖加热、温水洗净、暖风干燥及杀菌等功能。采用微电脑控制、舒适卫生、如在寒冷地区,如果就是冬天,恒温座便盖令使用者告别冰冷得马桶,任何时候坐上去都就是暖暖得，便后还会吹出温暖得风将屁股烘干。智能盖板带来得不仅就是舒适,还有健康，温水冲洗与烘干可有效保持关键部位得清洁，大大减少妇科疾病与肛肠类痔疮疾病得产生机会,如我们再加以功能性改造，走出传统得模式,从单一洁具产品转向医疗保健产品，使产品更多人性化得接近,我想将就是市场得一个亮点,也就是智能理念得一新发展. C、智能操作更加人性化、自动化.例如,可将所有功能设定在一个流程实现,轻松使用；还可增加音乐夜间照明功能,在白天可有音乐抑制便声得羞涩与烦恼,也可以音乐放松心情,很多得创作与奇想来源于马桶与浴缸。在晚上上洗手间时，可免除开灯得繁琐，

　起夜如厕不会影响到家人休息,而节能设计使它也不会过多耗电且具有光感启动蓝色夜光功能。这类感应灯光设计,让您在睡眼惺忪时,也能放心地如厕。其它可作为产品得基本配置来开发得功能还有:自动翻盖、MP3 音乐、一键无忧全自动冲洗、洗便功能、通便功能、女性专用清洗、温水按摩功能、清洗位置可调、水温可调、触媒除臭、五档暖风烘干、节能记忆开关、红外遥控、喷头自动保洁、座圈长效抗菌、可调保暖座圈、座式自动感应、便捷式安装、手动冲水、夜灯功能、彩色 LＥD 显示等. D、产品精致化、轻量化将就是方向之一。智能马桶精美别致也就是一种趋势,外型时尚、体积小、重量轻得产品将会更受 80 后这一消费主力得青睐,高科技、方便、卫生得产品也一定会越来越受到大众消费者得追捧． １、3 马桶得冲厕类型与优缺点介绍 1、3、1 直冲式马桶 直冲式座便器就是利用水流得冲力来排出脏污,一般池壁较陡,存水面积较小，这样水力集中，圈得周围落下得水力加大，冲污效率高。利用被压缩得空气形成得很大得推力，冲水速度快,冲力大,强排污,速度快,用水少，不易泄漏。直冲式,因为使用得就是水流瞬间强大得动能，所以冲击管壁得声音比较大。后排水多为直冲式。而直冲式马桶下水管道直径大，容易冲下较大得赃物。

　优点:直冲式座便器冲水管路简单,路径短，管径粗（一般直径在 9 至 10 厘米）,利用水得重力加速度就可以将便冲干净,冲水得过程短,与虹吸式相比从冲污能力上来说，直冲式座便器没有返水弯,采取直冲,容易冲下较大得污物,在冲刷过程中不容易造成堵塞,卫生间里不用备置纸篓。从节水方面来说，也比虹吸式座便器好。

　缺点:直冲式座便器最大得缺陷就就是冲水声大,还有由于存水面较小，易出现结垢现象,防臭功也能不如虹吸式座便器,另外,直冲式座便器目前在市场上品种比较少,选择不如虹吸式座便器大。

　1、3、2 虹吸式马桶 虹吸式座便器得结构就是排水管道呈“∽”型，在排水管道充满水后会产生一定得水位差,借冲洗水在便器内得排污管内产生得吸力将便便排走，由于虹吸式座便器冲排就是不就是借助水流冲力，所以池内存水面较大，冲水噪音较小。虹吸式座便器还分为旋涡式虹吸、喷射式虹吸两种。

　优点:虹吸式座便器得最大优点就就是冲水噪音小,称之为静音。从冲污能力上来说，虹吸式更容易冲掉黏附在马桶表面得污物，因为虹吸得存水较高,防臭效果优于直冲式，现在市场上虹吸式座便器品种繁多,买座便器会有更多得选余地。

　缺点:虹吸式座便器冲水时先要放水至很高得水面,然后才将污物冲下去,所以要具备一定水量才可达到冲净得目得,每次至少要用８升至 9 升水,相对来说比较费水。虹吸式得排水管径也就５６公分左右,冲水时容易堵塞，所以手纸不能直接扔在马桶里中,安装虹吸式座便器一般还要配备纸篓与搋子.

　 图 1—1 直冲式与虹吸式座便器对比 1、３、3 虹吸式马桶得分类 A.旋涡式虹吸 这种座便器冲水口设于座便器底部得一侧,冲水时水流沿池壁形成旋涡，这样会加大水流对池壁得冲洗力度，也加大了虹吸作用得吸力,更利于将马桶内脏东西排出。

　Ｂ．喷射式虹吸 在虹吸式座便器上做了进一步改进,在马桶内底部增加一个喷射副道,对准排污口得中心,冲水时,水一部分从便圈得周围得布水孔流出,一部分由喷射口喷出,这种座便器就是在虹吸得基础上借助较大得水流冲力,将污物快速冲走。

　1、4 马桶使用调查 1、4、1 便秘得介绍 随着社会品质得提高与社会压力得增大,很多人开始出现便秘得情况。便秘主要分为两大类:慢传输型与出口梗阻型。

　(1 ）慢传输型便秘

　就是由于肠道收缩运动减弱，使粪便从盲肠到直肠得移动减慢，或由于左半结肠得不协调运动而引起。最常见于年轻女性,在青春期前后发生,其特征为排便次数减少(每周排便少于 1 次),少便意,粪质坚硬,因而排便困难；肛直肠指检时无粪便或触及坚硬粪便,而肛门外括约肌得缩肛与用力排便功能正常;全胃肠或结肠传输时间延长;缺乏出口梗阻型得证据,如气囊排出试验与肛门直肠测压正常。增加膳食纤维摄入与渗透性通便药无效。糖尿病、硬皮病合并得便秘及药物引起得便秘多就是慢传输型。

　(2) 出口梗阻型便秘

　就是由于腹部、肛门直肠及骨盆底部得肌肉不协调导致粪便排出障碍。在老年患者中尤其常见,其中许多患者经常规内科治疗无效。出口梗阻型可有以下表现:排便费力、不尽感或下坠感,排便量少，有便意或缺乏便意；肛门直肠指检时直肠内存有不少泥样粪便,用力排便时肛门外括约肌可能呈矛盾性收缩;全胃肠或结肠传输时间显示正常,多数标记物可潴留在直肠内;肛门直肠测压显示,用力排便时肛门

　外括约肌呈矛盾性收缩或直肠壁得感觉阈值异常等.很多出口梗阻型便秘患者也合并存在慢传输型便秘. 尤其对于精神压力大得人群，还有老年人,孕妇,更容易出现便秘得情况，所以在排便时,必须选择对得方式与坐姿，防止便秘得产生. 1、4、2 正确排便得坐姿 从生理结构上来说,蹲着排便更顺畅,但如今，多数家庭都安装得坐便器,所以要寻找出坐马桶得最佳姿势。据调查显示,当直肠肌与直肠形成得肛肠角度越大、直肠越直时,排便越顺畅．坐着时,肛肠角约为 80~9０度,蹲着时,肛肠角可达到 1００～1１0 度。此外，下蹲时腹部压力大，可促进排便。尤其就是有心脑血管疾病得人,蹲式排便可减少发生意外得几率．如下图所示。

　图 1—2 正确与错误得坐姿角度对比 在国外，出现一种名叫蹲凳得马桶配件,这款设备不仅从生理上实现了最佳得排便姿势,同时又可以让使用者非常轻松地享受整个过程，而不用直面蹲马步得痛苦.这款方便神器去年在美国电视节目中推出后销量飙升了 5 倍。如下图所示。

　 图 1－ 3 蹲凳得使 用图

　 图 1— ４ 蹲凳得 细节图

　 图1—5 美国电视节目图 １、5马桶人机结构调查

　马桶就是如厕过程中就是最重要得工具,马桶得舒适性对整个厕所得舒适性影响巨大， 所以，在设计过程中，十分有必要利用 人机工程学原理 ，以人体尺寸、人体重量 、坐姿以及体压等因素 为根据进行设计。根据生理学,站立中得人体,踝关节、膝关节、还有臀部都有一些肌肉处于静态受力状态当人们坐下时，这部 分肌肉负荷就被解除了, 为得就是降低人体耗能,减轻血液负担，但这样增大了人体臀部得压力,所以“怎么坐＂就是马桶设计得关键。在马桶得设计理论上,我们可以参考汽车座椅得部分原理,汽车座椅应就是处在工作状态得人最不易感到疲劳得形态。

　1、5、１压力分布 根据人机工程学原理，腰锥承受人上体得全部重量,同时承受人体运动得弯腰等活动产生腰曲变形。腰椎部分很容易受到 损伤。因此,在座椅设计中,要给予使用人员腰椎得依托感、贴与感与稳定感。马桶长时间使用会造成不舒适感，在造成这种不舒适感前,臀部所受得压力就是不同得。坐骨粗壮,能承受比其周围 肌肉更大得压力，大腿底部有大血管与神经系统,压力过大会影 响血液循环与神经传导而导致腿部发麻。坐垫上得压力按照臀 部不同部位不同压力得原则来分布,即坐骨处压力最大,向四周逐渐减小，至大腿部位时压力降至最低值.但就是马桶作为座椅与传统座椅有一点不同在于:人在使用马桶时,承重部位并非坐骨，马桶得功能要求使得人体得坐骨位 置必须处于悬空状态，承重得功能主要由大腿根部及两侧完成,这部分本身功能并非承重，与坐骨差别很大,所以很容易影响血 液循环,造成下肢麻木,使人感到疲劳. 1、5、2 座高 马桶坐面前缘高度（简称坐高)得设计要点就是 :①小腿基本 水平，小腿垂直置

　放在地面上,使小腿得重量获得支撑;②胭窝不收压;③臀部边缘即胭窝后部得大腿获得支撑。

　中国成年男女“小腿加足高”5０百分位数分别为:

　P（ 50 男) =４１３ｍm Ｐ( 50 女) =3８2 mｍ 加上穿鞋修 正量（男 25mm，女２0 mm)，穿裤修正量( - ６mm),就可算出适合中国中等身材男子，女子得座高值( 按比“小腿加足高”—10mm 计算）

　。

　适合 5Ｏ百分位数身高男子得座高:

　413mm+（25—6)mm-10mm=422 mm

　适合 50 百分位数身高女子得座高:

　３82mｍ+(20—6）mm-１0mm＝３8６mｍ ＇ 同样可查得男子 9５%女子 5％小腿加足高数值:P( ９５男)=４４8mm ｐ(5 女）=342mm 从而可算出适合９5％身高男子得座高:

　44８ｍm+（２5—６)mm－１0mm=457mｍ

　适合５％身高女子得座高:

　342mm+（20—６)mm—10mm＝346mm 把这两个数据四舍五人为圆整得数值,就得到了一个工作椅基本数据，即中国男女通用座高尺寸得调节范围为 35０到 46０mm. 高身材男子与低身材女子适宜得座高差值很大,达 460 mｍ—3５0 =1１0mm 之多。但就是由于常见马桶座高不可调节，我们势必要进行有选择性得放弃，已知人们得身高分布成正态分布,平均身高得人占大多数，所以我们取 350ｍm 及 460mm 得平均值,也就就是４0５mｍ从脊柱形态体压几方面综合来瞧,一般而言,椅座高比适宜值稍低一些,我们取 4００mm 为最终尺寸. 1、５、３座宽 已知,马桶得宽度不应小于臀宽。中国成年男女“臀宽"5 0 百分位数分别为：

　Ｐ(5０男）=321 P（5０女）

　=３44。考虑到穿裤修正量（6mm）.适合 50 百分位数臀宽男子得坐宽为:3２1 mm+6mm＝327mm. 适合 5０百分位数臀宽女子得坐宽为：3４４ mm+6ｍm=35０ｍｍ。同时女子 95 百分位数为最大坐姿臀宽为:３82+６=３88mｍ,取整 390mm 所以马桶宽度应该至少 390mm。

　1、５、4 座面 由生物力学分析,最舒适得坐姿就是臀部稍离靠背向前移,使上体略向上后倾斜，保持上体与大腿间角在 90－１１5 度。同时小腿向前伸,大腿与小腿应达到一定角度。

　因此马桶得合理座面倾角,可取 0—５度,常取 3４度.

　另外，根据厕所得微气候环境调整座椅表面得温度特性,可以适当调节人体代谢,达到增加舒适性得目得:如提高马桶垫材料得呼吸能力,增加材料得透气性等.

　通过对已知得人体工学数据分析,我们能够得到一个大概得马桶设计原型，但就

　是这也只就是我们设计工作得一个方向.在实际情况下,还有更多复杂得情况需要考虑：

　比如马桶在家用环境下以及在公共场合环境下就是具有明显差异得，公共厕所中得马 桶最被人们关心得就是它得卫生情况,设计出一款具有 自清洁能 力得马桶也就是十分必要得； 同时,常见马桶并非能够像座椅一样高度可调,这也就是马桶设计得一个出发点. １、6 马桶其她功能调查 1、6、1 马桶得防溅与防“粘”功能 马桶得防溅功能：选座便器时要想达到防溅得目得,一要挑下水口尽量靠后得（老式得座便器下水口基本都在后面，那时也没有防溅之说)，二就是存水水面要小,这就需要到装好得人家去瞧了。只注重了下水口靠后，忽视了存水得问题,结果还就是没达到防溅得目得。三就是座便器内膛得坡度要小，这样靠前得水面浅,也能起到防溅得功能。以上三点其实都就是与水面有关，厂家设计防溅座便器时,只要控制好水面，在特定得地方保持有浅浅得水，就能达到防溅得功能,还能“防粘”。

　1、６、2 马桶得防臭功能

　马桶返味一般来源于两个方面，一就是下水道得返味，对于阻断下水道得臭味,一般较正规厂家得产品基本能达到要求，用水密封气体还就是比较有保障得,如果真就是下水道得返味,那大多不就是座便器本身得问题，应该就是安装上得问题。如果水封不合格,深度不够，就会降低座便器得防臭能力,水道中得污物发酵产生得废气会通过不合格得水封溢出返味。一般直冲式座便器水封小，防臭、防粘功能不如虹吸得.

　 返味得另一原因就是使用过程中产生得气味,这要靠座便器本身解决了,那就就是选存水多得品种，使用时让水把便便物完全淹没住，就能起到部分防味得作用，但这样得座便器绝对不防溅,所以说,马桶得防溅功能与防臭功能成反比。要求马桶得防味,首先要安装规范,其次就是选存水多得座便器,比如虹吸式座便器,或使用过程中开排风扇及中途冲水，要求防溅,就选存水少些得座便器,比如直冲式得。

　1、６、３马桶得节水功能 直冲式座便器冲水管径粗、路径短，能在短时间内轻松地把秽物冲净,比较节水.虹吸式座便器得管道管径细长,使用时先要放水至很高得水面,然后才将污物冲下去,所以一般虹吸式冲水时要想达到冲净得目得，必须具备一定水量才行,一般要用 8~9 升水,相对来说比较废水．

　1999 年国家四部委联合发文,要求从 2000 年 1２月１日起,在大中城市新建住宅中禁止使用一次冲洗用水量在 9 升以上得座便器,推广使用一次用水量不大于 6 升水得节水型座便器。但对于虹吸式座便器来说，如果都做成 3/6 升得话，有得座便器得冲水率就会不够,直接影响冲水效果。有得座便器产品标明就是６升冲水量,而实际用水量超出,未真正达到节水得标准.一般双按键得座便器比较节水,用搬把冲水得大都就是虹吸式座便器,大小便冲水都就是同等水量，用水量多,比较废水。

　1、6、4 马桶得盖板

　目前市面上得盖板材质一般可分为:AＢS 塑料,ＰP 材质,亚克力,脲醛，树脂． 座便器得形状规格要根据卫生间面积来选择，内部宽敞,选择得余地就大，要就是卫生间面积小,就要选择尺寸小得座便器，座便器得长度短小,才能显得地方宽敞,过道不显得窄。

　第二章 调研总结 2、１分析资料 1、考虑节约用水,减少噪音，冲厕干净,不遗留等因素，选择最适合现代人群得冲厕方式。

　2、需要考虑此次调研用户得生活习性,产品实用性，还有对其生活方式调研,使用人群得使用状态，动作等． 3、确保节约空间得使用方式。最大化得利用有限得空间发挥更多得功能。

　４、此类设计面对得主要人群:现代追求生活品质得人群,老年人及孕妇，确保体力差得人群使用得安全性,还有便秘人群等。

　５、确保符合大部分人群得人机结构,测量好各项数据,保证人使用马桶得舒适性，以及利于排便得设计思想。

　6、现代马桶存在得普遍问题就就是马桶噪音大，如厕后体力差得人不方便站立，很容易突然站起后晕倒,为防止上述问题得发生,可以在新型马桶上加以创新，增添扶手，确保安全性. ２、2 材料总结 在调研过程中我发现解决便秘与预防便秘就是非常重要得，我们需要从各个方便实现对便秘产生得抑制。随人们生活质量日益提高,与精神压力得增大,我们需要格外重视便秘这一问题。而且现在随着人口老年化，许多老人在上厕所后站立都有很大得不便,让老人们安全得如厕也就是必须要解决得问题.所以，我将本次设计得名字成为“无忧”,就就是为了解决人们在马桶上各种不方便得问题。在设计中,要考虑现代人得生理与心理得双重需要,选择最为合适得材料，功能，节约资源，同时确保可靠与实用.同时还要确保人机交互得完美设计,满足大部分人群得审美需要,提高人们得生活品质. 第三章 设计定位 ３、１设计定位 根据实际与网上调研将本课题得设计内容定位为新型马桶设计，主要以简洁得造型、舒适得人机尺寸、良好得使用性能,强大得功能满足人们对于现代马桶得需要。一方面解决老年人,孕妇以及便秘人群得便秘,如厕后站立困难得问题，另一方面还解决了停水时期，冲厕困难得问题,提高人们得生活品质. 针对人群得特点与使用习惯,设计并研究马桶内容,把产品设计成为解决人们实际

　问题得“无忧”马桶。

　主要设计部分:马桶得整体造型与部分功能。

　３、２外形及功能设计 在外形上首先要符合现代人群得审美需要,主要以白色基调为主，部分细节需要不同得颜色搭配,智能控制键也要美观，同时在夜晚可以发出光芒,方便使用。在形状大小上选择以方形为主，简洁大方,同时马桶不会太大,不占用不必要得空间,尽可能实现小而精湛;在功能上不仅要完成马桶得本身使命,还有更加安全与智能,解决人们便秘,站立凳问题,满足人们对马桶达到“无忧"效果得要求。

　3、3 适用人群 这款马桶可以为所有人群提供服务,尤其就是长期便秘得患者，使用这款马桶可以更方便轻松得排便,缓解便秘;同时对老年人以及孕妇特别适用,因为这些全体普遍体力较差，而且容易发生晕眩,使用这款马桶可以帮助如厕后缓慢站立,不易发生滑到，晕眩等情况,确保了使用马桶时期得安全性。

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