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鞋技中心與英國製鞋技術研究中心(SATRA),舉辦「2014鞋類檢測新技術研討會」活動花絮!
輔具與樂活
  • 預防滑倒的檢測要項~鞋、地板與枴(手)杖端篇
  • 2014/1/15

圖/文 鞋技檢驗組產業服務室整理

 

  滑倒和絆倒是家庭、學校、餐廳、游泳池、運動場域、公共場所及勞動場所普遍常見的意外,尤其以幼童、銀髮族及特定場所的工作者居多。「2005年國民健康訪問暨藥物濫用調查」訪問24,726位有效樣本人數結果顯示我國12歲以下兒童遭遇跌倒、跌落、墜落傷害事故就醫的盛行率達7.8%,男童盛行率達9.5%,為其最重要的事故傷害項目;12~19歲跌倒、跌落、墜落傷害就醫的盛行率約8.8%;12~64歲跌倒、跌落、墜落傷害就醫的盛行率約5.6%;65歲以上的人則約有20%在調查前一年內曾經跌倒過,另有研究調查約有42.3%的老人將跌倒歸於環境因素。2009年大林慈院新聞稿依據衛生署統計資料推估台灣地區每年約有336萬人因滑倒而受傷,335.1人因而死亡。

 

  在兒童跌倒事故分析部份,葉純志等人的研究指出學校為兒童主要發生跌倒、跌落、墜落傷害事故的地點(24.7%),其次依序為運動場域或遊戲區(21.3%)、家中客廳(15.2%)及上下樓梯(9.9%);在年長者部份,因為其動作較不靈敏、骨質疏鬆、關節炎等,更容易發生跌倒受傷的情形,世界衛生組織「預防年長者跌倒之報告」資料指出每年65歲以上年長者發生跌倒的比例約為28~35%,70歲以上年長者增至32~42%。年長者住在照護之家發生跌倒的次數高於一般社區,每年長照機構約有30~50%的人跌倒,而40%的人會發生。跌倒時約有20~30%約中度至重度傷害,因跌倒住院的65歲以上患者已超過50%。

 

  在醫療照護場域跌倒意外方面,台灣病人安全通報系統2012年資料顯示跌倒事件約有16,586件,其中醫院約占12,915件、精神科醫院約2,411件、護理之家約900件、精神復健機構約209件、養護機構約34件;在公共場域部份,除了臺灣鐵路管理局調查2009年到2011年營運期間,旅客受傷方式以車站內滑倒384件最多,而積極採取相關補救措施來預防滑倒意外的發生機率之外,各縣市政府機關也開始重視及強化相關地板抗滑等工程要求;在勞動場域部份,依據行政院勞工委員會「勞動檢查年報」資料顯示,101年職場跌倒意外約4,743人次,占國內職業災害統計數據17.32%居冠,為職業傷害與死亡的重要成因,目前主管機關已積極進行工作場所安全的檢查與管理工作。

 

  近年因為在學校、餐廳、公眾場所及勞動場所滑倒而引發的傷亡事件及賠償糾紛新聞不斷,勞委會2012年10月4日的新聞稿指出近10年各級法院與跌倒事故有關訴訟判例約238件,其中職場滑倒案例約56件,理賠金額超過新台幣3,000萬以上,如果包含公共場所跌倒事故約有171件,總理賠金額已高達新台幣1億元以上。跌(滑)倒意外,不但造成員工或訪客身心上的傷害,也造成相關單位的沈重負擔與壓力,目前已引起相關政府機關及業者的重視,積極進行加強預防跌(滑)倒意外的措施與宣導工作。

 

  跌(滑)倒意外發生的因素很多,而且會相互影響,主要包含個人生理狀態、行為因素及環境的影響等,生理狀態及行為的影響因素因人而異,以下針對常見的鞋子、地板及枴(手)杖端等外在環境影響要素之抗滑性能檢測標準進行說明,提供公共場域相關之政府機關、學校、照護機構及業者參考,以期未來能協助相關單位有效降低跌(滑)倒意外的發生機率:


 

() 鞋品與地板的抗滑性能檢測

 

  走路或慢跑時,鞋與地面主要包含鞋後跟著地、全鞋貼地以及前掌著地而後離地等三個接觸動作,接觸時的摩擦力與摩擦係數決定兩者的抗滑性能。鞋與地板之間的接觸力、接觸面積、滑動方向、滑動速度、鞋底的形變、磨耗程度及接觸表面間的汙染物(油或水等),都可能影響鞋與地板的摩擦狀態。有些學者認為鞋與地板間的靜摩擦係數需0.5以上才具有抗滑效果,美國ASTM標準也建議走路與地面的靜摩擦係數必須高於0.5以上,因為最大靜摩擦係數通常高於動摩擦係數,減少滑動的發生有利於維持走路的平衡。另有學者主張以更接近人體實際行走的模式的動摩擦係數來評估其抗滑性能,因為高動摩擦係數時即使產生滑動也會在很短的時間內停止下來而不會造成滑倒,並認為動摩擦係數超過0.3時滑倒風險較低。

 

  鞋與地板常用的靜摩擦測試方法包含ASTM F1677(Mark II)、ASTM D1894、ASTM F609(HPS)、ASTM D6205(James)等,動摩擦測試方法包含ASTM D1894、ASTM F2913、ISO 13287、ISO 20344、SATRA TM144等,地面則大多採用動摩擦測試方法(ASTM E303)。ASTM F1677已於2006年廢止;ASTM D1894較適用於塑膠薄膜材料的摩擦係數測試,但其正向力僅200公克,且滑動速度遠低於人的步行速度,容易對鞋底材料產生粘-滑現象,而呈現不穩定的測試結果;ASTM F2913與ISO 13287、ISO 20344、SATRA TM144等標準測試設備相同,測試方法也類似,主要是相對應的摩擦表面和汙染物(水、油和清潔劑)不同;ISO 20344、ISO 13287為個人防護器具(如安全鞋)所使用的動摩擦測試方法。以下為常用ASTM F1677、ASTM D1894及SATRA TM144比較參考:

檢測標準

ASTM F1677

ASTM D1894

SATRA TM144

測試結果

靜摩擦係數

靜摩擦係數、動摩擦係數

動摩擦係數

測試樣品

鞋底、鞋跟或試片

塑膠薄膜及片材

成品鞋、鞋底、鞋跟或試片

樣品尺寸

3*3in2

一般試材120*120mm2

硬質試材63.5*63.5mm2

不同尺寸各式鞋款

(全鞋)

測試模式

平板試片

最大靜摩擦係數

平板試片的

最大靜摩擦係數、

動摩擦係數

全鞋模式後跟向前、全鞋水平向前、前掌向後

動摩擦係數

接觸面

  • 磁磚、玻璃、鋼板、木質地板。
  • 乾式、濕式、油式、油加水式。
  • 磁磚、玻璃、鋼板、木質地板。
  • 乾式、濕式、油式、油加水式。
  • 無上釉磁磚、鋼板、Eurotile等接觸面。
  • 乾式、濕式、油式、油加水式、甘油、清潔劑。

重量負荷

10磅

200g

400±20N、500±25N

試驗速度

--

150±30mm/min

0.3±0.03m/s

 


 

() 地板表面止滑測試設備及方法

 

造成跌倒的成因很複雜,目前國際間並未規定一致的防滑安全測試標準及係數值,相關地板表面止滑的測試標準可參考ASTM F1679、DIN 51097、DIN51130、ASTM E303-03、BS7976、CNS 13432、CNS 3299-12及JIS A1509-12等。

 

美國ASTM F1679標準採用可變角度止滑計進行檢測,可適用於乾燥、潮濕及已鋪設之現場,此標準僅有測試方法,並無防滑係數的規範值,並於2006年業已廢止;德國DIN 51097、DIN 51130標準採用斜坡式地面材料防滑性能測試台由受測者實際步行測試,適用於乾燥、潮濕及油污之地面,在德國及歐洲等國家多採用此試驗;CNS 13432採用水平測力計檢測,多應用於瓷磚工廠品管測試,在潮濕狀態下,因水的黏著效應影響,測得結果可能會有影響,不適用潮濕及已鋪設之現場;採用ASM 825防滑計檢測,在潮濕狀態下,也有類似手拉式水平測力計一樣的問題;CNS 3299-12參考日本JIS A1509-12的測試標準,適合地磚業者檢測潮濕的陶瓷材質地面,以磁磚防滑試驗機進行實驗;ASTM E303-03、BS 7976為目前國際間最為常見的檢測標準,採用攜帶式防滑檢測儀進行檢測,適用於乾燥及潮濕狀態,具有相當高的可信度。

 

ASTM E303-03、BS 7976標準所採用的攜帶式防滑檢測儀(Portable Skid Resistance Tester)也稱為英式擺錘測試儀(British Pendulum Tester),是英國道路研究實驗室(British Road Research Laboratory)所研發而成,為一動態擺錘衝擊形式的測試儀,擺錘末端附有橡膠滑塊,於量測時將原本固定於水平處的擺錘釋放使其自由落下進行擺盪,利用橡膠滑塊通過測試表面後因摩擦力使擺盪之能量損失,量測被測試表面之止滑能力。由於體積輕巧,可適用於實驗室內或現場實地試驗,其所量測之數值稱為英式擺錘數值(British Pendulum Number, BPN),主要用來測試道路、道路標線、地板、磁磚、石材等材質其表面的摩擦阻力。

 

依據ASTM E303-93進行常見無上釉磁磚地面檢測的BPN值約為32;上釉磁磚約為8;浮式玻璃約為9;櫸木木質地板約為8;鋼質地板約為10。台南女子技術學院陳嘉基老師在建築學報「室內常用地坪材料止滑度之研究」中,將滑倒危險指數區分為四個等級,如下表參考:

極危險範圍

危險範圍

安全範圍

極安全範圍

極滑材料

(BPN≦10)

易滑材料

(10≦BPN≦20)

易滑材料

(20≦BPN≦30)

不滑材料

(BPN≧30)

 

 


 

() ()杖杖端止滑測試設備及方法

 

因為身體上病痛、缺陷或隨著年齡增長身體機能逐漸衰退的醫療照護機構病患或老年人,對行動輔具的依賴性也相對提高。行動輔具的中枴(手)杖價格便宜、輕便與易於攜帶,可使行動不方便的人有所支撐和依靠,是初期生理機能退化的高齡者與肢體障礙者最常使用的行動輔具。Craik和Oatis(1995)提出老年人於室內及戶外環境下以手杖改善步態或輔助行走時,可降低跌倒的危險,並分擔身體重量的20~25%,使行走時更加穩定與安全(郭明貞,2005)。但非醫療性枴(手)杖等輔具屬於低風險性的醫療器材,常使人忽略它的安全性,若枴(手)杖的整體結構強度、功能與杖端止滑性不佳,或因為長期使用腳墊磨損、變質、變形而失去平衡,就非常容易對使用者的安全產生危害,導致老人或肢體障礙者跌倒或滑倒而受傷,甚至造成比一般人更嚴重的二度傷害或傷亡。

 

    一般而言單腳手杖的穩定性不如多腳枴杖及助行器,而杖端的止滑性是整個產品穩定的重要關鍵要素之一,手杖杖端的摩擦力為抗滑性的主要指標,由正向力和摩擦係數來決定,杖端的材質、型式、面積及溝紋深度等都會影響其與地面的摩擦力。近年手杖相關衍生產品很多,包括枴杖椅、枴杖傘及登山枴杖等,使用族群相當龐大。雖然醫院、輔具中心及相關政府機關持續宣導使用手杖的安全知識,但許多意外事故仍然頻傳,也很少人會注意到杖端止滑、磨耗與更換等小細節。

 

    標準檢驗局曾在99年抽檢10支市售手杖,檢測結果有8支手杖的安全性不符合國家標準規定,其中在杖端膠頭測試部份,不合格率竟高達7成。安全健康協會常務理事陳滿雄也曾表示,適合的手杖除了要注重手把之外,防滑頭(杖端)的直徑至少要3.8公分,而溝紋若小於1.6毫米時,就應該要更換。有關手杖杖端檢測部份,可參考ISO 24415-1國際標準,另外標準檢驗局也已經在100年制定「CNS 15469-1步行輔具杖端-要求與試驗方法-第1部:杖端摩擦力」標準,在101年將杖端摩擦力納入「木手杖」與「可調式金屬手杖」的檢測標準,並公告預定訂定「非木質手杖商品之相關檢驗規定」,擬自民國103年7月生效。枴(手)杖的主要檢測項目除了杖端摩擦力試驗,還有握把與杖身接合處強度、靜態負載試驗、反覆負載試驗等,可參考「CPSA 0073 手杖的認證標準及確認方法」、「CNS 15192 可調式金屬手杖」、「CNS 15191 木手杖測試」等標準。基於預防勝於治療的觀念,我們希望能多提供一些相關的正確知識給高齡者、行動不便者或特殊使用者,以避免因為他們因為身體機能衰退或是行動不便,而產生跌倒或滑倒的傷害。

 

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參考資料

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