Государственный стандарт Союза ССР ГОСТ 21889-76 "Система "Человек-машина". Кресло человека-оператора. Общие эргономические требования" (утв. постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 25 мая 1976 г. N 1283)

Man-machine system. Operator's arm-chair. General ergonomic requirements

Дата введения 1 июля 1977 г.

Настоящий стандарт распространяется на кресло человека-оператора стационарных и подвижных объектов и устанавливает общие эргономические требования к креслу человека-оператора, а также типы и основные конструктивные параметры кресел.

Стандарт не распространяется на кресла, устанавливаемые в подвижных объектах с замкнутым малым объемом рабочего места оператора, высота обитаемых отделений которых не превышает 1000 мм, а также на кресла, устанавливаемые в автомобилях, сельскохозяйственных, строительных и дорожных машинах.

Термины и определения понятий, применяемые в стандарте, приведены в приложении 1.

1. Общие эргономические требования к креслу человека-оператора

1.1. Кресло должно обеспечивать человеку-оператору соответствующую характеру и условиям труда физиологически рациональную рабочую позу.

1.2. Кресло должно обеспечивать длительное поддержание основной рабочей позы в процессе трудовой деятельности.

1.3. При невозможности покинуть рабочее место длительное время конструкция кресла должна обеспечивать условия для отдыха человека-оператора в кресле.

1.4. Кресло должно создавать условия для поддержания корпуса человека в физиологически рациональном положении с сохранением естественных изгибов позвоночника.

1.5. Конструкция кресла не должна затруднять рабочих движений.

1.6. Кресло оператора должно включать следующие основные элементы: сиденье, спинку и подлокотники. В конструкцию кресла могут быть включены также дополнительные элементы, не обязательные для установки, - подголовник и подставка для ног.

Примечание. Допускается относить подлокотники к дополнительным элементам.

1.7. В конструкции кресла должны регулироваться высота поверхности сиденья и угол наклона спинки. При необходимости должны регулироваться также следующие параметры: высота спинки, высота подлокотников, угол наклона подлокотников, высота подголовника, высота подставки для ног, угол наклона подставки для ног.

1.8. Регулировка параметров может быть плавной или ступенчатой. Шаг ступенчатой регулировки для линейных параметров - 15 - 25 мм.

1.9. Регулировка параметров должна осуществляться без применения дополнительного инструмента. В случае необходимости регулировки параметров кресла в ходе трудового процесса она должна осуществляться без изменения рабочего положения человека-оператора.

1.10. Подвижность кресла относительно пола или другой поверхности, на которой оно установлено, может не ограничиваться. В случае необходимости обеспечения строго определенного положения человека-оператора по отношению к средствам отображения информации и органам управления, а также в случае, если трудовая деятельность человека-оператора сопряжена с силовыми и резкими движениями, кресло должно быть фиксировано. При этом, в зависимости от характера трудовой деятельности оператора, должна быть обеспечена возможность изменения положения кресла или сиденья в горизонтальной плоскости с фиксацией его в нужном положении. При необходимости подвижность кресла должна задаваться также вращением кресла на 180 - 360° вокруг вертикальной оси опорной конструкции кресла с фиксацией в нужном положении.

1.11. Кресло человека-оператора должно способствовать ослаблению вибрационных воздействий в полосе резонансных для человека частот и ударных воздействий до уровня допустимых.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

1.12. Конструктивные и отделочные материалы кресла должны быть прочными, огнестойкими, нетоксичными, обеспечивающими в необходимых случаях возможность эксплуатации в различных климатических условиях.

Покрытия сиденья, спинки, подлокотников и подголовника должны изготовляться из умягченного, влагоотталкивающего, неэлектризующегося, воздухопроницаемого материала.

1.13. В конструкции кресла должны быть учтены требования безопасности, общие (по ГОСТ 12.2.003-91) и частные.

1.13.1. При наличии регулировки параметров кресла должна обеспечиваться надежная фиксация его элементов в заданном положении.

1.13.2. Кресла, устанавливаемые на подвижных объектах, должны быть снабжены съемными или стационарными ремнями безопасности.

2. Типы кресел

2.1. По степени подвижности по отношению к средствам отображения информации и органам управления кресла подразделяют на:

фиксированные;

подвижные по опорной поверхности;

подвижные по направляющим в горизонтальной плоскости с обеспечением фиксации в заданном положении;

вращающиеся вокруг вертикальной оси опорной конструкции с обеспечением фиксации в заданном положении.

2.2. По степени мягкости кресла подразделяют на:

мягкие;

полумягкие;

полужесткие;

жесткие;

кресла с дифференцированной мягкостью элементов.

Степень мягкости определяют по ГОСТ 16855-91.

2.3. По обеспечению стабилизации рабочего положения человека-оператора кресла подразделяют на:

кресла со стабилизацией по контуру тела;

кресла со стабилизацией рабочего положения при помощи ремней безопасности;

кресла без стабилизации рабочего положения человека-оператора.

2.4. По обеспечению виброгашения кресла подразделяют на:

кресла, снабженные виброзащитным устройством;

кресла без виброзащитных устройств.

2.5. В зависимости от конструкции элементов кресла подразделяют на:

кресла с профилированным или плоским сиденьем;

кресла с профилированной или непрофилированной спинкой, высокой, обычной, поясничной или комбинированной;

кресла со стационарными, откидывающимися, съемными подлокотниками под обе руки или под одну (правую или левую) руку без подлокотников;

кресла с подголовником или без подголовника;

кресла с подставкой для ног и без подставки.

2.6. Выбор типа кресел определяется конкретным характером и условиями трудовой деятельности человека-оператора.

3. Конструктивные параметры кресла человека-оператора

3.1. Размеры кресла устанавливаются исходя из антропометрических данных взрослого населения СССР или соответствующего контингента с учетом поправки на специальную одежду и снаряжение, а в случае ограниченного рабочего пространства - также с учетом стандартных объемов, выделяемых в объектах для рабочего места человека-оператора.

3.2. Конструктивные параметры кресла человека-оператора представлены на чертеже и измеряются согласно справочному приложению 2. При расчете параметров специализированного кресла должны использоваться антропометрические данные того контингента взрослого населения СССР, для которого оно предназначено.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3.2а. Нерегулируемые конструктивные параметры кресла человека-оператора рассчитываются в зависимости от их функционального назначения на основе конкретных антропометрических признаков, измеренных в положении сидя на плоском жестком сиденье, числовые значения которых соответствуют 5 или 95 перцентилям для каждой половой группы, если кресло предназначено только для мужчин или только для женщин, а в случае смешанной группы пользователей (по полу, возрасту, национальности и т. п.) - 95 перцентилю той группы населения, у которой используемый для расчета размер тела наибольший, или 5 перцентилю той группы, у которой используемый для расчета размер тела наименьший. Границы регулировки изменяемых параметров задаются в пределах 5 - 95 перцентилей конкретного антропометрического признака каждой половой группы, если кресло предназначено только для мужчин или только для женщин, а в случае смешанной группы пользователей нижняя граница размаха регулировки должна соответствовать 5 перцентилю той группы населения, у которой используемый для расчета размер тела наименьший, а верхняя - 95 перцентилю той группы, у которой этот размер наибольший.

Примечание. В некоторых случаях вследствие малой изменчивости отдельных антропометрических признаков для положения сидя допустимо использование их числовых значений, соответствующих 50 перцентилю.

(Введен дополнительно, Изм. N 1).

3.3. Высота поверхности сиденья Н определяется высотой подколенной ямки над полом, измеренной в положении сидя на плоском сиденье при углах сгибания в коленном и голеностопном суставах 90° с учетом высоты каблука (30 мм). Границы регулировки параметра задаются в пределах 5 - 95 перцентилей данного антропометрического признака. При наличии ножных органов управления допускается уменьшение значения Н ниже расчетного при условии обеспечения физиологически рациональной рабочей позы.

3.4. Ширина поверхности сиденья В определяется наибольшим диаметром бедер с учетом мягких тканей в положении сидя для 95 перцентиля данного антропометрического признака, с поправкой на специальную одежду и снаряжение.

3.5. Глубина сиденья L определяется из расчета 2/3 от значения антропометрического признака "спинка сиденья - подколенный угол" для 95 перцентиля с поправкой на специальную одежду и снаряжение.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3.6. Линейные параметры спинки кресла устанавливаются для высокой, обычной и поясничной спинок. Для комбинированной спинки, в зависимости от особенностей ее конструкции, должны использоваться отдельные линейные параметры высокой, обычной и поясничной спинок.

3.6.1. Нерегулируемая высота различных типов спинок Н_1 рассчитывается на основе следующих антропометрических признаков, значения которых должны соответствовать 95 перцентилю:

для высокой спинки - высоты плеча над сиденьем, измеренной в положении сидя на плоском сиденье;

для обычной спинки - высоты нижнего угла лопатки над сиденьем, измеренной в положении сидя на плоском сиденье;

для поясничной спинки - высоты линии талии над сиденьем, измеренной в положении сидя на плоском сиденье, с прибавкой 1/2 высоты опорной поверхности поясничной спинки.

При наличии регулировки параметра границы регулировки определяются 5 - 95 перцентилями соответствующих антропометрических признаков.

3.6.2. Высота опорной поверхности различных типов спинок h_1 рассчитывается на основе следующих антропометрических признаков, значения которых должны соответствовать 95 перцентилю:

для высокой спинки - расстояния от линии талии до линии плеч с прибавкой 140 мм;

для обычной спинки - расстояния от линии талии до нижнего угла лопатки с прибавкой 140 мм.

Высота опорной поверхности поясничной спинки должна быть равна 150-280 мм с горизонтальной осью симметрии на уровне линии талии.

Примечание. Прибавка 140 мм получена расчетным путем для опоры крестцово-поясничного отдела позвоночного столба.

3.6.1; 3.6.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).

3.6.3. Высота свободного пространства спинки h_2 для спинок всех типов определяется разностью между высотой спинки и высотой опорной поверхности спинки.

3.6.4. Для кресел специального назначения допускается отсутствие свободного пространства спинки при продолжении опорной поверхности спинки вплоть до опорной поверхности сиденья.

3.6.5. Ширина опорной поверхности спинки В_1 рассчитывается на основе следующих антропометрических признаков, значения которых должны соответствовать 95 перцентилю:

для высокой спинки - акромиального диаметра с поправкой на специальную одежду и снаряжение;

для обычной и поясничной спинки - поперечного диаметра груди с поправкой на специальную одежду и снаряжение.

Примечание. Для высокой спинки допускается уменьшение величины В_1 на уровне нижней грани опорной поверхности спинки на 15 - 20% исходной величины.

3.7. Высота подлокотника Н_2 определяется высотой локтя над сиденьем при угле сгибания в локтевом суставе 90°, измеренной в положении сидя на плоском жестком сиденье, взятой для 50 перцентиля данного антропометрического признака. При наличии регулировки параметра границы регулировки определяются 5 - 95 перцентилями данного антропометрического признака.

3.6.5; 3.7. (Измененная редакция, Изм. N 1).

3.8. Длина подлокотника L_1 определяется длиной предплечья с кистью без длины 3-го пальца, для 50 перцентиля данного антропометрического признака, с поправкой на специальную одежду и снаряжение.

3.9. Ширина подлокотника В_2 должна быть равна 50 - 80 мм.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3.10. Расстояние между внутренними гранями подлокотников В_3 определяется межлоктевым диаметром, измеренным в положении сидя, для 95 перцентиля данного антропометрического признака, с поправкой на специальную одежду и снаряжение, а при наличии регулировки параметра - 50 - 95 перцентилями данного антропометрического признака.

3.11. Регулируемая высота подлокотника Н_3 определяется высотой верхушечной точки над сиденьем, измеренной в положении сидя на плоском жестком сиденье. Границы диапазона регулировки определяются 5 - 95 перцентилями данного антропометрического признака.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3.12. Высота опорной поверхности подголовника h_3 определяется длиной верхнего отрезка сзади (голова плюс шея) для 95 перцентиля данного антропометрического признака.

Для кресел специального назначения допускается уменьшение значения h_3 ниже расчетного.

3.13. Длина подставки для ног l_1 определяется длиной стопы для 95 перцентиля данного антропометрического признака с учетом поправки на обувь.

3.14. Минимальная ширина подголовника В_4 определяется поперечным диаметром головы для 95 перцентиля данного антропометрического признака с учетом поправки на головной убор и специальное снаряжение.

3.15. Ширина подставки для ног b_1 должна быть не менее ширины трех стоп для 95 перцентиля данного антропометрического признака с учетом поправки на обувь.

3.16. Высота подставки для ног h_4 должна быть регулируемой. Диапазон ее регулировки определяется диапазоном регулировки высоты поверхности сиденья.

3.17. Поверхность сиденья может быть плоской, имеющей наклон 0 - 5°, или профилированной. Профилировка поверхности сиденья создается двумя углами наклона поверхности сиденья - передним а, равным 4 - 5°, и задним бета, равным 10 - 15°, вершины которых расположены на линии, удаленной от заднего края поверхности сиденья на 1/3 его глубины L, если ее величина не превышает 450 мм, и на 150 мм в остальных случаях.

3.18. Опорная поверхность спинки может быть плоской или профилированной. Профилировка опорной поверхности спинки задается радиусом кривизны поясничной опоры r_1, равным 460 мм, радиусом изгиба для грудного отдела позвоночника r_2, равным 620 мм, и следующими точками, высота которых измеряется от нижней кромки опорной поверхности высокой спинки:

наиболее выступающей точкой поясничной опоры а, высота которой равна 140 мм;

точкой перехода кривизны поясничной опоры в кривизну изгиба для грудного отдела позвоночника a_1 высота которой равна 255 мм;

верхней точкой изгиба для грудного отдела позвоночника а_2, высота которой равна 380 мм.

Примечание. Допускается кривизна опорной поверхности спинки в горизонтальной плоскости. Радиус изгиба - не менее 400 мм.

3.15 - 3.18. (Измененная редакция, Изм. N 1).

3.18.1. Отрезок опорной поверхности высокой спинки от точки а_2 до верхней ее кромки в исходном положении спинки перпендикулярен горизонтальной плоскости, проходящей через поверхность сиденья.

3.18.2. Для обычной спинки ее профилировка задается двумя точками - а и а_1 причем в соответствии с расчетным значением высоты опорной поверхности спинки точка а_1 может располагаться выше верхней кромки опорной поверхности спинки.

3.19. Угол наклона спинки гамма для работы должен составлять 95 - 110°. В необходимых случаях должно быть предусмотрено увеличение угла наклона спинки для отдыха в кресле до 115°, а если позволяют внутренние габаритные размеры объекта - до 135°. При необходимости допускается откидывание спинки кресла до горизонтального положения.

3.20. Фиксированный угол наклона подлокотников Дельта должен равняться 0 - 5°, регулируемый 0 - 20°.

3.21. В зависимости от удаленности подставки для ног от передней кромки поверхности сиденья по горизонтали угол наклона подставки для ног тета должен равняться 10 - 15°.

3.22. (Исключен, Изм. N 1).