Приложение А (справочное). Антропометрические данные, необходимые для проектирования рабочих станций

Приложение А
(справочное)

Антропометрические данные, необходимые для проектирования рабочих станций

А.1 Выбор набора антропометрических данных

При выборе источников антропометрических данных важно выяснить их происхождение, а также определить, какие факторы обусловливают их значимость для предполагаемого использования.

Необходимо, чтобы выбранные антропометрические данные адекватно отражали размеры и форму тела типичных представителей совокупности предполагаемых пользователей.

Если антропометрические данные представляют собой малую выборку (например, выборка включает менее 1000 человек) или объектом данных является отдельная группа людей, то такие данные мало пригодны для использования при проектировании для совокупности пользователей в целом. Многие наборы данных доступны в ситуациях, когда эти данные представляют собой большую выборку или когда корректно применяются общепринятые статистические методы для экстраполяции с использованием малого, но репрезентативного объема выборки. Данные, используемые при конструировании мебели, должны быть выбраны так, чтобы эти данные представляли собой репрезентативную выборку для релевантной группы пользователей и являлись выборкой большого объема. Конструкция мебели должна быть разработана с ориентацией на взрослых пользователей. Что касается понятия "взрослый", то здесь необходимо помнить, что рост молодых людей прекращается только к 21 году, это следует учитывать, рассматривая возрастную популяцию пользователей от 16 до 65 лет.

Антропометрические данные обычно разделяются по полу и по возрастным группам. Может быть чрезвычайно полезна конструкция, разработанная специально для мужчин или специально для женщин или для отдельной возрастной группы. Однако если это разделение неактуально, данные, полученные для различных групп, могут быть объединены.

Большинство антропометрических данных собирают в отсутствие одежды, или почти без одежды, поэтому должен быть сделан некоторый припуск на размеры для учета наличия одежды. Некоторые источники содержат антропометрические данные, уже учитывающие припуск на одежду, поэтому чрезвычайно важно изучить предоставляемую информацию, прежде чем воспользоваться ею. Таблица А.1 содержит некоторые используемые виды припусков.

Таблица А.1 - Припуск на одежду и обувь

Размер (расстояние)	Припуск
1 Пол - Нижняя поверхность бедра	30 мм (на обувь)
2 Ширина бедер	10 мм для летней одежды и 25 мм для осенней одежды
3 Высота уровня глаз в положении сидя	Понижение на 65 мм (40 мм на просадку и 25 мм на сжатие сиденья)
4 Высота плеча	Понижение на 65 мм (40 мм на просадку и 25 мм на сжатие сиденья)
5 Высота спинки сиденья	25 мм на сжатие сиденья

Другой припуск, который часто присутствует в антропометрических данных, отражает "фактор ослабления строго вертикальной позы", корректирующий данные, собранные для людей в классической позе "манекена" или вертикальной позе. Соглашение по введению такого припуска является попыткой моделирования более естественных положений тела. Использование данных, когда четко оговорено, что они собраны с учетом упомянутого фактора, является предпочтительным в некоторых случаях, например при конструировании мебели.

Связанные с одеждой припуски на различные части конструкции минимальны, когда учитывается одежда людей, находящихся внутри помещения при умеренной температуре.

Для целей обеспечения эргономичности конструкции рабочей станции только небольшое количество внешних основных размеров тела заслуживает рассмотрения (см. рисунок А.1). Определения приведены в ИСО 7250 [1]. Размеры тела на рисунке А.1 обозначены буквами.

а - высота нижнего выступа лопатки; b - высота уровня глаз в положении сидя; с - высота надплечья в положении сидя; d - высота локтя в положении сидя; е - высота клиренса (высота бедра над сиденьем); f - высота ягодиц над поверхностью сиденья; g - подколенная высота в положении сидя; h - длина "ягодица - колено" (длина бедра); i - длина "ягодица - подколенная впадина" (глубина сиденья); k - глубина "ягодица - живот" в положении сидя; l - ширина "локоть - локоть"; m - ширина бедер в положении сидя; n - высота уровня глаз; о - высота локтя

Рисунок А.1 - Основные антропометрические размеры тела, используемые при выборе конструкции сиденья и размещения рабочей станции

А.2 Использование выбранных антропометрических размеров. Рабочая поза в положении сидя

Зависимость между антропометрическими размерами и некоторыми указанными выше конструктивными параметрами продемонстрирована на рисунке А.2. В качестве требований к рабочему месту должны быть использованы антропометрические данные, полученные на основе предполагаемой совокупности пользователей.

А.2.1 Высота сиденья

Высота сиденья - это максимальное расстояние от нижней поверхности бедра, примыкающей к колену, до ступни. Для него применяют термин "подколенная высота в положении сидя" (g) (длина от нижней поверхности бедра до ступни).

Этот размер важен при обеспечении комфортного расположения нижних конечностей для устранения давления на нижнюю сторону бедра, вызванного слишком высоким сиденьем или излишним наклоном спинки. Он также важен для обеспечения позиции рук при сидении и, учитывая, что он определяет высоту уровня глаз, этот размер является критическим фактором в определении линии зрения.

Диапазон регулировок высоты сиденья должен удовлетворять требованиям по высоте от малых до больших значений процентилей распределения в совокупности пользователей, для которых предназначена конструкция. Антропометрические данные обычно соответствуют вертикальному расположению нижних конечностей. Кроме того, необходимо делать припуск для обуви и следует учитывать разнообразие поз при сидении. Более того, трудно предполагать, что пользователи всегда будут располагать голени вертикально. Это означает, что у ног должна быть возможность касаться пятками пола впереди колена, давая преимущество углам сгиба колена, большим чем 90°.

------------------------------

¹⁾_{Припуск.}

------------------------------

Рисунок А.2 - Определение размеров рабочего места на основе использования антропометрических данных предполагаемых пользователей

А.2.2 Глубина сиденья

Глубина сиденья - это максимальный размер сиденья по направлению к лицевой части спинки сиденья. Для него применяют соответствующий термин "длина "ягодица - подколенная впадина (глубина сиденья)" (i).

Этот размер важен как для исключения давления на подколенную часть ноги, так и для обеспечения посадки на всю длину ягодиц.

Подколенная область имеет чувствительный кожный покров и выступающие сухожилия, поэтому глубина сидения должна быть немного короче расстояния от ягодиц до задней части колена. Припуски, учитывающие присутствие одежды на вышеуказанных частях тела, также должны быть учтены.

При проектировании промышленной продукции, если не предполагается оснащение конструкции сиденья необходимой регулировкой, глубину сиденья обычно определяют исходя из размеров самого маленького представителя группы пользователей. Отрицательный эффект слишком длинного для данного пользователя сиденья заключается в том, что в этом случае не используется спинка сиденья для поддержки нижней части спины. Отсутствие такой поддержки приводит к явному, направленному назад, искривлению позвоночника (кифозу) и дискомфорту.

А.2.3 Ширина сиденья

Ширина сиденья определяется шириной бедер. В данном случае используют термин "ширина бедер в положении сидя" (рис. А.1, m).

Кроме очевидного требования того, что установленная часть (95 %) предполагаемых пользователей будет легко садиться в рабочее кресло и легко вставать, этот размер является одним из самых важных также для обеспечения того, что пользователь дотянется до необходимых регулировок для корректировки кресла и принятия правильной осанки.

Ширина бедер не является определяющей при выборе ширины сиденья. Ширина сиденья должна превышать ширину бедер в положении сидя для самого большого представителя предполагаемой группы пользователей. Ширина бедер при сидении больше, чем антропометрический размер бедер, и это следует учитывать при определении ширины сиденья. К каждой стороне тела должны быть добавлены припуски для одежды, а также дополнительное пространство для движений руками при регулировке сиденья в соответствии с индивидуальными особенностями пользователя.

А.2.4 Высота уровня глаз в положении сидя

"Высота уровня глаз в положении сидя" - это высота (расстояние по вертикали) уровня глаз над плоскостью сиденья (рисунок А.1, b).

Высота уровня глаз важна при обеспечении наблюдения элементов производственного задания без чрезмерной нагрузки на шею, плечи и верхнюю часть позвоночника. Этот показатель важен также для обеспечения визуального контакта между пользователями или визуального уединения (что связано с вопросами размещения офисной мебели и аналогичными проблемами).

В зависимости от особенностей используемой конструкции этот показатель должен быть или показателем высоты глаз при строго вертикальной позе сидящего, или показателем высоты глаз для случая, когда оператор находится в позе с определенным наклоном туловища или головы.

А.2.5 Высота подлокотников

Высота подлокотников - это (хотя не абсолютно корректно) высота локтя над сиденьем. Для этого показателя используют термин "высота локтя в положении сидя" (рис. А.1, d).

Высота подлокотника связана с позицией локтя оператора, толщиной рабочей поверхности, высотой бедра и расстоянием между подлокотниками. Высота подлокотника, ширина сиденья и расстояние между подлокотниками взаимосвязаны, поэтому пользователь небольшого роста с высокими подлокотниками вынужден разводить локти в стороны или наклоняться к одной стороне. Эти сложные взаимосвязи нуждаются в более подробном анализе.

А.2.6 Длина подлокотников

Для определения длины подлокотника используют размер туловища или измерения в области живота. Для этого показателя применяют термин "глубина "ягодица - живот" в положении сидя" (рис. А.1, k).

Этот размер важен для обеспечения возможности пользователю легко дотянуться до любой части рабочей поверхности, ощущая при этом эффективное воздействие спинки кресла.

Длина подлокотника определяет, как близко к рабочей поверхности может находиться спинка кресла для сидящего пользователя небольшого роста. При проектировании подлокотников их максимальная длина, если они выше толщины бедра пользователя небольшого роста (и поэтому не будут входить в проем между тумбами), определяется как толщина туловища оператора небольшого роста. Если подлокотник является слишком длинным, пользователь небольшого роста не может находиться близко к рабочей поверхности и одновременно опираться на спинку кресла.

А.2.7 Внутреннее расстояние между подлокотниками

Этот показатель обозначают термином "ширина "локоть - локоть" (рис. А.1, l).

Конструкция сиденья должна обеспечить возможность рукам занимать удобную позицию без излишнего напряжения. Важно также, чтобы бедра находились между подлокотниками, когда оператор садится или встает с рабочего кресла. Принимая во внимание эти два фактора, следует отдавать предпочтение максимальному размеру. В соответствии с А.2.5 этот размер должен всегда рассматриваться вместе с высотой подлокотника, поскольку эти два размера связаны.

А.2.8 Высота надплечья

Этот параметр обеспечивает комфортное положение верхней части тела. Его используют вместе с длиной руки для определения расположения элементов рабочей станции. Высота надплечья - это расстояние от надплечья до пола (опорной плоскости) в положении сидя или расстояние от надплечья до плоскости сиденья, и описывается термином "высота надплечья в положении сидя" (с).

Этот параметр определяет высоту надплечья над рабочей поверхностью стола. Если длина руки известна, то с помощью высоты надплечья можно определить минимальную допустимую высоту ручки выдвижного ящика стола, внутренних размеров выдвижного ящика стола или приблизительную позицию механизмов регулировки сиденья. С помощью высоты надплечья можно найти размер рабочей поверхности, если вся ее площадь должна быть досягаема для руки, а также определить позицию стеллажа рабочей станции.

А.2.9 Зона от поверхности сиденья до нижней части рабочей поверхности

Размер этой зоны определяет свободу перемещения, что крайне важно для обеспечения изменения поз голени. Он может также иметь важное влияние на высоту, на которой, как ожидается, будет осуществляться работа руками.

Для определения размера зоны от поверхности сиденья до нижней части рабочей поверхности используют измерения максимальной толщины бедра над поверхностью сиденья с припуском, необходимым для возможности перемещения бедра. Для этого показателя используют термин "высота клиренса (высота бедра над сиденьем)" (рис. А.1, е).

Толщина рабочей поверхности равна разности между высотой локтя над поверхностью сиденья и максимальной высотой бедра пользователя. Следует учитывать наличие пользователей небольшого роста с большими бедрами. Высота сиденья, которую устанавливают пользователи, связана с высотой нижней стороны рабочей поверхности и высотой бедер, так что пользователи небольшого роста, как правило, поднимают сиденье настолько высоко, насколько это возможно, чтобы не касаться бедрами нижней стороны рабочей поверхности. Отрегулированная таким образом высота может быть больше, чем высота сиденья, отрегулированная на основании подколенной высоты до пола для пользователя большого роста. Во многих случаях пользователи небольшого роста должны будут использовать скамеечку для ног, чтобы сохранить достаточную поддержку голеней на комфортной высоте. Максимальную высоту бедра вместе с подколенным расстоянием до пола также используют для определения свободного пространства для голеней у пользователей большого роста.

А.2.10 Глубина проема между тумбами стола

Для описания глубины проема между тумбами стола используют термин "длина "ягодица - колено (длина бедра)" (рис. А.1, h).

Этот показатель важен для обеспечения достаточного места для изменения пользователем положения нижней части тела.

Минимальный размер показателя антропометрически определяется расстоянием от задней поверхности ягодиц до передней поверхности колен, однако для обеспечения свободы перемещения требуется дополнительный припуск. Этот припуск определяется минимальным размером пространства под рабочей поверхностью, которое должно оставаться свободным для перемещения голеней пользователями большого роста. В этом случае в качестве моделей должны рассматриваться пользователи с относительно малой толщиной туловища и большой длиной бедер. Необходимо также пространство для перемещения и выпрямления голени.

Глубина проема между тумбами стола должна быть выбрана так, чтобы обеспечить достаточное перемещение голеней при работе в позе сидя. Размер z может быть рассчитан на основе размеров h и k (см. рис. А.2) с учетом разгибания голеней на 30° от стандартного вертикального положения в позе, предусмотренной конструкцией при добавлении припуска на длину ступни.

А.2.11 Высота спинки сиденья

Высота спинки сиденья должна быть такой, чтобы обеспечивать опору для спины, учитывая допустимую кривизну позвоночника, т.е. минимизировать статическую нагрузку и уменьшить вероятность появления боли в пояснице. При этом должны быть указаны два размера:

a) минимум нижней границы, для которой используют термин "высота ягодиц над поверхностью сиденья" (рис. А.2, f).

Этот размер указывает, где заканчивается неподвижная часть тазовых костей и начинается гибкая часть позвоночника. Этот размер необходимо использовать при определении пространства для ягодиц в конструкции спинки сиденья;

b) максимум верхней границы, для которой используют термин "высота нижнего выступа лопатки" (рис. А.2, а).

Примечание - Этот размер не определен в ИСО 7250.

Этот размер указывает расположение лопаток. Чтобы предотвратить взаимодействие спинки сиденья с лопаткой при движении руки вперед, спинка сиденья должна быть ниже высоты а. Однако при длительной работе в положении сидя, как, например, при работе с компьютером, у более высокой спинки имеется много преимуществ. Таким образом, потребность в свободе движений лопатки зависит от вида выполняемой работы. Во многих случаях верхняя часть туловища отклоняется вперед, когда производятся движения руками, и лопатки не соприкасаются со спинкой. В тех случаях, когда оператор должен повернуться в сторону или назад, не вращаясь вместе с сиденьем (например, если сиденье находится в межтумбовом проеме), спинка сиденья должна быть ниже лопаток, поскольку большая часть вращательного движения приходится на область грудной клетки.

А.2.12 Расстояние наблюдения x и его отклонения y

Оптимальное расстояние между видеодисплеем и глазами пользователя зависит от различных факторов. Расстояние наблюдения, предусмотренное конструкцией, т.е. расстояние, определенное изготовителем дисплея, устанавливает размер  400 мм. Оптимальное расстояние наблюдения для офисной работы в положении сидя составляет 600 мм. Однако отдельные пользователи предпочитают расстояния от 450 мм до 750 мм (y =  150 мм). Для расстояния наблюдения в этом диапазоне требуется высота букв в интервале от 20' до 22'.

Применение некоторых информационных технологий требует большего расстояния наблюдения для лучшего наблюдения изображения. Например, минимальным расстоянием наблюдения для телевизионных экранов является четырехкратная длина диагонали экрана. Для наблюдения визуальных символов, составленных из элементов различных цветов, может потребоваться минимальное расстояние наблюдения. Если рабочая станция включает визуальные дисплеи, выполненные по различным технологиям, то расстояние наблюдения, на котором могут быть достигнуты оптимальные визуальные условия, должно быть определено до принятия решения по структуре и определению размеров рабочей станции.

А.2.13 Дистанция z

Расстояние z между пользователем и ближайшим препятствием в пространстве под рабочей поверхностью в горизонтальном направлении должно быть выбрано так, чтобы голени могли перемещаться, не касаясь препятствия, на угол 30° (существующее соглашение) от линии вертикально расположенных голеней.

А.3 Использование выбранных антропометрических размеров. Поза стоя

При проектировании или выборе рабочих мест с видеодисплеями для использования терминала в позе стоя, как и в позе сидя, имеется лишь относительно небольшое количество учитываемых внешних размеров тела.

Соотношение между антропометрическими размерами и некоторыми параметрами конструкции приведено на рисунке А.3.

Рисунок А.3 - Определение размеров рабочей станции на основе антропометрических данных предполагаемой популяции пользователей (поза стоя)

А.3.1 Высота уровня глаз в положении стоя

Высота уровня глаз в положении стоя - расстояние по вертикали от пола до разреза глаз. Для описания релевантного антропометрического размера используют термин "высота уровня глаз" в положении стоя (n). В зависимости от характера работы используемый размер должен быть или высотой до уровня глаз для строго вертикального положения головы, или высотой до уровня глаз для наклонного положения головы. Необходимо помнить, что для удобного просмотра материалов на видеодисплейных терминалах в расслабленной позе сидя голова оператора наклонена вперед.

Высота уровня глаз важна для обеспечения того, чтобы элементы рабочего задания, связанные с использованием видеодисплея, не вызывали чрезмерной нагрузки на шею, плечи, верхний отдел позвоночника и нижние конечности. Также может быть важно обеспечение возможности поддержания визуального контакта между пользователями и клиентами или, наоборот, обеспечение возможности зрительной изоляции.

А.3.2 Высота локтя в положении стоя

Высота уровня локтей важна при определении высоты рабочей поверхности для офисных производственных заданий, выполняемых в положении стоя. Она равна расстоянию по вертикали от пола до низшей точки согнутого предплечья пользователя, стоящего строго вертикально, при этом плечо висит свободно, а предплечье согнуто под прямым углом к плечу. Для данного показателя используют термин "высота локтя", в положении стоя (о).