3-3. Wymiary ciała ludzkiego jako czynnik determinujący strukturę przestrzenną obiektu technicznego [A]

prof. dr hab. Adam Gedliczka - ASP Kraków

3-3.1. Miara człowieka

Właściwe ukształtowanie struktury przestrzennej obiektu technicznego według kryteriów antropometrycznych stanowi jedno z podstawowych zagadnień ergonomii.

Dotykamy istoty, humanistycznej idei podporządkowania sztucznego otoczenia do miar człowieka. W tym miejscu można przywołać stwierdzenie Protagorasa: „człowiek miarą wszechrzeczy”. Miary określane jako wygodne były początkowo wyznaczane doświadczalnie w procesie użytkowania. Wraz z rozwojem cywilizacyjnym pojawiła się potrzeba ich precyzyjnego określenia (fol.1) .



fol. nr 1

Prekursorami antropometrii byli artyści. Wspomnieć należy znany rysunek człowieka Leonarda da Vinci oraz wydany w 1588 r. Traktat o proporcjach - efekt wieloletnich badań prowadzonych przez Albrechta Dürera.

Uporządkowany system miar człowieka do stosowania w architekturze zaproponował słynny architekt Le Corbusier (fol.2) . Jego Modulor, opublikowany w 1948 r., oparty był na klasycznych proporcjach „złotego podziału odcinka”, odnoszonych do ciała człowieka. Wyznaczał on wysokości pomieszczeń, poziomy pracy, siedzisk itp. Celem zaś było osiągnięcie swoistej harmonii wymiarowej między człowiekiem i architekturą. Współczesne podejście oparte jest na badaniach antropometrycznych i metodyce stosowania tych miar jako kryteriów w ocenie i projektowaniu obiektów technicznych.



fol. nr 2

W doborze danych należy brać pod uwagę docelową populację użytkowników (target population), uwzględniając np. płeć i narodowość. Cała populacja polska osób w okresie zdolności do pracy (20 - 65 lat) wynosi około 22 miliony. Populacja ta charakteryzuje się znaczną rozpiętością wymiarową poszczególnych cech. Zjawisko to jest badane, a wyniki poddawane obróbce statystycznej.

Na potrzeby ergonomii dane antropometryczne populacji określane są przez wymiary centyli (percentyli) - skrajnych 5. i 95. oraz środkowego - 50. Wymiary centyli skrajnych stanowią miary ograniczające i obejmują 90% populacji (patrz też: M3-4, [4]). Rozróżnia się cechy antropometryczne somatyczne - określające wysokości, szerokości, długości, głębokości i obwody ciała, oraz cechy funkcjonalne, np. zakresy kątowe oraz dystanse ruchów i nóg.

Do podstawowych cech antropometrycznych, użytecznych w analizie i projektowaniu stanowisk pracy, zaliczyć należy te, które wyznaczają wysokości i poziome granice stref pracy. Większość tych cech jest objęta normą krajową PN-90/N-08000 (fol.3A) (fol.3B), [13].



fol. nr 3A





fol. nr 3B

Dla pozycji stojącej należy wymienić przede wszystkim wymiary zasięgów rąk i nóg, wysokości wzrokowej, barkowej i łokciowej oraz przestrzeni widzenia. Dla pozycji siedzącej, poza wymienionymi, istotne są również wymiary wysokości podkolanowej, grubości uda oraz długości siedzeniowej.

Strukturę przestrzenną obiektu technicznego tworzy jego konstrukcja, kształt, wielkość i konfiguracja elementów. W ujęciu ergonomicznym interesuje nas w szczególności ta część obiektu, która stanowi „interface” z człowiekiem. W przypadku stanowiska maszynowego jest to forma obudowy, ukształtowanie i dyslokacja elementów sterowniczych oraz informacyjnych, a także narzędzi i materiału. Struktura ta określa przestrzeń dla czynności rąk i nóg oraz obserwacji. Może także determinować pozycję roboczą oraz możliwość przemieszczania się pracownika.

W strukturze przestrzennej stanowiska pracy wyodrębnić można tak zwane punkty kontaktowe (touch points), które „wiążą” człowieka z obiektem w procesie pracy. Są to elementy, z którymi człowiek wchodzi w kontakt dotykowy lub wizualny (np. elementy sterownicze, sygnalizacyjne). Położenie tych punktów winno odpowiadać charakterystyce wymiarowej populacji pracowników, gdyż w dużej mierze decyduje ono o stopniu komfortu lub uciążliwości, czy wręcz bezpieczeństwa pracy.

Należy podkreślić z naciskiem, że w projektowanym układzie „człowiek-maszyna” obowiązuje bezwzględna zasada dostosowania struktury technicznej do człowieka, a właściwie grupy użytkowników, a nie na odwrót, np. przez selekcję lub specjalne szkolenia. Zlekceważenie tej zasady może mieć tragiczne skutki zdrowotne, sprawnościowe, ekonomiczne i rynkowe. Dobrą ilustracją tego problemu jest człowiek „doprojektowany” do układu sterowania według W.T. Singletona (fol.4).



fol. nr 4

W konsekwencji należy traktować miary człowieka jako elementy podstawowych założeń do projektowania struktury przestrzennej obiektu, które winny wyprzedzać projektowanie techniczne.