پایگاه علمی سعید سان دانلود رایگان مقالات علمی کنفرانس و ژورنال
استانداردهای ارگونومیک طراحی صندلی – بخش دوم
بخش دوم
ایستگاه کار نشسته:
ایستگاه کار، محل انجام کار و شیوه ای است که کار بدان طریق انجام پذیرد.
توصیه ها و مقایسه استاندارد های ارگونومیکی در خصوص طراحی ایستگاه های کاری و ابعاد محیط کار مستقیما به داده های آنترومتریکی بستگی دارد. اما در هر صورت باید رفتارهای کاربر و سایر مشخصه های دیگر مربوط به محیط های کاری را نیز در نظر داشت. در انجمن ها وکمیته های مختلف دنیا ، اندازه ها و ابعاد مختلفی برای محیط های کاری پیشنهاد شده است، با این حال نباید این ابعاد و اعداد را به عنوان ملاک های طراحی مورد استفاده قرار داد، اما من حیث المجموع این اعداد ایده های مناسبی را به طراح و متخصص ارگونومی خواهد داد. در این مقاله از میان ایستگاه های کاری ، تنها ایستگاه کار نشسته مورد بررسی قرار می گیرد.
- نشستن به هنگام کار:
در شروع قرن پیش این عقیده که صندلی خوب و مناسب باعث افزایش راندمان کاری افرادی که روی آن می نشینند خواهد شد بتدریج گسترش پیدا کرد که علت آن بیشتر روانی بوده است ولیکن از آنجاییکه فردی که ایستاده است برای نگاهداشتن مفصل پاها و زانوها و لگن خاصره خود در یک وضعیت ثابت ، باید عضلات این ناحیه را درگیر کند ولی با نشستن تلاش عضلانی یاد شده متوقف می گردد؛ ارگونومیست ها و پزشکان را ترغیب نمود ایستگاه های کار بصورت نشسته را طراحی نمایند بطوریکه امروزه یک سوم کارگران صنعتی کار خود را بصورت نشسته انجام می دهند.
- نقاط قوت و ضعف کار نشسته:
- حذف وزن پا
- اجتناب از وضعیت های غیر طبیعی بدن
- کاهش صرف انرژی
- کاهش فشار بر سیستم گردش خون
- نشستن طولانی باعث شل شدن عضلات شکمی و کج شدن ستون مهره ها می شود که این امر برای ارگان های تنفسی و گوارشی بسیار بد خواهد شود.
- آنتروپومتری:
آنتروپومتری روشی است که طی آن ابعاد بدن انسان که “انسان سنجی” نامیده می شود اندازه گیری می شود.
تصویر 1 : آنتروپومتر
در ادامه ابعاد آنتروپومتریک استاتیک (ثابت) بدن انسان ارائه می گردد:
تصویر 2 : ابعاد آنتروپومتریک استاتیک بدن انسان
جدول 1: ابعاد آنتروپومتریکی بر اساس تصویر 2
بنابراین می توان گستره 1000-950 میلیمتر را برای مردها و 930-880 میلیمتر را برای زنان پیشنهاد نمود. علاوه بر این ابعا باید به طبیعت کار نیز توجه نمود:
- در کارهای ظریف (طراحی و نقاشی) میتوان از یک نگهدارنده آرنج (حایل)، برای کاهش بار استاتیک بر روی عضلات کمک گرفت تا دردهای عضلات پشت را به حداقل رساند. در کار سبک؛ ارتفاع مناسب کار در حدود 100-50 میلیمتر بالای آرنج باشد.
- در کارهای دستی فرد نیاز به فضایی برای در دست گرفتن و جابجا کردن ابزار، مواد و ظروف مختلف در اطراف کار خود دارد که در این حالت بهتر است ارتفاع کار 150-100 میلیمتر پایینتر از آرنج باشد.
- طراحی ایستگاه های کاری نشسته:
مطالعات انجام شده نشان می دهد که در کارهای دستی، سرعت حداکثر برای انجام کار هنگامی است ه دستها در جلوی بدن و بازوها در طرفین و با زاویه مناسب قرار بگیرند. این امر به عنوان یک اصل مهم در طراحی ایستگاه های کاری نشسته مورد استفاده قرار می گیرد. از آنجاییکه ممکن است کار بصورت دستی و دقیق یا ظریف صورت بگیرد، باید ارتفاع کار بگونه ای باشد که فاصله منسب بینایی رعایت گردد. یعنی سطح ارتفاع کار افزایش یابد که فرد در وضعیت طبیعی قرار گرفته و به راحتی شیء مورد نظر خود را ببیند و برعکس در زمانیکه برای انجام کار به نیروی بزرگی نیاز باشدو یا کارهای جنبی زیاد باشد، سطح کار پایینترقرار بگیرد. البته پایین آوردن میز ، قرار گیری زانو در زیر آن را مشکل می کند که این خود فاکتوری محدود کننده خواهد بود.
اگر از جدول 1 فاصله زانو تا زمین را استخراج کرده و مقداری برای پاشنه کفش درنظر بگیریم نتایج زیر بدست خواهد آمد:
مردان (mm 640=50+590) و زنان (mm 610=70+540) اگر 40 میلی متر برای ضخامت میز در نظر بگیریم ، ارتفاع میز خواهد شد: برای مردان 680 میلیمتر و برای زنان 650 میلی متر.
این کمترین و کوتاه ترین ارتفاعی است که برای یک کار سنگین درحالت نشسته در نظر گرفته می شود. یادآور می شویم که فاصله حداکثر از سطح کف صندلی تا قسمت داخلی میز 185 میلی متر می باشد (95 درصد ضخامت ران).
مثال 1) با توجه به جدول 1، حداقل فاصله زیر سطح یک میز، با توجه به پاشنه کفش 50 میلی متر برای مردان و 70 میلی متر برای زنان، چه مقدار می باشد؟
میلی متر 490 = ارتفاع رکبی برای صدک 95 آقایان
میلی متر 185 = ضخامت ران برای صدک 95 آقایان
میلی متر 50 = ارتفاع پاشنه
میلی متر 30 = ضخامت صندلی
حداقل ارتفاع زیر سطح میز برای آقایان ؛ میلی متر 755 = 30 + 50 + 185 + 490
میلی متر 445 = ارتفاع رکبی برای صدک 95 خانم ها
میلی متر 180 = ضخامت ران برای صدک 95 خانم ها
میلی متر 70 = ضخامت پاشنه
میلی متر 30 = ضخامت صندلی
حداقل ارتفاع زیر سطح میز برای خانم ها ؛ میلی متر 725 = 70 + 30 + 180 + 445
- پشتی صندلی و ستون مهره ها:
بیشترین مشکل در کار نشسته مربوط به ستون مهره ها و عضلات پشتی است که در بسیاری از وضعیت های نشسته راحت نیستند و بطرق مختلف دچار استرس و فشار می گردند. در حدود 60 درصد بزرگسالان در دنیا حداقل یکبار در زندگیشان به کمر درد مبتلا می شوند که اصلی ترین علت آن مشکلات مربوط به دیسک های بین مهره ای می باشد.
تکیه پشت به یک صندلی باعث توزیع وزن بالا تنه به پشتی شده و تنش ها را از روی دیسک . ستون مهره ها می کاهد. این امر زمانی که زاویه پشتی 120-110 درجه بوده و پشتی توسط یک بالشتک به ضخامت 50 میلی متر پوشانده شده و ناحیه لومبار را در بر می گیرد، بسیار مشخص تر می باشد. قسمت های دیگر ستون ها نیز اهمیت و جایگاه خاصی دارند. تعادا مهره های گردنی ستون فقرات 7 عدد می باشد. مهره های لومبار این قسمت بسیار متحرک بوده و در وضعیت ایستاده و صاف دارای وضعیتی لوردوز می باشد که اصطلاحا سندروم گردن نامیده می شود. از علائم بسیار عمومی این سندروم ؛ کرامپ دردناک عضلات شانه، درد و عدم تحرک در ستون مهره های این ناحیه و نیز گاهی اوقات تیر کشیدن در ناحیه بازو می باشد . علاوه بر آن ناراحتی هایی که اصطلاحا سندروم بازویی-گردنی نامیده می شود بوجود می آید.
دیسک های بین مهره ای مانند یک بالشتک عمل کرده و دو مهره را از یکدیگر جدا می نماید که این امر به ستون مهره ها حالتی ارتجاعی خواهد داد. یک دیسک از مایع ویسکوزی تشکیل شده که در حلقه های فیبری سختی که آنرا احاطه کرده اند محبوس می شوند. شماتیک دیسک بین مهره و اتصالات آن با نخاع و اعصاب در تصویر 3 آمده است. به دلایلی که هنوز معلوم نیست دیسک های بین مهره ای ممکن است توان خود را از دست داده و پهن شوند و در شرایط بد پیشرفته ممکن است مایع ویسکوز از ان خارج گردد.
تصویر 3 ؛ دیاگرام مقطعی از ستون مهره ها
فعالیت های الکتریکی عضلات پشت برای اندازه گیری بار کاری ثبت گردیده و تاثیرات حالت های مختلف بدن در تصویر 4 نشان داده شده است. نتایج تحقیقات نشان می دهد برای دیسک های ستون مهره ها وضعیت های تکیه پشت به عقب، خم شدن به جلو به همراه تکیه گاهی برایاندام فوقانی بسیار مطلوب می باشد. تاثیرات زاویه صندلی در شکل 5 نشان داده شده است. با افزایش زاویه پشتی صندلی، فشار روی دیسک ها و عضلات کاهش می یابد.
تصویر 4 ؛ فشار بر روی دیسک L4/L3 ، فشار صفر در زاویه 90 درجه ستون مهره ها در وضعیت نشسته می باشد.
تصویر 5 ؛ تاثیر زاویه پشتی و کفه صندلی و فشارهای منتجه بر عضلات پشت و فشار بین مهره ای در L4/L3
در مطالعه دیگری که توسط متخصصین صورت گرفته نشان داده شده است که یک تکیه گاه مناسب برای ستون مهره ها در ناحیه لومبار، باعث کاهش فشار بر روی دیسک ها می گردد که در تصویر 6 نشان داده شده است.
قرار دهی پشتی صندلی بر روی مهر های 4 و 5 فشار را در مقایسه با مهره های اول و دوم کاهش می دهد.
تصویر 6 ؛ تاثیرات اندازه های مختلف ضخامت پشتی و زاویه های آن
استفاده از زیر بازویی همیشه باعث کاهش فشار بر دیسک ها شده که البته این امور در صورتیکه زاویه پشتی بسیار بزرگ باشد چندان امکان پذیر نیست. مطالعات نشان می دهد که زاویه 120-110 درجه پشتی و پشتی که ضخامت بالشتک آن 5 سانتی متر باشد حتی از زمانیکه فرد در حالت ایستاده بهتر می باشد.
- فاصله نشیمنگاه تا سطح زمین:
در حالت نوشتن و خواندن، به علت آنکه خم شدن به طرف جلو در حالتی صورت می گیرد که آرنج ها روی میز قرار دارند، فرد کمتر خسته می شود اما برای راحت کردت عضلات پشت، بهتر است فاصله کفه صندلی تا سطح میز بین 300 تا 270 میلی متر باشد. اغلب افرادی که روی صندلی (پشت میز) می نشینند به دنبال راحتی کمر خود هشتند و ارتفاع نامناسب نشیمنگاه را پذیرفته و آنرا قربانی وضعیت تنه خود می کنند.
از آنجاکه یک صندلی اغلب به همراه یک میز مورد استفاده قرار می گیرد؛ ارتفاع استاندارد میزها را در شکل زیر به نمایش می گذاریم (البته این اعداد مخصوص صدک 95 بوده و افراد کوتاه قد از صندلی های کاملا قابل تنظیم استفاده نمایند):
تصویر 7 ؛ ارتفاع سطح میز (راست: مخصوص مطالعه ، چپ: مخصوص تایپ)
این واقعیت که انسان ها از لحاظ قد و نوع کاری که در ایستگاه کاری نشسته انجام می دهند بسیار متغیر و مختلف هستند، لزوم ارائه میزهایی با اندازه های متغیر و به تبع آن؛ صندلی هایی با نادازه های متغیر، روشن است.
جدول و تصویر زیر اندازه ای استاندارد میز و صندلی در حالت های مختلف کاری را ارائه می دهد:
جدول 2 ؛ ارتفاع میز در وضعیت های مختلف نشسته بر حسب میلی متر
تصویر 8 ؛ ارتفاع میز و صندلی در وضعیت ایستاده و نشسته قابل تغییر (بر حسب سانتی متر)
- نشستن در حالت زاویه دار و وضعیت تنه (مخصوص طراحان):
انحراف بدن افرادی که بر روی صندلی های تخت و شیب دار (پشت میز های تخت و شیب دار) می نشینند و زاویه بین خط افق و خط راستی که از مهره دوازدهم ستون فقرات در ناحیه قفسه سینه به چشم ها نتصل می شود، به شرح زیر آمده است؛
45-35 = صندلی تخت (میز تخت)
48-37 = صندلی شیب دار (میز شیب دار) با زاویه 12 درجه
50-40 = صندلی شیب دار (میز شیب دار) با زاویه 24 درجه
بنابراین هرچه شیب صندلی و میز بیشتر باشد، کمر در موقعیت صافتری قرار می گیرید. (تصویر 9)
تصویر 9 ؛ زوایای مختلف بدن روی صندلی و پشت میز شیب دار
- وضعیت سر و گردن:
دستیابی به یک وضعیت مناسب برای گردنچندان ساده نمی باشد چراکه در حرکت این عضو بدن 2 اتصال دخالت دارد. در حقیقت ممکن است ترکیبی از یک وضعیت مستقیم یا رو به عقب گردن با وضعیتی که سر به پایین خم شده توام باشد. یا مثلا گردن رو به جلو بوده در حالیکه مستقیم به طرف بالا قرار بگیرد. مولفین مختلف این رشته وضعیت سر و گردن را به اندازه زاویه بین خطی که راستای گردن با خط افقی یا عمودی تنه می سازد سنجیده اند. بعضی از آنها زاویه مناسب این دور را 15 درجه می دانند. بعضی درد گردن را شروع بیماری عضلاتی – استخوانی دانسته اند و بر این عقیدهاند که در زمان های طولانی این زاویه نباید از 30-20 درجه تجاوز نماید. افزایش زاویه گردن نسبت به خط افق باعث کاهش دردهای عضلانی می گردد.
- خط طبیعی چشم:
اولین راه برای کاهش بیماری سر و گردن ارزیابی وضعیت خط طبیعی چشم یا خط طبیعی منظر می باشد. راستای این خط را ابتدا با تغییر حرکت کره چشم و سپس با تعیین وضعیت سر و گردن به دست می آورند. این بدان معناست که فضای طبیعی حرکت چشم در یک مخروط با زاویه 30 درجه صورت می گیرد. اگر جسم مورد نظر فرد در خارج از این محدوده قرار بگیرد، سر و گردن وی درگیر خواهد شد. بر اساس مطالعات مختلفی که در این زمینه صورت گرفته بعضی این زاویه را 15-10 درجه و برخی آن را تا 19 درجه مناسب تشخیص داده اند. در سایر مطالعات بر روی جنبه های کاربردی این زمینه مثلا قرار گیری نشانگرها، زاویه حداکثر 5 درجه بالای خط افق و نیز 30 درجه زیر خط افق توصیه شده است. برای صفحه مونیتور این زاویه 9 درجه زیر خط افق پیشنهاد می شود.
تصویر 10 ؛ خط طبیعی منظر با گردش آسان چشم در گستره دید