Criteriile ergonomice folosite în proiectarea scaunului Aeron®

Scaunul trebuie să se potrivească corpului la fel ca hainele. Ideal ar fi ca scaunul de birou să se potrivească dimensiunilor corporale la fel ca un tricou sau ca o pereche de pantofi. Utilizatorii nu trebuie să se simtă obligați să „poarte” scaune care le sunt prea mari sau prea mici.

Ce cunoaștem

Dimensiunile corporale variază foarte mult de la o persoană la alta. Scaunele nepotrivite pot să provoace disconfort și pot să contribuie la apariția problemelor de sănătate. Persoanele aflate la extremele curbei de distribuție normale pentru oricare dintre dimensiuni nu pot fi deservite corespunzător de scaunele de birou concepute pentru persoanele aflate în mijlocul curbei.

Formele și dimensiunile oamenilor variază considerabil. Pe lângă diferența de înălțime de peste 43 cm și cea de greutate de peste 63 kg care separă prima percentilă feminină de cea de-a 99-a percentilă masculină (Gordon et al., 1988), există diferențe între bărbați și femei la nivelul structurii osoase, al distribuției greutății, precum și infinite variații ale lungimii membrelor și ale contururilor corporale. Chiar în cadrul unui grup de persoane cu vârstă, sex și statură identice, se pot constata variații semnificative în proporțiile corporale (Pheasant, 1986). De exemplu, doi bărbați de aceeași înălțime pot părea de înălțimi diferite când sunt așezați pe scaun, iar înălțimea de la podea până la coate poate varia cu 7 - 10 cm.

Găsirea unei corespondențe între anumite dimensiuni corporale și dimensiunile scaunului este crucială pentru confortul și sănătatea utilizatorului. Înălțimea greșită a scaunului poate provoca presiune inconfortabilă în spatele coapselor (Bush, 1969). Dacă suprafața totală a șezutului este prea lată sau prea adâncă, aceasta poate împiedica utilizatorul să folosească conturul brațelor scaunului sau al spătarului pentru a transfera o parte din greutatea susținută de coloana vertebrală (Occhipinti et al., 1985; Andersson et al., 1974).

Majoritatea scaunelor de birou sunt concepute pentru un model antropometric de dimensiuni medii pentru a se potrivi celor 95% de utilizatori cu dimensiuni medii: de la a 5-a percentilă feminină până la a 95-a percentilă masculină. Totuși, așa cum remarca ergonomistul britanic Stephen Pheasant, nu există persoane reale care să corespundă celei de-a 5-a sau celei de-a 95-a percentile. Foarte probabil, o persoană care are statura în cea de-a 95-a percentilă are dimensiuni atipice la curburile de distribuție pentru înălțimea tibiei sau înălțimea până la coate în poziție așezată. Așadar, un scaun conceput pentru a se potrivi principalelor dimensiuni medii pentru 95% dintre oameni poate exclude câte 5% din utilizatori pentru fiecare constrângere antropometrică suplimentară. Rezultatul final ar fi un scaun potrivit pentru mult mai puțin de 95% dintre utilizatorii potențiali.

Pentru a agrava problema, datele antropometrice folosite de designerii de scaune nu reflectă neapărat întreaga populație adultă care va folosi produsul. Astfel, este practic imposibil de determinat procentajul real al utilizatorilor cărora li se potrivesc anumite dimensiuni. Tabelele antropometrice general acceptate se bazează pe eșantioane de personal militar. Datorită criteriilor de admitere în armată (înălțime, vârstă și condiție fizică), acestea tind să excludă persoane de staturi foarte mari sau foarte mici. După ce am analizat eșantionul nostru randomizat format din civili americani, am constatat că un scaun conceput pentru cea de-a 5-a percentilă feminină și cea de-a 95-a masculină – conform datelor antropometrice standard publicate de armata americană (Gordon et al., 1988) – s-ar potrivi pentru mai puțin de 68% dintre persoanele din eșantion, chiar dacă se iau în calcul doar principalele 4 dimensiuni pentru statul pe scaun.

Cu ajutorul unui dispozitiv de măsurare, pe care noi l-am creat pentru a colecta propriile date antropometrice, am făcut șapte măsurători importante:

  • înălțimea poplitee (lungimea tibiei),
  • profunzimea șezutului (lungimea dintre fese și fosa poplitee),
  • lățimea bazinului,
  • înălțimea umerilor în poziție așezată (înălțimea spatelui),
  • înălțimea până la coate,
  • înălțimea lombară,
  • adâncimea lombară.

Din eșantionul de 778 de persoane măsurate (Dowell, 1995a), intervalul de percentile 5 - 95 exclude 11% dintre persoane la înălțimea poplitee, 7,5% la lungimea dintre fese și fosa poplitee, 15% la înălțimea cotului și 7% la înălțimea lombară. În total, aproape o treime din eșantionul nostru a avut cel puțin o măsurătoare din patru mai mică decât a 5-a percentilă feminină sau mai mare decât a 95-a percentilă masculină. / Vezi figura 1 /

Concluzii

Pentru a fi potrivit pentru un procentaj mare al populației active, un scaun de birou trebuie să deservească persoane din afara intervalului de 5 - 95 de percentile al curbelor de distribuție pentru o serie de dimensiuni corporale relevante.

Figure 1

/ Figura 1 / Scaunele teoretic proiectate pentru cea de-a 5-a percentilă feminină și pentru cea de-a 95-a percentilă masculină sunt, de fapt, adaptate unui număr mult mai mic de persoane.

Problema de design

Proiectarea unui scaun care deservește persoanele de statură mică și mare, dar care să se potrivească și persoanelor de statură medie.

Designul majorității scaunelor de birou își propune să deservească persoane de dimensiuni și de proporții diferite printr-o serie de ajustări mecanice. Aceste ajustări prezintă unele limitări fizice evidente. De exemplu, dacă variația de lungime a tibiei pentru populația americană adultă depășește 15 cm, mecanismele de ajustare a înălțimii scaunului nu sunt proiectate pentru a permite o ajustare mai mare de 11,5 cm.

Un scaun conceput pentru a corespunde profilului ipotetic pentru cea de-a 50-a percentilă devine din ce în ce mai puțin utilizabil dacă este ajustat către nevoile celei de-a 5-a percentile feminine sau ale celei de-a 95-a percentile masculine (ambele ipotetice). În plus, observațiile de teren sugerează că, pe măsură ce intervalul de ajustare crește, cresc și șansele ca utilizatorul să folosească scaunul cu setări nepotrivite. Probabilitatea ca utilizatorii să se bucure de susținerea potrivită de la un scaun este mult mai mare dacă acesta necesită doar ajustări minore pentru a li se potrivi perfect.

Soluția de design

Crearea unui scaun în trei mărimi și folosirea unui material pentru șezut și pentru spătar care se adaptează automat diferențelor de formă ale corpului.

Constatând că nu există un scaun la preț accesibil care să ofere gama de ajustări necesare pentru intervalul de percentile de la 1 la 99 pentru toate dimensiunile importante, am conceput scaunul Aeron în mărimi diferite. Astfel, utilizatorul va alege mărimea potrivită de scaun așa cum își alege bicicleta sau pantofii. În loc să urmăm modelul tradițional cu dimensiuni de la medii la extreme, am adoptat o abordare inversă. / Vezi figura 2 / Am conceput cel mai mic scaun pentru utilizatorul cu cele mai mici dimensiuni, cel mai mare scaun pentru utilizatorul cu cele mai mari dimensiuni, precum și un scaun mediu pentru a acoperi intervalul care nu este deservit de primele două mărimi. 

Figure 2

Axându-ne mai întâi pe extreme, am proiectat un scaun care se adaptează rezonabil la dimensiunile fiecărei persoane, chiar și atunci când nu este ajustat. Gama de ajustări precise necesare pentru fiecare scaun devine ușor de gestionat și posibilă din punct de vedere mecanic.

Pentru a determina dimensiunile celor trei mărimi de scaune, am folosit datele antropometrice disponibile, precum și pe cele colectate noi. În baza constatărilor noastre, am dimensionat cele trei mărimi de scaune. Scaunul de mărimea A este conceput pentru a deservi prima percentilă feminină la principalele șapte dimensiuni. Ajustările permit adaptarea scaunului la dimensiuni mai mari. Scaunul de mărimea C este conceput pentru a deservi cea de-a 99-a percentilă masculină la fiecare dimensiune și se ajustează pentru dimensiuni mai mici. / Vezi figura 2 /

/ Figura 2 / Abordarea inovatoare în designul ergonomic optimizează adaptarea scaunelor pentru persoanele de la extremele curbei antropometrice, precum și pentru cele din vârful acesteia. Rezultatul este un scaun în trei mărimi care se potrivește utilizatorilor de la prima percentilă feminină până la cea de-a 99-a percentilă masculină.

Am încorporat cel mai ridicat nivel de ajustabilitate pentru dimensiunile cu cele mai mari variații. De exemplu, am constatat că există o diversitate considerabilă de înălțimi lombare (Dowell, 1995a). Așadar, designul scaunului Aeron are un suport lombar care permite un interval corespunzător de ajustare în înălțime pentru toate mărimile de scaun.

În comparație cu un scaun conceput pentru intervalul de percentile 5 - 95, un design pentru intervalul 1 - 99 deservește un procentaj mult mai mare de utilizatori reali. Raportat la eșantionul de 778 de civili americani menționat anterior, designul pentru intervalul 1 - 99, deservește 95% din eșantion la nivelul celor patru dimensiuni importante, față de aproape 68% în cazul designului pentru intervalul 5 - 95.

Figure 3

Studiile ulterioare de teren realizate cu dispozitivul nostru de măsurare au analizat corelația dintre dimensiunile persoanelor și preferințele acestora în ceea ce privește mărimea scaunelor (Dowell, 1995b). Am efectuat măsurători pe 224 de persoane (un eșantion cu număr egal de bărbați și femei, care a reflectat îndeaproape distribuția pe dimensiuni a populației americane) și am constatat că, dintre toate dimensiunile antropometrice înregistrate, înălțimea și greutatea influențează cel mai mult preferințele pentru mărimea scaunului. Această corelație este suficient de puternică pentru a ne permite să recomandăm o anumită mărime, în funcție de aceste dimensiuni. / Vezi figura 3 /

/ Figura 3 / Recomandări privind mărimea scaunului Aeron în funcție de înălțimea și greutatea utilizatorului

O persoană așezată într-un scaun Aeron de mărime corespunzătoare se bucură de la început de o precizie de adaptare de 99%. Ajustările pentru înălțimea șezutului, înălțimea și adâncimea lombare, înălțimea și lățimea brațului, precum și tensiunea de basculare îi permit utilizatorului să-și regleze dimensiunile și performanța scaunului după preferințele personale. În cele din urmă, capacitatea de întindere a materialului rezistent Pellicle® din care este confecționat spătarul se conformează automat contururilor corpului.

Referințe bibliografice

Andersson et al. (1974), “Lumbar disc pressure and myoelectric back muscle activity during sitting. 1. Studies on an office chair,” Scandinavian Journal of Rehabilitation Medicine.

Bush (1969), “Studies of pressures on skin under ischial tuberosities and thighs during sitting,” Archives of Physical Medicine.

Dowell (1995a), “An estimation of lumbar height and depth for the design of seating,” Human Factors and Ergonomics Society Proceedings.

Dowell (1995b), “Anthropometry and its relationship to chair size preference,” Proceedings of the 2nd Annual Conference for Managing Ergonomics in the 1990s.

Gordon et al. (1988), Anthropometric Survey of U.S. Army Personnel, Natik Research Development and Engineering Center.

Occhipinti et al. (1985), “Sitting posture: analysis of lumbar stresses with upper limbs supported,” Ergonomics.

Pheasant (1986), Bodyspace: Anthropometry, Ergonomics and Design.

Mulțumiri

Don Chadwick a conceput, împreună cu Bill Stumpf, scaunele ergonomice revoluționare Equa® și Aeron pentru Herman Miller. A avut un rol-cheie în testarea și adoptarea de noi materiale și metode de producție de către producătorii de scaune de birou.

Bill Dowell era ergonomistul acreditat al companiei Herman Miller, la moartea sa, în 2012. Pe durata carierei sale de 28 de ani în cadrul companiei Herman Miller, Bill a jucat un rol-cheie în conducerea cercetărilor privind studiul ergonomiei și aplicarea principiilor de design ergonomic optim în produsele Herman Miller. În 1991, Bill a avut un rol decisiv atunci când compania Herman Miller a devenit membru fondator al Comitetului pentru cercetări de ergonomie în spațiile de birouri (Office Ergonomic Research Committee). Bill a fost un membru-cheie al subcomitetului de ergonomie al asociației BIFMA, care a creat ghidul inițial BIFMA intitulat „Ergonomic Guideline for VTD Furniture”. De asemenea, a fost membru al comitetului care a revizuit standardul „BSR/HFES 100 Standard for Human Factors Engineering of Computer Workstations”. El făcut parte din echipa studiului antropometric CAESAR 3-D, precum și din asociația Human Factors and Ergonomics Society, reprezentând compania Herman Miller în ambele organizații. Bill a publicat numeroase studii privind comportamentul utilizatorilor în poziție așezată, antropometria corpurilor în poziție așezată, efectele utilizării computerului în poziție așezată, componentele confortului subiectiv și metode pentru cartografierea presiunii.

Bill Stumpf a studiat aspectele comportamentale și fiziologice ale statului pe scaun la birou, timp de peste 30 de ani. Specialist în proiectarea scaunelor ergonomice, printre proiectele sale se numără scaunul Ergon®, lansat de Herman Miller în 1976. Alături de Don Chadwick, a proiectat scaunele Equa și Aeron, la fel de inovatoare. A contribuit semnificativ la designul scaunului Embody®, înainte de moartea sa, în 2006. În același an, a primit post-mortem premiul National Design Award in Product Design, decernat de Muzeul Național de Design Cooper-Hewitt din cadrul Smithsonian.