MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ

Transkript

1 MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ LESNICKÁ A DŘEVAŘSKÁ FAKULTA ÚSTAVU NÁBYTKU, DESIGNU A BYDLENÍ Využití antropometrie v oblasti úložného nábytku a nábytku pro práci a stravování Diplomová práce Brno 2011 Bc. Kateřina Dvouletá

2 2

3 Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma: Využití antropometrie v oblasti úložného nábytku a nábytku pro práci a stravování zpracovala sama a uvedla jsem všechny použité prameny. Souhlasím, aby moje diplomová práce byla zveřejněna v souladu s 47b Zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách a uložena v knihovně Mendelovy univerzity v Brně, zpřístupněna ke studijním účelům ve shodě s Vyhláškou rektora Mendelovy univerzity o archivaci elektronické podoby závěrečných prací. Zavazuji se, že před sepsáním licenční smlouvy o využití autorských práv díla s jinou osobou (subjektem) si vyžádá písemné stanovisko univerzity o tom, že předmětná licenční smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy univerzity a zavazuje se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla dle řádné kalkulace. V Brně, dne: Bc. Kateřina Dvouletá 3

4 Chtěla bych poděkovat všem, kteří přispěli k vypracování této diplomové práce. Především vedoucímu práce Ing. arch. Martinu Kovaříkovi, za odborné vedení, poskytnutí cenných rad a velkou trpělivost. Dále bych chtěla poděkovat CSc, RNDr. Vladimíru Šedivému a Mgr. Martinu Čutovi za odborné konzultace a velmi cenné informace, které byly velkým přínosem pro mou diplomovou práci. V neposlední řadě patří poděkování mé rodině, příteli a přátelům za podporu a trpělivost při tvorbě závěrečné práce. 4

5 Jméno studenta: Bc. Kateřina Dvouletá Název práce: Využití antropometrie v oblasti úložného nábytku a nábytku pro práci a stravování Abstrakt: Závěrečná práce se zabývá vzájemnými vztahy mezi proporcemi člověka a nábytkem v interiéru. Zaměřuje se na úložný nábytek a nábytek pro práci a stravování (stoly). Hlavním cílem této práce je zmapování dosavadních rozměrových standardů nábytku (úložného a stolového), ale také rozšíření o rozměrové standardy, které vycházejí z nového antropometrického měření a nových trendů v odvětvích nábytku pro práci a stravování a úložném. Klíčováslova: antropometrie, tělesné rozměry, ergonomie, úložný nábytek, nábytek pro práci a stolování (stoly). 5

6 Name of student: Bc. Kateřina Dvouletá Name of thesis: Use of anthropometry in the storage of furniture and furniture for work and food Abstrakt: The final paper deals with the relationships between the proportions of man and the furniture inside. The work focused on furniture and storage solutions for work and meals (tables). The main objective of this thesis is to analyze the existing dimensional standards of furniture (table and storage), but also an extension of the dimensional standards that are based on anthropometric measurements of new and emerging trends in the industries of furniture and food for work and storage. Keywords: anthropometry, physical proportions, ergonomics, storage furniture, furniture for work and dining (tables). 6

7 OBSAH PRÁCE 1. Úvod 9 2. Cíl práce Materiál a metodika Antropometrie Historie antropometrie Přehled vybraných výzkumů, které proběhli na území ČR Současný stav antropometrických výzkumů Antropometrické měření Antropometrické rozměry Základní tělesné charakteristiky Tělesná výška Tělesná Hmotnost BMI - body mass index Antropometrická měřidla Výsledky antropometrického měření a porovnání Porovnání s výsledky antropometrického měření z roku Růst populace ČR v porovnání s Evropou a USA Ergonomie Okruhy ergonomie Význam ergonomie Ergonomické programy Delmia V5 Human Tecnomatix Jack Typologie nábytku Nábytek úložný Rozdělení dle skupin Ergonomie úložného nábytku nové rozměrové vztahy Alternativy úložného nábytku Nábytek pro práci a stravování ( stoly ) Rozdělení dle skupin Stolování a jeho vliv na velikost plochy jídelního stolu 77 7

8 Ergonomie nábytku pro práci a stravování ( stoly ) nové rozměrové vztahy Alternativy stolového nábytku Diskuze Závěr Summeri Seznam použité literatury Internetové zdroje Seznam citací Soupis obrázků tabulek a grafů Příloha 105 8

9 1. ÚVOD Měřítkem všeho je člověk ( Prótagorás v parafrázi Le Corbusiera ) Měřítkem všech věcí, v našem případě nábytku, by měl být člověk. Ne vždy je toto pravidlo dodržováno a proto se v dnešní době častěji setkáváme s působením negativních účinků na člověka (např. bolest bederní páteře), zapříčiněných nesprávně dimenzovaným nábytkem. Normy a rozměrové požadavky vztahující se k nábytku a interiéru, vycházejí z rozměrů lidského těla a jeho částí. Proto jsou antropometrie a ergonomie při dimenzování nábytku stěžejními obory. Antropometrické údaje používané pro tvorbu nábytku (normy a rozměrové požadavky) jsou ale zastaralé, a proto nemůžou vyhovovat současné populaci, která má stále pozitivní sekulárním trend. Odborné literatury uvádějící aktuální údaje je poměrně málo, převážně se cituje literatura starších dat. Tato práce se pokouší shrnout nejdůležitější rozměrové požadavky pro úložný nábytek, nábytek pro práci a stravování (stoly) a objektivovat je. 9

10 2. CÍL PRÁCE Cílem této diplomové práce je vyhodnocení dat z antropometrického měření získaných v rámci grantu NIS - informační systém pro podporu výzkumu, vývoje, inovací a jakosti nábytku. Porovnání těchto výsledných rozměrů s platnými nábytkářskými normami ČSN, rozměrovými požadavky na daný typ nábytku a s posledním celostátním antropometrickým měření dospělé populace z roku Následně z porovnaných rozměrů konstatovat jaký má dospělá populace sekulární trend a zda je zapotřebí objektivizace norem a rozměrových požadavků v oblasti úložného nábytku a nábytku pro práci a stravování. K tomuto účelu slouží názorné simulace rozměrových požadavků pro nábytek úložný a nábytek pro práci a stravování vytvořené v programu Tecnomatix Jack. 3. MATERIÁL A METODIKA Diplomová práce se skládá ze tří částí z části teoretické, výsledkové a z části simulací rozměrových vztahů k daného typu nábytku (nábytek úložný, nábytek pro práci a stravování). Část teoretická je psána formou literární rešerše. Informace k tématu diplomové práce byly získány z dostupných publikací, periodik a internetových stránek (viz. Seznam použité literatury) zabývající se antropometrií, ergonomií, rozměrovými vztahy k nábytku, úložným nábytkem, nábytkem pro práci a stravování. Ve výsledkové části jsou uvedeny antropometrické rozměry naměřených probandů, jejich porovnání mezi sebou a s antropometrickým měřením provedeným v roce 1985 při příležitosti Československé spartakiády, RNDr. Pavlem Bláhou a kolektivem. Antropometrické měření probíhá v rámci grantu FR-TI1/050 - NIS - informační systém pro podporu výzkumu, vývoje, inovací a jakosti nábytku ( , MPO/FR). Výsledná data použitá v diplomové práci jsou naměřeny odborným kolektivem pod vedením Mgr. Martina Čuty (Ústav antropologie, Přírodovědecká fakulta, MU v Brně) v období od do 10

11 Celkem bylo naměřeno 256 probandů (Unisex), z toho 150 mužů a 106 žen. Graf.č. 1 Celkové rozdělení probandů Přesný věk probandů byl přepočítán ke dni měření, podle ruční metody desítkového počítání věku, který udává norma - ČSN EN Všeobecné požadavky na zakládání antropometrických databází. Dle výsledného věku byli probandi rozděleni do jednotlivých věkových skupin (viz grafy č. 2; 3; 4), které jsou doporučeny WHO (Světová zdravotnická organizace). Graf.č.4 Počet kompletního souboru / Unisex Graf.č.2 Počet mužských probandů dle věkových skupin Graf.č.3 Počet ženských probandů dle věkových skupin 11

12 Antropometrická měření byla provedena na území Čech, Moravy i Slezska. Konkrétně ve městech Brno, Ořechov, Opava, Humpolec a Krouna (viz. graf č.5), v časovém rozpětí 6:25 17:15 hod. Graf.č.5 Počet probandů dle města / Unisex Většina měřených antropometických rozměrů vycházela z normy ČSN EN ISO 7250 Základní rozměry - lidského těla pro technologické projektování (obr. č. 6), doplňující rozměry byly: výška bodu suprasternale, výška lokte ve flexi 90, výška bodu stylion a rozpětí paží. Měřidla použitá při antropometrickém výzkumu: antropometr - výškové rozměry (obr. č. 13), pelvimetr - šířkové rozměry (obr. č. 16 ), pásová míra - obvodové rozměry (obr. č. 12), osobní nášlapná váha (značka Tanita) tělesná hmotnost. Výsledné data byla zpracována v programech Statistika Cz. a Microsoft Office Excel. Jedná se o tabulky č. 4 8 tělesné rozměry měřené vstoje i vsedě, č rozdíly mezi percentily, minimální a maximální hodnotou a č. 13 Srovnání tělesných rozměrů s měřením v roce 1985 (RNDr. P. Bláha a kol.). Výchozím materiálem k porovnání naměřených hodnot s daty z roku 1985, byla kniha Antropometrie československé populace od 6 do 55 let. (RNDr. Pavel BLÁHA, et al.). Porovnány byly dva soubory probandů (muži a ženy), srovnány byly s daty měření v ČSR a ČSSR, výsledná data jsou uvedeny v tabulce č. 13. Srovnání tělesných rozměrů s měřením v roce 1985 (RNDr. Pavel Bláha a kol.). Grafy č.6 a 7. zobrazují zastoupení probandů u jednotlivých antropometrických měření. 12

13 Graf.č. 6 Počet mužských probandů v časové ose Graf.č.7 Počet ženských probandů v časové ose V poslední části simulací rozměrových vztahů k daného typu nábytku, byly použity naměřené hodnoty kompletního souboru, dále v textu pod názvem Unisex. Jedná se o minimální hodnotu souboru, 25. percentil souboru, aritmetický průměr souboru, 75. percentil souboru a maximální hodnoty souboru. V simulacích jsou graficky zobrazeny pouze aritmetický průměr a oba percentily, minimální a maximální hodnoty jsou pro názorné zobrazení rozdílů daných hodnot. Některé rozměrové vztahy (např. úložný nábytek) dříve vycházely z hodnot ženské populace, v našem případě byly zvoleny hodnoty kompletního souboru (Unisex). Rozdíl tělesné výšky mezi populacemi mužů a žen sice činí necelých 13 cm, ale mnohem častěji se setkáváme s prolínáním výškových rozměrů mužů a žen. V dnešní době mnohé ženy dosahují i 180 cm, což je výšková kategorie spíše můžu, z tohoto důvodu byl zvolen kompletní soubor (Unisex). Simulace rozměrových vztahů byly provedeny v programu Tecnomatix Jack, výsledné výstupy byly upraveny ve standardním grafickém programu. Jako podklad především sloužila kniha NÁBYTEK,ČLOVĚK,BYDLENÍ : Základy navrhování nábytku a zařizování bytových interiérů (Ing. arch. Stanislav DLABAL et al.). 13

14 4. ANTROPOMETRIE Antropometrie je jednou ze základních metod vědního oboru antropologie, zabývající se naukou o člověku, jeho vývojem a kulturou. Antropometrie je vědní obor zahrnující souhrn měřících metod, pozorování lidského těla a jeho částí. Pro tato měření potřebujeme tzv. antropometrické body, které se nacházejí na přesně definovaných místech lidského těla, kde je lidská kostra pokryta pouze kůží, nikoli svalem ani tukem. Vychází z antropometrických bodů, které byly mezinárodně schváleny (1) Lidské tělo je rozděleno dle dvou faktorů, strukturální (statický) a funkční (dynamický). Strukturální rozměry těla zahrnují rozměry trupu, hlavy, horních a dolních končetin. Při navrhování nábytku se tyto rozměry uplatňují například u sedacího nábytku, stolů a úložného nábytku. Funkční rozměry se zabývají vzdálenostmi jednotlivých tělesných bodů a dosahem končetin. Přínosné jsou zvláště u navrhování úložného nábytku, pracovního nábytku a interiéru. Antropometrické měření se provádí většinou v horizontálních, či vertikálních rovinách. Měření vyžaduje dobrou znalost antropometrických bodů a zručnost při samotném měření. Nesprávný postoj probanda (měřeného člověka), či neodborné držení měřících přístrojů, může negativně ovlivnit výsledky měření. Naměřené výsledky je možné porovnávat : a) porovnání jednotlivce se skupinou (věk, pohlaví, národnost); b) porovnání jednotlivých skupin (muži x ženy); c) porovnání populace v čase (1985 x 2005). Obr.č.1 Antropometrické měření 1. - Laboratorní cvičení z biologie : Antropometrie. In [online]. [s.l.] : [s.n.], 1984 [cit ]. Dostupné z WWW: < 14

15 4.1. HISTORIE ANTROPOMETRIE Antika stavěla na vrchol umění právě lidské tělo, proto se v této době lidskému tělu a jeho proporcím začíná věnovat větší pozornost. V knize Deset knih o architektuře je zmínka o tělesných proporcích. Tuto knihu napsal římský architekt Vitruvius (30 př.n.l.). Lidské tělo detailně zkoumal i italský malíř a vynálezce Leonardo da Vinci ( ). Vědomosti o lidském tělu a proporcích získal z četných pitev, které měl následně zakázán samotným papežem Lvem X. Obr.č.2 Proporce člověka dle Leonarda da Vinci Za zakladatele antropometrie je považován francouzský neurochirurg, anatom, patolog a histolog Pierre Paul Broca ( ). Vytvořil srovnávací kraniologické studie (discipliny zabývající se zkoumáním a popisem lebek), aby podpořil nesprávnou teorii své doby o souvislosti tvaru lebky s kvalitou mozku a rasovou příslušností. (2) a definoval kraniometrické body a rozměry. Sestrojil kvalitní antropometrický instrumentář Louis Alphonse Bertillon ( ) byl výraznou osobností kriminalistiky i samotné antropometrie. Jako první vypracoval a použil metodu zjišťování totožnosti zločinců, která byla vědecky podložena. Metoda byla postavena na měření 11 částí lidského těla. 2 : ÚVOD DO STUDIA ANTROPOLOGIE, DEFINICE OBORU A DÍLČÍCH OBORŮ [online].. [cit ]. Metody antropologického výzkumu. Dostupné z WWW: < v%c3%bdzkumu.pdf>. 15

16 Obr.č.3. Bertillon měření předloktí Obr.č.4 Modulor od Le Corbusier Mezi další významné osoby zabývající se antropometrií patříl Rudolf Martin ( ). Zdokonalil Brocemův antropometrický instrumentář a napsal učebnice antropologie Lehrbuch der Anthropologie in systematischen Darstellung. (Učebnice antropologie pro systematickou prezentaci). Tato učebnice byla doplněna Karlem Sallerem (1957) a revidována Rainerem Knussmannem. Nové vydání vyšlo roku 1988 pod názvem Anthropologie: Handbuch der vergleichenden Biologie des Menschen (Antropologie: Příručka pro srovnání biologie člověka). Francouzský architekt Le Corbusier ( ) v roce 1941 začal vytvářet svůj vlastní proporční model Modulor (obr. č. 4), jenž je syntézou rozměrů člověka a zlatého řezu. Americký designér Henry S. Dreyfuss začal využívat antropometrii v oblastech ergonomie. V práci Designing for People použil kresbu muže a ženy Joe a Josephine. Na figurách jsou zobrazeny nejvýznamnější rozměry lidského těla, důležité pro průmyslový design. Obr.č.5 Knihy Henryho S. Dreyfusse 16

17 4.2. PŘEHLED VYBRANÝCH VÝZKUMŮ, KTERÉ PROBĚHLY NA ÚZEMÍ ČESKÉ REPUBLICE V České republice bylo dlouholetým cílem sledování základních tělesných charakteristik (tělesná výška, hmotnost a obvod hrudníku (více v kapitole ; ), ale i jiných somatických znaků, které by přispěly k poznání vývoje naší populace. Roku 1895 provedl český lékař Jindřich Matiegka první výzkum týkající se vzrůstu a vývoje dětí a mládeže. Za pomoci školských učitelů Matiegka změřil asi dětí. V roce 1951 zahájil V. Fetter a kol. celostátní antropometrické výzkumy mládeže, které proběhly i v letech 1961 a Na základě výzkumů byly stanoveny růstové normy základních charakteristik dětí a mládeže. V roce 1981 proběhl celostátní antropometrický výzkum, který organizoval Prokopec a kol. V letech 1955, 1960 a 1965 se získaly cenné výsledky z měření cvičenců československých spartakiád, které organizoval opět V. Fetter. V roce 1975 navázali Klementa, Machová a Menzlová na výzkumy v rámci spartakiády. V roce 1980 byl proveden Bláhou a kol výzkum populace od 6 35 let, opět při příležitosti československé spartakiády. Kromě základních tělesných charakteristik bylo změřeno 8 délkových rozměrů, 9 šířkových, 8 obvodových a tloušťka 13 kožních řas. Tyto výsledky byly publikovány. V roce 1985 Bláha a kol. provedli poslední antropologické měření populace od 6 55 let, při příležitosti Československé spartakiády. Řada dalších prací se zabývá studiem somatického stavu různých subpopulací dětí, mládeže nebo dospělých, případně etnických či profesionálních skupin. (3) Převážná většina výzkumů sledovala rozvoj základních tělesných charakteristik dětí a mládeže v menší míře i dospělé populace. 3 - BLÁHA, RNDr. Pavel, et al. Antropometrie československé populace o 6 do 35 let. Ústřední štáb Československé spartakiády 1985 ve spolupráci s vědeckometrickým oddělením ÚV ČSTV a Ústavem národního zdraví pro vrcholový sport : Metasport Ostrava, s

18 4.3. SOUČASNÝ STAV ANTROPOLOGICKÝCH VÝZKUMŮ V současné době se antropometrickým měřením nejvíce zabývá předvším Doc. RNDr. Pavel Bláha, CSc, který působí na Univerzitě Karlově, Přírodovědecké fakultě, katedře antropologie a genetiky člověka. V roce 2001 také prováděl poslední VI. celostátní antropologický výzkum dětí a mládeže společně s kolegy: Vignerová J., Riedlová J., Kobzová J., Krejčovský L., Brabec M. Přehled antropologických výzkumů po roce 1985, prováděné Doc. RNDr. Pavlem Bláhou, CSc a kolektivem : celostátní antropologický výzkum realizovaný v souvislosti s konáním Pražských tělovýchovných slavností výzkum českých předškolních dětí ve věku od 3 do 7 let V. celostátní antropologický výzkum dětí a mládeže a výzkumy pro ověření změn tělesné výšky, hmotnosti a proporcí hlavy semilongitudiální studie (částečně dlouhodobé), jejíž cílem bylo stanovení růstových rychlostí vybraných 29 tělesných parametrů poslední VI. celostátní antropologický výzkumu dětí a mládeže. Z antropologických výzkumů je patrné, že jsou zaměřeny převážně na děti a mládež do 18 let, dospělá populace je poněkud neprávem opomíjena. Lidské tělo se s přibývajícím věkem neustále vyvíjí a mění, jeho vývin nekončí v 18 letech. Růst u mužů trvá orientačně až do 25 let, u žen do 23 let. Ženám se během těhotenství rozestupuje pánevní kost a mění se poprsí. S přibývajícím věkem se zpomaluje metabolismus, což má většinou za příčinu zvýšení hmotnosti a zvětšení kožních řas. Na stáří se snižuje pružnost meziobratlových plotének a to má za následek snižování tělesné výšky. Všechny tyto změny výrazně ovlivňují tělesné rozměry. 18

19 Poslední měření dospělé populace provedl Doc. RNDr. Pavel Bláha, CSc v roce 1985, což je již 26 let bez nových a objektivních výsledků. Antropologické měření dospělé populace je poněkud složitější proces, než je tomu u měření dětí a mládeže do 18 let. V roce 2011 měl (po desetileté pauze) opět proběhnout VII. celostátní antropologický výzkum dětí a mládeže. Bohužel tento návrh podaný SZÚ (státní zdravotní ústav) a paní Ing. Vignerovou nebyl podpořen 5. ANTROPOMETRICKÉ MĚŘENÍ Antropometrickým měřením jsou získávány rozměrové hodnoty lidského těla, které jsou následně statisticky zpracovány. Výsledné hodnoty pak slouží jako růstové standardy, ke kterým se přirovnávají hodnoty z minulých měření. Tímto způsobem se zjišťuje, jaký je vývoj jedinců i populace, a zda je přiměřený. Růstové standardy se uplatňují především u dětí a mládeže, kdy pomocí odchylek od předpokládaných hodnot můžeme předejít zdravotním komplikacím. Proto se při každém měření zjišťují základní tělesné charakteristiky (viz. kapitola 5.2.). Před samotným měřením je vhodné stanovit dílčí kritéria: 1. Jaké antropometrické rozměry je třeba získat? 2. Jaké zvolit měřidla pro dané měření? 19

20 5.1. ANTROPOMETRICKÉ ROZMĚRY Antropometrické rozměry jsou délkové, šířkové a obvodové rozměry lidského těla a jeho částí. Z těchto rozměrů můžeme určit např. maximální dosahové zóny úložného nábytku, výšku a šířku sedadla, minimální prostor pro osobu při stolování aj. Průměrné rozměry jsou zaneseny v normách, pro navrhování nábytku je důležitá norma ČSN EN ISO 7250 Základní rozměry - lidského těla pro technologické projektování. Norma ČSN EN ISO 7250 obsahuje rozměry měřené vstoje a vsedě, rozměry jednotlivých částí těla (např. délka dlaně, šířka hlavy aj.), rozměry funkční (např. obvod hrudníku, výška úchopu aj.), a hmotnost. Celkem je v normě obsaženo 56 antropometrických rozměrů, které jsou na obrázku číslovány dle posloupnosti v normě. Obr. č.6 Antropometrické body dle normy ČSN EN ISO

21 Tab.č.1 Antropometrické názvy bodů dle normy ČSN EN ISO 7250 Z této normy vycházelo i antropometrické měření Mgr. Martina Čuty z Masarykovy Univerzity, Přírodovědecké fakulty, Ústavu antropologie. Antropometrické měření nadále probíhá a je důležitým podkladem pro tříletý projekt NIS (Nábytkářský informační systém) - informační systém pro podporu výzkumu, vývoje, inovací a jakosti nábytku, který je realizován v rámci grantu (podpořeného Ministerstvem průmyslu) na Mendelově univerzitě, Lesnické a dřevařské fakultě, Ústavu nábytku, designu a bydlení. V tabulce č. 1 je označeno 32 rozměrů (oranžová), které byly pro antropometrické měření použity z normy ČSN EN ISO 7250, doplňující rozměry jsou: výška bodu suprasternale, výška lokte ve flexi 90, výška bodu stylion a rozpětí paží. 21

22 5.2. ZÁKLADNÍ TĚLESNÉ CHARAKTERISTIKY Pro hlavní charakteristiky tělesného růstu jsou používány dva základní antropometrické znaky: tělesná výška (tělesná délka u dětí do 2 let) a hmotnost. Tyto charakteristiky jsou doplněny o obvodové charakteristiky (obvod hlavy, břicha, boků, paže, stehna) a o indexy porovnávající hmotnostně-výškový poměr a BMI (Body Mass Index). Charakteristiky jsou vždy posuzovány odděleně vzhledem k věku a pohlaví TĚLESNÁ VÝŠKA Výška těla se zjišťuje v poloze ve stoje, jedná se o vzdálenost bodu vertex (nejvyšší bod temene hlavy) od podložky / země. Obr.č.7 Měření tělesné výšky Tělesná výška se v průběhu dne mění, diurnální (opakující se po 24 h) variace jsou v průměru 7 až 8 mm (max. 20 mm). Příčinou změny tělesné výšky je snižování tekutiny v meziobratlových ploténkách vlivem zemské gravitace. Proto lze pozorovat rozdíl mezi tělesnou výškou ráno a večer. Nejrychlejší růst nastává v prvních letech života a v pubertě, jedná se o tzv. růstový spurt, kdy se objeví výrazný až skokový nárůst výšky, jde v cyklech, které se můžou několikrát opakovat. Růst končí u mužů kolem 25. roku života, u žen mezi rokem. Po 50. roku života se tělesná výška začíná postupně snižovat. Dle nejnovějšího antropometrického měření ( ) prováděné Mgr. Martinem Čutou je průměrná výška mužů 179,5 cm a žen 166,6 cm. 22

23 Vliv dědičnosti na tělesnou výšku člověka se odhaduje na 50 až 60 %. Dále je ovlivněna těmito determinanty: - kvalita a způsob výživy; - zdravotní stav jedinců; - klimatické podmínky; - kulturní a náboženské zvyklosti; - životní styl; - vzdělání rodičů. Měřící přístroje - Elektronický stadiometr, Antropometr TĚLESNÁ HMOTNOST Tělesná hmotnost je váha celého těla jedince. Hodnota tělesné hmotnosti je spíše orientačním ukazatelem tzv. stavu výživy. Hmotnost je jen hrubou informací o tzv. tělesném složení člověka (rozvoj kostry, svaloviny a tuku). V porovnáním s tělesnou výškou je proto hmotnost méně vypovídající ukazatel. Pro příklad, muž vážící 100 kg může být buď obézní (při menší tělesné výšce), nebo svalově vyvinutější (kulturista). Obr.č.8 Měření tělesné váhy Hmotnost je závislá na - pohlaví, věku a biotypu člověka; - stavbě výživy a potravních zvyklostech; - stupni pohybové aktivity; - dědičnosti. 23

24 Hodnota tělesné hmotnosti upozorňuje na : - podváhu - nedostatečná výživa, vliv onemocnění, metabolické choroby aj.; - normální hmotnost rozpětí 1. směrodatné odchylky od průměrné hodnoty populace, ale i hmotnost, při které se jedinec cítí dobře; - nadváhu - obezitu - malá pohybová aktivita, přejídání a metabolické choroby. Hodnocení hmotnosti vzhledem k věku se doporučuje pouze u novorozenců a mladších kojenců, u starších dětí je doporučeno hodnocení hmotnosti těla vzhledem k jeho výšce, za použití tzv. percentilových grafů "hmotnosti k výšce". (viz. příloha grafy č. 1 č. 6) Měřící přístroje - Elektronické váhy BMI - body mass index BMI neboli Index tělesné hmotnosti pochází z anglického slova body mass index. Číslo BMI se používá jako měřítko při zjišťování podváhy a obezity. Vzorec BMI: Index tělesné hmotnosti vytvořil v letech Belgičan Adolphe Quetelet, proto je někdy označován jako Queteletův index. BMI je považováno za statický nástroj posuzování, nezohledňuje stavbu těla, množství svalstva apod. Např. kulturista může mít hodnotu BMI nad 30 a přesto není obézní, protože vysoká hodnota indexu je u něj dána velkým množstvím svalové hmoty. ( 4 ) V klinické praxi se používají přesnější testy jako např. měření podkožního tuku. 24

25 Pro statické průzkumy vzorků populace je BMI velmi užitečná, pro použití stačí uvádět pouze výšku a hmotnost. Obr.č.9 Grafické znázornění hodnot BMI dle pohlaví Hodnoty indexu se v populaci vyskytují v rozmezí 15 (závažná podvýživa) až přes 40 (morbidní obezita). Hranice mezi jednotlivými kategoriemi se mezi různými odborníky liší. Tyto hranice platí pro dospělé osoby, starší 20 let. Hodnoty BMI se liší dle různých ras, např. Asiaté používají o něco nižší hranice hodnot. Tab.č.2 Rozdělení hodnot BMI dle pohlaví 4 - Body mass index. In Wikipedia : the free encyclopedia [online]. St. Petersburg (Florida) : Wikipedia Foundation,, last modified on [cit ]. Dostupné z WWW: < 25

26 Tab.č.3 Podrobnější rozdělení hodnot BMI 5.3 ANTROPOMETRICKÁ MĚŘIDLA Pro přesné naměření požadovaných tělesných proporcí je zapotřebí speciálních měřících přístrojů. Tyto speciální měřidla zaručují přesné měření veškerých tělesných proporcí včetně kožních řas. - Běžné měřicí přístroje: elektrické váhy, pásová míra - Speciální měřicí přístroje: antropometr, elektronický stadiometr, kefalometr, pelvimetr, torakometr, kaliper apod. ELEKTRICKÉ VÁHY Elektrické / digitální váhy se používají při zjišťování tělesné hmotnosti. Pro vážení kojenců a malých dětí se používají novorozenecké digitální váhy do 20kg. Větší děti a dospělí používají klasické digitální nášlapné váhy. Obr.č.10 Digitální novorozenecká váha Obr.č.11 Digitální nášlapné váhy 26

27 PÁSOVÁ MÍRA Pásovou mírou se měří všechny obvodové hodnoty, jako je obvod: hlavy, krku, hrudníku, pasu, zápěstí, stehna, lýtka atd. Měří se s přesností na 1 mm. Druhy pásových měr: plátěná, plastická a kovová. Obr.č.12 Pásové míry plátěná, kovová a plastová ANTROPOMETR Jedná se o rovnou tyč s milimetrovou stupnicí. Tyč se skládá ze čtyř hlavních dílů a pohyblivého jezdce (rovná a oblouková jehla). Měří se výškové, délkové a případně i šířkové rozměry. Maximální výška do 2100 mm. Obr.č.13 Antropometr ELEKTRONICKÝ STADIOMETR Většinou bývá zařízení upevněno na stěně. Stadiometr je tvořen cejchovanou tyčí s milimetrovou stupnicí, na které je upevněn pohyblivý jezdec. Nejmodernější stadiometry jsou digitální. Obr.č.14 Stadiometry 27

28 KEFALOMETR Měřidlo určené pro měření lebky a menších rozměrů těla. Rozsah kefalometru je mm. Mezistupeň mezi kefalometrem a pelvimetrem je malý pelvimetr, který je velmi podobný kefalometru, vzhledem i použitím. Obr.č.15 Kefalometr PELVIMETR Nástroj určený k měření hloubkových a šířkových rozměrů těla, především pánve. Používá se např. k zjištění prostornosti pánve během těhotenství. Obr.č.16 Pelvimetr TORAKOMETR Torakometr je velké posuvné měřítko, které se používá k měření hrudníku, pánve a končetin. Hlavou tyč torakometru je opatřena milimetrovou stupnicí. Obr.č.17 Torakometr 28

29 KALIPER Přístroj je určen pro měření tloušťky kožních řas. Obr.č.18 Měření kožních řas kaliperem TŘÍDIMENZIONÁLNÍ LASEROVÝ SKENER - ANTHROSCAN ANTHROSCAN je moderní způsob zjišťování tělesných proporcí. Tato metoda je velmi přená a rychlá, již za 10s je naskenovaný celý člověk. Naměřený člověk a jeho proporcionální hodnoty jsou ukládány do počítače, kde jsou následně zpracovávány. Skener používá i některé normy (ISO 7250, ISO 8559, ISO 15535, ISO 20685, EN 13402). Obr.č.19 3D laserový skener 5.4 VÝSLEDKY ANTROPOMETRICKÉHO MĚŘENÍ Tělesné rozměry probandů byly získány antropometrickým měřením v rámci grantu NIS (nábytkářský informační systém), které byly měřeny týmem pod vedením Mgr. M. Čuty v letech Naměřené hodnoty probandů byly rozděleny do tří skupin: muži (věková skupina 19,23 64,36 let), ženy (věková skupiny 31,16-62,37 let) a kompletní soubor ( věková skupina 19,23 64,36 let). U všech skupin byly provedeny statistické výpočty, z nichž byly vybrány nejvíce vypovídající výsledné hodnoty, které jsou uvedeny v následujících tabulkách (č. 4 č. 8) 29

30 Vysvětlivky k tabulkám: N počet měřených probandů. X průměrná hodnota naměřeného znaku. s.d. (standard deviation) směrodatná odchylka = vypovídá o tom, jak moc se od sebe liší typické případy v souboru zkoumaných čísel. Je-li malá, jsou si prvky ze souboru navzájem podobné. Medián = je střední hodnota souboru, která rozděluje pozorování na dvě stejně velké skupiny. U lichého počtu je medián prostřední z nich, u sudého je průměrem ze dvou prostředních hodnot. (5) Min. a Max = nejnižší a nejvyšší hodnota číselné proměnné. Percentil = relativní umístění vzhledem k ostatním posuzovaným na stupnici do hodnoty 100, přičemž 100 je nejvyšší umístění. (6) Většina rozměrů se pohybuje mezi percentilem, v tzv. pásmu středních hodnot. Příklad: tělesná výška 25. percentilu znamená, že 25% probandů je nižších a 75% probandů je výších.. Obr.č.20 Percentily Kvůli systematickým chybám (chybějící rozměr) byly odebrány dva tělesné rozměry ze souboru mužů a kompletního souboru. U hodnot tělesná hmotnost a rozpětí paží proto klesl počet probandů u mužů ze 150 na 149, u kompletního souboru z 256 na 255 probandů DVOULETÁ, Kateřina. Současná antropometrie a její význam pro navrhování nábytku. Brno, s. Bakalářská práce. MENDELOVA ZEMĚDĚLSKÁ A LESNICKÁ, LESNICKÁ A DŘEVAŘSKÁ FAKULTA. 6. KLIMEŠ, Lumír. Slovník cizích slov. 7. vyd., v SPN vyd. 2. rozš. a dopl. Praha : SPN - pedagogické nakladatelství, s. ISBN

31 Tab. č.4 Tělesné rozměry měřeny vstoje 1. 31

32 Tab. č.5 Tělesné rozměry měřeny vstoje 2. 32

33 Tab. č.6 Tělesné rozměry měřeny vstoje a vsedě 33

34 Tab. č.7 Tělesné rozměry měřeny vsedě 1. 34

35 Tab. č.8 Tělesné rozměry měřeny vsedě 2. 35

36 Výsledné hodnoty měření nám poukazují na značné rozdíly, které se vyskytují mezi 25. a 75. percentilem a mezi minimální a maximální hodnotou. Tab.č.9 Rozdíly mezi percentily, Min a Max. měřeno vstoje (cm) 36

37 Tab.č.10 Rozdíly mezi percentily, Min a Max. měřeno vsedě (cm) Z tabulek č.9 a č.10 je patrné, že mezi některými hodnotami jsou značné rozdíly, řádově se pohybují v centimetrech, ty největší pak v desítkách centimetrů, to způsobuje tzv. rozevírání nůžek v grafech tělesných rozměrů. Barevné označení jednotlivých hodnot v tabulkách (Tab. č. 9 a Tab. č. 10) poukazuje na výrazné rozdíly (sv.oranžová) a největší rozdíl ve sloupci (tm.oranžová). 37

38 V tabulkách č. 9 a č. 10 jsou znázorněny rozdíly mezi percentily (rozdíl P) a mezi min. a max. (rozdíl M). - Rozdíl P = vyznačené jsou rozdíly větší jak 10 cm. - Rozdíl M = vyznačené jsou rozdíly větší jak 30 cm, což už je markantní rozdíl. Do tabulek č je vybráno pět největších rozdílů (P. a M.). U rozměrů měřených vstoje se nejčastěji objevují rozdíly v tělesné hmotnosti (7 z 10). U rozměrů měřených vsedě jsou nejčastější rozdíly v šířce loktů (6 z 10). Tab. č. 11 Vybrané rozdíly P Tab. č. 12 Vybrané rozdíly M 38

39 Grafické znázornění rozdílů vybraných tělesných rozměrů kompletního souboru Markantní rozdíly mezi skupinami probandů byl zaznamenány u tělesné hmotnosti. Největší rozdíl 78,1 kg je mezi maximální a minimálním tělesnou hmotností. Rozdíl mezi 25. a 75. percentilem je řádově menší, přesto se jedná o 22 kg, které jsou při dimenzování nábytku podstatné. Obr.č.21 Rozdíly v tělesné hmotnosti / Unisex Obr.č.22 Rozdíly v Tělesná výšce / Unisex 39

40 Obr.č.23 Rozdíl mezi max. a min. tělesnou výškou / Unisex Rozdíly v tělesných výškách jsou taktéž znatelné, největší rozdíl je opět mezi maximem a minimem, jedná se o 47,8 cm. Obr.č.24 Rozdíly ve výšce vsedě / Unisex Obr.č.25 Rozdíly ve výšce lokte v sedě / Unisex 40

41 Obr.č.26 Rozdíly ve výšce lokte (radiale) / Unisex Obr.č.27 Rozdíly ve vzdálenosti od stěny k úchopu / Unisex Obr.č.28 Rozdíly ve výšce vzpažení / Unisex 41

42 Obr.č.29 Rozdíly v rozpětí paží / Unisex 5.5. POROVNÁNÍ S VÝSLEDKY ANTROPOMETRICKÉHO MĚŘENÍ Z ROKU 1985 Pro zjištění sekulárního trendu naší populace je nutno provést srovnání s posledním antropometrickým měřením, které proběhlo v roce antropometrické měření Československé populace od 6-55 let, Československá spartakiáda 1985 (Bláha a kol.) Naměřené výsledné hodnoty z antropometrického měření Mgr. M. Čuty ( ) mají pouze jednu věkovou skupinu u každého pohlaví: muži (19,23-64,36), ženy (31,16-62,37), pro srovnání s výslednými hodnotami antropometrického měření RNDr, S. Bláhy (1985) bylo nutné tyto dvě skupiny rozdělit na více věkových skupin (viz. tabulka č.13). Někteří probandi svým věkem již nezapadali do jednotlivých věkových skupin, byli proto z tohoto porovnávání vynecháni. Jedná se o věkovou skupinu 55,00 64,36 let. Přepočet věku jednotlivých skupin probandů, ke dni antropometrického měření, bylo provedeno dle ruční metody desítkového počítání věku, který udává norma - ČSN EN Všeobecné požadavky na zakládání antropometrických databází. V tabulce č.13 je porovnáno 12 tělesných rozměrů, které byly měřeny u obou antropometrických měření. 42

43 Tab. č.13 Srovnání tělesných rozměrů s měřením v roce 1985 ( Bláha a kol.) 43

44 Přestože antropometrická měření ještě nebyla ukončena, můžeme již dnes z poměrně malého porovnaného vzorku probandů konstatovat, že naše populace je stále v pozitivním sekulárním trendu. Tento jev je dobře patrný v tabulce č.13, kdy většina porovnávaných vzorků je větších. Ve třinácti případech jsou porovnávané vzorky menší a to u tělesné hmotnosti, tělesné výšky, obvodu hlavy, výšky acromiale, výšky radiale, výška stylion, sagitárního průměru hrudníku, bikristální šířky pánve a biakromiální šířky ramen. V tabulce jsou tyto hodnoty označeny zeleně. Pouze jeden tělesný rozměr má shodné hodnoty s předešlým měřením a to výška iliospinále. V tabulce je tato hodnota označeny oranžově. Největší nárůst hodnot je převážně u tělesné hmotnosti a výšky (tab. č. 14), u ostatních hodnot je nárůst průměrně 4 cm + / - 1cm. Tab.č.14 Nárůst hodnot tělesných rozměrů Poznámka: Sekulární trend (z lat. saeculum = století) charakterizuje dlouhodobý vývojový směr určitého jevu. Sekulární trend se projevuje nejen jako nárůst tělesných rozměrů, ale také urychlení dalších biologických jevů, jako je například prořezávání chrupu u dětí a nástup první menstruace u dívek (menarche). Může být pozitivní, nulový nebo negativní, podle toho, zda sledovaný parametr narůstá, zůstává beze změny, nebo klesá. - Příčiny pozitivního sekulárního trendu jsou pravděpodobně kvalitní výživa, genetické vlivy, sociálně-ekonomické zázemí, kvalitní zdravotní péče a prevence. - Příčiny negativního sekulárního trendu jsou pravděpodobně nepříznivé sociálně-ekonomické zázemí, nedostatečná zdravotní péče, ale také např. nedostatečná úroveň vzdělání. 44

45 5.6. RŮST POPULACE ČR VE POROVNÁNÍ S EVROPOU A USA Profesor mnichovské univerzity John Komlos podrobně zkoumal tělesné výšky obyvatel jednotlivých zemí. Analyzoval údaje o tělesné výšce více než 250 tisícům lidí. Zabýval se měřením která se prováděla během posledních dvou staletích. Jeho závěrem je, že zatímco obyvatelé Američané v růstu stagnují, v Evropě se tělesná výška stále zvyšuje. Přitom ještě na začátku 20. století byli Američané považováni za nejvyšší národ světa. Mezi Evropou a Amerikou jsou podle Komlose velké rozdíly v oblasti sociálního zabezpečení, ekonomiky a zdravotnictví, což by mohlo být příčinou růstové stagnace. V Americe je totiž 15% populace bez zdravotního pojištění a žijí bez lékařské péče. Obr.č.30 Jak rostla populace John Komlos zjistil, že v době americké války o nezávislost v roce 1775 byla průměrná výška Američanů 175 cm, což bylo o 5 centimetrů více než byla průměrná výška Britů. Dnes je situace opačná, Britové jsou o 1 centimetr vyšší než Američané, kteří nyní dosahují průměrné tělesné výšky 178 cm. Češi, Švédi a Norové patří dnes k nejvyšším národům na světě. Vyšší jsou už jen Dánové a Nizozemci, kteří mají průměrnou výškou cm. Slovákům patří 9. místo s průměrnou výškou 176,7 cm. Češi nepatří mezi nejvyšší národy dlouho, ještě v 19. století byli mezi nejmenšími v habsburské monarchii. Průměrná výška českých mužů tehdy byla 168 cm u žen 156 cm. Dnes mají čeští muži průměrně 180 cm a ženy cm. 45

46 Obr.č.31 Jak rostli češi 6. ERGONOMIE Název ergonomie pochází z uměle vytvořeného slova (z řečtiny ergon - práce a nómós zákon). Ergonomie se týká tvorby nejbližšího okolí člověka a jeho činností. Člověk se dostává do kontaktu s okolím, kde na něj působí vnější vlivy (hluk, vibrace, světlo, proudění vzduchu, teplota, škodliviny, prostor, antropometrie aj.). Vnímání některých negativních aspektů (hluk, světlo, prostor aj.) je velmi individuální pro každého člověka, obecné hranice jsou proto těžko stanovitelné. 46

47 6.1. OKRUHY ERGONOMIE lea (Internacional Ergonomics Association) vznikla 6. dubna 1959 v Oxfordu. Jedná se o nevládní organizaci uznanou Společností národů (OSN). Ve svých řadách sdružuje odborníky různých profesí z oblastí vědeckého výzkumu, vzdělávání i praxe, kteří jsou organizováni v národních ergonomických společnostech. (7) Pod záštitou lea se konají významné světové kongresy a konference. Oficiálním časopisem lea je ERGONOMICS (vydávaný v Anglii). Česká republika je zastoupena v lea prostřednictvím ČES (České ergonomické společnosti) Okruhy ergonomie podle Mezinárodní ergonomické asociace (IEA): Fyzická ergonomie (Somatická) Fyzická ergonomie se zabývá vlivem anatomie, antropometrie, fyziologie a biomechaniky člověka. Tyto vlivy vyhodnocuje a dává do vztahu s fyzickou aktivitou člověka. Patří sem např.: bezpečnost, zdraví, kvalita ovzduší, uspořádání prostoru, opakovaná činnost Kognitivní ergonomie Kognitivní ergonomie, nebo-li poznávací se zaměřuje na psychické procesy (paměť, motorika, usuzování). Patří sem např.: psychická zátěž, rozhodování, dovednosti, spolehlivost, stres, podprahové zvuky, vibrace Encyklopedie BOZP [online] [cit ]. Mezinárodní ergonomická asociace. Dostupné z WWW: < asociace>. 47

48 Organizační ergonomie Je zaměřená na optimalizaci socio-technických systémů, včetně jejich organizačních struktur, strategií, postupů atd. (8) Patří sem např.: komunikace, zajištění pocitu komfortu, plán pracovních časů, týmovou práci, management apod VÝZNAM ERGONOMIE Ergonomie vytváří prostředí, které zabezpečuje komfort při různých činnostech a předchází nezdravému zatěžování lidského organismu. Cílem ergonomie je přizpůsobit práci a prostředí člověku, tak aby byla zachována jeho bezpečnost a komfort. Hlavním přínosem správné ergonomie je: - optimalizace a komfort práce, nebo jiných činností; - minimalizace a prevence zdravotních obtíží; - minimalizace únavy při různých činnostech; - zvýšení výkonnosti; - zlepšení kvality prováděných činností; - dobrá fyzická a psychická kondice. Chceme-li zjistili, zda jsou činnosti vykonávané člověkem po ergonomické stránce vyhovující, nebo předejít nesprávnému zatěžování organismu, jednotlivé situace a polohy můžeme vytvořit v tzv. ergonomických programech. V těchto programech lze simulovat například: - Optimální rozměry nábytku, dle naměřených antropometrických rozměrů; - Maximální možné zatížení pracovníka; - Celý pracovní proces MAŠKOVÁ - ŠVEJDOVÁ, MUDr. Jitka. CESTA [online]. 21 Březen 2009 [cit ]. Ergonomie známá a neznámá. Dostupné z WWW: < nek&id=61:ergonomie-znama-a-neznama>. 48

49 6.3. ERGONOMICKÉ PROGRAMY Pro snadnější optimalizaci pracovních procesů, simulace člověka v interiéru, nebo pro zobrazení vztahů člověka s nábytkem, lze použít jeden z mnoha ergonomických programů (například Delmia V5 Human, Tecnomatix Jack) DELMIA V5 HUMAN Program umožňuje dynamické zachycení procesů pomocí simulací. Lze zde provádět analýzy na modelu člověka, který se pohybuje ve virtuálním světě. V5 Human má následujících 5 oblastí Obr.č.32 V5 Human 5 oblastí Human Builder ( MHB ) Human Builder vytváří a manipuluje s digitálním modelem člověka. V editoru se zvolí jaký má být pracovník, postava se nastaví dle percentyl, nebo rozměrů jednotlivých částí těla. Výhodou editoru je využití několika odlišných antropometrických databází, to umožňuje používat různé populace (např. Američany, Evropany). Tyto databáze lze obměňovat a doplňovat o nové modely. Model člověka je složen z linek, elips a segmentů (částí). Každý ze 70 segmentů modelu člověka má 2-3 stupně volnosti. Celkem je možno manipulovat se 148 stupni volnosti. Příkladem jsou plně ohebné ruce, prsty, ramena, trup, krk a nohy. 49

50 Obr.č.33 Různé druhy úchopu Human Measurements Editor ( MHM ) Tento editor umožňuje tvorbu pokročilejších modelů člověka. V editoru lze měnit proporce jednotlivých segmentů na modelu člověka. Může se zde upravit až 104 antropometrických proměnných. Pomocí algoritmu se při každé změně rozměrů, změní i ostatní proporce. Ty musí být stále v souladu s antropometrickým měřítkům dané populace. Obr. č.34 Ukázka vybraných antropometrických rozměrů možných k editaci Human Posture Analysis ( MHP ) V editoru se kvantitativně a kvalitativně posuzují všechny hlediska pracovního postoje. Pro zajištění pracovního komfortu a výkonnosti pracovníka, jsou zkoumány různé pracovní postoje a celé tělo člověka. Zatížení při různých polohách lze zjišťovat během celého pracovního úkolu. Rizikové partie, které jsou přetíženy, se zbarví a tím jsou snadno rozpoznány a můžou se tak lépe eliminovat. 50

51 Human Activity Analysis ( MHA ) Pomocí pokročilejších ergonomických analýz, které vyhodnocují vazby pracovník X pracoviště, lze optimalizovat bezpečnost a výkon pracovníka. Tímto editorem se mohou snadno předpovídat lidské výkony. Obr.č.35 Pracovník a jeho pracoviště Human Task Simulation ( MHT ) Editor slouží k simulaci různých aktivit našeho modelu člověka, jako je například chůze, zvedání a umisťování předmětů. Do virtuálního prostředí lze vložit více pracovníků, paralelní simulace nám umožní sledovat jejich interakce. Energetický výdej ukazuje přibližnou spotřebu energie v kaloriích (kcal). Delmia V5 Human je rozšířena o řadu katalogů například: - Human Anthropometry Katalog Katalog poskytuje další modely člověka, založené na antropometrických databázích. Katalog umožňuje rozšíření populace v programu. - Human Posture Katalog Jedná se o katalog pracovních pozic a úchopů, na více než 60 druhů nástrojů. Nachází se zde statické a dynamické pozice, kterých je až Human Preferred Angles Katalog V katalogu jsou sady preferovaných úhlů, které určují například komfort při práci v sedě. - Human Task Katalog Obsahuje komplexnější simulační prvky, například přechody mezi běžnými pozicemi v pracovním procesu. 51

52 TECNOMATIX JACK Tecnomatix Jack je 3D simulační nástroj zaměřený na ergonomii, lidský faktor a chování při práci. Software umožňuje kontrolu a vyhodnocení pracovní činnosti a místa na člověka. Do programu je možné importovat CAD grafiku, tím je možné vytvořit si vlastní virtuální pracoviště nebo celou výrobu. Další možností je vytvoření objektů z jednoduchých geometrických objektů (kostky, koule, válce, atd.) pomocí modeláře. Obr.č.36 Simulace výroby v Tecnomatix Jack Do virtuálního prostředí je vložen přesný biomechanický model člověka, který má celkem 69 segmentů a 68 kloubů. Nejdetailněji je tvořena páteř (17 segmentů) a ruce (16 segmentů). S těmito segmenty můžeme manipulovat ve 2-3 osách. ( 9) Obr. č.37 Biomechanický model člověka v Tecnomatix jack 9. - Web Digitální továrny [online] [cit ]. Tecnomatix Jack. Dostupné z WWW: < 52

53 V programu se nachází mužský model - Jack a ženský model Jill, jejich postavám je možné přidělit libovolné rozměry. Populační data jsou sebrána z antropometrického průzkumu personálu armády Spojených států z roku 1988 (ANSUR 88 - Anthropometric Survey of U. S. Army). (10) Program umožňuje i libovolné nastavení lidských rozměrů a proporcí. Obr.č.38 Jack a Jill různých proporcí Polohování modelu Jack / Jill umožňují manipulaci s jednotlivými segmenty pomocí kloubů. Kloubní úhly a jejich rozsahy jsou převzaty ze studií NASA. Jacka / Jill do požadované polohy nastavíme manuálně, nebo využijeme 30 základních poloh uložených v knihovně. Analýzy v Tecnomatix Jack 1. Zobrazení zorného pole vidíme vše co virtuální model, může se měřit vzdálenost mezi okem a pozorovaných objektem. 2. Vyhodnocení dosahovaných vzdáleností lze zjistit vzdálenost k danému objektu a zda tam model vůbec dosáhne. 3. Testování kolizí testování mezi modelem a ostatními objekty, vše se provádí v reálném čase Web Digitální továrny [online] [cit ]. Tecnomatix Jack. Dostupné z WWW: < 53

54 4. Task analysis toolkit (TAT) vyhodnocuje riziko zranění při nesprávném postoji, velké zátěži atd. Analýzou lze zjistit kolik může pracovník zvednout, přenést a jak dlouho práci může vykonávat. 5. Occupant packaging toolkit (OPT) se zabývá návrhem vnitřních prostorů aut, nákladních automobilů, letadel apod. Hodnotí komfort pasažérů a výkonnost posádky v různých dopravních prostředcích. Obr č.39 Task analysis toolkit Obr.č.40 Occupant packaging toolkit SROVNÁNÍ ERGONOMICKÝCH PROGRAMŮ: Oba programy pracují na stejném principu a jsou si velmi podobné. Umožňují nastavení libovolného modelu člověka, při přetížení rizikových partií se graf simulace automaticky výstražně zbarví, do modelového prostředí lze vložit více modelů člověka (muže i ženy), nebo předměty a stroje. Rozdíly mezi programy : Knihovna pozic - Delmia V5 human - až 350 (rozšířená verze); - Tecnomatix Jack - 30 základních poloh. Nástroje a stroje - Delmia V5 human - více než 60 druhů nástrojů; - Tecnomatix Jack vytvoření pomocí modeláře, import z CAD grafiky, vlastní knihovna. Model člověka - Delmia V5 human - 70 segmentů, 2-3 stupně volnosti; - Tecnomatix Jack - 69 segmentů, 68 kloubů, 2-3 osy. 54

55 V programu Tecnomatix Jack byly provedeny všechny rozměrové a dosahové simulace Jacka v této diplomové práci. Jednotlivé rozměry a dosahy se týkají úložného nábytku a nábytku pro práci a stravování. Rozměry byly zaokrouhleny na 0,5 cm, možné odchylky ( + / - 1 cm) mohou být dány individuální dispozicí člověka. Pro snadnější porovnání jednotlivých tělesných rozměrů, byly vytvořeny jejich simulace vycházející z antropometrického měření, tyto rozměry se nezaokrouhlovaly. 7. TYPOLOGIE NÁBYTKU Podrobné rozdělení nábytku řeší norma ČSN = Nábytek - Názvosloví. V normě je uvedeno více klasifikačních celků, podle kterých lze nábytek rozdělit do jednotlivých skupin, například: - Obecná klasifikace nábytku - Klasifikace dle funkce - Klasifikace dle konstrukce - Klasifikace dle provedení - Klasifikace dle počtu jednotek - Klasifikace dle materiálu - Klasifikace dle uživatele - Klasifikace dle místa určení Klasifikace dle funkce - Nábytek úložný k ukládání potravin a věcí, popřípadě pro jiný účel ukládání; - Nábytek sedací k odpočinku, pro aktivity vykonávané v sedě; - Nábytek lehací k odpočinku v leže, nebo pololeže; - Nábytek pracovní k vykonávání fyzické, nebo duševní práce; - Nábytek jídelní ke stolování, zpravidla stolový; - Nábytek ostatní pro běžné aktivity a obvyklé nespecifikované činnosti; - Nábytek doplňkový doplňují prostor v interiéru i exteriéru; - Nábytek speciální ke speciálním účelům. Tato práce je zaměřená na nábytek úložný, nábytek pracovní a nábytek jídelní, neboli dle novějšího názvosloví Nábytek pro práci a stravování. 55

56 7.1 NÁBYTEK ÚLOŽNÝ Úložný nábytek sloužil odnepaměti k ukládání šatstva, potravin a nejrůznějších věcí. Rozměry úložného nábytku vychází k ukládaných předmětů, které během let neustále mění svou podobu a rozměry. Například hudební nosiče změnily svou podobu již několikrát, v počátcích se jednalo o vinylové desky, tzv. LP desky, následovali MC kazety, CD a dnes je hudba uchovávána na flash discích či paměťových kartách. S rozvojem techniky se některé věci rozměrově zmenšují, což pozitivně šetří úložným prostorem. Z druhého pohledu moderní doba nabízí nespočet nejrůznějších předmětů a vymožeností, což ba naopak vede k zahlcení interiéru a úložných prostor. Správné dimenzování úložných prostor je důležité pro jeho snadnou dostupnost. Proto je nutné počítat s některými antropometrickými rozměry, jako jsou: - Dosah vzhůru vsedě; - Výška očí vsedě; - Výška očí při stání; - Dosah vzhůru vstoje; - Dosah vzhůru ve stoje na špičkách; - Dosah kupředu. Obr.č.41 Dosah průměrné výšky 174,2 cm / UNISEX 56

57 Umístění uzavíratelných prvků úložného nábytku, jako jsou dvířka skříněk a zásuvky, by mělo vycházet z optimální polohy vzhledem k základnímu postavení uživatele (vstoje, vsedě). Podle námahy, kterou proces ukládání vyžaduje, byla stanovena tři pásma dosahů. Pásma dosahů - Pásmo dosažitelné bez ohnutí, pokleknutí či vystoupení na plochy vyšší než podlaha. - Pásmo snadno dosažitelné bez ohnutí nebo pokleknutí. - Pásmo dosažitelné pouze při postavení na plochu situovanou výše než podlaha. Průměrné dělení úložných prostor, dle účelu (ÚBOK - S. Dlabal 1970) A Oděvy B - Osobní prádlo C - Nádobí a příbory D - Knihy, učebnice E -Hračky F - Různé G - Obuv H Osobní a sportovní předměty Obr.č.42 Dělení úložných prostor Avšak dnes by se tyto čísla měli brát spíše jako orientační, jelikož každý jedinec i rodina mají různé potřeby, návyky a zájmy, jednotlivé procenta se v dnešní době budou určitě lišit. Například procenta sportovního vybavení: lyžařská výbava (lyže / snowboard, lyžařské hůlky, lyžařská / snowboardová obuv, kombinéza), cyklistická výbava (kolo, helma, cyklistický dres), in-line brusle, lední brusle, míče, plavky aj, jsou jistě vyšší, než uvedených 7%. Oproti tomu procenta knih a učebnic budou dnes poněkud nižší, příčinou může být poměrně vysoká cena knih, kdy čtenář raději zvolí zapůjčení knihy v knihovně, ale také internet a knihy v elektronické podobě. Toto téma by mohlo být předmětem dalšího samostatného zkoumání. 57