Эргономика рабочего места

Удобная работа на ноутбуке: Эргономическое уравнение

ОФИЦИАЛЬНЫЙ ДОКУМЕНТ (WHITE PAPER)

Скачать (988 Kb, PDF)

УСЛОВИЯ РАБОТЫ
ДОЛЖНЫ БЫТЬ
КОМФОРТНЫМИ

ПРЕДИСЛОВИЕ
Возникновение наиболее распространенных форм дискомфорта, испытываемых пользователями компьютеров, часто может быть связано с неправильным расположением экрана компьютера и устройств ввода (таких как клавиатуры и мыши).

Часто дискомфорт возникает, когда эти устройства расположены слишком высоко или слишком низко, либо слишком далеко или слишком близко к пользователю. Слишком высокое или слишком низкое расположение монитора заставляет пользователя вытягивать или наклонять голову и шею; нахождение в этих неудобных позах дольше определенного небольшого промежутка времени быстро вызывает дискомфорт.

В то же время слишком высоко расположенный экран компьютера обычно подвергает воздействию большую поверхность глаза, что приводит к более быстрому высыханию защитного слезного слоя, чем в других случаях. С ноутбуками, составляющими в настоящее время более половины объема всех компьютерных продаж (имеется в виду Европа и США), могут возникнуть особые проблемы в отношении высоты расположения из-за фиксированной высоты экрана относительно клавиатуры.

Основной принцип эргономики заключается в том, что работа должна быть удобной для человека, а не заставлять его приспосабливаться к своей работе. Регулируемые крепления позволяют пользователю подстраивать рабочее место под свои индивидуальные особенности, обеспечивая максимальный комфорт и производительность.

Достижение необходимой адаптации портативных компьютеров (ноутбуков, лэптопов) может оказаться трудной, а порой и невыполнимой задачей, без использования дополнительных устройств ввода или дисплеев. Применение любого из этих устройств упрощает адаптацию рабочего места человека использующего ноутбук.

Том Альбин (Tom Albin),
Инженер, Сертифицированный эргономист (Professional Engineer, Certified Professional Ergonomist) High Plains Engineering Services, LLC

РАБОТА НА КОМПЬЮТЕРЕ
НЕ ДОЛЖНА
ВРЕДИТЬ ЗДОРОВЬЮ

Данный официальный документ объединяет в себе эргономические принципы, основанные на академических исследованиях с учетом более 25 летнего опыта работы на компьютере, с целью предоставления простых в использовании правил работы на компьютере, усвоив которые однажды, может применять любой человек.

После многолетнего увеличения продаж, популярность портативных компьютеров (лэптопов, ноутбуков и карманных ПК) достигла небывалых высот, и хотя настольные ПК всегда будут присутствовать на компьютерном рынке, совершенно ясно, что с ростом активности и энергичности людей применение компьютеров вышло далеко за стены здания традиционного офиса.

Соответственно, производители компьютеров стали выпускать высокопроизводительных «рыцарей дорог», сочетающих в себе более высокую скорость обработки данных, больший объем памяти, экраны с высоким разрешением, более легкие и прочные корпуса, а также более длительное время автономной работы – и все по конкурентоспособной цене. Удовлетворению этого спроса служат расширяющиеся и недавно возникшие рынки мировой экономики, потребители которых ведут мобильный образ жизни.

Портативные компьютеры позволяют людям переписываться, учиться, играть и вести дела, пронзая время и пространство с беспрецедентной скоростью и мобильностью. Поэтому неудивительно, что с уменьшением разрыва между ними в цене и производительности продажи портативных компьютеров в 2007 году превзошли по объему продажи настольных ПК,¹ и многие из них используются в качестве основных рабочих компьютеров.

Офисные работники, привычки которых при работе на компьютере были исследованы, заявили, что использование ноутбуков добавило им почти восемь часов продуктивного рабочего времени² в неделю. И если бы применение портативных компьютеров для работы дома было достаточно широко распространено, они могли бы даже внести свой вклад в сохранение нашей окружающей среды, экономя топливо, сокращая пробки на дорогах и уменьшая стрессы жителей пригородов, имеющих работу в городе. Эти и другие инновации в технологии связи, такие как дистанционные аудио- и видеоконференции, способны стирать географические границы, издавна отделяющие людей друг от друга.

ЧЕЛОВЕЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ –
ДИСЦИПЛИНА, НАПРАВЛЕННАЯ
НА ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ
РАБОТЫ, ОСНОВАННОЙ НА
ВОЗМОЖНОСТЯХ ЧЕЛОВЕКА

В идеале портативные компьютеры должны улучшить нашу жизнь, дав нам возможность стать мобильными и более эффективно работать. Ведь «новый лучший друг» человека – портативный компьютер – будет с нами везде, где бы мы ни оказались. Но поскольку они все чаще и чаще начинают появляться в клиниках, на транспортных станциях, в спальнях и на кухнях – не говоря уже о некоторых действительно экзотических местах (представьте себе забор проб уровней азота с каноэ на Амазонке) – нам приходится задаваться вопросом, а есть ли сопутствующие этому риски.

Вследствие непредсказуемости обстановки, в которой они могут применяться, и длительного использования в нестабильных условиях, отрицательные эффекты применения портативных компьютеров должны рассматриваться с точки зрения человеческих факторов.³

Рис.2

Размер и требования к электропитанию традиционных настольных компьютеров являются свойственными им ограничениями, которые портативные ПК преодолели в своем развитии, но которые, как это ни парадоксально, обеспечивают некоторую степень надежности в том, что касается комфорта, а, следовательно, и производительности, являющейся сутью дела в любой дискуссии по эргономике.

До сих пор в публикуемых непосредственных сравнениях характеристик и преимуществ портативных и настольных компьютеров редко приводятся аргументы в пользу удобства работы на них. Другими словами, средний потребитель не имеет полной картины, приобретая портативный или настольный компьютер.

Отрицательное последствие этого ощущается буквально в плане здоровья и фигурально в плане цены, поскольку конструкция⁴ типичного портативного компьютера является эргономически ущербной: клавиатура и экран дисплея расположены близко друг к другу, как две створки раковины моллюска, тогда как с эргономической точки зрения клавиатура должна располагаться на одном уровне с согнутым локтем (уровень согнутого локтя), а верхняя часть экрана – примерно на уровне глаз.

Как это ни странно, но размер и мобильность, являющиеся главными преимуществами портативного компьютера – теми характеристиками, которые больше всего отличают его от настольного компьютера – также являются и его эргономическим провалом. И эта ситуация усиливается существующей в настоящее время тенденцией ухода от экранов с пропорциями изображения 4:3 в пользу экранов с пропорциями 16:9 – реальностью, созданной производителями стекла, применяемого в компьютерных дисплеях.⁵

Если на данный момент вы убеждены, что эргономика и мобильность компьютеров являются взаимоисключающими понятиями, вам будет небезынтересно узнать, что рисунки к данной статье и текст, который вы читаете, были полностью и с удобством подготовлены на портативном компьютере с применением основных эргономических принципов, доли здравого смысла и некоторого творческого подхода.

Целью данной работы является демонстрация того, что портативные компьютеры могут использоваться продуктивно и комфортно с применением эргономических принципов, основанных на понимании того, как наши тела взаимодействуют с компьютером и непосредственным окружением.

ЧАСТЬ ПЕРВАЯ
Наука эргономика

Говоря простым языком, эргономика изучает законы работы.⁶ Импульс, стоящий за этими «законами работы», должен поддерживать на высоком уровне производительность, обеспечивая комфорт и хорошее самочувствие работника. Комфортные условия работы - обязательное условие, применимое к любому человеку, вовлеченному в дело, направленное на решение каких-либо задач: к родителям, спортсменам, художникам, музыкантам, ученым и т.д.

В идеале, предметы, которые мы применяем в обычных для них задачах (спортивное оборудование, строительные инструменты, садовые принадлежности, компьютерные клавиатуры и мыши), должны быть разработаны так, чтобы дополнять размеры и форму наших тел, и должны служить нам в соответствующем окружении с излишним риском. В действительности же мы часто подвергаем себя риску, будь то через «грех деянием», например снятие предохранительного устройства с электропилы, или «грех недеянием», например, непрочтение инструкции по применению пилы.

Ежедневно мы подвергаем себя опасностям, известным и неизвестным. Предупреждающие таблички и знаки «Прохода нет» стали почти невидимыми, несмотря на их наличие. К эргономике нужно относиться серьезно, но пока у вас что-нибудь не заболит, и вы не сможете осознать причину этого, полезные советы относительно осанки, потягивания и отдыха не будут убедительны. Прежде чем мы исследуем применение портативных компьютеров в эргономическом контексте, давайте обратимся к краткому обзору того, что будет поставлено на карту в ином случае.

Наука эргономика развивалась в течение многих лет изучения⁷ человеческого тела в покое и в движении. Полученные измеряемые характеристики, в совокупности известные как антропометрические данные,⁸ используются для усиления здорового взаимодействия между людьми, их инструментами и условиями работы. Понимание соотношений между этими тремя факторами является жизненно важным условием для предотвращения различных клинических расстройств, являющихся следствием усталости и напряжения.

«НОВЫЙ ЛУЧШИЙ ДРУГ» ЧЕЛОВЕКА –
ПОРТАТИВНЫЙ КОМПЬЮТЕР,
ОН ВЕЗДЕ С НАМИ, ГДЕ БЫ
МЫ НИ ОКАЗАЛИСЬ

Предотвращение болей, связанных с компьютером

Пока вы читаете это, вы скорее всего сидите; около 70 процентов всей работы, выполняемой сегодня в Америке, делается сидя перед рабочими станциями⁹. Сама по себе эта статистика выглядит безобидной, но если учесть, что положение сидя увеличивает давление в нижней части спины в пять раз больше, чем положение стоя,¹⁰ вывод будет действительно тревожным.

Например, сообщается, что тридцать один миллион американцев испытывают боль в нижней части спины в любой момент времени; что треть всех американцев в возрасте старше 18 лет имела проблемы со спиной за последние пять лет, достаточно серьезные для того, чтобы обратиться за профессиональной помощью, и расходы на такое лечение оцениваются примерно в 50 миллиардов долларов США ежегодно.¹¹

Эргономисты и врачи, участвующие в диагностике и клиническом преодолении невро-скелетно-мышечных болей, давно признали взаимосвязь факторов риска с различными болезненными и зачастую приводящими к временной нетрудоспособности синдромами. Но тревожные признаки, от легких до серьезных, попросту не замечаются или воспринимаются неверно.

Такие симптомы, как нечувствительность, сокращение подвижности суставов, опухоли, жжение, боли, покалывание, краснота, слабость, звон в ушах и хруст в суставах или их растрескивание, не обязательно указывают на источник дискомфорта, и при отсутствии контроля подвергаемая нагрузке область тела может инициировать нисходящую спираль общей хронической боли. Понимание данного явления усиливается среди медицинских работников, которые принимают меры, чтобы обучить пациентов тому, как сообщать об интенсивности, продолжительности и местонахождении их болей для более быстрой и точной постановки диагноза.

Так же, как цвета галстуков и длина юбок, некоторые виды болей становятся модными, в то время как другие «теряют свои позиции». Так много сокращений (часто содержащих букву «R», обозначающую повторяющийся характер - repetitive) используется, чтобы объяснить большое разнообразие недомоганий и болей: RMI, RMD, RSI, ОС, WRMSD¹² – мы рискуем вызвать отчаяние вместо того, чтобы зажечь искру понимания в страдальцах.

И, несмотря на обширную научную литературу, связывающую их с неправильными рабочими позами, вышеперечисленные расстройства не выявляют полностью множества взаимосвязанных факторов, приводящих к их симптомам, поскольку, в общем, люди – невероятно сложные существа. Придавая новое звучание старому высказыванию: мы, люди, представляем собой намного больше, чем просто сумма частей нашего тела, – эргономисты знают это все слишком хорошо.

Таблица 1 - кумулятивные травматические расстройства поделены на шесть групп. Диагноз поставлен на основе многолетней практики в выявлении первопричин болей, а не на основе констатации симптомов. Разница в этих подходах существенна: мы либо устраняем причину, либо лечим последствия. Наиболее важно то, что именно «повторяемость» выделена как источник дискомфорта, когда неподвижная или «вредная» рабочая поза становится первопричиной заболевания.

В любом случае, пользователи компьютеров, которые испытывают боли и дискомфорт в течение долгого времени, страдают от негативного воздействия множества взаимосвязанных проблем. Не логично ли предположить, что их лечение должно учитывать все физиологические аспекты, как любая стратегия, нацеленная на их предотвращение?

Весь фокус в том, чтобы начать с того, что у вас есть: вашего собственного тела. Работая на компьютере, учитывайте, как ваше тело взаимодействует с различными элементами, задействованными в выполняемой вами задаче, и как они, в свою очередь, соотносятся друг с другом: стул, стол, компьютер, клавиатура и мышь, комнатная температура и освещение, окружающие звуки, толщина и высота стен и т.д.

Все спроектировано так, чтобы обеспечить вам комфорт; а насколько успешно, это зависит от хорошего проекта, основанного на хорошем исследовании: антропометрические данные, распределенные по полу, размерам и возрасту, обычно представленные в таблицах, таких как приведенная ниже. Инженеры и проектировщики учитывают эти размеры, проектируя мебель, приборы, инструменты, жилые комнаты и даже рестораны быстрого питания.

В Таблице 2¹³, справа, измерения высоты уровня глаз обосновывают рекомендации по эргономической высоте экрана компьютера, в то время как уровень согнутого локтя определяет эргономическую высоту компьютерной клавиатуры и мыши. Данные разделены на пять колонок согласно увеличению пропорций: 5 % женщин, средняя женщина, средний человек, средний мужчина и 95 % мужчин; каждая из них по-своему полезна. Практическое применение данных Таблицы 2 для работы за ноутбуком следующее:

При сидении за настольным компьютером, если размеры вашего тела соответствуют данным из средней колонки, «Средний человек», то расстояние от пола до верхней части экрана вашего компьютера должно составлять115,25 см, а расстояние от пола до верхней части вашей клавиатуры, должно составлять 62,25 см. Поскольку расстояние между вашими глазами и локтями – 48 см, ваш экран и клавиатура должны быть разделены тем же самым расстоянием, что явно не возможно для портативного компьютера с его конструкцией в виде «раковины моллюска».

Механика тела – баланс

Научное исследование показало, что приблизительно 70-80 % человеческой энергии расходуется на поддержание массы тела в пространстве и движение массы тела через пространство.

В качестве механизма выживания люди обладают врожденным желанием сохранять энергию. Наименьшее количество энергии расходуется, когда масса тела поддерживается в уравновешенном положении на базе своей опоры (рисунок 2). Структурами механической опоры для поддержания положения головы в пространстве в подвижном или неподвижном состоянии являются: спинной позвоночник и диски, замысловатая сеть связок, хрящей и суставных сумок, а также многочисленные пары уравновешивающих друг друга мышц спереди, сзади и по обеим сторонам тела.

Для тех, кто работает сидя, оптимальное положение головы – по центру по средней линии тела, если смотреть либо спереди назад (antero-postero), либо с боковой плоскости или с легким наклоном вперед около четырех градусов. Голова человека весит от 4 до 7 кг (пропорционально общей массе тела). Если голова удерживается за пределами нейтрального положения (например, при выпячивании подбородка вперед, чтобы сфокусировать взгляд на маленьком изображении на экране, или при вытягивании подбородка вверх для уклонения от яркого света экрана), сила, воздействующая на позвоночник, увеличивается на порядок при отклонении на каждый сантиметр от центра.

На рисунке 3, справа, показано оптимальное нейтральное положение головы (четыре градуса вперед) и максимальное нейтральное положение головы, 20 градусов вперед. Небольшой наклон головы назад на 4 градуса (относительно положения 0 градусов) также находится в пределах нейтрального диапазона, однако оно не рекомендуется.

Вообще, небольшое сгибание шеи более приемлемо, чем ее вытягивание; однако специалисты, как правило, рекомендуют, чтобы и степень сгибания шеи, и время, в течение которого шея согнута, были ограничены.¹⁴

На следующей иллюстрации (рисунок 4) показано нейтральное положение головы относительно естественного направления взгляда и рекомендуемого расстояния от глаз до экрана компьютера, которое чем больше, тем лучше. Вы можете увеличить размер шрифта, если ваш уровень комфортности не вписывается в общие рекомендации.

Рис.4

Фокусирование на близких объектах может вызывать напряжение глаз. Чтобы сосредоточиться на близких объектах, экстраокулярные мышцы поворачивают глазные яблоки внутрь, и ресничные мышцы работают, образуя линзу.

Продолжительное рассматривание близких объектов приводит к зрительному напряжению и визуальному дискомфорту. Одним из решений является расположение близкого объекта (экрана компьютера) намного ниже уровня глаз пользователя. Хотя это может быть эффективным для уменьшения напряжения глаз пользователя, это, к сожалению, может заставить пользователя сгибать шею, вызывая скелетно-мышечный дискомфорт. К счастью, установка монитора на минимальном расстоянии обзора и на соответствующей высоте относительно глаз пользователя является эффективной в устранении и визуального, и скелетно-мышечного дискомфорта для пользователей компьютеров. Обратитесь к сноске для расчета размера текста.¹⁵

Рисунок 5 отражает формулу, доказывающую природу эргономической проблемы с портативными компьютерами:

Если «y» представляет пятую процентиль для женщин, расстояние от глаза до локтя которых составляет 48 см (как показано в Таблице 1 этой книги), логично предположить, что:

Если экран портативного компьютера имеет диагональ 15 дюймов,
а пропорции изображения на экране составляют 4:3 (см. сноску¹⁶ для примера пропорций изображения 16:9),
и расстояние обзора составляет не менее 50 см,
то угол обзора = 36,3 градуса.

Но
поскольку идеальный диапазон обзора составляет от 15 до 30 градусов ниже горизонтали,
то экран ноутбука находится ниже предела допустимого диапазона.

Рис.5

Современные исследования и технические стандарты рекомендуют, чтобы высота монитора определялась высотой уровня глаз пользователя; верхняя часть экрана должна располагаться не выше уровня глаз, а центр экрана должен находиться примерно на 15-30? ниже уровня глаз пользователя. Простым способом оценки угла между уровнем глаз и центром экрана является измерение расстояния между глазами пользователя и экраном, а затем – расстояния ниже горизонтального уровня глаз до центра экрана. Расстояние до центра экрана ниже уровня глаз должно составлять примерно половину расстояния обзора.¹⁷

Эволюция интерфейса «человек – компьютер»

Исследования человеческого тела привели ученых к тому, чтобы рекомендовать и продолжительность времени, в течение которого определенные положения могут сохраняться без усталости, ведущей к травмам, и количество времени, необходимое для восстановления после вызывающей напряжение деятельности. Эти рекомендации обусловлены рядом факторов, включая пол, возраст, доминирующую сторону тела (левую или правую) и количество силы, требующейся для перемещения оборудования, связанного с деятельностью. Эти данные ориентируют производителей при проектировании изделий, которые удобны для нас.

Первые устройства с ЭЛТ-дисплеями или видеотерминалами, появившиеся в конце 60-х годов XX века, хотя и представляли собой впечатляюще новую технологию, были очень плохи с эргономической точки зрения. Они были просто встроены в блочные ящики с присоединенной клавиатурой. Некоторый прогресс был достигнут во втором поколении, когда клавиатура была отделена от дисплейного терминала. В начале 80-х годов XX века несколько предприимчивых молодых компаний¹⁸ увидели необходимость в улучшении взаимодействия человека с этими устройствами и начали разрабатывать и предлагать наклонно-поворотные подставки и крепления.

Эти устройства давали множество эргономических преимуществ, включая поднятие монитора на 75-100 мм (7 – 10 см) над поверхностью стола для обеспечения лучшего обзора для большинства людей; они также обеспечивали функции наклона и поворота монитора.

В течение пяти лет, или к 1988 г., эта технология распространилась по всему миру. К тому времени буквально все производимые ЭЛТ-мониторы в стандартном виде поступали с завода с ныне знакомой принадлежностью – пластмассовой чашей для наклона и поворота.

К сожалению, прогресс в эргономике компьютерных мониторов не проявлялся в течение следующих 15 лет. Это было в тот период, когда работа на компьютере имела сомнительную честь быть самым напряженным занятием в американской промышленности, согласно данным Управления по вопросам здравоохранения и техники безопасности на производстве Правительства США.

Кроме того, в этот период наука эргономика получила гораздо более широкое признание и применение на практике, поскольку люди начали признавать рост проблем со здоровьем, связанных с работой на этих компьютерах. Организации по стандартам в разных странах также стали участвовать в том, чтобы улучшить тяжелое положение операторов компьютеров путем согласования данных, таких как в Таблице 3.

Появление регулируемого настольного крепления для плоского монитора представляет собой самое большое усовершенствование интерфейса «человек – компьютер» с момента появления технологии видеоизображения более сорока лет назад. Впервые пользователи компьютеров получили возможность подстраивать дисплей своего компьютера для оптимального обзора.

Регулируемые опорные поверхности для лэптопов, экранов и устройств ввода, как правило, требуют, чтобы пользователь работал средствами управления, фиксировал/освобождал опору в заданном положении или позиционировал устройство. Усилие, необходимое для управления этими устройствами, может стать существенным препятствием для пожилых людей или работников, имеющих инвалидность.

Закон об американцах, имеющих инвалидность (Americans with Disabilities Act, ADA) настоятельно рекомендует, чтобы такие усилия не превышали значения 5 фунтов силы (22,5 Н).¹⁹

На рисунке 6, изображено правильное с эргономической точки зрения портативное компьютерное крепление, разработанное для обеспечения наклона, поворота и вращения экрана с усилием не более 2,32 кг – количества, которое может быть с удобством приложено левой рукой средней пятидесятилетней женщины и, в равной мере, количества, соответствующего Закону об американцах, имеющих инвалидность.

Рис.6

ЧАСТЬ ВТОРАЯ