4.10 Een ergonomische klas. sleutelfactoren

Transcriptie

1 sleutelfactoren

2 Werkwinkel info : Doelgroep : PA, TA, leerkrachten, directies Duurtijd : +/- 75 minuten Omschrijving : Bij het inrichten van een klaslokaal zijn er heel wat ergonomische factoren die de leerervaring beïnvloeden. In deze sessie wordt ingegaan op de aard van de factoren en de aandachtspunten waarmee je rekening dient te houden. Inhoud : - A. Ergonomie - B. Meubilair - C. Inrichting - D. De luchtkwaliteit - E. Het thermisch comfort - F. Het visueel comfort - G. Het akoestisch comfort 2

3 3

4 De IEA (International Ergonomics Association) geeft volgende definitie: A. Ergonomie Ergonomie (of human factors) is de wetenschappelijke discipline die zich bezig houdt met het begrijpen van de interactie tussen de mens en andere elementen van een systeem. Het is het beroep dat de theorie, principes, gegevens en methodes toepast om zo te ontwerpen dat het menselijk welzijn en de globale prestatie van het systeem geoptimaliseerd wordt. Er zijn drie specialisatiedomeinen afgebakend: - Fysieke ergonomie houdt rekening met de menselijke anatomie, antropometrie, fysiologie, biomechanica in relatie tot de fysieke activiteit. - Cognitieve ergonomie bestudeert de mentale processen zoals perceptie, geheugen, denken en motorische reacties in de interactie tussen mens en systeem. - Organisatie ergonomie focust op het optimaliseren van sociotechnische systemen zoals organisatiestructuren en processen. 4

5 B. Meubilair NBN-EN 1729 bevat een maatsysteem, veiligheidseisen en testmethoden die worden toegepast door fabrikanten van schoolmeubilair. De Europese Norm 1729 schrijft verschillende hoogtes van schoolmeubilair voor in functie van de individuele lichaamsafmetingen van de leerling. Binnen eenzelfde klas staan stoelen en banken die verschillend zijn in hoogte omdat ook de lichaamslengte van leerlingen uiteenlopend is. Met elke categorie stemt een bepaalde kleur en nummer overeen. Zittinghoogte De juiste zittinghoogte van de stoel is essentieel voor een goede werkhouding van de leerling. In het ideale geval is de zittinghoogte van de stoel net iets kleiner dan de onderbeenlengte van de leerling. Bron : Schoolmeubilair, hoe zit dat? NVS 2008 Nuttige link : 5

6 B. Meubilair 6

7 B. Meubilair 7

8 Tafelhoogte 4.10 Een ergonomische klas B. Meubilair Om de hoogte van de schooltafel te bepalen vormt de leerling met de hoogste elleboog-zitvlakhoogte de referentie. Deze hoogte wordt opgeteld bij de eerder vernoemde zithoogte. Iedereen werkt dus op een tafel die hoger is dan zijn ellebogen. Dit wordt subjectief ook als meest comfortabel ervaren. De focusafstand van de ogen is bij kinderen klein zodat ze een kleine leesafstand wensen. Een hoge tafel helpt daarbij. Op dit vlak is er geen verschil tussen het horizontaal zitten en zitten met een open heuphoek. 8

9 Verstelbaar meubilair? B. Meubilair Een volledige aanpassing van het meubilair aan de lichaamsmaten van de leerling is alleen mogelijk met volledig verstelbaar meubilair. Uit ergonomisch oogpunt is het daarom wenselijk maar uit financieel oogpunt is dit echter vaak niet mogelijk. Voor een acceptabele zithouding is het gelukkig ook niet noodzakelijk om dit voor iedereen aan te schaffen. Indien u verstelbaar meubilair aanschaft, let dan op het volgende: Kunnen tafel en stoel eenvoudig worden versteld? Kan de instelling goed worden waargenomen? Is er bijvoorbeeld een kleurcodering gebaseerd op de Europese norm? Het Europese Norm 1729 schrijft een hellend werkblad voor met een inclinatie tot 20. Dit is gunstig om de buiging in de nek en in de rug tegen te gaan. Het werk wordt naar de ogen gebracht in plaats van omgekeerd. De schoolboeken worden omwille van dit principe ook best op een pennenzak geplaatst zodat ze nog iets meer rechtop staan. 9

10 B. Meubilair Het kan zijn dat u twijfelt of uw leerlingen aan meubilair van de juiste maat zitten. Enkele kenmerken, waaraan u een goede werkhouding kunt herkennen. 1. Een leerling heeft de juiste maat stoel als deze eenvoudig met de voeten plat op de grond kan zitten terwijl de boven- en onderbenen een hoek van ongeveer 90 graden met elkaar maken 2. Een leerling heeft een te hoge maat stoel als deze niet eenvoudig met de voeten plat op de grond kan zitten. Gevolg: de voorkant van de stoelzitting drukt in de bovenbenen van de leerling, waardoor de onderbenen en voeten slecht doorbloed raken. - Leerlingen gaan in deze situatie vaak onderuit zitten om het nare gevoel in hun benen weg te nemen. Op die manier krijgt hun rug geen goede ondersteuning meer. - Ook wanneer de leerling wel rechtop zit, wordt bij een te hoge stoel de lage rug onvoldoende door de leuning ondersteund. Beide gevallen leiden tot een vergrote kans op rugklachten en zelfs vergroeiing van de wervelkolom. Tenslotte wordt de leerling in zijn bewegingsvrijheid belemmerd als de bovenzijde van de rugleuning hoger is dan de onderkant van de schouderbladen. 10

11 B. Meubilair 3. Een leerling heeft een te lage maat stoel als deze eenvoudig met de voeten plat op de grond kan zitten, maar de knieën naar boven wijzen en alleen de billen de zitting raken. Gevolg: er ontstaat een hoge druk onder de billen. Dit kan leiden tot pijn en een slechte doorbloeding. Bovendien wordt bij een te lage stoel de hoge rug onvoldoende door de leuning ondersteund, waardoor rugklachten en zelfs vergroeiing van de wervelkolom kunnen ontstaan. 4. Een leerling heeft de juiste maat tafel als deze met de armen over elkaar dicht bij het lichaam op tafel kan steunen, terwijl de schouders ontspannen blijven. 5. Een leerling heeft een te hoge maat tafel als de schouders omhoog geduwd worden, wanneer de leerling met de armen over elkaar dicht bij het lichaam op tafel steunt. Gevolg: er is een verhoogde kans op klachten met betrekking tot schouders, rug en nek. 6. Een leerling heeft een te lage maat tafel als deze voorover moet buigen om met de armen over elkaar op tafel te kunnen steunen. Gevolg: door het kromtrekken van de rug ontstaat een vergroot risico op rugklachten en zelfs vergroeiing van de wervelkolom. 11

12 Leidvragen bij het ontwerp : C. Inrichting 1. Welke taken en activiteiten worden er in het klaslokaal uitgevoerd? 2. Welke houdingen zullen de gebruikers (LKR en LLN) aannemen? 3. Wat zijn de relevante lichaamsafmetingen van de gebruikers? Deze afmetingen kunnen worden teruggevonden in antropometrische tabellen. (vb Moet je tijdens het ontwerpen gebruik maken van minimum, gemiddelde of maximum afmetingen? 5. Hoe ver kunnen de gebruikers reiken, horizontaal en vertikaal? 6. Wat zijn de visuele aspecten van de activiteit? 7. Zijn er specifieke omgevingsfactoren? 12

13 Mogelijke ontwerpaspecten : C. Inrichting 1. Stoel en tafelschikking (rijen, U-vorm, groepen, ) 2. Bord en multimedia positie relatief tot de oogpositie van de leerling 3. Kleurgebruik muren in functie van de reflectiegraad 4. Vloer, bureau en stoelkleuren 5. (on)bereikbaarheid van kasten en toestellen 6. Mobiliteit van leerkracht en leerling in de klas 7. Veiligheidsaspecten (evacuatie) 13

14 D. De Luchtkwaliteit Er is sprake van een goede luchtkwaliteit als de binnenlucht geen verontreinigingen bevat in concentraties waarvan bekend is dat ze de gezondheid aantasten op korte of lange termijn. In scholen zijn een aantal bronnen aanwezig die de binnenlucht kunnen verontreinigen: - door de aanwezigheid van de mens zelf. (CO2, ) - door vier groepen verontreinigingen Chemische stoffen (VOS, C02, ) Stof Microbiologische verontreiniging: Vezels (steenwol, glaswol) - Ook kunnen luchtverontreinigende stoffen vanuit het buitenmilieu de school binnendringen en er zich concentreren. Het garanderen van een goede binnenluchtkwaliteit gebeurt door - de emissie van bronnen te beperken - te zorgen voor voldoende ventilatie. De idee hierbij is dat de buitenlucht in de meeste gevallen minder verontreinigd is dan de binnenlucht, zodat ventilatie zorgt voor een verdunning en verwijdering van de binnenluchtverontreiniging 14

15 D. De Luchtkwaliteit Eerste indicator voor de binnenluchtkwaliteit en de mate van ventilatie : CO2-concentratie - Onderzoek toont aan dat omwille van de parallelle stijging er reeds bij een CO2- concentratie van 1200 ppm klachten optreden, veroorzaakt door de andere stoffen. - Het CO2-gehalte van de buitenlucht bedraagt op de meeste plaatsen circa 400 ppm. Zodra een groep leerlingen het leslokaal binnenkomt begint het CO2 -gehalte te stijgen, waarbij een verdubbeling van het CO2-gehalte als normaal beschouwd mag worden. Conform NBN EN maximaal 800 ppm. 15

16 Preventiemaatregel : D. De Luchtkwaliteit - Verwijdering van verontreinigingsbronnen - Adequate verluchting - Soorten : 16

17 Ventilatienorm NBN EN : 2007 D. De Luchtkwaliteit De ventilatievouden worden bepaald op basis van de norm NBN EN Ventilatie voor nietresidentiële gebouwen - Prestatie-eisen voor ventilatie- en luchtbehandelingssystemen. De norm is prestatiegericht en zet de eisen om naar methodes voor een goede dimensionering van ventilatiesystemen, aan de hand van luchtkwaliteitklassen. Klasse Luchtkwaliteit DCO2 [ppm] IDA 3 Aanvaardbaar Tussen 600 en 1000 ppm Dit komt overeen met ventilatievoud met buitenlucht per persoon van m³/(h.pers). Intensieve ventilatie (verluchten via opengaande ramen of deuren in buitenmuren) wordt dan aangeraden om voldoende luchtverversing te garanderen tijdens bijzondere omstandigheden (sterke bezonning, zeer warm weer, sterk verontreinigende activiteiten, ). Speciale ruimten zijn ruimten die niet tot de eigenlijke woonruimten behoren zoals kelder, garage, stookplaats, bergplaats, die speciale voorzieningen nodig hebben. 17

18 D. De Luchtkwaliteit 18

19 Het thermisch comfort is het geheel van omgevingsparameters die de thermische sensatie van de mens beïnvloeden. Het thermisch comfort valt uiteen in het algemeen thermisch comfort en het lokaal thermisch comfort. Het algemeen thermisch comfort wordt bepaald door - de luchttemperatuur, - de gemiddelde stralingstemperatuur, - de luchtvochtigheid, de luchtsnelheid, - de menselijke activiteit, - de thermische isolatie van de kleding. E. Thermisch comfort Al deze factoren samen bepalen of men zich thermisch behaaglijk voelt in een gebouw. Afhankelijk van deze factoren wordt een andere meetmethode toegepast : In een schoolomgeving is voornamelijk EN 7730 van toepassing. EN ISO 11079: IREQ EN 7730: PMV-PPD EN 7933: PHS EN ISO 7243: WBGT 19

20 Het lokaal thermisch discomfort wordt onder andere bepaald door E. Thermisch comfort - Tocht - hinder ten gevolge van koude of warme oppervlakken (bv. Vloeren). De temperatuur in het gebouw kan dan op zichzelf goed zijn maar desondanks koelt een deel van het lichaam sterk af of warmt het sterk op. 20

21 E. Thermisch comfort Temperatuur Een aangename temperatuur in scholen ligt tussen 18 en 22 C. Vanaf 26 C neemt de behaaglijkheid af en wordt het prestatievermogen minder. Voor zover de buitencondities deze van de norm NBN B Berekening van de warmteverliezen van gebouwen (1986) niet onderschrijden, moet de minimale temperatuur in de winter gegarandeerd zijn gedurende 100% van de gebruikstijd. De maximale temperatuur in de zomer geldt als een richtwaarde. In de gebruikstijd zijn na-schoolse activiteiten en periodes in de schoolvakanties NIET inbegrepen. Min. Temp (winter) Max. temp. (zomer) Klas-en leslokalen, administratieve lokalen en kantoren, studiezaal Bibliotheek /mediatheek / open studielandschap informaticalokaal Laboratoria Speelzaal / polyvalente zaal / turnzaal / sportzaal Refter Keuken HACCP Bergingen en archiefruimtes 10 - Circulatieruimtes 18 - Werkplaatsen, ateliers

22 4.10 Thermisch Een comfort ergonomische klas E. Thermisch comfort Stralingstemperatuur In aansluiting op NBN-ISO 7730 worden de volgende grenswaarden voor asymmetrische straling vastgesteld: Ten gevolge van een koud (glas) vlak : < 10 K Ten gevolge van een warm plafond : < 5 K Verticale temperatuurgradiënt Het maximum toegestane verschil tussen de luchttemperatuur bij het hoofd (op 1,1 m) en bij voeten (op 0,1 m) is 3 K. Luchtbeweging Afhankelijk van de luchttemperatuur zijn de volgende eisen te stellen aan de luchtbeweging in de leefzone. Winterperiode (21 C) maximaal : 0,15 m/sec. Zomerperiode (25 C) maximaal : 0,20 m/sec. Relatieve vochtigheid De relatieve vochtigheid in de verblijfsruimtes dient te liggen tussen 40% en 70% (enkel indien de lokalen voorzien zijn van mechanische luchttoevoer). 22

23 E. Thermisch comfort Omdat de situatie per lokaal kan verschillen, is het vaak handig om in ieder lokaal een thermometer te hebben en thermostaten voor alle radiatoren. Wanneer de buitentemperatuur in de zomer dreigt op te lopen boven de 22 C, is het raadzaam de zonnewering te gebruiken. Een toestand van goed thermisch comfort zorgt ervoor dat de mens zich behaaglijk voelt doordat er een evenwicht is tussen de eigen warmteproductie, nodig om het lichaam op ongeveer 37 C te houden en de warmte-uitwisseling met de omgeving. Deze balans verschilt van persoon tot persoon. Iedereen een zelfde thermisch comfort geven in dezelfde ruimte is dus moeilijk haalbaar. Wel kan men ernaar streven een optimaal thermisch comfort te bekomen, met andere woorden het grootst mogelijk aantal personen tevreden stellen. Methode : PMV/PPD-Waarden 23

24 Visueel comfort hangt af van een combinatie van factoren : F. Visueel comfort fysische parameters (vb. verlichtingssterkte, luminantie, kleurtemperatuur); karakteristieken eigen aan de omgeving (vb. binnen, buiten); karakteristieken van de uit te voeren taken (vb. onderwijs, montage van stukken); fysiologische factoren (vb. leeftijd); psychologische en sociologische persoonsgebonden factoren (vb. cultuur, opvoeding). De ervaring van licht is hierdoor in grote mate subjectief. 24

25 Daglicht 4.10 Een ergonomische klas F. Visueel comfort In het lokaal moet voldoende daglicht kunnen toetreden (gemiddelde daglichtfactor > 2%). Daarnaast dient aandacht gegeven te worden aan een goede verdeling van het daglicht in de lesruimtes. Zonwering (indien niet middels karakteristieken van het glas) buitenzijdig toepasbaar bij windpieken (lokaal) tot 60 km/u bij voorkeur statisch systeem (oriëntatie van de gevels, balkon, vaste lamellen) enkel toe te passen waar nodig vanuit functionele / technische eisen Kunstlicht De verlichting dient te voldoen aan EN 'Verlichting van werkplekken'. De verlichtingssterkte dient tijdens de gehele gebruiksduur van de verlichting op elke plaats van het werkvlak minimaal aanwezig te zijn. Hierbij wordt de randzone, zoals gedefinieerd in EN12464, gesteld op 600 mm. De praktijkverlichtingssterkte is als volgt (luxwaarde na veroudering): Voor scholen en kantoorruimtes stelt Agion dat de lichtsterkte optimaal is tussen de 300 en 800 lux afhankelijk van de functie. (klaslokaal 300 lux, bord 500 lux, tekenlokaal 700 lux) 25

26 Indien in een deel van de ruimte een hogere verlichtingssterkte is vereist, moet de algemene verlichting worden aangevuld met plaatselijke verlichting. De praktijkverlichtingssterkte is als volgt (luxwaarde na veroudering): Klas-en leslokalen, studiezaal 300 Bordzone 500 Klas-en leslokalen gebruikt in avonduren 500 Tekenlokaal / lokaal handvaardigheid 700 Administratieve lokalen en kantoren 300 Opstelling beeldschermen Bibliotheek /mediatheek / open studielandschap evt. bijzondere voorzieningen F. Visueel comfort Informaticalokaal, talenpracticum 300 Opstelling beeldschermen Laboratoria 500 Speelzaal / polyvalente zaal / turnzaal / sportzaal 300 Armaturen schokbestendig Centrale computerruimte (MER) * 300 Refter 200 Keuken specifieke verlichting Bergingen en archiefruimtes Circulatieruimtes (algemeen) trappen 150 inkomhal Werkplaatsen, praktijklokalen, ateliers specifieke verlichting, Opletten voor stroboscopisch effect 26

27 Verblinding dient vermeden te worden. F. Visueel comfort Rechtstreekse of onrechtstreekse verblinding Oorzaken: verlichte zone in blikveld of periferie (lamp, belicht oppervlak, venster) Oplossing: lichtbron: - verwijderen indien niet noodzakelijk - verplaatsen of werkpost verplaatsen, >45 tov horizontaal vlak. - afschermen door ondoorzichtig of brekend vlak (luminantie neemt af) Relatieve verblinding sterk verlicht oppervlak: - belichting verwijderen - luminantie verminderen - verlichtingssterkte verminderen - kleur oppervlak of reflectiecoëfficiënt bekleding aanpassen - werkpositie aanpassen Oorzaken: verschillen in luminantiezones, oogvermoeidheid ten gevolge van frequente aanpassing Oplossing: aanpassing lichtbronnen en oppervlakken tot optimale luminantieverhoudingen, maximaal 1:10:30 (taak:directe omgeving:periferie) 27

28 Visual Acuity : onderscheidingsvermogen F. Visueel comfort - Aandachtspunt bij digitale schoolborden. factoren : Resolutie en contrastwaarden 28

29 4.10 Akoestisch Een comfort ergonomische klas G. Akoestisch comfort Het akoestisch comfort, meer bepaald de spraakverstaanbaarheid in klaslokalen, wordt beïnvloed door geluid van buitenaf en/of door geluid van installaties aanwezig in de school. NBN S 'Akoestische criteria voor schoolgebouwen' Wat verstaan we onder spraakverstaanbaarheid? De spraakverstaanbaarheid geeft aan in hoeverre een spreker door een toehoorder verstaan wordt, ongeacht de inhoud van de boodschap (verstaan begrijpen). De spraakverstaanbaarheid kan uitgedrukt worden in de meetbare en berekenbare grootheid STI (Speech Transmission Index): Verband tussen STI en de subjectieve beoordeling van de spraakverstaanbaarheid. 29

30 De nagalmtijd is uitgedrukt in seconde [s]. G. Akoestisch comfort De nagalmtijd is evenredig met het volume van de ruimte en omgekeerd evenredig met de hoeveelheid geluidabsorptie in de ruimte: T V/(6*A tot ) Tp [s] de nagalmtijd in de ruimte V [m3] het volume van de ruimte A tot [m2] de totale opp. geluidabsorptie in de ruimte (=opp. x absorbtiecoëff.) opp. open raam' 30

31 Voorbeeld 4.10 Een ergonomische klas Voor : T = 4s G. Akoestisch comfort Na : T = 0,9 s 17 frames, 41m² materiaalkost