Opracowanie metodyki badań i oceny ergonomicznej nowych konstrukcji odzieży ochronnej, uwzględniającej jej funkcje i przewidywane warunki użytkowania

Ogólnym celem zadania było zmniejszenie uciążliwości pracy spowodowanej niewłaściwie skonstruowaną odzieżą ochronną poprzez jej właściwą ocenę ergonomiczną przed wprowadzeniem na rynek i wyeliminowanie na tej podstawie odzieży niespełniającej podstawnych wymagań w tym zakresie.

Z względu na dużą różnorodność konstrukcji odzieży ochronnej założono modułowe podejście do metodyki badań ergonomicznych odzieży ochronnej. Poszczególne moduły przedstawiają metody badań i oceny odzieży ochronnej o różnym przeznaczeniu i stanie zaawansowania technologicznego. Moduły te mogą być wykorzystywane pojedynczo lub w kombinacjach, w zależności od rodzaju odzieży ochronnej podlegającej ocenie, jej przeznaczeniu oraz celu, w jakim ocena jest przeprowadzana.

Opracowano procedury badań odzieży ochronnej. Moduł podstawowy (MP), obowiązkowy do wstępnej oceny każdego rodzaju odzieży ochronnej, niezależnie od złożoności jej konstrukcji; może być jedynym modułem stosowanym do oceny prostych konstrukcji odzieży ochronnej, nieprzeznaczonych do stosowania w warunkach ekstremalnych zagrożeń.

Procedura – moduł rozszerzony (MR) będzie wykorzystywana w badaniach i ocenie odzieży ochronnej przeznaczonej do stosowania przy wyższych poziomach zagrożeń niż w przypadku odzieży ochronnej ocenianej zgodnie z modułem podstawowym, a także dla odzieży ochronnej stosowanej przy zagrożeniach ekstremalnych i będzie modyfikowana w zależności od rodzaju zagrożeń, przed którymi odzież ma chronić.

Procedura – moduł oceny komfortu cieplnego pozwala ocenić komfort cieplny użytkownika ubranego w odzież ochronną na podstawie pomiarów parametrów fizjologicznych, tj. częstości skurczów serca, temperatury skóry, intensywności pocenia, parametrów fizycznych mikroklimatu pododzieżowego, a także na podstawie subiektywnej oceny odczuć cieplnych użytkownika.

Procedura – moduł specjalistyczny jest stosowana do oceny zaawansowanej technologicznie odzieży ochronnej, która oprócz funkcji ochronnych pełni również dodatkowe funkcje związane m.in. z monitorowaniem parametrów środowiska pracy lub parametrów fizjologicznych użytkownika, a także odzieży aktywnej, reagującej w sposób zamierzony na zmiany w środowisku pracy lub zachodzące w organizmie jej użytkownika.

Walidację opracowanej metodyki oceny ergonomicznej odzieży ochronnej przeprowadzono na podstawie analizy wyników uzyskanych z trzech serii badań przeprowadzonych według tej samej procedury badawczej, dla tego samego rodzaju odzieży ochronnej, przy udziale tych samych pięciu uczestników badań.

Na potrzeby walidacji opracowanej metodyki badań ergonomicznych przeprowadzono badania odzieży ochronnej o złożonej konstrukcji, zgodnie z procedurą badań i oceny ergonomicznej według modułu rozszerzonego (MR) i modułu oceny komfortu cieplnego. Ze względu na to, że moduł rozszerzony zawiera również ocenę odzieży według modułu podstawowego (MP), nie był on przedmiotem oddzielnej walidacji. Wyniki badań odzieży według procedury modułu rozszerzonego (MR), w postaci subiektywnej oceny uczestników badań, analizowano pod kątem powtarzalności wyników oceny odzieży przez uczestników badań w poszczególnych seriach badań, powtarzalności wyników oceny odzieży przez osoby prowadzące badania w poszczególnych seriach badań, spójności wyników oceny dokonywanych przez uczestników badań i osoby prowadzącej badania. Przeprowadzona analiza miała na celu znalezienie ewentualnych przyczyn różnic w wynikach badań w aspekcie uszczegółowienia procedur badawczych. W celu przeprowadzenia walidacji metody wyznaczania skwantyfikowanych parametrów uzyskiwanych z badań w ramach modelu rozszerzonego klasy komfortu odzieży i współczynnika ruchomości w stawach, jak również parametrów mierzonych w ramach modułu oceny komfortu cieplnego, otrzymane wyniki badań poddano analizie ukierunkowanej na ocenę ich zróżnicowania w poszczególnych seriach pomiarowych oraz między seriami pomiarowymi za pomocą współczynnika zmienności (CV).

 a) b) c)
 

Zadanie 3.Z.15. Przykładowe ćwiczenia wykonywana podczas badań odzieży chroniącej przed czynnikami chemicznymi wg procedury badawczej – moduł rozszerzony

W celu walidacji procedury badawczej – moduł MR (która zawiera moduł MP) przeprowadzono badania dwóch rodzajów odzieży ochronnej zaliczanej do odzieży o złożonej konstrukcji: odzieży ochronnej dla strażaków i odzieży chroniącej przed czynnikami chemicznymi (rys.1). Badania walidacyjne modułu oceny komfortu cieplnego przeprowadzono z wykorzystaniem odzieży chroniącej przed czynnikami chemicznymi. We wszystkich badaniach badaną odzież ochronną porównywano z odzieżą referencyjną (R).

Po analizie wyników badań ergonomicznych stwierdzono, że zestawy ćwiczeń fizycznych zaproponowane w procedurach badań według modułu podstawowego (MP) i rozszerzonego (MR) zostały zweryfikowane pozytywnie, umożliwiły bowiem zlokalizowanie wad konstrukcyjnych w odzieży, a także ocenę doboru konstrukcji i rozmiaru odzieży do budowy anatomicznej poszczególnych uczestników. Wykazano ponadto, że ocena odzieży ochronnej przez osobę prowadzącą badania jest potrzebna, gdyż pozwala na uzyskanie dodatkowych informacji o błędach konstrukcyjnych, defektach oraz innych nieprawidłowościach w odzieży, które nie zostały wymienione przez uczestników badań, a mogą mieć istotny wpływ na wygodę i bezpieczeństwo użytkowania odzieży w rzeczywistych warunkach pracy. Po analizie wyników badań wprowadzono niewielkie uzupełnienia do procedur badawczych polegające m.in. na możliwości wskazywania przez uczestników badań obszarów dyskomfortu w testowanej odzieży na pomocniczych rysunkach sylwetek. W analizie wyników badań obiektywnych w poszczególnych seriach pomiarowych badań według modułu oceny komfortu wskazano, iż uzyskano dobrą powtarzalności wyników, co oznacza, iż prawidłowo dobrano grupę uczestników badań, jak również prowadzono nadzór nad poszczególnymi badaniami. Analiza współczynnika zmienności między seriami badań wykazała, iż otrzymane wyniki pomiarów wszystkich parametrów charakteryzują się słabym lub umiarkowanym zróżnicowaniem. Oznacza to, iż uzyskano wysoką powtarzalność wyników badań niezależnie od osoby prowadzącej badanie, co świadczy o prawidłowo opracowanej procedurze i właściwym przygotowaniu osób prowadzących badanie. Potwierdzono także, że opracowana odzież referencyjna może stanowić punkt odniesienia zarówno ze względu na prawidłowy dobór materiałów zastosowanych w odzieży referencyjnej pod względem ich właściwości biofizycznych, jak i na konstrukcję. Wniosek ten potwierdzają zarówno wyniki badań obiektywnych (tj. parametrów fizjologicznych i fizycznych), jak też subiektywne odczucia uczestników badań.

W ramach zadania przeprowadzono również badania odzieży aktywnej według zwalidowanych procedur MP i MR, dodając dodatkowe ćwiczenia umożliwiające ocenę odzieży w stanie aktywnym – procedura MS – moduł specjalistyczny.

W wyniku prac przeprowadzonych w ramach realizacji zadania opracowano 2 publikacje naukowe, 2 publikacje popularnonaukowe oraz przedstawiono 2 referaty na konferencji międzynarodowej i referat na seminarium krajowym.