Existen varias disciplinas relacionadas y/o dedicadas al estudio de las posturas del cuerpo en relación con el desarrollo de las diversas actividades humanas y de paso, que inciden directamente en el diseño y producción de objetos utilitarios.

En este sentido están la antropometría que se refiere al estudio de las proporciones y medidas del cuerpo humano y las clasifica de acuerdo a las dimensiones del cuerpo, que varían según condiciones como la raza, la edad, el sexo, e incluso el grupo laboral, y la ergonomía (ergon: trabajo y nomos: ley), disciplina que estudia las condiciones fisiológicas, anatómicas, psicológicas, ambientales, entre otras, existentes en un lugar de trabajo, entendiendo trabajo como cualquier actividad desarrollada por el hombre.

Esta última disciplina, que evalúa el panorama ambiental general de un lugar, aborda numerosas variables como el ruido, la iluminación, la biomecánica (estudia los fenómenos mecánicos que presentan los seres vivos)  y la intensidad horaria laboral en la que un cuerpo adopta y mantiene diferentes posiciones (posturas) durante un periodo determinado de tiempo.

A partir de las anteriores consideraciones el equipo de diseño de Wood Tech desarrolló un producto– Mecedora Ozil, de geometría sobria, líneas simples pero fluidas– en el que consideró precisamente el tema de las posturas al tomar asiento y las variables que influyen en esta acción.

Antecedentes del trabajo de investigación

Dado que son escasos los datos antropométricos de la población colombina, el equipo responsable del diseño y producción de la mecedora Ozil tomó como referencia datos de otros grupos humanos, entre ellos el estadounidense, además de textos bibliográficos como el libro ‘Las dimensiones humanas en los espacios interiores’ de Julius Panero y Martin Zelnik y el ‘Acopla PLA95’(parámetros antropométricos de la población laboral colombiana 1995) del Instituto de Seguros Sociales de la Universidad de Antioquia, una recopilación de datos antropométricos que se acerca a la realidad local.

Vale anotar que para el diseño de una silla usualmente los diseñadores trabajan algunas dimensiones específicas cuyas variaciones configuran los diferentes tipos de asiento; ellas son la altura poplítea, la largura nalga – poplíteo, la altura de codo en reposo, la altura sentado, anchura y la altura de hombros, entre otras (véase  fig. 1), junto con dos ángulos decisivos: el resultante entre la inclinación de la base del asiento y el piso, y el que hay entre la base del asiento y el espaldar.

A partir de estas medidas es posible fabricar desde una silla para comedor con la base del asiento casi paralela al piso, hasta una cómoda silla tipo poltrona con un ángulo entre la base y el espaldar del asiento de 105° y el correspondiente entre la base del asiento y el piso de 15°.

De igual manera los diseñadores establecen el tratamiento que deben dar a cada parte del mueble a fin de garantizarle comodidad al usuario, estimando los esfuerzos y presiones que sufre el cuerpo humano a la hora de sentarse, estar en reposo y levantarse.

Es así que al tomar asiento, al menos el 75 % del peso del cuerpo lo soportan los 26 cm² de las tuberosidades isquiáticas (véase figura 2), un hecho que fatiga y lleva generalmente a las personas al cambio constante de posturas para liberar presiones y evitar dolores y entumecimientos.

La altura del asiento es otra de las consideraciones básicas que analizan en el diseño de una silla, y en la que influye la medida ‘altura poplítea’, que es la distancia que hay, verticalmente, entre el piso y el pliegue interno de la articulación que se forma al doblar la rodilla.

Una altura del asiento muy alta causa gran presión en la parte trasera de los muslos y afecta el centro de gravedad al quedar los pies sin apoyo seguro, mientras que una muy baja provoca el estiramiento de las piernas hacia adelante en una postura que puede afectar la espalda.

También consideran la profundidad del asiento que toman con la medida de nalga-poplíteo cuidando de no sobredimensionarla para evitar que la arista frontal del asiento comprima la zona posterior de las rodillas y genere problemas de la circulación, y que el usuario deslice las nalgas hacia adelante dejando su espalda sin un buen apoyo, adopte una mala postura y se provoque dolores e incomodidad.

Otros aspectos que evalúan los profesionales en el diseño de un asiento es la conformación del apoyabrazos –pieza que sirve, como su nombre lo indica, para el descanso de los brazos y como apoyo en el momento de levantar y sentar el cuerpo en el mueble–, y el acolchamiento que debe apuntar a distribuir la presión acumulada en las tuberosidades isquiáticas generada por propio peso del cuerpo ⁽²⁾.

Bases del proceso constructivo

Tomando como base tablas antropométricas para el diseño del mueble, el grupo estableció un percentil del 5 %  que indica que el 95% de la población supera esa medida; es decir, que el diseño y sus medidas pueden adaptarse al 95 % de la población colombiana y que el objeto puede ser usado por una porción altísima del total de pobladores. (Véase  fig. 3).

A partir de las anteriores consideraciones, el equipo de diseño de Wood Tech adelantó la construcción de la Mecedora Ozil, un mueble de perfil ligero, provisto de un bastidor rígido en roble para asegurarle una estructura resistente; con un asiento de superficie continua, de secciones rectas prolongadas y curvas con radios regulares para evitar que las partes del mueble tallen el cuerpo del usuario.

En su diseño, cuidaron repartir las cargas valiéndonos del espaldar, el relleno, y permitirle al usuario la posibilidad de cambiar de postura; de hecho, la mecedora incluye apoyabrazos para facilitar la acción de reincorporación del cuerpo para ponerlo de pie.

Este tipo de silla (mecedora) puede adoptar desde una disposición de poltrona para el descanso hasta la de una silla auxiliar; para el caso del ejercicio del Taller, el equipo de diseño eligió una configuración antropométrica tradicional pero orientada hacia la composición de una silla interlocutora de 500 mm de altura y 600 mm de ancho que asegura un eficiente apoyo dorsal, provee el espacio suficiente para los cambios de posición y para que el usuario pueda pasar, incluso, el brazo sobre el espaldar.

El bastidor de la silla, construido en roble, está conformado por dos laterales formados por cuatro piezas con ensambles a media madera en las esquinas y unidos por cuatro vigas sujetas mediante ensamble tipo caja y espiga. También incluye una superficie curva en láminas contrachapadas, cubiertas por chapilla natural de roble para mantener la armonía del diseño.

Producción

Para comenzar con la producción del bastidor de la Mecedora Ozil, se ubican las piezas en el área de madera disponible para optimizar el material, en este caso serán tablones de roble de 920 x 193 mm y de 730 x 17033 mm, ambos con un espesor de 30mm. Luego se procede la realización del corte en un centro de mecanizado CNC para obtener un corte preciso. (Véase Figura 4.)

Una vez teniendo todas las piezas listas se procede a ensamblar cada lateral (derecho /Izquierdo) y a verificar que al final la pieza resultante tenga las siguentes dimensiones y ángulos. (Véase Figura 5.)

Para unir ambos laterales y generar el bastidor es necesario fabricar los travesaños de 30 x 40 mm y con 640 mm de longitud, estos tendrán en sus extremos la espiga que entrará en la caja realizada en el paso anterior con los laterales, adicional se reforzará el soporte del asiento con un tubo de ½” de diámetro y 640 mm de longitud.

Una vez está el bastidor completamente armado es posible identificar que la curvatura inferior tiene solo un punto de apoyo en el piso, lo cual permite que la estructura genere un movimiento oscilatorio hacia adelante y hacia atrás; la parte superior de los laterales serán los reposa brazos una vez que se ponga la superficie de asiento.

Para esta superficie curva se toman los datos antropométricos anteriormente explicados que le permitirán al usuario del mueble asumir una postura ideal de reposo sedente.

Es importante mencionar que una mecedora debe estar bien equilibrada según su centro de gravedad. Para ello se aconseja un método de prueba variando los grados de inclinación y el punto de pivote del bastidor en el cual se desplace el centro del círculo que forma el arco inferior hacia adelante hasta que, al sentarse el usuario en la mecedora, esta se incline levemente hacia atrás.

Superficie:

Teniendo clara la geometria que tendrá la superficie, es necesario realizar un molde y un contra molde para forzar las cinco láminas contrachapadas de 3 mm de espesor (15 mm finalmente), por medio de la presión, a adquirir dicha forma y asegurar una buena resistencia a la hora de que el usuario utilice el mueble.

Se distribuyen las piezas necesarias para construir el molde y contramolde en el material a cortar en maquinaria CNC, tipo Nesting (conjunto de objetos que encajan uno dentro del otro), en este caso se utiliza un tablero de fibras (MDF) de 15mm para la elaboración de una estructura tipo waffle que compone el molde y contra molde que seran utilizados para el doblez.

Las curvas serán las guías para doblar una lámina de MDF, la cual servirá para dar soporte y generar una superficie plana que resista la presión sobre toda el área curva.

En este paso se utiliza la técnica del Kerfing, como se explicó en el artículo ‘El Kerfing: Técnica del ranurado para el doblado de madera, sus variaciones y aplicaciones’ (Revista M&M, edición 94), para convertir la lámina de MDF en una superficie flexible en tres puntos especificos donde habrán curvaturas; para ello se cortan dos láminas de MDF con dimensiones de 1130 x 660 mm y se ranura cada 4 mm en las zonas señaladas

Para ranurar el tablero de MDF se debe tener encuenta dejar una membrana de 1mm en la parte inferior que va a soportar la flexión; el ranurado se hace del mismo espesor del disco con el que se trabaje, en este caso 4mm dejando un espacio entre ellos, también de 4mm.

Paso seguido, se cortan las cinco láminas de contrachapado de 3mm con una dimensión de 1220 x 660 mm, un poco mayor en su ancho a la necesaria de 1220 x 600 mm, para que una vez estén las láminas pegadas y dobladas se pueda dar medida a la pieza final que será la superficie del asiento para el bastidor de roble. El largo de la pieza (1220mm) se obtiene del perímetro de la pieza (curva final) que obtuvimos desde el diseño.

Para proceder con el doblez de estas, es necesario seguir los siguientes pasos:

• Humedecer las láminas esparciendo un poco de agua con un atomizador y así lograr que las fibras de la madera se expandan y faciliten su flexibilidad.
• Aplicar una capa de pegamento tipo PVA sobre cada una de las láminas por una de sus caras.
• Ubicar una lámina sobre otra hasta obtener un “colchón” que se pondrá en medio del molde y el contra molde.
• Ejercer presión, por medio de una prensa hidráulica, sobre el dispositivo hasta que las láminas tomen la forma deseada, durante 60 minutos para que la pega tipo PVA seque.

Si no tiene a disposición una prensa hidráulica se pueden obtener los mismos resultados a partir de una sujeción de múltiples prensas mecánicas en “C” o “F”, haciendo perforaciones en el molde y el contra molde para sujetar un extremo de la presa; el diámetro de esta perforación dependerá de las prensas que se utilicen, se recomienda que cada 50 mm se haga un punto de apoyo.

• Retirar el molde de la prensa para extraer la superficie curvada que adquirió la forma necesaria para el proyecto mobiliario.Rectificar el ancho de la pieza ya que en muchas ocasiones las láminas pueden moverse unos milímetros en el momento de prensado. Para este procedimiento se puede utilizar una escuadradora y una canteadora para lograr el ancho de 600 mm necesario para ensamblar en el bastidor.

Cubrir las caras externas del tablero contrachapado con chapilla natural de roble con un estilo diferenciado o a gusto del usuario final.

• Por último, y si se desea, es posible tapizar el asiento con un cojín en cuero de franjas como el que muestra el render.

Citas

1. Toda actividad realizada en posición sedente conlleva dinámicas biomecánicas. Tomar asiento debe ser concebido como un estado dinámico donde el cuerpo mantiene el movimiento aunque esté en una actividad de reposo.
2. Uno de los errores frecuentes es creer que entre mayor sea el relleno, mejor será la comodidad del asiento, un acolchamiento muy voluminoso sólo reduce la presión pero sacrificando el equilibrio y la estabilidad del cuerpo.
3. El percentil es una medida de posición usada en estadística que categoriza el porcentaje de personas de una población según sus dimensiones específicas y que considera valores como la edad y el sexo para generar las dimensiones. Dependiendo del producto, los diseñadores trabajan los percentiles y seleccionan los valores adecuados para su usuario, la actividad que realiza y el espacio donde se desarrolla.

Wood Tech

Jorge Andrés Victoria, Diseñador Industrial

Iván C. González, Diseñador Industrial

Bibliografía

• ACOPLA 95