24
PERANCANGAN KURSI DAN MEJA BERDASARKAN ANTROPOMETRI
PADA SEKOLAH DASAR SWASTA X
Ramadhani Siregar
1, Listiani Nurul Huda
2, A Jabbar M Rambe
2Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara Jl. Almamater Kampus USU, Medan 20155
Email: ramadhani.siregar1@gmail.com1 Email:
listiani@usu.ac.id
2 Email: jabbar@usu.ac.id2Abstrak. Meja dan kursi merupakan fasilitas sekolah yang berpengaruh terhadap sikap duduk siswa saat belajar. Jika meja dan kursi tidak ergonomis maka akan menimbulkan ketidaknyamanan sehingga menyebabkan keluhan musculoskeletal disorders (MsDs) pada siswa. Keluhan MsDs diamati pada salah satu sekolah dasar swasta yang berlokasi di Medan. Berdasarkan penelitian terhadap siswa SD X diketahui bahwa tinggi kursi tidak sesuai dengan tinggi popliteal siswa sehingga membuat 99,6% posisi kaki siswa berada dalam keadaan menggantung. Tinggi meja tidak sesuai dengan tinggi siku duduk siswa sehingga membuat 100 % lengan atas siswa terangkat hingga sejajar bahu saat menulis. Kedalaman kursi tidak sesuai dengan panjang popliteal siswa sehingga membuat posisi duduk siswa maju kedepan dan tidak bersandar. Permasalahan tersebut diamati menggunakan metode survey dengan instrument Standard Nordict Questionaire (SNQ), Rapid Upper Limb Assessment (RULA) dan model perancangan French. Ketiga metode tersebut secara berurutan digunakan untuk identifikasi keluhan MSDS, penilaian level resiko postur belajar dan perancangan meja dan kursi. Subjek pengamatan dilakukan pada 255 siswa. Hasil yang diperoleh adalah terdapat tiga keluhan tertinggi dari hasil SNQ yaitu keluhan kaku dileher bagian atas sebesar 80%, keluhan pada bagian pinggang dan bagian tangan kanan sebesar 73%. Level resiko postur belajar siswa menggunakan kursi dan meja aktual berada pada kategori tinggi dan memerlukan tindakan sekarang juga. Oleh karena itu dilakukan perancangan dengan menggunakan metode French berdasarkan tiga kelompok umur, sehingga diharapkan dari penelitian ini tingkat keluhan MsDs dapat dikurangi dengan meja dan kursi hasil perancangan.
Kata kunci: Antropometri, Perancangan, Musculoskeletal Disorders
Abstract. Desk and chair are kinds of school furniture that influence for posture of students while learning. If desks and chairs unergonomically, then occured students uncomfortable and caused musculokeletal disorder’s (MsDs) complaint. MsDs Complaints was observed at one of the privat elementary schools in Medan. Based on a research of SD X students, it was known that the chairs height is not appropriate with the students popliteal height, that caused the leg’s position of 99.6 % students are in hanging position. The desk height is not suitable with the students upper arm height so that cause the upper arm of 100% students taken up almost as high as their shoulders while writing. The chair is not suitable for the students popliteal length, so that the sitting position of the students are sit forward and unlean. Those problems were observed using survey methods with the instruments Standard Nordict Questionaire (SNQ), Rapid Upper Limb Assessment (RULA) and French design models. The results obtained were these three methods were sequentially used to identify MSDS complaints, assessment of risk levels posture and designing tables and chairs. The three highest complaint from the results of SNQ are stiff feeling on the upper side of neck about 80%, waist and right hand complaints about 73%. Level of risk posture of student learning using chairs and tables actual at the high category and changes are required immediately. Therefore, the design is done using the French method based on three age groups, so expect from this research MSDS complaint can be reduced with a table and chairs on a design.
Keyword: Anthropometry, Design, Musculoskeletal Disorders
1
Mahasiswa Departemen Teknik Industri Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara
25
1. PENDAHULUANManusia dalam beraktifitas sering kali membutuhkan suatu alat yang dirancang khusus untuk membantu pekerjaan manusia agar menjadi lebih mudah. Desain yang tepat membuat pekerjaan akan terasa lebih ringan, nyaman dan cepat yang dapat diperoleh dengan penerapan data antropometri.
Anthropometry menurut Stevenson (1989)
adalah kumpulan data numerik yang berhubungan dengan karakteristik fisik tubuh manusia, bentuk dan kekuatan, serta penerapan dari data tersebut digunakan untuk penanganan masalah desain. Hasil pengukuran ini berguna untuk merancang tempat kerja ataupun produk yang sesuai dengan ukuran tubuh operator atau pengguna, karena tidak memungkinkan untuk merancang tempat kerja yang mampu mengakomodasi semua ukuran dimensi tubuh pekerja (yang terbesar dan terkecil), maka sangat dipentingkan untuk merancang tempat kerja yang mencakup kebutuhan mayoritas pengguna.
Sekolah merupakan tempat yang bertujuan untuk memfasilitasi kegiatan belajar siswa. Siswa menghabiskan sebagian besar dari waktu mereka sehari-hari yaitu antara 5 sampai 8 jam perhari disekolah. Siswa menghabiskan sekitar 80% dari waktu disekolah dengan berada didalam kelas untuk melakukan berbagai macam kegiatan seperti membaca, menulis, menggambar dan aktivitas lain yang membuat siswa duduk secara terus menerus dalam jangka waktu yang lama. Faktor yang menunjang proses belajar mengajar salah satu diantaranya adalah tersedianya sarana dan prasarana pendidikan yang baik antara lain meja dan kursi. Perancangan meja dan kursi yang baik perlu mempertimbangkan faktor-faktor ergonomi dan antropometri sehingga keberadaan meja dan kursi tersebut benar-benar membantu anak dalam melaksanakan kegiatan belajar.
Berdasarkan penelitian yang dilakukan Adekunle Ibrahim Musa (2011), penelitian menunjukkan bahwa rancangan furniture untuk anak-anak pada usia 12 tahun sangat tidak sesuai dengan anak-anak yang berusia 17 tahun. Oleh karena itu, semua siswa dibagi kedalam tiga kelompok umur yaitu 12-13 tahun, 14-15 tahun, dan 16-17 tahun.
Ketidaksesuaian antara dimensi antropometri siswa terhadap fasilitas sekolah merupakan penyebab dari banyak keluhan yang dihadapi oleh siswa-siswi didalam dan diluar sekolah. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Raja Ariffin (2010) diketahui bahwa kursi dan meja terlalu tinggi bagi sebagian besar pelajar. Hasil dari penelitian menunjukkan bahwa
furniture kelas yang digunakan dapat menimbulkan resiko masalah punggung di masa yang akan datang bagi para pelajar. Meja dan kursi sekolah yang ergonomis akan membuat anak merasa aman, nyaman dan sehat. Sebaliknya, jika meja dan kursi tidak
ergonomis, pemakainya akan cepat merasakan lelah dan mengalami keluhan musculoskeletal disorders
(Putri Hapsari, 2011).
Ketidaksesuaian dimensi meja dan kursi terhadap antropometri siswa terdapat pada salah satu sekolah dasar di Medan. Pengamatan awal yang dilakukan diketahui bahwa meja dan kursi yang digunakan memiliki ukuran yang sama mulai dari kelas I sampai dengan kelas VI. Ketidaksesuaian meja dan kursi membuat 99,6 % posisi kaki siswa mulai dari kelas satu hingga kelas enam berada dalam keadaan menggantung (tidak menyentuh lantai), 100 % lengan siswa terangkat hampir sejajar bahkan melebihi tinggi bahu saat menulis dan ketidaksesuaian lebar kursi membuat 100% posisi duduk tidak bersandar.
Berdasarkan penelitian pendahuluan yang dilakukan dengan Standard Nordict Questionaire, tiga keluhan yang paling sering dialami siswa saat belajar adalah keluhan kaku dileher bagian atas sebesar 80%, keluhan pada bagian pinggang dan tangan kanan sebesar 73%. Ketidaksesuaian dimensi meja dan kursi mengakibatkan postur tubuh siswa SD X berada pada posisi tubuh yang tidak normal saat menggunakannya. Oleh karena itu, penelitian ini dilakukan untuk meminimalisasi ketidaksesuaian meja dan kursi sekolah terhadap siswa sehingga dapat mengurangi keluhan
musculoskeletal disorders dengan membuat
perancangan meja dan kursi berdasarkan antropometri dan tingkatan kelas siswa.
2. METODE PENELITIAN 2.1. Tempat dan Waktu Penelitian
Lokasi penelitian di SD X yang berada di Propinsi Sumatera Utara Kota Medan. Waktu penelitian dilaksanakan dari bulan Nopember 2013 sampai dengan April 2014.
2.2. Subjek Penelitian
Jenis penelitian ini adalah penelitian deskriptif yaitu suatu jenis penelitian yang bertujuan untuk mendeskripsikan secara sistematik, faktual, dan akurat tentang fakta-fakta dan sifat-sifat suatu objek tertentu (Sukaria S, 2011). Subjek penelitian yang diamati adalah siswa kelas I sampai kelas VI yang berumur 5 sampai 11 tahun. Subjek yang terlibat dalam penelitian berjumlah 255 siswa.
2.3. Metode Sampling
Populasi adalah keseluruhan anggota atau kelompok yang membentuk objek yang dikenakan investigasi oleh peneliti (Sukaria Sinulingga, 2012). Populasi pada penelitian ini adalah semua siswa kelas I sampai kelas VI pada SD X yang berjumlah 580 siswa.
Sampel merupakan bagian dari populasi yang diteliti. Penelitian ini, menggunakan non probability
26
sampling yaitu purposive sampling yang menggunakan orang-orang atau kelompok tertentu (specific target group) sebagai sumber data. Jumlah sampel yaitu sebanyak 255 siswa.
2.4. Instrumen Penelitian
Instrumen penelitian yang digunakan adalah
Standard Nordict Questionaire (SNQ) yang digunakan untuk mengetahui keluhan yang dialami siswa saat menggunakan meja dan kursi aktual. Martin velvymeter dan meteran digunakan untuk mengukur dimensi antropometri tubuh siswa. Goniometer digunakan untuk mengukur sudut yang dibentuk tubuh siswa saat belajar.
2.5. Prosedur Pelaksanaan Penelitian
Tahapan-tahapan dalam pelaksanaan penelitian yaitu :
1. Analisis keluhan musculoskeletal disorders yang dialami siswa. Analisis dilakukan berdasarkan pengamatan, wawancara dan penyebaran kuesioner kepada siswa.
2. Analisis postur belajar siswa dengan menggunakan metode RULA.
3. Penentuan dan pengukuran dimensi antropometri tubuh yang sesuai terhadap kebutuhan perancangan yaitu tinggi popliteal (TPo), panjang
popliteal (PPo), tinggi bahu duduk (TBD), tinggi siku duduk (TSD), lebar bahu (LB), lebar pinggul (LPi) panjang rentang siku (PRS).
4. Perancangan meja dan kursi sekolah berdasarkan model perancangan French.
5. Analisis hasil perancangan dan pengambilan kesimpulan.
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1. Analisis Keluhan Musculoskeletal Disorders yang Dialami Siswa
Analisis keluhan musculoskeletal disorders yang dialami siswa dilakukan dengan penilaian Standard
Nordic Questionnaire. SNQ digunakan untuk
mengetahui level keluhan musculoskeletal disorders
yang dialami siswa yang dinilai dengan pemberian bobot nilai, yaitu:
1. Untuk tidak ada keluhan diberikan bobot nilai 0 2. Untuk keluhan agak sakit diberikan bobot nilai 1 3. Untuk keluhan sakit diberikan bobot nilai 2 4. Untuk keluhan sangat sakit diberikan bobot nilai 3.
Adapun persentase lima keluhan tertinggi yang dialami siswa dapat dilihat pada Tabel 1. Berdasarkan keluhan pada Tabel 1 diketahui bahwa keluhan sakit pada bagian punggung, leher, tangan kanan serta pergelangan tangan dikarenakan posisi tubuh siswa yang membungkuk dan bahu siswa naik pada saat menulis karena meja terlalu tinggi terhadap siswa.
Sedangkan keluhan pada bagian kaki dikarenakan tinggi kursi tidak sesuai dengan tinggi popliteal siswa sehingga menyebabkan posisi kaki menggantung.
Tabel 1 Persentase Lima Keluhan Musculoskeletal
Disorders Tertinggi Nomor
keluhan Jenis Keluhan
Keluhan Agak Sakit (%)
Keluhan Sakit (%)
0 Sakit kaku di leher
bagian atas 40.0 44.3 5 Sakit di punggung 43.1 32.5 15 Sakit pada pergelangan tangan kanan 22.0 40.8
17 Sakit pada tangan
kanan 36.5 25.9
26 Sakit pada kaki kiri 44.7 18.0
3.2 Analisis Postur Belajar Siswa dengan
Menggunakan Metode RULA
Analisis penilaian postur belajar siswa dengan metode RULA dilakukan terhadap postur belajar siswa yang paling dominan dilakukan saat menggunakan meja dan kursi saat belajar. Salah satu contoh penilaian postur belajar siswa ditampilkan pada Tabel 2.
Tabel 2 Penilaian Postur Belajar Siswa
Gambar Keterangan
1. Lengan atas : 900 dan bahu naik
2. Lengan bawah :110 0 dan keluar
dari sisi tubuh
3. Pergelangan tangan :10 0
4. Putaran pergelangan tangan : berada pada posisi tengah dari putaran
5. Aktivitas : Pengulangan 6. Beban : < 2 kg
7. Leher : 0 dan bengkok
8. Batang tubuh : 9. Kaki : Tidak seimbang
Berdasarkan penilaian postur belajar siswa pada Tabel 2 diketahui bahwa postur belajar siswa berada pada level resiko tinggi dengan kategori tindakan Tindakan dalam dekat dan harus segera diganti.
3.3. Penentuan dan Pengukuran Dimensi
Antropometri
Data antropometri siswa yang diukur dalam penelitian ini adalah tinggi bahu dalam posisi duduk (TBD), tinggi siku dalam posisi duduk (TSD), panjang
popliteal (PP), tinggi popliteal (TPO), lebar sisi bahu (LB), lebar pinggul (LP) dan panjang rentang tangan ke depan (PRT), panjang rentang siku (PRS) (Panero dan Zelnik, 2003). Gambaran dimensi tubuh yang diukur ditampilkan pada Gambar 1.
Perhitungan data antropometri tubuh siswa meliputi:
27
2. Uji keseragaman data
Dilakukan dengan 2 kali revisi dan diperoleh keseluruhan data telah seragam.
3. Uji kecukupan data Data yang dihitung cukup. 4. Uji kenormalan data
Data berada dalam sebaran normal. 5. Perhitungan persentil
Persentil yang dihitung adalah persentil 5th, 50th, dan 95th.
Keterangan:
A = Tinggi Popliteal, B = Panjang popliteal, C = Lebar pinggul,
D = Tinggi bahu posisi duduk, E = Lebar bahu, F = Tinggi siku duduk
Sumber: Dimensi Manusia & Ruang Interior (Panero dan Zenik. 2006)
Gambar 1 Pedoman Dimensi Antropometrik Untuk Desain Kursi Sekolah
3.4 Perancangan Meja dan Kursi Sekolah
Berdasarkan Model Perancangan French
Cara merancang berdasarkan langkah-langkah
French terdiri dari 4 langkah yaitu analisis masalah. perancangan konsep, pemberian bentuk dan detail.
3.4.1. Analisis Masalah
Masalah yang terdapat pada meja dan kursi yang digunakan saat belajar adalah sebagai berikut: 1.Ketidaksesuaian dimensi kursi dan meja terhadap
dimensi tubuh siswa memberikan dampak keluhan
musculoskeletal disorders bagi siswa.
2.Fungsi laci yang terdapat pada meja tidak dapat digunakan sesuai fungsinya.
3.Kursi dan meja yang digunakan memiliki ukuran yang sama untuk setiap kelas sedangkan dimensi tubuh siswa yang duduk dikelas 1 jauh berbeda dengan siswa yang duduk dikelas lainya.
Untuk memenuhi kesesuaian perancangan terhadap dimensi antropometri siswa pada setiap kelas maka perancangan meja dan kursi dibagi kedalam tiga tingkatan yaitu:
Tingkatan I : Perancangan untuk kelas I dan II Tingkatan II : Perancangan untuk kelas III dan IV Tingkatan III : Perancangan untuk kelas V dan VI
Kriteria yang harus dipenuhi dalam perancangan meja dan kursi yang ergonomis adalah Pertimbangan antropometrik (Panero Zelnik, 2003) yaitu.
1.Posisi duduk memungkinkan telapak kaki untuk menapak pada permukaan lantai.
2.Kedalamam landasan sesuai terhadap jarak dari pantat kelipatan dalam lutut.
3.Sandaran punggung dapat menopang bagian kecil punggung dan tersedia tempat tambahan bagi penonjolan daerah pantat
3.4.2 Perancangan Konsep
Berdasarkan pernyataan masalah, kendala dan kriteria yang harus dipenuhi dalam perancangan meja dan kursi ergonomis diatas makakonsep perancangan yang ingin dilakukan yaitu konsep perancangan meja dan kursi yang bersifat tetap (one piece). Konsep yang bersifat tetap terdiri dari satu kursi dan satu meja dengan fungsi tambahan laci dan dimensi yang sesuai terhadap mayoritas siswa pada setiap tingkatan kelas. Salah satu keuntungan dengan konsep ini adalah stabilitas produk, karena tidak ada bagian yang perlu dirakit.
3.4.2. Pemberian Bentuk
Solusi-solusi dalam skema dikembangkan lebih lanjut menjadi produk atau benda teknik yang dibentuk. Adapun gambar teknik perancangan dengan konsep adjustable ditampilkan pada Tabel 3.
Tabel 3 Pemberian Bentuk pada Perancangan
Kursi Bagian Gambar Sandaran Alas dudukan Rangka kaki kursi
28
Produk akhir
Tabel 3 Pemberian Bentuk pada Perancangan Lanjutan Meja Bagian Gambar Alas meja Rangka kaki meja Produk akhir
Adapun gambar rancangan meja dan kursi aktual sekolah ditampilkan pada Gambar 3 berikut.
Gambar 3. Rancangan Meja dan Kursi Aktual Sekolah 3.4.4 Detail
Detail merupakan fase akhir dimana dilakukan pemberian ukuran detail dari poin-poin yang perlu ditentukan. Adapun detail dimensi perancangan meja dan kursi ditampilkan pada Tabel 4.
Tabel 4. Detail Ukuran Dimensi Aktual dan
Perancangan (cm)
Bagian Dimensi Tingkatan Aktual Rancangan Tinggi dudukan TPo I 45 28 II 31 III 34 Panjang dudukan PPo I 40 29 II 33 III 36 Lebar kursi LPi I 40 30 II 33 III 35 Tinggi sandaran TB I 45 45 II 47 III 54 Panjang sandaran LB I 40 35 II 36 III 41 Panjang meja PRS I 65 58 II 62 III 64 Lebar meja PRT I 50 52 II 56 III 64 Tinggi meja TPo + TS I 76 43 II 47 III 51 Jarak laci TL-PPO+PT I 0 24 II 24 III 28 3.5.Analisis Perancangan
Hasil penelitian menunjukkan bahwa meja dan kursi aktual untuk anak kelas satu hingga kelas enam memiliki ketidaksesuaian 100% terhadap tinggi meja dan 99,6% terhadap tinggi dudukan kursi. Persentasi kesesuaian kursi perancangan dapat memenuhi 100 %
29
pada tingkatan I, 96,5 % pada tingkatan II dan 97,2 % pada tingkatan III. Persentasi kesesuaian meja hasil perancangan dapat memenuhi 87 % pada tingkatan I, 73 % pada tingkatan II dan 70 % pada tingkatan III. Adapun gambar hasil perancangan berdasarkan tiga tingkatan kelas ditampilkan pada Gambar 4.
Berdasarkan gambaran siswa saat menggunakan meja dan kursi hasil perancangan, terlihat bahwa posisi tubuh siswa tidak membungkuk, bahu siswa tidak terangkat dan posisi kaki berada pada posisi yang seimbang.
Gambar 4 Hasil Perancangan Berdasarkan Tingkatan Kelas
Gambaran dan penilaian model siswa saat menggunakan meja dan kursi hasil perancangan dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5 Penilaian Postur Tubuh Siswa Menggunakan Hasil Perancangan Gambar Keterangan 1. Lengan atas : 50 2. Lengan bawah : 900 3. Pergelangan tangan : 100 4. Putaran pergelangan
tangan : berada pada posisi tengah putaran tubuh
5. Aktivitas : Pengulangan
6. Beban :< 2 kg
7. Leher : 50
8. Batang tubuh : 50
9. Kaki : Seimbang
Berdasarkan penilaian postur tubuh siswa dengan metode RULA diketahui bahwa skor akhir yaitu 2 untuk tubuh bagian kiri dan 3 untuk tubuh bagian kanan. Skor 2 untuk bagian tubuh sebelah kiri berada pada level resiko minimum dan berada pada tindakan yang aman
sedangkan skor 3 untuk bagian tubuh sebelah kanan berada pada level resiko kecil dengan kategori tindakan yaitu diperlukan tindakan dalam beberapa waktu ke depan.
4.KESIMPULAN
Berdasarkan landasan teori, hasil penelitian dan analisis diketahui bahwa lima bagian tubuh yang mengalami resiko musculoskeletal disorders tertinggi adalah leher bagian atas, bagian pergelangan tangan, bagian punggung, bagian tangan kanan dan keluhan bagian kaki.
Level resiko postur belajar siswa saat menggunakan meja dan kursi aktual secara teoritis berada pada kategori tinggi dan memerlukan tindakan sekarang juga pada anak yang duduk dikelas satu sampai kelas empat. Kategori sedang dan memerlukan tindakan dalam waktu dekat dan harus segera diganti pada anak yang duduk dikelas lima dan enam. Level resiko postur belajar siswa saat menggunakan meja dan kursi hasil perancangan secara teoritis berada pada level resiko kecil dengan kategori tindakan diperlukan dalam beberapa waktu kedepan.
DAFTAR PUSTAKA
Cross, Nigel. 1942. Engineering Design Methods: Strategies for Product Design. Third Edition. John Willey & Sons, LTD: Australia.
Ghazilla, Raja Ariffin dkk. 2010. Pilot Investigation on the Mismatches of Classroom Furniture and
Student Body Dimensions in Malaysian
Secondary Schools. University of Malaya: Kuala Lumpur.
Hapsari, Putri Sekar. 2011. Kenyamanan Furnitur Kelas B di TK Aisyiyah 61 Serengan Berdasar Ergonomi dan Antropometri. Fakultas seni rupa dan desain ISI: Surakarta.
Hartono, Markus. 2012. Panduan Survei Data
Antropometri. Jurusan Teknik Industri.
Universitas Surabaya: Surabaya.
Musa, Adekunle Ibrahim. 2011. Anthropometric Evaluations and Assesmentn of School Furniture Design in Nigeria: A Case Study of Secondary Schools in Rural Area Of Odeda, Nigeria. Moshood Abiola Polytechnic, Abeokutar: Nigeria.
Nurmianto, Eko. 1998. Ergonomi Konsep Dasar dan Aplikasinya. Edisi Kedua. Guna Widya: Surabaya. Openshaw, Scott et al. 2006. Ergonomics and Design A
Referensi Guide. Allsteel: USA.
Panero, Julius. 2003. Dimensi Manusia & Ruang Interior: Buku Pedoman untuk Standar Pedoman Perancangan. Erlangga : Jakarta.
30
Santoso, Gempur . 2004. Ergonomi Manusia, Peralatan dan Lingkungan. Prestasi Pustaka: Jakarta. Siregar, Sofyan. 2011. Statistika Deskriptif untuk
Penelitian. Cetakan kedua. Grafindo Persada: Jakarta.
Stanton, Naville. 2005. Handbook of Human Factors and Ergonomics Methods.New York: CRC Press LLC.
Wignjosoebroto, Sritomo. 2008. Ergonomi Studi Gerak dan Waktu Teknik Analisis untuk Peningkatan Produktivitas Kerja. . Guna Widya: Surabaya.
