L’ÉQUATION NIOSH ET SON APPLICATION
L’équation NIOSH est une méthode d’évaluation ergonomique pour déterminer la charge maximale admissible de lever de charges. En tenant compte de plusieurs facteurs environnementaux et posturaux, cette méthode permet de déterminer la charge maximale admissible (CMA) afin de réduire les risques de troubles musculosquelettiques (TMS).
Explorons les origines, les principes et le calcul de cette équation !
NIOSH : Origines & Utilisation
Les origines
Dans les années 80, les lombalgies liées au milieu professionnel ont pris une ampleur préoccupante, devenant l’une des principales causes d’arrêt de travail. Plus encore, l’augmentation des cas de lombalgies déclarées dépassait largement la croissance globale des arrêts de travail, soulignant l’urgence de la problématique.
Ces lésions dorsales, douloureuses et multifactorielles, ont conduit l’institut NIOSH (National Institute for Occupational Safety and Health) à développer un outil d’évaluation spécifique : l’équation NIOSH. Conçue en 1981 puis révisée en 1991, ce modèle permet d’analyser le levage de charges à deux mains considéré comme un facteur du risque lombaire.
Dès lors, l’objectif de l’équation NIOSH est simple : déterminer la charge maximale qu’un opérateur peut porter (à deux mains et en position debout) sans risque de TMS.
Quelques informations clés sur la lombalgie :
Des arrêts de travail (AT)
Des maladies professionnelles (MP)
Dans l’enquête décennale santé de 2002-2003, plus de la moitié des Français de 30 à 54 ans déclaraient avoir souffert de lombalgie au moins un jour durant les 12 derniers mois. Près de la moitié des arrêts de travail (AT) de lombalgies sont survenus lors de port de charges.
Envie d’en savoir plus sur la lombalgie ? Retrouvez notre article dédié à la pathologie : https://moovency.com/zoom-sur-un-tms-3-la-lombalgie/
Le principe
Trois critères ont été retenus pour élaborer l’équation :
- Biomécanique : La compression discale* maximale admissible
- Physiologique : La dépense énergétique maximale admissible
- Psychophysique : La charge maximale admissible (CMA/RWL en anglais).
*La compression discale fait référence à la pression exercée sur les disques intervertébraux (situés entre les vertèbres et la colonne vertébrale).
Elle permet de déterminer la CMA en fonction de différents facteurs liés à l’environnement de travail dans lequel l’étude est réalisée et permet d’obtenir comme résultat l’Indice de Lever de Charge (ILC / LI en anglais) avec les niveaux de risque suivants :

NIOSH : Le calcul
La charge maximale admissible (CMA) et l’indice de lever de charge (ILC) sont calculés à partir d’une équation comprenant 7 facteurs.
FP x FH x FV x FD x FA x FF x FI = CMA
- FP : facteur poids
- FH : facteur horizontal
- FV : facteur vertical
- FD : facteur distance
- FA : Facteur asymétrie
- FF : facteur fréquence
- FI : facteur interface
FACTEUR POIDS : Le facteur Poids est constant et fixé à 23 kilos. A noter qu’il n’y a pas de différences de poids entre les femmes et les hommes : selon les experts NIOSH, 23 kilos correspondent au poids maximum que 75% des femmes et 99% des hommes peuvent lever dans la posture de référence (debout, à deux mains, dos droit, à 75 centimètres du sol et contre le corps).
FACTEUR HORIZONTAL : Le facteur Horizontal correspond à la distance horizontale (H, en cm) entre le milieu des chevilles et la projection des mains au sol en tenant l’objet. Cette distance H peut varier entre 25 et 75 centimètres.
FACTEUR VERTICAL : A l’inverse, le facteur Vertical prend en compte la distance verticale (V, en cm) des mains par rapport au sol au début de la prise de la charge. La distance V est comprise entre 0 (charge du niveau au sol) et 175 centimètres.
FACTEUR DÉPLACEMENT : Le facteur Déplacement correspond au déplacement vertical (D, en cm) d’un objet entre le début et la fin de la manutention de charges. On évoque plutôt ici le “soulèvement” de l’objet.
FACTEUR ASYMÉTRIE : Le facteur Asymétrie représente la mesure angulaire de la distance à laquelle l’objet est déplacé par rapport à l’avant du corps du travailleur.
FACTEUR DE FRÉQUENCE : La fréquence F s’obtient grâce à trois informations : la fréquence du soulèvement, la posture de l’opérateur et la durée continue de la manutention.
FACTEUR D’INTERFACE : Enfin, le facteur d’Interface correspond à l’interface main-objet : celui vient influencer la CMA, dépendant de la forme de l’objet manutentionné et la présence ou non de poignées sur l’objet. Cela va influencer sur l’effort de préhension (= capacité à saisir un objet) qui sera ensuite classée comme “bonne” , “acceptable” ou “médiocre”.

Une fois tous ces facteurs connus et calculés, on obtient ainsi la CMA. A partir de cette dernière, on peut obtenir l’indice de lever de charge (ILC) qui permet d’interpréter des résultats en termes de risques de lombalgies. Le calcul est le suivant :
ILC = Poids de l’objet (kg) / CMA (kg)
Interprétation des résultats : Si l’indice est inférieur à 1, la tâche de manutention manuelle est considérée comme à faible risque lombaire. Si il est supérieur à 1, cette tâche doit être considérée comme potentiellement à risque lombaire, surtout s’il est supérieur à 3. Dans ce cas, des actions sont requises pour améliorer la situation.
Les limites de l’application de l’équation NIOSH
La mise en œuvre de l’équation NIOSH se limite à l’évaluation du lever de charges, qui n’est qu’un des nombreux facteurs de risque professionnels associés aux lombalgies. Comme évoqué, les lombalgies sont des pathologies multifactorielles et d’autres facteurs doivent être pris en compte.
L’équation de levage NIOSH ne s’applique pas dans tous les cas. Elle ne peut être appliquée lorsque la personne lève ou abaisse une charge :
- D’une seule main ;
- En position assise ou agenouillée ;
- Dans un espace de travail restreint ;
- Pendant plus de 8 heures ;
- Qui est instable ;
- En la transportant, poussant ou en la tirant ;
- Avec des brouettes ou des pelles ;
- Sans s’assurer d’un bon appui au sol (couplage pied/sol déraisonnable) ;
- Dans un environnement défavorable : température en dehors de la plage 19-26°C ou avec humidité en dehors de la plage 35-50%.
KIMEA, une grille de notation complète
Plusieurs indicateurs de risques TMS sont intégrés dans Kimea Cloud, ce qui permet un calcul des scores de risques physique automatisé. Les grilles utilisées sont les grilles de référence en ergonomie : RULA, REBA, NFX 35-109 et NIOSH.
Nous avons mis en place un module de projet “Manutention de charges” qui permet d’évaluer la charge manipulée et le tonnage journalier par les opérateurs pour savoir si celle-ci respecte les standards d’évaluation du port de charge.
Notre module de manutention de charge intègre l’équation NIOSH dans le calcul et permet de saisir les différents facteurs dans l’analyse de la tâche de manutention.

Pourquoi avons-nous réuni toutes ces méthodes d’analyses ?
Tout simplement pour vous proposer un résultat plus précis et adapté à tous les postes de travail. Nous avons également tenu à mesurer le temps d’exposition à chaque niveau de risque.
Conclusion
L’équation revisitée NIOSH constitue un outil précieux pour évaluer les risques liés à la manutention de charges, en tenant compte de divers facteurs environnementaux et posturaux. Elle permet ainsi d’obtenir la charge maximale admissible (CMA) et d’interpréter les risques associés à travers l’indice de levage de charge (ILC).
Toutefois, ses limites d’application et son approche exclusive sur le levage de charges soulignent la nécessité d’intégrer d’autres méthodes et critères pour une évaluation complète des risques professionnels, notamment ceux liés aux TMS.
Grâce à KIMEA Cloud, qui intègrent l’équation NIOSH avec d’autres grilles d’analyse ergonomique, il est désormais possible d’obtenir une évaluation globale et précise des risques physiques. En combinant plusieurs approches, il devient plus facile d’évaluer les postes de travail et de réduire efficacement les risques de lombalgies pour préserver la bonne santé de vos salariés !
Sources :
Centre Canadien d’Hygiène et de Sécurité au Travail (CCHST) – Équation révisée de lever de charges du NIOSH : https://www.cchst.ca/oshanswers/ergonomics/niosh/assessing.html
CAPSE – Charge maximale admissible de lever de charges. L’équation révisée de NIOSH : https://osirisse.capse.fr/bdd/clients/docs/Documents/Notes_Guides/N_01_04_1995.pdf
INRS – Lombalgie Statistique : https://www.inrs.fr/risques/lombalgies/statistique.html
Insee – Enquête Décennale de Santé 2002-2003 (2024) : https://www.insee.fr/fr/metadonnees/source/operation/s1381/processus-statistique