人体工程学在床垫中的运用

YO MORIYOSHI

摘 要：在人体工程学的概念以及发展应用基础上，重点针对床垫的尺寸以及舒适度进行设计，让床垫能够符合人体工程学的构造以及身体机能，从而改善睡眠质量。本文以人体工程学为基础，着重研究床垫对于人体舒适度方面的影响，仅供大家参考。

关键词：人体工程学;床垫;运用

人体工程学又称人类工程学，它是研究人类心理和生理规律和法则的学科。人体工程学，顾名思义，就是按照人自身的特点进行研究，以此来为人服务。它从人们的衣、食、住、行为基础，以人的自身为前提，进而考虑其他因素。运用人体生理及心理特征来研究人体结构功能、心理、力学等内容，找到适合人身心活动的最佳效能，人体工程学的目标是健康、安全、高效和舒适。现代社会人们的生活和工作压力不断增加，睡眠下降，而睡眠质量是衡量人们身体健康的重要标志，因此，床垫对于人的睡眠质量至关重要。如何保证一个高质量的失眠，仅仅依靠生理和心理的研究是不夠的，还要考虑外在物质方面的影响，比如，温度、湿度、光照、空间、通风、噪音以及床品的工程等。

一、人体工程学在软体床垫中的作用

软体床垫主要分为三层结构，分别是海绵层、毛毡层、弹簧层。下面根据人体工程学原理及特征从床垫的尺寸和床垫性能两个方面来进行研究。

（一）确定床垫的尺寸

首先，床垫宽度。一般人会认为宽床要比窄床舒服，但是，过宽的床不仅浪费材料，还会占用较大的空间。床的宽窄对使用功能主要表现在睡眠深度和翻身活动两个方面。床宽最小界限应该是在70cm，小于70cm时睡眠质量会受影响。床宽小于50cm时，人在睡眠时翻身的次数会减少30%，睡眠深度也会变浅，这是因为人受心理因素的影响，会担心从床上掉下来。创宽度的确定一般是以人的肩宽为标准，以单人床为例，单人床的床宽标准一般是100cm，但是通过实验可以看出，当床宽从70cm增加到130cm时，单人使用时睡眠情况会变好。

其次，床垫长度。床的长度是指床头到床尾内侧之间或者床架内侧之间的距离为标准。床的设计要符合大部分人的需求，因此，会以较高人的身高作为标准，满足95%以上人的标准。

（二）床垫性能

床垫是软体家具中主要的卧具之一，温湿度、生物力学还有肌肉的疲劳程度等都是影响人体卧姿的生理特征。所以，睡眠质量的好坏除了和床垫的尺寸有关外，床垫的性能也很重要，即，床垫的透气性、软硬性以及弹性。

首先，温湿度。人在主观心理上都存在着最佳舒适的温度，因此，要从人体生理学和保健学两个方面考虑对健康最有利的生理最佳舒适度。

人体的温湿度是人体躺卧在床垫上，与床垫界面围合成的微气候环境温湿度。当人体的散热和体内新陈代谢产生的热量相平衡使，是人的主观温湿度感觉最好的时候，即人体温度在36.5°左右。如果人躺在床垫上的温湿度感觉发生了变化，人体的散热量也会发生变化。为了保持人体散热量的平衡，人体首先会自身进行调节，比如增加汗液的分泌来增加散热。

弹簧床垫为了让人感到舒服和轻松，通常会使用海绵等材料，海绵一般覆盖到弹簧上面或者支架上面，与人体紧密接触。但是因为海绵材料的透湿散热性能不高，当外界温湿度变大时，海绵的界面温湿度也会聚拢升高，而人体的湿度又无法散发出去，接触面的温湿度积累就会进入人的体内，如背部、腰部、臀部和下肢等部位，导致这些部位的散热性和皮肤呼吸受到阻碍。并且当海绵界面的温湿度和人体生理机能不适应时，就会引起人体的不适，进而加速形成疲劳感。

所以，床垫和人体形成的温湿度是影响人们感官的主要原因，它对人体躺卧在床垫时的感觉非常重要。在设计床垫时，要根据人体工程学原理，设计出符合人体身心舒适、健康的最佳舒适度。

其次，软硬性。人的身体最能直接感受到床垫的软硬度，它对人体舒适感有着直接的影响。当人体在站立时，脊柱是最自然的状态，呈S型，脊柱处一般下凹4-6cm。而人体的上半身头部、胸部、臀部三个部分重力方向基本重合。当人在卧姿时，这三个部位的重力方向是平行的，会让脊柱产生弯曲作用，当脊柱弯曲在2-3cm时，睡眠就会感到舒适。

人在躺下后，身体各个部位的重量会同时向下，但是，由于身体各部位的重量不同，导致其受力也会不同。在正确的卧姿状态下，脊柱的压力就会适当分布在椎间盘上，脊椎会得到真正的放松，从而获得良好的休息状态。

判断床垫设计好坏的标准是以能否消除人体的疲劳感为准则。当人体躺卧在软硬适中的床垫中时，身体大部分压力就会分布在感觉迟钝的地方，比如臀部，而其他敏感的地方，比如腰部，就会减少压力，这样的压力分布是比较合理的。同时，人体还能得到良好的温湿度感，肌肉也能得到放松，疲劳感会缓解或者消失。

如果床垫太软的话，人体与床垫的接触面积就会增加，身体上比较重的部位就会下陷，身体轻的部位下陷会小，背部和臀部下沉的同时，腰部就会相对突起，导致腹部相对上浮，使身体成W形，W形会让脊柱变形很大，身体的整体下陷会让骨骼受到来自字面八方的挤压，进而处于不自然的状态，让人体感到不舒服。

最后，弹性。当床垫弹性一致时，人体各部位的下沉重量不同。当人体仰卧在弹性较大的床垫时，人体的胸部和臀部就会下沉，腰部就会向上突起，人体就会形成W形，让人感到不适。床垫的弹性越大，其下沉和上突的程度就会越大，因此，在选择床垫时不要追求弹性大的床垫。

当床单的弹性分布均匀的化，那么人体的卧姿也会舒适，进而提高人体的睡眠舒适度。通过研究表明，不同弹性的弹簧对人体局部舒适度的影响不同。弹簧的分区配置要以每一单元对应的最佳舒适度的弹性系数进行组合，从而提高人体局部舒适感，进而提高床垫整体舒适度。

二、结束语

社会发展程度越高，人们对生活质量和要求越高，运用人体工程学原理来提高床垫的舒适度，进而保证睡眠质量，促进人体机能的健康，是目前家具市场需要研究的趋势。

参考文献：

[1]李慧， 于娜， 徐莲梅，等. 人体工程学在婴幼儿床垫设计中的应用[J]. 家具， 2019， 40（02）：105-108.

[2]张颖，刘洪海. 人体工程学在现代家具设计中的运用——以椅类家具为例[J]. 美术教育研究， 2020， No.230（19）：79-80+83.

[3]张嘉祥， 申黎明. 基于市场调研结果的床垫发展现状及趋势分析[J]. 设计， 2020（15）：24-26.