随着年轻人工作压力增加和手机的不健康使用，失眠成为一种十分普遍的健康问题。床具作为与人最亲近的家具，是人们日常生活中不可或缺的，舒适的床具是获得优质睡眠的首要条件。
由于床垫舒适性的影响因素较多，传统床垫设计需考虑多重因素，例如床垫界面压力分布、不同卧姿下的脊柱形态和床垫材料本身的力学性能等。
传统床垫的明显缺陷即无自主适应能力，这表现在其作为一种产品，只能适用于特定用户，而不具备通用性。
因此，上述3种因素在影响了当下市场上流行的传统床垫愈加趋于个性化设计的同时，也是未来床垫创新设计开发首先要考虑的因素。
01 压力分布对传统床垫的影响
在传统观念上，大多数消费者也认为界面压力分布会对床垫的使用舒适性产生影响。当人体皮肤所受压力阈值超过30mmHg时，皮下肌肉组织血液循环无法得到保证，不良感觉刺激神经系统，导致人的睡眠动作增加，从而影响睡眠质量。
适当的压力分布有利于改善睡眠质量，但过度集中压力虽然表示能够提供一定的支撑，但会导致局部不适。相反，均布压力分布也并非合理的。
02 卧姿脊柱形态对传统床垫的影响
卧姿脊柱形态直接反映了人-床之间的界面形状关系，卧姿脊柱形态常作为评价一款床垫护脊性能的重要标准。
在白天工作时间，脊柱持续受压，特别是过度劳动或不当施力更容易导致椎间间隙积液，从而罹患腰椎疾病。在夜间，脊柱处于无负荷状态，允许肌肉放松和椎间盘自我恢复。
脊柱形态对床垫的设计研究中具有重要影响，站姿与仰卧脊柱形态之间进行比较已成为常见的床垫评价原则。
03 材料力学对传统床垫的影响
材料对床垫的基本力学性能起到决定性的作用。传统床垫材料种类丰富，例如普通海绵、记忆海绵或乳胶、丝瓜络、棕纤维等绿色材料。
床垫压缩性能作为床垫的基本力学性能的重要组成部分，主要包括滞后损失率、耐疲劳性、刚度和弹性等，对提高舒适性和睡眠质量有着重要的意义。
滞后损失率指床垫材料加载和卸载曲线围成面积，滞后损失率越大，使用者翻身所消耗能量越多，难度越大。耐疲劳性是指床垫承受应力反复作用的能力，材料密度越大，耐疲劳性越好。
04 未来床垫的创新设计
人体在睡眠过程中对床垫的需求十分复杂，需要床垫既要满足特定的界面压力要求，又要达到辅助人体脊柱自然恢复的效果，因此固定力学性能的床垫难以满足多样化人群的复杂需求。
传统床垫的支撑层由弹簧组成，铺垫层由海绵、记忆海绵等材料组成，一旦制造出其力学性能便固定，即“出厂即定性”。
尽管分区床垫将人体分为五区或七区等，试图达到满足不同身体部位的支撑需求的目的，但其分区位置是固定的，而人体的位置是多变的。因此这些床垫往往需要人去适应床垫，而不是让床垫随着人的需求的变化而调整。
未来床垫设计需要利用单片机、传感器、深度学习等技术达到床垫通用化的效果，其设计开发核心依据即界面压力分布和脊柱形态。
使用传感器技术计算人体界面压力分布、识别卧姿及脊柱形态，通过集成电路和外围硬件等设备对床垫的力学性能进行实施调整，并配合床垫铺垫材料的合理搭配实现理想的使用效果。
05 写在最后
现代家居正处于智能化的发展阶段，但传统床垫设计仍处于机械地通过材料搭配组合出不同的刚度以适应不同消费者理想的界面压力分布和脊柱形态的初级阶段。无论是整体式，还是分区定制床垫都有“出厂即定性”的明显弊端。
未来床垫的创新设计方向应当是智能化，通用化的，无需品类繁多的材料搭配便可表现出多样的综合刚度，依据人体界面压力分布和脊柱形态等信息能随时适应使用者的更换或睡姿的变化，使床垫时刻处于一种最舒适的状态，显著改善使用者的睡眠舒适性，真正实现“为人而设计的床垫”的理想。
信息来源：鲁班园
