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国家标准计划《床垫硬度分级与分布测试评价方法》由 TC480(全国家具标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国轻工业联合会

主要起草单位 深圳家具研究开发院安徽农业大学深圳市赛德检测技术有限公司宜家测试及培训中心浙江索菲莉尔家居有限公司梦百合家居科技股份有限公司爱依瑞斯家具有限公司

目录

基础信息

计划号
20205039-T-607
制修订
制定
项目周期
24个月
下达日期
2020-12-24
申报日期
2020-02-13
公示开始日期
2020-09-01
公示截止日期
2020-09-15
标准类别
方法
国际标准分类号
97.140
97 家用和商用设备、文娱、体育
97.140 家具
归口单位
全国家具标准化技术委员会
执行单位
全国家具标准化技术委员会
主管部门
中国轻工业联合会

起草单位

目的意义

睡眠是人体精力与体力恢复的保证,床垫作为睡眠的平台,其物理特性对睡眠质量有着重要的影响。

床垫的硬度是表征床垫物理性能的一个重要的方面,这主要是因为床垫的硬度不仅会影响人-床之间压力的缓解,还会影响脊柱支撑。

当床垫过硬时,如果人-床之间的界面局部压力大于人体终末小动脉血管压力的2倍,即9.33KPa(70mmHg)时,且压力持续时间1~2h,就可阻断毛细血管对组织的灌流,引起组织缺氧,受压时间超过2h以上就会引起人体肌肉软组织不可逆的损伤。

对于健康人,人们会通过翻身等适度的动作行为来减小人-床界面压力对人体肌肉软组织的影响(正常情况下,每晚翻身次数约为20次左右),但睡眠中过于频繁的动作行为会使睡眠时断时续难以保持,因此,不利于睡眠质量的提高。

对于行为受限或长期卧床者,在载荷作用时间和作用强度双重影响下,会导致褥疮的形成。

当床垫过软时,人体会深深陷入床垫之中,人体翻身或姿势调节需要消耗较大的能量,人体翻身次数明显减少,过少的翻身次数会导致人体局部处于持续受压的状态,从而不利于人体的血液循环和神经传导,同时也不利于人体肌肉的放松;再者,当床垫过软时,人-床界面接触面积增大,过大的接触面积不利于人-床界面湿气的散发,湿粘的人-床界面微环境不利于人体睡眠舒适性的提高。

另外,床垫过硬时,人-床界面压力分布较为集中,仰卧睡姿时,压力主要集中于臀部、肩部、头部等骨突部位,腰部处于悬空状态,缺乏支撑,不利于肌肉放松和脊柱保持自然的状态;侧卧睡姿压力主要集中于大拐子点、肋部、肩部和头部,侧卧在硬度较大的床垫时,人体的稳定性较差,为了保持睡姿,部分肌肉将处于紧绷施力状态,长时间会造成肌肉疲劳。

即床垫过硬不利于人体脊柱处于自然弯曲状态和肌肉的放松。

而一旦脊柱处于非自然弯曲的状态,椎间盘受压就会增加。

床垫过软,臀部极易深深陷入床垫之中,也不利于脊柱保持自然弯曲的状态,从而也不利于椎间盘压力为零和肌肉的放松。

由此可以看出,床垫的软硬程度对人体健康、睡眠质量等都有重要的作用。

我国目前有QB/T 1952.2-2011《软体家具 弹簧软床垫》对弹簧软床垫规定了硬度测试的方法,该方法等同采用了BS EN 1957:2000 《床和床垫测试方法》,虽然该标准已经实施近10年,但在市场上的应用效果并不好,究其原因有以下几点: 1、测试方法仅测试床垫中心位置一个点,不能很好的代表整个床垫的软硬程度,同时不适用软硬分区设计的床垫,这就导致了消费者在体验检测出相同硬度的床垫时,感受完全不同,让消费者这非常困惑到底哪个才是标准的硬度?自己适合哪个硬度的床垫? 2、QB/T 1952.2-2011完全照搬了欧盟BS EN 1957:2000的测试方法和计算公式(数学模型),这个计算公式(数学模型)是基于欧洲消费群体对软硬程度的体验而建立的,由于西方国家的消费群体普遍喜好偏软的床垫,这与中国消费群体的偏好有显著的差异,因此,照搬计算公式(数学模型)不能很好的反应我国消费者对床垫软硬度的体验; 3、QB/T 1952.2-2011中规定的测试方法仅仅得到床垫的整体硬度,无法对床垫的表层、芯层和底层分别记性定量的分析,表层、芯层和底层的定量分析可以较好的评价一个床垫产品在支撑不同体重人群时所给予使用者的感官体验,对于体重较轻的使用者,表层的软硬度是其体验的主要层面,当体重较重的使用者体验时,芯层和底层的软硬度就显得非常重要,这对企业在设计床垫产品时,尤其是进行定制化生产时具有非常重要的意义。

由此可知,目前床垫软硬程度的评价较为简单且不够准确全面。

随着中国床垫消费市场的不断扩大,床垫软硬度评价需要更为科学系统的方法来定量化测试对床垫软硬度进行评价和分级,这样一方面可以帮助消费者选购适合于自己的床垫,另一方面也有利于企业的标准化设计与生产。

随着定制家具和智能家具的进一步发展,床垫软硬度的定量化测试与评价也是床垫智能化设计、定制化生产的基础。

这主要是因为,人体是个性化的人体,不同人具有不同的体型和体重,而不同的体型和体重对床垫的硬度和硬度分布有着不同的需求。

如亚洲人的腰椎曲线比欧美人种平缓,欧美人由于腰椎曲线与床垫之间的缝隙较大,为了使脊柱保持自然形态,床垫的整体硬度比较小,尤其是臀部区域的下陷量要足够大。

所以,针对中国消费者对床垫硬度的选择范围与西方不同,西方国家制定的床垫硬度的标准也不适用于中国人。

据此,本立项标准将提供了一种整体床垫硬度分级与分布的测试评价方法,为床垫的标准化设计与定制化生产提供了科学理论依据。

本标准作为床垫产品使用舒适度测试的方法类标准,可以为床垫行业提供科学、有效、统一的测试手段,大大促进床垫行业的健康、快速发展。

范围和主要技术内容

1、范围 本标准规定了两种床垫硬度测试评价方法,适用于成品床垫硬度的测试与评价。 ——方法A:床垫硬度等级,给出了床垫硬度等级及其分布的测量、评价方法。 ——方法B:床垫各层硬度,给出了床垫自上而下各层硬度的测量、评价方法。 2、技术内容 2.1 方法A—床垫硬度等级的测定 2.1.1 测试点分布 根据试样长度和宽度,均匀分布测试点的个数。床垫长度方向上测试点不少9个,宽度方向上测试点不少7个。 2.1.2 压头压头 球缺形压头 压头为刚性材料,表面光滑,压头直径为355 mm,底部边缘球形半径为800 mm,总接触面积为1000 cm2。 直径为100 mm的刚性圆柱体,底面平整光滑。 2.1.3 测试步骤 与QB/T 1952.2-2011附录A,BS EN 1957:2000中的方法相似,但对结果计算将所使用的计算公式(数学模型)将基于中国消费群体的偏好进行改进和修正。同样分为10个硬度等级。 2.2 方法B—床垫各层硬度的测定 使用圆柱形压头以100 mm/min的速度进行加载,当载荷达到250 N时,立即以同样速度卸载至0 N。通过加载和卸载曲线,建立数学模型,来计算各层的硬度和滞后损失率(用来评估床垫的表面支撑性能)。 方法A和方法B是基于标准起草小组长期的基础研究和广泛应用而逐渐确立的,与方法相关的研究进展主要有:2004年,Haex 在《Back and Bed: Ergonomic Aspects of Sleeping》一书中提到该测试方法。2012年,标准起草小组成员陈玉霞在其博士论文《床垫支撑性能对卧姿舒适性和睡眠质量影响的研究》中,细化和详细介绍了该方法,并利用该方法对1000多种不同层状结构的床垫进行了测试与评价。同年,标准起草小组在《Work》期刊上发表论文“Research on the Relationship between the Structural Properties of Bedding Layer in Spring Mattress and Sleep Quality”,文中采用该方法对床垫的各层硬度进行了描述,并研究了各层硬度对人体睡眠质量的影响。另外,2012年,标准起草小组利用该方法研究了弹簧床芯对床垫性能及卧姿舒适的影响(见南京林业大学学报)。2013年和2018年,赵磊、苏娜、张凯婷等在其研究生毕业论文中利用该方法研究了不同类型的丝瓜络床垫的支撑性能。2018年任林燕等人利用体压分布测试和该方法研究了“基于体压分布的床垫硬度对人体舒适性的影响”,表明床垫的软硬度对体压分布有着重要的影响,不同体型和性别的人群对床垫软硬度有不同的需求。 目前该方法已经在梦百合、爱依瑞斯、索菲利尔等床垫企业进行部分应用,为床垫企业的产品设计和创新提供了可靠数据。