随着社会对婴幼儿成长的关注度提升，床垫作为与婴幼儿睡眠时紧密接触的一类家具，其安全性、舒适性和健康性都至关重要。本研究在介绍婴幼儿床垫产品及市场现状的基础上，结合婴幼儿的身心发育特点，着重从尺寸、外观、垫层特性和功能创新这4个方面分析人体工程学在婴幼儿床垫设计中的应用，以期为婴幼儿床垫设计提供更加科学合理的设计思路。

近年来，随着人体工程学的发展以及在家具产品中的应用，人们逐渐意识到床垫对睡眠质量和人体健康的重要性，尤其是对特殊的婴幼儿群体有了更多的关注度。婴幼儿每天有接近二分之一的时间处于睡眠状态，睡眠是其保障体格、神经、心理行为正常发育的基础，而睡眠质量直接影响孩子的注意力、学习理解力、记忆力及创造力。

人体工程学又叫“人类工效学”、“人机工程学”等。在家具领域的应用中，主要研究“人、家具、室内环境”这一系统中三者的关系，以解决该系统中人的效能、健康问题提供理论与方法。床垫与婴幼儿的身体长时间直接接触，对睡眠质量和生长发育会有很大影响。人体工程学对于婴幼儿床垫的设计具有很强的科学指导作用，以充分考虑婴幼儿的身心特点及需求为前提，探究婴幼儿与床垫之间的关系，有助于设计出具有最佳使用效果的床垫产品，提高婴幼儿床垫的舒适性和安全性。

1 婴幼儿床垫市场现状

1.1 婴幼儿床垫产品

婴幼儿床垫通常是指3 岁以下儿童所使用的床垫。笔者通过对国内外婴幼儿床垫的市场调研，不难发现有众多专门只针对婴幼儿群体设计研发的品牌或企业。婴幼儿与看护者同室不同床，拥有其独立睡眠空间的理念被许多家长所接受，因此床垫作为孩子一出生时就要使用的生活必需品，愈发受到人们的关注。又因具备广阔的市场需求和良好的商业前景而发展迅速，不再是成人床垫品牌的附属系列，在床垫行业中占有重要地位。

婴幼儿床垫产品的种类众多，按照结构类型大致可分为两类，即弹簧床垫和非弹簧床垫，各有特点及优势（如表1 所示）。其中，非弹簧床垫在国内婴幼儿床垫市场中占有较大比重，并且按照垫层结构又可细分为单层床垫、双层床垫和多层复合床垫。常见的婴幼儿床垫的内胆制作材料主要包括棕榈纤维、乳胶和聚氨酯泡沫等，随着科技和工艺的进步，还出现了3D 材料、高分子材料、植物纤维绵等新兴材料，在其性能优势被充分利用的同时也使得床垫更加安全环保。

表1 婴幼儿床垫类型及特点

Table 1Type and characteristics of infant mattress

1.2 存在问题

婴幼儿床垫虽然表现出良好的发展趋势，但在市场和产品设计方面仍存在以下不足：

（1）缺乏市场规范。国家卫生组织对婴幼儿用品提出了极高的要求，婴幼儿床垫也理应有更高的标准。然而婴幼儿床垫的国家标准仍在编制中，一些劣质床垫的用材与制作出现以次充好、偷工减料的情况，还会释放超量的甲醛等有害物质，严重影响婴幼儿的健康。

（2）缺乏科学的设计依据。婴幼儿床垫市场中诸如“多种软硬度可选，帮助脊柱发育”等功能概念层出不穷，但是否真正符合婴幼儿的生理结构和心理特点，需要通过实验与评估进一步验证，但这暂时还没形成系统性的设计一环。

因此，应当把设计重点聚焦在婴幼儿床垫的健康和安全方面，采用人体工程学原理有效地解决问题。

2 人体工程学在婴幼儿床垫设计中的应用

2.1 确定床垫的尺寸

人体尺寸是婴幼儿床垫设计的最基本依据，可以参考我国最新的婴幼儿人体参数，重点关注身高（身长）、体重、头围以及四肢的静态和动态尺寸，保证孩子在床垫上拥有足够的睡眠及活动空间。除此以外，还要考虑床垫与婴幼儿床具的适配性[5]，床垫的幅面尺寸应与床具完全吻合，厚度则在5 ~ 11cm范围适宜，这不仅涉及舒适感更与安全有关，防止孩子在床垫上站立、跳跃和翻爬时发生踩空、跌落等危险。具体尺寸的制定可以借鉴2013 年美国材料试验国际协会宣布的ASTMF 2933-13 婴幼儿床垫安全标准。

2.2 为外观设计提供依据

婴幼儿床垫的外观设计体现在细节之处。在色彩方面，婴幼儿时期是视觉发育的关键阶段，在睡眠时周围应尽量避免使用过于直接、强烈的色彩，防止对视觉产生刺激[11]。床垫及外套适合采用柔和的色彩，例如低纯度的蓝色和绿色等，其色彩情感稳定，有助于创造有安全感的睡眠氛围。在材质方面，床垫外套要尽量选择细腻舒适的面料，以减少对婴幼儿皮肤的摩擦。在发育过程中，婴幼儿的口唇、手掌部位的触觉相对敏感，喜欢用嘴巴和手感知新奇的事物，因此床垫表面不能带有细小的可拆卸零部件或装饰品，避免婴幼儿误食或发生其他伤害。

2.3 评价及优化床垫垫层特性

2.3.1 床垫软硬度

床垫的软硬度会在很大程度上影响人体睡眠的舒适性，对于婴幼儿来说尤为重要。一方面，婴幼儿处于发育阶段，骨骼柔软，过软或过硬的床垫都容易导致脊椎发生异位和变形。另一方面，有真实案例显示，过于柔软的床垫容易造成婴幼儿翻身困难或头面部陷入床垫中，是导致婴幼儿在睡眠时发生窒息、压迫等意外的原因之一。

婴幼儿床垫的软硬度受床垫的结构和材料类型影响。对于弹簧床垫，弹簧床芯在很大程度上决定了床垫的软硬度。对于非弹簧床垫，铺垫层与婴幼儿身体直接接触，起到贴合和填补人体曲线、提高舒适度的作用，芯层则起到支撑缓冲和稳固床垫的关键作用。所有垫层组合形成一个床垫整体，每个垫层的性能都会对整体软硬度产生影响。

2.3.2 床垫支撑性

婴幼儿床垫的核心功能就是为孩子在睡眠时提供良好的身体承托。良好的承托不仅可以使婴幼儿四肢放松，促进血液循环，而且有助于脊柱正常生理性弯曲的形成。床垫的支撑性除了与自身软硬度、弹性等性能有关之外，更是一种在与婴幼儿相互作用下的生物力学关系，受婴幼儿体型、生理结构等因素的影响。

适用于婴幼儿床垫支撑性的评价方法主要为体压分布测试，能够直观反映婴幼儿卧姿状态下的身体受力情况，其各项指标包括最大压力、平均压力、纵向压力梯度和纵向压力分布曲线等，在一定程度上反映了床垫对人体支撑力的强度，是床垫垫层特性设计的重要依据。

2.3.3 床垫温湿性

婴幼儿床垫的材料不仅要达到基本的抗菌防螨要求，还应该根据婴幼儿感觉系统的特点来选择。他们汗腺的密度大于成人，出汗温度也稍高于成人，但皮肤结构发育还不完善，散热能力较差，所以很容易因汗腺阻塞导致汗疹等皮肤疾病发生。

婴幼儿睡眠时身体直接与床垫接触，又易尿床，因此床垫材料尤其是铺垫层必须具备良好的透气、透湿性能，帮助孩子的背部、腰部和臀部等身体部位保持干爽舒适，减少不适感。良好的透气性也有助于降低睡眠环境中二氧化碳的重复吸入。3D材料因其特殊的结构，相较于乳胶和海绵具有较好的透气性，适用于婴幼儿床垫。但除了材料种类，材料的密度和厚度对温湿度也有很大影响，需要通过进一步的研究确定具体的设计参数。

2.4 功能创新

婴幼儿时期是生长发育的高峰期，孩子的身心特点在不同月龄段都会发生很大的变化，个体之间更会存在差异，即便是经过人体工程学设计的床垫，也很难满足所有孩子的需求。国内的一款儿童定制床垫，由8 块积木式的床芯组件构成，可随着孩子体型和年龄的变化调整其排列顺序，为孩子提供最优的舒适度。部分婴幼儿床垫也提出了相似的宣传概念，但缺乏实验数据支撑，需要进一步验证及评价。国外有一款婴幼儿床垫，外套上印有益智或游戏图案，可以作为婴幼儿在地面上玩耍时使用的安全垫，还可以折叠变形为一个手提行旅箱造型的便携式床垫（如图1 所示）。

因此，如何使床垫“适应”婴幼儿成长中个性化需求也是设计中需要关注的问题，让消费者有更大的选择空间，找到更适合自己孩子的床垫。

3 结语

婴幼儿床垫作为伴随孩子睡眠和成长的家具用品，其重要程度不言而喻，建议家长为孩子选购专业的婴幼儿床垫。为此，对于设计者来说，想要制作出真正适合婴幼儿并且健康舒适的床垫，不能仅停留于产品表面化的设计，更应做到“以人为本”。在充分了解婴幼儿的生理和心理发育特点后，结合人体工程学原理，采用科学的评价方法，把人与床垫之间的关系作为设计的关键依据，为婴幼儿提供一个安全、舒适、健康的睡眠环境。