海绵密度对沙发坐垫舒适性影响分析

2.3 海绵不同密度的组合形式对相关物理参数的影响

根据图3分析，A、B、C三种沙发坐垫组合形式的接触面积逐渐减小，其减小的趋势受不同密度海绵及其组合形式影响，A坐垫的舒适度拟合曲线在B和C的上方，A坐垫在正常接触面积范围内的舒适感指标都是比B、C坐垫指标高，即总体坐垫密度约在32kg/m²的组合形式在接触面积正常范围内的舒适感指标高于37kg/m²、38kg/m²的海绵组合形式。根据图4、图5分析，A、B、C三种沙发坐垫组合形式的平均压力指标逐渐增大及最大压力梯度指标逐渐增大，不同密度海绵及其组合形式影响了各压力指标增大的趋向。A坐垫的舒适度拟合曲线在B和C的上方，A坐垫在正常平均压力、最大压力梯度范围内的舒适感指标都是比B、C坐垫指标高，即总体坐垫密度约在32kg/m²的组合形式在正常平均压力、最大压力梯度正常范围内的舒适感指标高于37kg/m²、38kg/m²的海绵组合形式。

海绵上层密度相对较软时，人体臀部可以与坐垫表面进行充分接触，分散坐垫表面的压力，导致平均压力指标较小。上层海绵可以由中层海绵及底层海绵的密度和下线硬度来稳定，不影响标准坐姿，且有助于坐垫表面与人体臀部的充分接触，使得坐垫表面的平均压力指标更小。中间层海绵的柔软性较好时或者海绵坐垫组合形式中底层至表层的柔软度逐步增加时，海绵坐垫的平均压力梯度指标会变得相对较小。接触面积指标的增大，导致平均压力梯度指标逐渐减小，反之就会逐渐增大。可以使用柔软的上层海绵及硬底层海绵组合增加身体和沙发垫之间的接触面积，从而增强身体的姿势的稳定性。

图3 总体舒适感与接触面积拟合曲线

图4 总体舒适感与平均压力拟合曲线

图5 总体舒适感与最大压力梯度拟合曲线

3 结语

（1）沙发坐垫不同密度海绵及其组合形式对人体坐感舒适度有很大的影响，但舒适度与海绵密度、下陷硬度及回弹指数等均相关，是综合因素体现的结果。

（2）根据软沙发容易出现的“漏斗效应”所导致的坐垫层平均压力变大现象，说明并不是沙发海绵坐垫的密度越大，沙发就越舒适，实验测得32~35kg/m²的海绵密度的组合形式舒适性最佳。

（3）沙发坐垫海绵密度及下陷硬度与人体舒适性均有密切的关系，其舒适性的提高可以通过优化海绵坐垫的组合形式。海绵的下陷硬度由底层向表层的应逐渐减小，上层海绵建议25%的压陷硬度为55~75N；底层海绵建议25%的压陷硬度为120~150N。

（4）本实验数据人体相关尺寸数据研究有重要意义，但仍需进行深入实验和调研。以建立人体相关测量数据库作为参数，人体相关测量数据及其他关联影响因子作为设计基础，创建沙发舒适度系统模型体系。