卫生防疫与智能健康社区

李煜茜 汤宇樑 徐卫国 LI Yuqian,TANG Yuliang,XU Weiguo

1 清华大学建筑学院

2 阳光城集团上海臻蓁建筑设计有限公司

2020年，新冠肺炎疫情在国内爆发，一时间患病人数急剧上升。表面上看，这是对我国公共卫生医疗提出了挑战，但深入思考，患者激增与城市生活密不可分，例如由于过分依赖交通工具，特别是公共交通，加剧了接触传播的几率。当然，作为城市生活中最重要的组成部分，从“居住”角度控制疫情，提高住宅居住水平，改善居住环境品质就显得尤为重要。

事实上，从20世纪起世界上便多次爆发过住宅与卫生条件的改善运动。究其原因，主要是由于建筑层面的缺失，甚至出现了致病建筑、致病住宅等。2003年“非典”时期，香港淘大花园住宅区由于房屋结构设计的不合理，病毒通过排泄物和废水传播，导致329人感染病毒，被称为最严重的住宅建筑感染致病事件[1]。这些事实都说明，居住卫生条件在传染性疾病的传播中占据了重要的位置。

1 卫生防疫对社区及住宅的要求

1.1 社区及住宅卫生防疫的方向

2020年3月4日，在国家卫健委发布的《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案（试行第七版）》中指出：“经呼吸道飞沫和密切接触传播是主要的传播途径。在相对封闭的环境中，长时间暴露于高浓度气溶胶情况下存在经气溶胶传播的可能。由于粪便及尿中可分离到新型冠状病毒，应注意粪便及尿液对环境污染造成气溶胶或接触传播”。根据这一文件，新冠肺炎病毒的可能传播途径主要有飞沫传播、接触传播和粪口传播三种。因此，从社区及住宅层面，为了控制病毒的传播，应尽量切断或减少这三种传播途径的可能。

1.2 社区及住宅防疫的两大层次

为了做好全面的防疫和健康控制，社区及住宅应被看作一个大的动态系统，系统中的任何一个环节的缺失或短板，都可能影响整个体系的平衡。建筑空间的防控主要考虑两个层面：一是硬件层面，包括社区整体规划建设及建筑各个部品构建的品质；二是软件层面，涉及建筑建成后的运营、维护、管理等[2]。

在硬件层面上，从规划的角度，第一要做好选址，保证基地周边不存在污染源，关注主导风向，远离垃圾填埋场和废气排放及城市污染源的下风向；第二，保护自然生态植被；第三，住宅间距合理，容积率和建筑密度适当，以保证充足的自然采光和通风条件。从住宅单体设计的角度，优化建筑平面设计，最大可能地改善室内的通风和采光等环境条件，使用合理的供水、排污方式，做到洁污、干湿分离，提高卫生防疫性能。

软件层面，具体来说包括对社区及住宅的安全防护、消防系统和环境卫生条件的保障，对社区内居民和基础设施如水电、暖通的管理和维护；对住宅内各种设施设备的运营维护和管理等。通过对建筑的维护、运营和管理措施以创造安全健康舒适的生活环境，满足社区用户对居住的不同需求。

当然，硬件层面的防疫措施主要发生在建筑策划之初，而本次疫情来势凶猛，做好既有社区及住宅的卫生防疫工作，阻断疫情的发展和蔓延才是重中之重。因此就需要从软件层面，即不断完善社区及住宅建成后的维护、运营和管理等，进而提高社区的卫生防疫能力。

1 智能家居系统功能

2 社区中疫情交叉污染隐患

3 京东快递机器人

4 “卧龙一号”无人快递车

5 福袋室内配送机器人

2 社区及住宅智能健康设施研究

以往，工作繁忙的上班族早出晚归，对住宅的需求仅是吃饭和睡觉。但疫情发生以来，大部分人们隔离在家长时间不出门，对住宅的要求也不再如之前这么简单，以前可有可无的生活需求被重新激发，特别是对住宅的健康安全和舒适性方面提出了更高的要求。而智能设备的出发点就是安全健康，这也是人类对生活的本质需求。在中国建筑标准设计研究院联合相关部门专家编制的《居家防控应对新冠肺炎疫情的住宅建筑措施建议》中强调：“居家隔离人员和居家防控宜安装智能设施，通过发挥实时监控、语音对讲等作用，实现高效便利的联系。”因此，运用智能设备防控疫情，打造健康安全舒适的居住环境是一种十分有效的策略。

2.1 社区住宅与智能化

智能设备及产品在国内社区的应用起步于2001年，由于电话网络的普及，可视化和非可视化系统将社区通过网络联系在一起，实现了社区中弱电系统的数字化，提高了社区管理的安全性。之后，随着信息化、数字化和网络化的不断发展，手机一度可以单向控制家中简单的电器设备。如今，由于物联网和人工智能的强大，智能设备的功能和使用范围进一步扩大。通过物与物之间的信息交互，个性定制化的便捷安全舒适延伸到了我们生活的方方面面（图1）。智能语音交互、智能识别系统、智能感知系统等技术越来越多地应用到了我们的社区生活中[3]。

2.2 智能设备对卫生防疫的支持

正如前文所述，社区及住宅的防疫应从疫情的三种传播途径入手，通过智能设备的运用尽可能阻断或减少传播的可能。针对飞沫传播，应净化室内空气，提高住宅的空气质量；切断接触传播，应采取语音识别、面部识别等无接触的方式代替需要接触的生活行为；控制粪口传播的可能，应采用智能卫浴和净水设备。这样从社区到住宅由外向内的功能防疫，才能真正确保有效阻断和减少疫情的传播和蔓延。下面结合人们在社区及住宅日常生活中的行为，具体阐述智能设备在卫生防疫中的可行性应用策略。

2.2.1 防止交叉感染的社区防疫系统

居住社区由于具有一定的人口数量和用地规模，集中布置居住建筑、公共建筑、绿地、道路及其他设施的相对独立单元。一定程度上来说，这是一个人流量大、人口密集的公共空间。对于这样的空间，极易因为交叉污染而引发疫情的大规模传播（图2）。因此，从社区中人们的公共行为中切段传播十分关键。

（1）社区出入口及公共区域

每个进入社区的居民都需要经过社区出入口。区别于传统的指纹识别或电子钥匙识别系统，如采用智能面部识别系统，既能保障小区内居民的居家安全，也能减少无关外来人员进入社区等。同时设置红外智能体温检测系统，瞬间获取人体热图像和体温，可防治小区入口人流的集中，降低感染风险。例如佳都科技开发的AI+红外热成像技术，还可以自动追踪热源，提高数据的准确性和监测的全面性[4]。

另外，在社区的公共区域，如社区道路、空地等，采用智能安防机器人系统，在小区内巡逻监控，实时掌握人员流动情况。例如“金宝宝”巡逻机器人，其主要功能是代替安保人员巡视社区，通过4个摄像头实时拍摄，使得安保人员在监控室便可以掌握社区内情况，减少人员接触。安迪智能机器人和智能防疫巡检机器人，实现了远红外体温检测、人脸识别和语音提示提醒人员佩戴口罩和自动喷洒消毒液三大功能，更加全面地保障社区公共区域的防疫安全。

（2）快递、外卖收发

快递、外卖配送人员由于送货量大，如果继续采取“手传手”的配送方式无疑会增加感染和传播的可能。因此，运用智能设备进行“无接触配送”将从传播途径上降低风险，保障消费者和配送人员的健康安全。

在配送环节可以运用智能配送机器人设备。目前，智能配送机器人主要有三种场景的应用。一是社区范围的场景配送，如京东研发的快递机器人（图3）以及Starship机器人、Robby机器人等具有行驶远距离和爬坡能力的机器人，可在小区道路上将货物运送到指定位置。二是室外到室内的转换场景，如苏宁“卧龙一号”无人快递车（图4）可以通过避让障碍、乘电梯和叫门等功能，从建筑室外进入室内，将货物直接送到消费者手中[5]。三是室内场景的配送，解决配送末端问题，如福袋室内配送机器人（图5），具有20m的感知能力和传感能力，可自由进出电梯和目标楼层，并通过人脸识别和扫描二维码等方式使消费者一键取货。

（3）住宅建筑内的公共空间

大堂空间作为进入每家每户的最后一道防线，其安全防护将直接影响到是否会将疫情带入室内，进而影响家人的健康安全。因此，在入户大堂可采用智能门禁系统，通过面部识别和语音识别的方式进入门户，防止接触及外来人员的跟随进入形成交叉感染[6]。

候梯厅和电梯空间可采用智能电梯智能识别乘梯人，并实时监控电梯内的各项参数，既可以保障住户的安全，也可以防止因一次性乘梯人太密集而引发的接触性传播。同时，乘梯人可通过语音对电梯下达指令，或通过扫描二维码的方式实现无接触乘电梯[7]。

6 智能音响的语音控制功能

7 智能照明系统

2.2.2 以健康为导向的智能家居系统

（1）智能安防系统

本次疫情中，如何管控人员的居家隔离是一大难题。如果能采取物联网管控方案，通过对居家入户的实施监控，便可以有效减少疫情的传播。智能家居安全防护系统将人员走动监测器、开关门检测器、智能门锁设备结合起来，实时监控室内人员的隔离情况。如有人员走出室内，便会发出警报通知监控人员，进而及时制止。

（2）电器化的无触碰系统

接触传播是疫情传播的主要方式。传统的电源开关和电器控制都需要手动触控，如在户内安装智能家居系统，即可通过远程控制、语音识别、智能感应等技术，自动开启室内各项设备，实现电器化设备的无触碰模式，将大大降低接触传播的可能。

远程控制：如当住户回到家前，通过手机等智能设备App启动回家模式，智能门锁便会自动开启，智能空气设备也会自动开启，在一定时间内完成空气的置换，其他相关智能设备也会调至待机状态；当住户离家时，通过App开启离家模式，所有智能家居设备都会自动关闭。

语音识别：以智能音响为例，只要跟它说一声“打开电视”或“打开空调”，电视和空调便会在智能音响的控制下自动开启（图6）。智能音响将传统音响与互联网结合起来，实现了对室内各智能家居的语音控制[8]。

智能感应：如智能照明系统可通过光传感器，根据室内照明需求自动调节光线的强弱；通过红外传感器识别人体位置，进而根据人的动线开启或关闭照明[9]（图7）。

（3）智能家居环境调节系统

由于住宅是一个相对密闭的环境，长时间置身其中很容易因为室内空气污染等不良的室内条件，造成胸闷气短等身体不适现象。影响居住环境健康舒适的因素主要有室内的温度、湿度、二氧化碳的浓度、粉尘颗粒物的浓度等。由于环境调节应是一个联动的系统，因此可采用智能家居环境调节系统，通过智能环境监测设备针对每种影响因素都设置传感器和控制器，不断收集多个指标数据到监测系统，根据人体具体的舒适度和健康需求实时调节室内环境。

例如使用智能新风系统改善室内空气流动，提高室内通风条件；使用智能暖通设备保持恒定的室内温度，保证身体机能的正常舒适；采用智能空气净化设备，降低PM2.5等粉尘颗粒的浓度[10]。

（4）智能健康管理系统

智能家居系统是为人服务的，人体的各项生命特征是智能家居系统的调节依据。通过智能家居设备采集、监控人体的各项生理数据和行为习惯，通过与智能家居环境调节系统相结合，调节住宅室内环境，改善人体的健康状态。如智能浴室，当人体站到浴室的智能秤上，就会自动监测人体的体重、体脂率等相关健康数据。有的智能健康管理设备还可以实时监测人的体温、血压等数据并上传后台，使我们直观地看到自身健康数据的变化，并以数据为依据提醒人们及时服药或体检就医。

3 走向智能健康社区

2016年，中共中央审议通过了“健康中国2030”的规划纲要，会议提出，健康是促进人全面发展的必然要求，是经济社会发展的基础条件，是民族昌盛和国家富强的重要标志，也是广大人民群众的共同目标[11]。

社区是城市的缩影，社区的健康将直接反映城市的健康。社区作为一个统一的有机体，其中的每个住宅就像这个有机体的一个细胞，而智能家居就是这个细胞中各具功能的细胞器，通过细胞器的运作和活动，才能体现细胞的机能。

从健康生活的角度来说，智能家居应关注与人生活相关的空气、水和食品的安全健康。尤其是对空气中的颗粒物、异味、细菌病毒，水中的微生物、超标的化学物质和重金属元素等，食物中的农药残留，不适当的食品添加剂等的监控和净化。其次，智能家居应与人体健康状态相结合，实时监控人体健康指标，确认健康状态，实现家庭健康的调节等，进而将智能家居系统发展为一个综合全面的家庭健康管家，有效改善家庭健康状况，实现生活品质的提高。只有当细胞健康了，器官和组织才会有条不紊地运转，进而实现整个有机体的健康安全与舒适，即建立健全完善的智能健康社区。

此次新冠肺炎疫情，既是挑战又是机遇，它为智能家居带来了新的健康命题，也为智能社区带来了新的发展契机。

图片来源：图1 由阳光城集团提供；图2，6，7 为作者根据图片自绘；图3～5 来源于网络。