健康住宅理念下的智能科技创新设计

周双虎，韩月祥

（中国建筑第二工程局有限公司，北京 100160）

0 引言

健康住宅早已成为现代住宅建设发展的主流方向，我国为此出台支持举措，大力提倡以安全、绿色、健康及环保等诸多标准为指导的健康住宅建设要求，鼓励建设具备居住功能和绿色发展理念相结合的新型住宅。健康住宅在原理上主要是通过健康环境、设施及服务的提供，有效推进住宅居民在多个层面的健康水平攀升（生理、心理、道德及社会）。而建设全新概念的健康住宅，必须依托智能科技（物联网、互联网、人工智能技术、云计算等）的融入，在健康住宅设计中融入全新的智能科技元素，促使住宅设计的创新。

1 健康住宅理念概述

健康住宅注重以人为本开展住宅建设。其建设理念突破了以往解决住房问题的数量层面，将工作重心集中于住宅建设质量，健康、绿色理念融入住宅建设，完全符合当下人们对住宅的新功能及新概念的需求。因此，健康住宅理念要求在符合住宅基本功能要求的前提下，重点突显健康要素，在整个建设过程始终坚持住宅居住健康的可持续发展理念，以满足人们生理、心理及社会多层次需求为切入点，给人们提供一个健康、舒适、安全且环保的高品质居住空间。健康住宅主要围绕“健康”实现，而针对住宅健康的评价，则包含了住宅内和住宅外的环境因素，如隔声、通风换气、日照采光等要素，在居民的主观层面也可展现出“健康”特点，如住宅内的平面布局、空间分布、建材选取等。

2 智能科技下的健康住宅功能结构设计

智能科技住宅经过持续的探索，发展至今已初步形成“端、管、云”的整体结构，最终联通物联网云平台，形成完善的规划流程。首先通过3D建筑建模的形式达成住宅场景的可视化转变，再借助物联网平台的网络设备连接进行感知分析，由平台全面承载住宅社区的多维度服务运营，最后通过智能化的运营指挥IOC来达成各个智能子系统间的互通互联，将所有的系统、场景数据汇集一体，达成统一的指挥调度，还可在此基础上持续更新升级。

建设健康住宅需依托智能科技联通物联网来实现，由此设置相应的健康升级模块，如增设住户等级系统，借助系统的功能设置人脸识别功能，以无接触的形式塑造健康场景，并且可由此大量汇集各方面的大数据信息，包含空气、水、温湿度、健康屋数据等。还可借助人工智能赋能场景构建，塑造智能化的健康场景，且此类场景具有可定义、计算及自动展开适应性调整的前沿功能。能在此基础上可对住户的健康走向进行评估，也可在此基础上专门规划健康安全管理方案，以动态的、可监测的健康指标来协助系统对住户的健康实施跟踪管理。住户只需打开移动App、信息论坛及网站、微信公众号等可实时获得相应的帮助及反馈，从而更好地宣传和倡导健康理念，切实提升居民健康意识和素质的同时，有效增强整个住宅社区的管理水平。

3 健康住宅理念下的智能科技创新设计及应用

3.1 无接触出行归家线性健康设计

基于智能科技的健康住宅无接触健康升级方案主要围绕住宅社区的行人出入口、门房及楼栋单元门方面，细化阐述为以下内容。

1）机动车进出口设计 主要增设相应的机动车车牌自动识别功能，强化对住宅用户机动车辆的自动化管理，临时访问的机动车辆采用按时计费增强筛查及管理。主要依托识别系统强化车辆管理及查验。

2）行人出入口设计 配置对讲机门禁，实施人脸识别，住户可刷脸出入。

3）楼栋单元门口设计 增设可视化对讲机门禁配置，业主及相关租户可通过刷脸形式正常出入，还可呼叫电梯，默认归家楼层，而来访者需结合预约信息呼叫开门。

4）电梯设计 电梯采用可视对讲授权的智能电梯，归家默认楼层，出现默认首层或者地下楼层，除特殊情况下，通常无须按键。

5）其他场景设计 其他场景包含公共活动区域、照明长廊及暖通区域等，均设置无接触功能，可形成良好的红外、声控及震感控制效果。

3.2 人工智能视频监控的健康设计

主要借助人工智能技术对视频监控系统中的视频内容进行分析。在内容上体现为以下3个方面。

1）垃圾回收监控 在垃圾回收位置增设定点摄像头，针对都垃圾摆放不规范的行为做好语音提醒，同时对垃圾满溢及散落的情况做好实时的报警监控，在此基础上联动智能垃圾桶，打造智能化环卫系统。同时，借助人工智能健康系统来强化分析视频监控内容，增强对垃圾检测的分部管理，更好地达成清运调度的效果，促使住宅区域内的环境更加干净、清新、整洁。

2）机动车违规监控 主要在住宅区域内设置禁鸣笛、超速及违停标识，对于违反规定的机动车辆，如违反规定占据消防通道、人行道等，需强化干预通知，并做好记录工作，便于执法依据。

3）高空抛物监测 高空抛物视频监视程序应选择宽动态高速摄像机，监视高空抛物线并选择合适的地点，以免侵害居住者的隐私。

3.3 居住区的环境质量监测（空气，水，噪声）

1）空气质量监测 在该区域的公共区域，根据风向、日照、住宅设施布局、交通流量、周围环境等选择合适的位置安装空气质量监测装置，并全面覆盖温度和湿度监测，实时释放空气质量指标，如PM2.5、CO浓度、氧气含量、TVOC等。同时，CO浓度监测装置安装在室内功能区域，如地下停车场。如果CO浓度超过标准，则会生成参数限制警报，并且通风和排气系统将并行运行。

2）水质量监测 每个地区都安装在线水质监测系统，以监测饮用水和直接饮用水的质量。

3）噪声 噪声易损害人的听力器官，严重干扰住宅区域内居民的正常生活和工作。因此，需增设噪声/电磁环境监测系统，可将其安装在建筑物和室外广场等公共区域，以监测噪声/电磁环境。监测系统除噪声和电磁监测外，还会发出警报，对数据进行统计分析，并及时采取干预措施。

3.4 物联网增强居民区设施设备的健康表现

1）电梯 配置物联网接口并打开物联网协议。除将门禁系统链接到自动呼叫电梯外，还需做好针对电梯运行和故障预警的远程监控功能，最大限度地防控因电梯故障引发安全事故的情况。可以根据季节、昼夜、天气、流行病情况和驾驶强度来调整暖通空调的具体操作规则，同时要考虑到节能要求和特殊时期的健康/防疫驾驶要求。

2）暖通空调设备 配置HVAC设备的IoT接口和开放的IoT协议，以进行远程集中管理和按需操作。公共区域需要根据空气质量、温度和湿度等监测指标将空调和通风设备连接起来。在流行病期间，应加强外部空气供应、回风关闭（餐厅、厨房等）、回风和空气供应/排气逻辑。

3）智能快递柜 配备具有远程管理功能的网络设备，支持人脸识别、QR码识别、远程支付，可自动打开和关闭门，收集货物，减少与公共场所的接触频率降低相互传输的风险。

3.5 智能科技强化家居健康

通过智能科技的运用，打造全新、安全健康的家居环境。

1）IAQ测试 IAQ是指建筑物内和建筑物周围的空气质量，会影响居住者的身体健康安全及住宅居住体验。可在住宅建筑中安装相应的空气质量监测装置，对空气质量实时监控。

2）燃气报警 在厨房安装漏气智能报警系统。可将气体浓度监测器连接到通风橱或排气装置，一旦检测到异常情况将自动关闭气体阀，从而及时消除安全隐患。

3）健康监测 主要连接到用户的健康人体脂肪秤或智能手环，连接到诸如血糖仪、血压计、睡眠带、自动牙刷等契合的人体健康设备，收集和分析居民的身体体征数据，在此基础上展开人工智能分析，并运用其强大的计算能力，给出一套完善的控制方案。方案内容包含体能训练、营养均衡和疾病诊断等。

4 结语

智能科技是种全新的技术概念，而智能科技住宅是智能城市网格化建设的重要体现。健康住宅的智能科技创新设计需以人为本，应当切实保障人的日常生活需求，同时依据实际情况实时调整用户所需。在功能上涵盖无接触出行归家线性健康设计、人工智能视频监控的健康设计、居住区的环境质量监测（空气、水、噪声）、物联网增强居民区设施设备的健康表现、智能科技强化家居健康等方面。因此，健康住宅理念下的智能科技创新设计是全新的概念，更是今后住宅家居设计的主流方向。