智能化居家养老背景下的老年人居住空间设计

孙光 王璞莹 邬旭

关键词：适老化 智能家居 无障碍设计 居家养老 人工智能

引言

随着科学技术的发展，智能技术开始被用于养老住宅空间与养老模式，更多的老年人开始习惯于在智能化的居住空间生活，为了更好地满足老年人在自主居家养老中的实际需求，在提高老年人生活便利性的同时增强安全性，智能科技得到大规模普及。智能科技的使用能对老年人的生活质量加以改善，可以增强老年人的生活品质，进一步提升老年人对周围生活品质的满意度。由此，发展智能居家养老模式，已成为老年人养老生活的一大趋势。

一、研究背景

智能家居主要指充分发挥安全防范、网络通信、自动控制等科技优势，综合家居生活设计，设立了便捷化的住宅设施管理机制，家居生活兼具安全和舒适性能，拥有节能环保的居住环境。居家养老主要指以家庭为主、以社区为辅，现代的养老模式建立在专业化服务基础之上，适老化住宅的设计需要应用到居家养老模式中。设计要从老年人的生理变化与心理变化同时入手，兼顾老年人的身体障碍、慢性疾病以及消极情绪。

目前，我国现阶段的养老情况并不理想。尽管居家养老模式建立在中国实际国情的基础上，但居家养老的设施、服务等不容乐观。针对此问题，可以考虑老年人居家空間与智能化家居的结合，充分发挥智能家居的作用提升空间舒适度、家居效率、居住安全性等，进一步改善老年人的生活质量。

二、老年人养老居住的生理、心理及行为特征

（一）老年人养老居住的生理特征

随着年龄的增长，老年人的机能容易有很多状况，见表1，身体机能的减退主要包括消化、呼吸、运动与感官四大机能。感官机能的减弱可能导致味觉和嗅觉反应迟钝，听力减弱、老花眼等；运动机能的减弱则可能造成平衡感衰弱丧失、身体不灵活、四肢无力等；呼吸机能的衰老则可能导致大脑慢性病、心血管等，导致脑梗甚至心梗等；消化机能减弱则主要是牙齿松动影响到进食咀嚼以及吸收消化。

（二）老年人养老居住的心理特征

老年人随着年纪的增加，机能减弱，心理特征和行为区别于年轻人，尽管无需护工的照料，行动便利，不过容易产生孤独与焦虑的情绪，担心被社会孤立排斥。渴望融入年轻人的社会，与时俱进。在家养老的老年人相比较护工照料的老年群体以及身处养老院生活的老年人而言，能够独立自理生活的老年人对生活与健康会更为关注。结合面向200例年龄超过60岁老年人展开的调查研究，以及最初的数据分析，筛选的老年人意识思维清楚，生活可以自理。问卷调查针对的200例老年人，其心理特征和行为表现见表2。根据表3不难发现，老年人的心理状况有强烈的孤独感，自尊心强，容易自卑，行为方面也比较顽固、念旧以及兴趣减少等。

（三）老年人养老居住的行为习惯特征

住宅最基本的要求是解决居民的基本生活居住问题，老年人因心理和生理带来的变化等原因，在老年住宅的设计中最基本要求是舒适性，利用无障碍设计和智能家居系统来更好地满足老年人生活起居的基本需求。根据调查研究得出老年人居住空间的改造意愿，如表4。

三、智能居家养老住宅空间设计原则及特点

（一）设计原则

1.安全性原则

随着时间的推移，年龄的增加，老年人的各项机能逐渐衰退，感知灵敏度下降导致易出现跌倒、摇晃等情况，记忆力在不断减弱，往往有发生忘记关闭电源、天然气开关等现象，引发危险。以上情形均要求老年人居住空间的安全性能有更高的要求。随着时代的发展，互联网，物联网等高端技术都可以应用在智能家居中，通过对老年人的健康特征实施动态的监控，能有效保证老年人的居住安全。

2.便捷性原则

当今时代，智能化家居设施及产品仿佛只是青年人的专属，很多智能设备并不能真正满足老年人的需求。在选用智能化家居和设施时，不仅要考虑到设施的智能性与便捷性，还必须要保证设备能够准确分析老年人的实际需求，为老年人提供便捷快速的服务。通过优化使用流程，让老年人以最短的时间掌握设备的使用方法，才是真正实现了科技产品为老年人服务的目标。

3.适用性原则

智能化设备的便利程度、室内是否适合养老、无障碍设备的完善与否，均关系着老年人的居住便利性和舒适性，在对老年人居住空间的设计之初，就要综合老年群体的心理特征与生理特点，结合老年人的日常起居、娱乐、学习、交流等不同需求，真正实现产品对老年人的服务，要求产品达到老年群体对居住空间的适用性要求。

（二）设计特点

1.空间设计灵活化

智能家居产品和智能家居系统组成了智能家居体系，同时会综合运用新兴科技与新型材料，通过智能化手段整改优化家居空间。普通的建筑室内设计，采用的空间隔断材料多为屏风、柱子、墙，家居智能化的应用提升了空间的“灵活性”。

对于适合老年群体居住的空间中，“灵活性”包括下列两个特征：空间联通、空间延伸。通过智能化的隔墙整合延展空间构造，对空间进行充分延伸，保证空间的可联通性。自由机变的空间边界区分手段以及多元的智能隔断材料，能够强化空间的可联通性、可延伸性，以免形成浪费，改善空间的使用率。

2.需求设计个性化

老年群体关于住宅的需求从低到高排列依次为：娱乐休闲、信息交流、安全、生存四个需求。智能家居产品以及系统的使用增加了空间的功能效用，体现“多样化”差异。此外，对于老年人群体，应当考虑其真实的需求。市场的养老院、老年公寓大部分是融合老年化设计中具有的“人性化”特点，但是老年住宅的家居的智能化能够使“个性化”设计置于首位，也就是基于“人性化”的设计需求，不断丰富、细化，体现各人的特殊需要。因为各人的阅历存在差异，爱好兴趣不同，产生了差异化的住宅需求。

3.环保设计节能化

城市化进程加快的同时人民的生活水平大幅提升，很多人开始严格要求住宅的舒适度，并根据功能性判断住宅的整体质量。若是坚持使用传统建设模式，则将增加土地、能源以及环境的压力，极有可能在造成资源浪费的同时破坏生态环境。基于此，住宅设计一定要注重节能问题，合理规划使用设备。

四、智能居家养老住宅空间设计分析

（一）家居智能化玄关设计

玄关是入户的第一空间，老年住宅中玄关空间的设计需要解决最基本的安全需求，因此玄关的智能化处理策略通过运用安全系统的智能化设计，智能化安全系统采用智能化门禁系统、智能化感应光源和内部警报防护系统三者相结合，为老年群体解决基本的安全需求和照明需求的同时带来智能化和便捷性的体验。

1.门禁系统智能化

门禁系统具有红外感知、光度感知、温湿度感知等功能。门禁系统的主要内容见下，其一，“开锁联动”和“开锁提示”系统。“开锁联动”，开启门锁的时候自动开启室内的窗帘、灯光、新风等。夜晚老人回家时自动感应开启照明，不仅解放了双手，也在双手不便开灯时提供了便利。“开锁提示”，给子女反映老人到家或出门的时间，使子女能够了解老人的安全情况。其二，室内智能化对讲系统，智能对讲装置，提供动态监控、远程开门、可视对讲等功能。当老人出门时遇到亲朋突然来访，可以远程操作开启房门。智能对讲系统支持在门外24小时实时监控，捆绑手机号码便能查看家中访客，用手机与访客交流等。其三，智能化光源感应系统。目前，大部分家庭的外部走廊都有安装声控、觸摸式的光源感应器，老人行动速度比较慢、脚步轻、视力弱，很多时候不能确保触摸到开关，在走廊安装智能化感应光源，感应系统感应到老人进出时，灯光就会自动开启和关闭。

2.感应光源智能化

感应光源的原理与门禁系统的光源感应一致，当光源开启时，老人可通过手动开关开启常亮光源，常亮光源开启或老人离开玄关区域时，智能化感应光源自动关闭，另外，灯光的亮度及色温可以通过PWM调光技术进行控制，不仅给老人带来方便和趣味，消除安全隐患，也减少不必要的电量流失。

3.内部警报防护系统智能化

关于居住方面，水电气对家庭提供了很多便利，可是关于特殊人群，尤其是老年人，水，电，气非常危险，烟雾报警器以及煤气检测器等水电气智能化监测系统可以安装在玄关处，当系统感应到老人进入玄关范围，如果发生水电气的安全问题，监测系统就会自行报警，让老人在玄关处就能得到保护。

因此，全面的智能化玄关设置，能够尽可能地优化玄关基本迎客作用的同时为老年人构建了良好的入户环境，达到“入室门面”给人赏心悦目，焕然一新的感觉。

（二）家居智能化起居室设计

有关老人住宅起居室的智能化处理方法是智能情景应用、智能环境、智能安防系统三者相结合，智能起居室的设计一方面能够满足老人的日常生活、生理和心理需求，有效地使老人的压力得到减弱。另一方面智能化的简单操作步骤，使活动的程序得到减少，让空间更具有人性化。

1.构建智能化情景应用系统

在起居室中最基本是构建室内物理环境的宜居性，通过对室内智能情景应用系统的设置，智能情景应用系统是用户能够结合自己或整个家庭的生活特点进行关于回家、离家、起夜、睡眠、娱乐等方面的一键布防或撤防。有关客厅空间，智能情景系统的设置依据各种模式，进行相关区域的灯光、空调、音乐以及窗帘的开启或关闭。对于老年人来讲比较友好且容易操作。

2.构建智能化环境监测系统

在室内环境系统控制中，老年人因为身体机能下降，室内的气温太低或太高，空气污染物会对老年人健康产生损害，关于室内的风环境（空气污染与流通）、热环境（湿度、温度）标准高于年轻人，智能家居化的老年空间对于高标准风环境与热环境的构建，依赖于智能新风、智能空调、智能暖通三个系统进行；能够实时监测温湿度、PM2.5、甲醛、室内光照度、二氧化碳浓度以及噪音等的全屋环境数据，如果监测到数据不在正常值范围内，可以及时将对应的空调、新风设备以及地暖启用，使室内环境保持绿色健康。

3.构建智能化安防系统

起居室的空间设置比较关键，不仅支持客厅的情景应用系统和环境系统，还要有效保证居住空间的安全。当需要出门时，一键布防便能够实现对屋内全景的动态监控。如果布防时遇到外人侵扰，报警功能就会开启，手机立即收到短信通知，视频监控系统自动将监控画面连接至手机，进而减少危险情形的出现，如图1所示。

起居室是住宅中的重要共享空间，智能化的起居室设计对于老年人来说安全性高且可操作性强，对老年人的生活起居和健康都能起到很好的监测和保护作用。

（三）家居智能化卧室设计

卧室空间设计的重点是思考怎样使老年人的睡眠品质更高，并且和年轻人相比，应该更加关注老年人群的卧室安全性。卧室的智能化处理策略通过运用智能睡眠系统和智能照明系统相结合，为老年人提供具有高质量睡眠的空间环境。

1.构建智能化睡眠系统

第一，要确保老年人可以在卧室安然入睡，同时保障安全，智能睡眠系统可以对睡眠指标进行量化分析，进而生成需求服务。智能睡眠监测系统可以对睡眠的状态进行实时监测，收集心率、呼吸和起夜次数等相关数据，当这些数据存在反常情况能够及时告知子女。睡眠系统能够智能联动控制灯光以及窗帘，调整室内温湿度，使睡眠环境达到舒适的效果，系统感知到老人起夜时，智能联动开启卫生间以及床头的灯光，当老人返回后会被关闭。

第二，老年人在夜晚时起床次数较多，而且受夜晚光线强度较弱的影响，可能会遇到安全隐患，与周围物体发生磕碰等。在智能睡眠系统的帮助下，子女可以及时了解到父母起居以及生理方面的变化。

2.营造适宜的光照环境

通过构建适宜的光环境，系统一键进入多种场景应用，直捷而方便，使得老年人在起夜时联动打开卫生间和床头灯，在温和的光照照明之下，老年人的双眼将得到较好的保护，同时还能够实现节约电能的要求，在老年人返回居室的情况下，外部照明将消失，兼顾了安全性和舒适度方面的需要；同时可加设睡前阅读及观影模式，保证舒适的照明体验，直捷而方便，对于老年人来说减小了操作的复杂性，如图2所示。

智能卧室空间的规划设计一方面可以满足老年人高质量的睡眠需求，另一方面能够在夜晚为老年人营造适宜的光照环境，尽可能地提高老年人平常生活的便利度。

（四）家居智能化廚房设计

适用于老年人的厨房智能化处理方法是智能家居安全、智能情景以及智能橱柜系统三者相结合，厨房在老年人居住空间中占有很重要的地位，使用频率较高，智能厨房的设计除了满足老年人对烹饪的基本需求外，还具备安全性、便捷性和舒适性等功能需求，为老年人提供具有环境可持续性、功能舒适性和情感化的厨房空间。

1.构建智能家居安全系统

厨房的安全问题常常出现在用水、用电、用天然气期间，借助智能家居安全系统即可增强厨房的安全保障。系统控制的有煤气开关、应急按钮、危险检测报警系统等，可以对煤气阀门开关进行远程操作，当其开启“安全厨房”模式，便能够远程闭合煤气开关，避免因为长时间未回家没有及时关闭阀门引发危险。燃气泄漏探测器在检测发现泄漏时，可以和机械手协同关闭阀门、开启窗户，还会把现场环境指数传送到对应的手机终端。“一键求助”的设置能够适用于身体有意外状况出现的老年人，在出现危急情况时可使用该模式及时和家人联系。

2.构建多样的智能情景系统

不仅要思考到厨房的安全隐患，注重厨房的舒适性也是非常重要的，优良的通风环境，恰当的温湿度与照明设置，能够根据整个屋子的智能照明系统以智能情景系统为依据，进行各种灯光的设置，比如备餐、就餐、宴请模式等，实现理想照明的同时还能实现绿色发展。

3.构建便捷化橱柜系统

因为老年人乐于自己烹饪食物，所以准备餐食到就餐所耗费的时间漫长，而非如同年轻人一样消费速食，因此橱柜系统能够具备智能设施，在墙壁以及桌面的上方设置防水触屏板，如果老年人需要拿物品，触摸屏幕选择，橱柜就会自动开启，由此一来，智能化的厨房系统能够有效地缩短老年人的餐前准备时间，同时也能减小做饭过程中的复杂度，提升生活的趣味。

老年人厨房设施的智能化设计是以老年人的认知度和接受度为基础，对现有厨房设施进行改良，使厨房工作更加便捷、安全，让智能化设施助力老年人的生活。

（五）家居智能化卫生间设计

老年人住宅中卫生间的智能化处理策略包括以下两类：其一是智能照明系统、智能环境系统、紧急按钮的综合系统构成了智能化卫浴系统，其二是借助智能卫浴产品以及洁具改善卫生间的舒适程度。

1.构建智能化卫浴系统

智能照明系统通过和智能情景模式组合，按照洗漱、沐浴、起夜等不同需求进行灯光设置，系统对灯光的控制是采用移动感应器，感应到老人不在此区域时，灯光就会自动关闭，为老人的起夜活动提供便利。

智能环境系统可以通过感应器自动调节室内的湿度与温度，通过新风系统排除多余的风，确保沐浴期间老年人温度保持，以免因而感冒生病，洗浴结束时，自动调节开窗，开启排风，自动调节温度，避免因空气闷热出现头晕等紧急状况；另外，在规划卫生间的构造时应当注意空间的安全性，确保有足够的采光与通风，维持干湿空间相互分离的卫生间状态。

由于老年人体质比较虚弱，沐浴时间过长容易出现慢性病所带来的并发症，包括大脑暂时性缺血，体乏无力等，在紧急情况下按下紧急按钮能够保证出现危险时发送求救信息，以及时对老人实施帮助和救护。

2.增设智能化卫浴产品

近几年，国内出现了很多智能卫浴产品，老年人的智能马桶，能够生成厕所使用的次数统计，帮助使用者形成健康数据分析，马桶可提供按摩洗功能以及增加了夜视柔光灯；除此之外，智能镜子具备的感应器以及红外探测器能够使镜前灯的启动以及关闭实现自动调整，为老人洗漱提供便利，通过日光的变化作为依据，适当调整灯光亮度，满足老年人的视觉条件；另外，设置智能镜子使新闻和电视与淋浴时间同步进行，让老人的淋浴环境变的舒适、灵活与实用。如图3所示。

在家居环境中，卫生间是使用频繁的私密空间，在满足最基本的功能需求上增强安全性，试图为老人打造高效、适老的智能空间环境。

总结

智能家居系统运用于老年人住宅空间，能够增加老年人心理安全感，让老人的居住空间更具可行性，同时有效改善生活的品质与生活空间环境，拥有舒适的居住空间气氛和愉快的养老心情，可以基于自主独立的生活情况，保留自给自足的老年人自尊心。为老年人对科技进步与发展保持同步的认知，避免让老年人产生自己年迈与时代格格不入的消极感受。我们要进一步探索适应老龄化的社会形态，分析归纳老龄化住宅中使用功能的需求，推动智能化技术更好地运用于居家养老住宅空间设计，提高国内居家养老住宅的水准。