衛(wèi)生防疫與智能健康社區(qū)

李煜茜 湯宇樑 徐衛(wèi)國 LI Yuqian,TANG Yuliang,XU Weiguo

1 清華大學(xué)建筑學(xué)院

2 陽光城集團上海臻蓁建筑設(shè)計有限公司

2020年，新冠肺炎疫情在國內(nèi)爆發(fā)，一時間患病人數(shù)急劇上升。表面上看，這是對我國公共衛(wèi)生醫(yī)療提出了挑戰(zhàn)，但深入思考，患者激增與城市生活密不可分，例如由于過分依賴交通工具，特別是公共交通，加劇了接觸傳播的幾率。當(dāng)然，作為城市生活中最重要的組成部分，從“居住”角度控制疫情，提高住宅居住水平，改善居住環(huán)境品質(zhì)就顯得尤為重要。

事實上，從20世紀(jì)起世界上便多次爆發(fā)過住宅與衛(wèi)生條件的改善運動。究其原因，主要是由于建筑層面的缺失，甚至出現(xiàn)了致病建筑、致病住宅等。2003年“非典”時期，香港淘大花園住宅區(qū)由于房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的不合理，病毒通過排泄物和廢水傳播，導(dǎo)致329人感染病毒，被稱為最嚴(yán)重的住宅建筑感染致病事件[1]。這些事實都說明，居住衛(wèi)生條件在傳染性疾病的傳播中占據(jù)了重要的位置。

1 衛(wèi)生防疫對社區(qū)及住宅的要求

1.1 社區(qū)及住宅衛(wèi)生防疫的方向

2020年3月4日，在國家衛(wèi)健委發(fā)布的《新型冠狀病毒感染的肺炎診療方案（試行第七版）》中指出：“經(jīng)呼吸道飛沫和密切接觸傳播是主要的傳播途徑。在相對封閉的環(huán)境中，長時間暴露于高濃度氣溶膠情況下存在經(jīng)氣溶膠傳播的可能。由于糞便及尿中可分離到新型冠狀病毒，應(yīng)注意糞便及尿液對環(huán)境污染造成氣溶膠或接觸傳播”。根據(jù)這一文件，新冠肺炎病毒的可能傳播途徑主要有飛沫傳播、接觸傳播和糞口傳播三種。因此，從社區(qū)及住宅層面，為了控制病毒的傳播，應(yīng)盡量切斷或減少這三種傳播途徑的可能。

1.2 社區(qū)及住宅防疫的兩大層次

為了做好全面的防疫和健康控制，社區(qū)及住宅應(yīng)被看作一個大的動態(tài)系統(tǒng)，系統(tǒng)中的任何一個環(huán)節(jié)的缺失或短板，都可能影響整個體系的平衡。建筑空間的防控主要考慮兩個層面：一是硬件層面，包括社區(qū)整體規(guī)劃建設(shè)及建筑各個部品構(gòu)建的品質(zhì)；二是軟件層面，涉及建筑建成后的運營、維護、管理等[2]。

在硬件層面上，從規(guī)劃的角度，第一要做好選址，保證基地周邊不存在污染源，關(guān)注主導(dǎo)風(fēng)向，遠離垃圾填埋場和廢氣排放及城市污染源的下風(fēng)向；第二，保護自然生態(tài)植被；第三，住宅間距合理，容積率和建筑密度適當(dāng)，以保證充足的自然采光和通風(fēng)條件。從住宅單體設(shè)計的角度，優(yōu)化建筑平面設(shè)計，最大可能地改善室內(nèi)的通風(fēng)和采光等環(huán)境條件，使用合理的供水、排污方式，做到潔污、干濕分離，提高衛(wèi)生防疫性能。

軟件層面，具體來說包括對社區(qū)及住宅的安全防護、消防系統(tǒng)和環(huán)境衛(wèi)生條件的保障，對社區(qū)內(nèi)居民和基礎(chǔ)設(shè)施如水電、暖通的管理和維護；對住宅內(nèi)各種設(shè)施設(shè)備的運營維護和管理等。通過對建筑的維護、運營和管理措施以創(chuàng)造安全健康舒適的生活環(huán)境，滿足社區(qū)用戶對居住的不同需求。

當(dāng)然，硬件層面的防疫措施主要發(fā)生在建筑策劃之初，而本次疫情來勢兇猛，做好既有社區(qū)及住宅的衛(wèi)生防疫工作，阻斷疫情的發(fā)展和蔓延才是重中之重。因此就需要從軟件層面，即不斷完善社區(qū)及住宅建成后的維護、運營和管理等，進而提高社區(qū)的衛(wèi)生防疫能力。

1 智能家居系統(tǒng)功能

2 社區(qū)中疫情交叉污染隱患

3 京東快遞機器人

4 “臥龍一號”無人快遞車

5 福袋室內(nèi)配送機器人

2 社區(qū)及住宅智能健康設(shè)施研究

以往，工作繁忙的上班族早出晚歸，對住宅的需求僅是吃飯和睡覺。但疫情發(fā)生以來，大部分人們隔離在家長時間不出門，對住宅的要求也不再如之前這么簡單，以前可有可無的生活需求被重新激發(fā)，特別是對住宅的健康安全和舒適性方面提出了更高的要求。而智能設(shè)備的出發(fā)點就是安全健康，這也是人類對生活的本質(zhì)需求。在中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計研究院聯(lián)合相關(guān)部門專家編制的《居家防控應(yīng)對新冠肺炎疫情的住宅建筑措施建議》中強調(diào)：“居家隔離人員和居家防控宜安裝智能設(shè)施，通過發(fā)揮實時監(jiān)控、語音對講等作用，實現(xiàn)高效便利的聯(lián)系。”因此，運用智能設(shè)備防控疫情，打造健康安全舒適的居住環(huán)境是一種十分有效的策略。

2.1 社區(qū)住宅與智能化

智能設(shè)備及產(chǎn)品在國內(nèi)社區(qū)的應(yīng)用起步于2001年，由于電話網(wǎng)絡(luò)的普及，可視化和非可視化系統(tǒng)將社區(qū)通過網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系在一起，實現(xiàn)了社區(qū)中弱電系統(tǒng)的數(shù)字化，提高了社區(qū)管理的安全性。之后，隨著信息化、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化的不斷發(fā)展，手機一度可以單向控制家中簡單的電器設(shè)備。如今，由于物聯(lián)網(wǎng)和人工智能的強大，智能設(shè)備的功能和使用范圍進一步擴大。通過物與物之間的信息交互，個性定制化的便捷安全舒適延伸到了我們生活的方方面面（圖1）。智能語音交互、智能識別系統(tǒng)、智能感知系統(tǒng)等技術(shù)越來越多地應(yīng)用到了我們的社區(qū)生活中[3]。

2.2 智能設(shè)備對衛(wèi)生防疫的支持

正如前文所述，社區(qū)及住宅的防疫應(yīng)從疫情的三種傳播途徑入手，通過智能設(shè)備的運用盡可能阻斷或減少傳播的可能。針對飛沫傳播，應(yīng)凈化室內(nèi)空氣，提高住宅的空氣質(zhì)量；切斷接觸傳播，應(yīng)采取語音識別、面部識別等無接觸的方式代替需要接觸的生活行為；控制糞口傳播的可能，應(yīng)采用智能衛(wèi)浴和凈水設(shè)備。這樣從社區(qū)到住宅由外向內(nèi)的功能防疫，才能真正確保有效阻斷和減少疫情的傳播和蔓延。下面結(jié)合人們在社區(qū)及住宅日常生活中的行為，具體闡述智能設(shè)備在衛(wèi)生防疫中的可行性應(yīng)用策略。

2.2.1 防止交叉感染的社區(qū)防疫系統(tǒng)

居住社區(qū)由于具有一定的人口數(shù)量和用地規(guī)模，集中布置居住建筑、公共建筑、綠地、道路及其他設(shè)施的相對獨立單元。一定程度上來說，這是一個人流量大、人口密集的公共空間。對于這樣的空間，極易因為交叉污染而引發(fā)疫情的大規(guī)模傳播（圖2）。因此，從社區(qū)中人們的公共行為中切段傳播十分關(guān)鍵。

（1）社區(qū)出入口及公共區(qū)域

每個進入社區(qū)的居民都需要經(jīng)過社區(qū)出入口。區(qū)別于傳統(tǒng)的指紋識別或電子鑰匙識別系統(tǒng)，如采用智能面部識別系統(tǒng)，既能保障小區(qū)內(nèi)居民的居家安全，也能減少無關(guān)外來人員進入社區(qū)等。同時設(shè)置紅外智能體溫檢測系統(tǒng)，瞬間獲取人體熱圖像和體溫，可防治小區(qū)入口人流的集中，降低感染風(fēng)險。例如佳都科技開發(fā)的AI+紅外熱成像技術(shù)，還可以自動追蹤熱源，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和監(jiān)測的全面性[4]。

另外，在社區(qū)的公共區(qū)域，如社區(qū)道路、空地等，采用智能安防機器人系統(tǒng)，在小區(qū)內(nèi)巡邏監(jiān)控，實時掌握人員流動情況。例如“金寶寶”巡邏機器人，其主要功能是代替安保人員巡視社區(qū)，通過4個攝像頭實時拍攝，使得安保人員在監(jiān)控室便可以掌握社區(qū)內(nèi)情況，減少人員接觸。安迪智能機器人和智能防疫巡檢機器人，實現(xiàn)了遠紅外體溫檢測、人臉識別和語音提示提醒人員佩戴口罩和自動噴灑消毒液三大功能，更加全面地保障社區(qū)公共區(qū)域的防疫安全。

（2）快遞、外賣收發(fā)

快遞、外賣配送人員由于送貨量大，如果繼續(xù)采取“手傳手”的配送方式無疑會增加感染和傳播的可能。因此，運用智能設(shè)備進行“無接觸配送”將從傳播途徑上降低風(fēng)險，保障消費者和配送人員的健康安全。

在配送環(huán)節(jié)可以運用智能配送機器人設(shè)備。目前，智能配送機器人主要有三種場景的應(yīng)用。一是社區(qū)范圍的場景配送，如京東研發(fā)的快遞機器人（圖3）以及Starship機器人、Robby機器人等具有行駛遠距離和爬坡能力的機器人，可在小區(qū)道路上將貨物運送到指定位置。二是室外到室內(nèi)的轉(zhuǎn)換場景，如蘇寧“臥龍一號”無人快遞車（圖4）可以通過避讓障礙、乘電梯和叫門等功能，從建筑室外進入室內(nèi)，將貨物直接送到消費者手中[5]。三是室內(nèi)場景的配送，解決配送末端問題，如福袋室內(nèi)配送機器人（圖5），具有20m的感知能力和傳感能力，可自由進出電梯和目標(biāo)樓層，并通過人臉識別和掃描二維碼等方式使消費者一鍵取貨。

（3）住宅建筑內(nèi)的公共空間

大堂空間作為進入每家每戶的最后一道防線，其安全防護將直接影響到是否會將疫情帶入室內(nèi)，進而影響家人的健康安全。因此，在入戶大堂可采用智能門禁系統(tǒng)，通過面部識別和語音識別的方式進入門戶，防止接觸及外來人員的跟隨進入形成交叉感染[6]。

候梯廳和電梯空間可采用智能電梯智能識別乘梯人，并實時監(jiān)控電梯內(nèi)的各項參數(shù)，既可以保障住戶的安全，也可以防止因一次性乘梯人太密集而引發(fā)的接觸性傳播。同時，乘梯人可通過語音對電梯下達指令，或通過掃描二維碼的方式實現(xiàn)無接觸乘電梯[7]。

6 智能音響的語音控制功能

7 智能照明系統(tǒng)

2.2.2 以健康為導(dǎo)向的智能家居系統(tǒng)

（1）智能安防系統(tǒng)

本次疫情中，如何管控人員的居家隔離是一大難題。如果能采取物聯(lián)網(wǎng)管控方案，通過對居家入戶的實施監(jiān)控，便可以有效減少疫情的傳播。智能家居安全防護系統(tǒng)將人員走動監(jiān)測器、開關(guān)門檢測器、智能門鎖設(shè)備結(jié)合起來，實時監(jiān)控室內(nèi)人員的隔離情況。如有人員走出室內(nèi)，便會發(fā)出警報通知監(jiān)控人員，進而及時制止。

（2）電器化的無觸碰系統(tǒng)

接觸傳播是疫情傳播的主要方式。傳統(tǒng)的電源開關(guān)和電器控制都需要手動觸控，如在戶內(nèi)安裝智能家居系統(tǒng)，即可通過遠程控制、語音識別、智能感應(yīng)等技術(shù)，自動開啟室內(nèi)各項設(shè)備，實現(xiàn)電器化設(shè)備的無觸碰模式，將大大降低接觸傳播的可能。

遠程控制：如當(dāng)住戶回到家前，通過手機等智能設(shè)備App啟動回家模式，智能門鎖便會自動開啟，智能空氣設(shè)備也會自動開啟，在一定時間內(nèi)完成空氣的置換，其他相關(guān)智能設(shè)備也會調(diào)至待機狀態(tài)；當(dāng)住戶離家時，通過App開啟離家模式，所有智能家居設(shè)備都會自動關(guān)閉。

語音識別：以智能音響為例，只要跟它說一聲“打開電視”或“打開空調(diào)”，電視和空調(diào)便會在智能音響的控制下自動開啟（圖6）。智能音響將傳統(tǒng)音響與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來，實現(xiàn)了對室內(nèi)各智能家居的語音控制[8]。

智能感應(yīng)：如智能照明系統(tǒng)可通過光傳感器，根據(jù)室內(nèi)照明需求自動調(diào)節(jié)光線的強弱；通過紅外傳感器識別人體位置，進而根據(jù)人的動線開啟或關(guān)閉照明[9]（圖7）。

（3）智能家居環(huán)境調(diào)節(jié)系統(tǒng)

由于住宅是一個相對密閉的環(huán)境，長時間置身其中很容易因為室內(nèi)空氣污染等不良的室內(nèi)條件，造成胸悶氣短等身體不適現(xiàn)象。影響居住環(huán)境健康舒適的因素主要有室內(nèi)的溫度、濕度、二氧化碳的濃度、粉塵顆粒物的濃度等。由于環(huán)境調(diào)節(jié)應(yīng)是一個聯(lián)動的系統(tǒng)，因此可采用智能家居環(huán)境調(diào)節(jié)系統(tǒng)，通過智能環(huán)境監(jiān)測設(shè)備針對每種影響因素都設(shè)置傳感器和控制器，不斷收集多個指標(biāo)數(shù)據(jù)到監(jiān)測系統(tǒng)，根據(jù)人體具體的舒適度和健康需求實時調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境。

例如使用智能新風(fēng)系統(tǒng)改善室內(nèi)空氣流動，提高室內(nèi)通風(fēng)條件；使用智能暖通設(shè)備保持恒定的室內(nèi)溫度，保證身體機能的正常舒適；采用智能空氣凈化設(shè)備，降低PM2.5等粉塵顆粒的濃度[10]。

（4）智能健康管理系統(tǒng)

智能家居系統(tǒng)是為人服務(wù)的，人體的各項生命特征是智能家居系統(tǒng)的調(diào)節(jié)依據(jù)。通過智能家居設(shè)備采集、監(jiān)控人體的各項生理數(shù)據(jù)和行為習(xí)慣，通過與智能家居環(huán)境調(diào)節(jié)系統(tǒng)相結(jié)合，調(diào)節(jié)住宅室內(nèi)環(huán)境，改善人體的健康狀態(tài)。如智能浴室，當(dāng)人體站到浴室的智能秤上，就會自動監(jiān)測人體的體重、體脂率等相關(guān)健康數(shù)據(jù)。有的智能健康管理設(shè)備還可以實時監(jiān)測人的體溫、血壓等數(shù)據(jù)并上傳后臺，使我們直觀地看到自身健康數(shù)據(jù)的變化，并以數(shù)據(jù)為依據(jù)提醒人們及時服藥或體檢就醫(yī)。

3 走向智能健康社區(qū)

2016年，中共中央審議通過了“健康中國2030”的規(guī)劃綱要，會議提出，健康是促進人全面發(fā)展的必然要求，是經(jīng)濟社會發(fā)展的基礎(chǔ)條件，是民族昌盛和國家富強的重要標(biāo)志，也是廣大人民群眾的共同目標(biāo)[11]。

社區(qū)是城市的縮影，社區(qū)的健康將直接反映城市的健康。社區(qū)作為一個統(tǒng)一的有機體，其中的每個住宅就像這個有機體的一個細胞，而智能家居就是這個細胞中各具功能的細胞器，通過細胞器的運作和活動，才能體現(xiàn)細胞的機能。

從健康生活的角度來說，智能家居應(yīng)關(guān)注與人生活相關(guān)的空氣、水和食品的安全健康。尤其是對空氣中的顆粒物、異味、細菌病毒，水中的微生物、超標(biāo)的化學(xué)物質(zhì)和重金屬元素等，食物中的農(nóng)藥殘留，不適當(dāng)?shù)氖称诽砑觿┑鹊谋O(jiān)控和凈化。其次，智能家居應(yīng)與人體健康狀態(tài)相結(jié)合，實時監(jiān)控人體健康指標(biāo)，確認健康狀態(tài)，實現(xiàn)家庭健康的調(diào)節(jié)等，進而將智能家居系統(tǒng)發(fā)展為一個綜合全面的家庭健康管家，有效改善家庭健康狀況，實現(xiàn)生活品質(zhì)的提高。只有當(dāng)細胞健康了，器官和組織才會有條不紊地運轉(zhuǎn)，進而實現(xiàn)整個有機體的健康安全與舒適，即建立健全完善的智能健康社區(qū)。

此次新冠肺炎疫情，既是挑戰(zhàn)又是機遇，它為智能家居帶來了新的健康命題，也為智能社區(qū)帶來了新的發(fā)展契機。

圖片來源：圖1 由陽光城集團提供；圖2，6，7 為作者根據(jù)圖片自繪；圖3～5 來源于網(wǎng)絡(luò)。