基于場(chǎng)景需求的新型模塊化防疫設(shè)施

白云騰 龐兆琪 胡文韜 馮海英

（北京工商大學(xué)傳媒與設(shè)計(jì)學(xué)院，北京 102488）

0 引言

新型冠狀病毒疫情的全球蔓延，已經(jīng)打亂了人們的生活步調(diào)，改變了許多人的生活習(xí)慣和生活態(tài)度，這讓我們對(duì)健康有了新的認(rèn)知。目前我們已經(jīng)步入后疫情時(shí)代，隨著經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)和科技的發(fā)展，市面上的防疫工具與設(shè)施也越來越多。

經(jīng)過前期調(diào)研分析，截至目前為止所出現(xiàn)的防疫工具、消毒產(chǎn)品已經(jīng)被投入實(shí)際應(yīng)用中，它們的效用通過了時(shí)間的檢驗(yàn)。然而隨著后疫情時(shí)代的到來，這些產(chǎn)品的使用頻率變得越來越低，導(dǎo)致了器材、器具的囤積與浪費(fèi)。為了解決這些問題，并更好地滿足用戶多方面的需求，筆者將這些產(chǎn)品的功能進(jìn)行了分類，并將其功能進(jìn)行拆分化，最后與模塊化設(shè)計(jì)理念相結(jié)合，以達(dá)到保留現(xiàn)有功能的同時(shí)還能減少資源浪費(fèi)的目的。

1 現(xiàn)有防疫設(shè)備分析

目前的市面上現(xiàn)有防疫設(shè)備種類和數(shù)量都已經(jīng)滿足了大部分的場(chǎng)所與用戶需求，但在家中或洗手間等較為私密的場(chǎng)所還沒有完全得到滿足，并且部分的公共場(chǎng)所的防疫設(shè)備沒有跟進(jìn)，防疫工作不到位，可能會(huì)發(fā)生病毒傳播導(dǎo)致疫情反復(fù)的現(xiàn)象。該文對(duì)現(xiàn)有的部分防疫產(chǎn)品的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析。

1.1 現(xiàn)有測(cè)溫產(chǎn)品分析

由于新冠肺炎疫情常態(tài)化，各公共場(chǎng)所都放置了防疫產(chǎn)品，基本上所有防疫產(chǎn)品都有測(cè)溫類功能，根據(jù)不同的產(chǎn)品可以將其分為4 種類型：手持額溫槍、智能紅外測(cè)溫機(jī)、智能人臉識(shí)別測(cè)溫一體機(jī)、紅外熱像體溫檢測(cè)門。

紅外熱像體溫檢測(cè)門放置于大部分人流量較大的公共場(chǎng)所，對(duì)安全溫度閾值進(jìn)行設(shè)置，一旦超過該閾值，可聯(lián)動(dòng)安檢門的語(yǔ)音播報(bào)、高溫報(bào)警功能來提醒。除體溫測(cè)量外，還可以進(jìn)行違規(guī)金屬物品檢驗(yàn)，采用人臉抓拍等功能，多用于機(jī)場(chǎng)、火車站、部分商場(chǎng)等人群聚集的地點(diǎn)，符合現(xiàn)在后疫情時(shí)代的防疫標(biāo)準(zhǔn)。

在其運(yùn)輸上，雖然部分零件可裝配，但紅外熱像體溫監(jiān)測(cè)門的整個(gè)架構(gòu)需要整體運(yùn)輸，成本較高，不利于回收，所以只有在大型人群集中交叉的公共場(chǎng)所例如火車站、機(jī)場(chǎng)等放置。但地鐵站等同樣人群聚集的地方卻很少看到使用紅外熱像體溫檢測(cè)門，反而運(yùn)用測(cè)溫速度慢、需要近距離接觸、易導(dǎo)致交叉感染的手持額溫槍來測(cè)量人體溫度。在人流量達(dá)到高峰時(shí)，工作人員工作負(fù)擔(dān)加重，很難顧及所有乘客。并且若出現(xiàn)病毒攜帶者，從人臉識(shí)別、溫度測(cè)量、檢測(cè)門報(bào)警到找到該患者，期間沒有相應(yīng)的防疫措施，同樣會(huì)導(dǎo)致病毒會(huì)轉(zhuǎn)播。

1.2 現(xiàn)有消毒產(chǎn)品分析

在消毒設(shè)備方面，現(xiàn)有消毒產(chǎn)品能很好地在各自領(lǐng)域完成程序簡(jiǎn)單的消毒任務(wù)，但是較強(qiáng)的功能單一性無法滿足在多種場(chǎng)景下應(yīng)用時(shí)的需求，因此導(dǎo)致功能發(fā)揮的效率低下，導(dǎo)致資源浪費(fèi)等問題。例如超聲波彌霧機(jī)，彌霧機(jī)主要針對(duì)的是快遞消毒，快遞倉(cāng)庫(kù)每天接受著巨大的快件量，面對(duì)一車的快件，1 臺(tái)超聲波彌霧機(jī)只需經(jīng)過3min 就可以對(duì)快件全面消殺，消殺完畢后再進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)卸貨，非常快速。但該消毒方式需要一人持續(xù)使用彌霧機(jī)噴灑，貨物多時(shí)會(huì)增加工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，時(shí)間長(zhǎng)后，也會(huì)使噴霧噴灑不均導(dǎo)致消毒不夠充分等問題。再者，彌霧機(jī)只能用于大面積大體量的消毒工作，在家中是無法使用的。疫情初期生產(chǎn)的大量產(chǎn)品到后疫情時(shí)代將無法找到合適的工作崗位，無法繼續(xù)滿足后疫情時(shí)代防疫的需求，導(dǎo)致資源浪費(fèi)。

鑒于以上大部分現(xiàn)有防疫產(chǎn)品無法繼續(xù)滿足后疫情時(shí)代防疫的需求，在公共場(chǎng)所會(huì)產(chǎn)生疏漏，或?qū)е沦Y源或成本浪費(fèi)等問題，并且在后疫情時(shí)代使進(jìn)入各公共場(chǎng)所人群聚集病毒傳播減少，使公共場(chǎng)所都具備相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的防疫措施。在回家時(shí)同樣能夠進(jìn)行體溫測(cè)量與身體消毒，從身體上與心理上都能夠滿足后疫情時(shí)代人們生活的需求。通過對(duì)模塊化的研究，設(shè)計(jì)成能夠適應(yīng)各種場(chǎng)景與用戶需求的模塊化防疫產(chǎn)品。

2 防疫設(shè)備改進(jìn)設(shè)計(jì)

2.1 整體設(shè)計(jì)思路

該文對(duì)后疫情時(shí)代下的測(cè)溫產(chǎn)品和消毒產(chǎn)品進(jìn)行分析，該設(shè)計(jì)方案采用將綠色設(shè)計(jì)思想與模塊化設(shè)計(jì)相結(jié)合的方法設(shè)計(jì)了一套可以根據(jù)場(chǎng)景、使用、用戶需求[1]隨意組裝拼接的防疫設(shè)備。一方面可以增加或減少產(chǎn)品系列，做到一“塊”多用，提高產(chǎn)品質(zhì)量，不僅可以滿足機(jī)場(chǎng)、火車站等大型公共場(chǎng)所，也能夠適應(yīng)商場(chǎng)、醫(yī)院、學(xué)校、地鐵站等公共場(chǎng)所，同樣也能適配家等私人場(chǎng)所等；另一方面，可以減少對(duì)環(huán)境的污染和影響，方便重用、升級(jí)、維修和產(chǎn)品廢棄后的拆卸、回收和處理，使其可持續(xù)發(fā)展[2]。

2.2 模塊設(shè)計(jì)

連接模塊，如圖1：外形簡(jiǎn)單，起到連接各功能模塊和承重、包裹的作用。圖中只展示了兩向接口的模型，此外還可以有三向、四向的連接模塊[3]。

承重模塊，如圖2：較大的體積和重量，安裝在整個(gè)設(shè)備的最下一層，起到承重和穩(wěn)定重心的作用。

消毒模塊，如圖3：將傳遞來的消毒藥劑霧化噴出。

懸掛模塊，如圖4：通過掛鉤將設(shè)備吊裝。

紅外檢測(cè)模塊[4]，如圖 5：采用紅外測(cè)溫技術(shù)監(jiān)測(cè)來往人員的體溫。

人體感應(yīng)模塊，如圖 6：監(jiān)測(cè)是否有人員經(jīng)過和經(jīng)過人員的人流密度，進(jìn)而控制消毒模塊的開啟關(guān)閉狀態(tài)和噴灑流量。

圖 1 連接模塊

圖 2 承重模塊

圖 3 消毒模塊

圖 4 懸掛模塊

圖 5 紅外檢測(cè)模塊

圖 6 人體感應(yīng)模塊

顯示反饋模塊：對(duì)顯示器的固定結(jié)構(gòu)加以改造。識(shí)別紅外檢測(cè)模塊傳遞過來的信息，當(dāng)溫度異常時(shí)發(fā)出尖銳的警報(bào)聲，提醒工作人員出現(xiàn)異常狀況；當(dāng)溫度正常時(shí)，發(fā)出緩和的聲音，表示可以通過。同時(shí)將過往人員的體溫、能否通過反饋在顯示屏上。

2.3 公共場(chǎng)所流程

公共場(chǎng)所流程：1）人走近該防疫設(shè)備時(shí)，紅外檢測(cè)模塊啟動(dòng)檢測(cè)人體溫度，通過顯示反饋模塊顯示人體溫度是否正常以及是否可以通過，并將數(shù)據(jù)上傳到有關(guān)部門。2）溫度檢測(cè)后，人通過手機(jī)掃該場(chǎng)所的健康寶二維碼記錄位置信息。3）人在掃碼的同時(shí)已經(jīng)進(jìn)入人體感應(yīng)模塊的感應(yīng)范圍內(nèi)，微處理器觸發(fā)“開始消毒”指令，消毒模塊啟動(dòng)，并以3m/s 的噴霧速度[5]對(duì)人體進(jìn)行霧化消毒。4）人通過該防疫裝置后，人體感應(yīng)模塊感應(yīng)到人體離開，微處理器觸發(fā)“停止消毒”的指令，消毒模塊停止消毒。

如圖7，首先要考慮整個(gè)的連貫性，從人流速度的角度考慮，要保證人體檢測(cè)完體溫，掃完該場(chǎng)所健康寶二維碼，同時(shí)，人體感應(yīng)模塊已經(jīng)感應(yīng)到人體并啟動(dòng)消毒模塊。其次是在公共場(chǎng)所中，一旦出現(xiàn)溫度明顯不正常的客人，工作人員需要找尋該名客人，這時(shí)消毒模塊的作用不僅是消毒，也為工作人員預(yù)留了找尋客人的反應(yīng)時(shí)間，為其他客人負(fù)責(zé)。從節(jié)省資源的角度考慮，在人少的情況下，該裝置沒有檢測(cè)到人體移動(dòng)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉消毒模塊。通過一個(gè)防疫設(shè)施將各種功能集合，在一定程度上減少病毒的傳播的同時(shí)還能夠節(jié)省資源，達(dá)到綠色環(huán)保的目的。

圖7 大型場(chǎng)所模塊化防疫消毒設(shè)施

3 相應(yīng)場(chǎng)所應(yīng)用

在不同規(guī)模的公共場(chǎng)所，以大型場(chǎng)所為例，例如機(jī)場(chǎng)、火車站及該站的地鐵站，都是人流量最多的地點(diǎn)，可以同時(shí)使用多個(gè)紅外檢測(cè)模塊以及顯示反饋模塊，保證每個(gè)人都能迅速測(cè)量到體溫以及接收到反饋。并且可以利用多個(gè)消毒模塊組合形成一個(gè)通道，在消毒的過程中設(shè)置多個(gè)健康寶二維碼，使大家能夠充分消毒的同時(shí)也無須擠到一起同時(shí)掃一個(gè)二維碼，保證人通過防疫通道的速度，提高安全系數(shù)。

在幼兒園、小學(xué)、中學(xué)等地點(diǎn)，模塊化防疫設(shè)施學(xué)生進(jìn)入校園時(shí)設(shè)立第一道防線，考慮其身高的問題，可以將模塊進(jìn)行重新排布，以適應(yīng)學(xué)生的身高，并在消毒模塊結(jié)束后可設(shè)置免洗洗手液裝置，為學(xué)生進(jìn)入學(xué)校提供安全保障。

一些較為私人的場(chǎng)所，例如洗手間門口、家門口等如圖8，針對(duì)其特殊性進(jìn)行特殊的模塊排布，安裝成門框樣式，放置在門的外圈。從戶外回到家里時(shí)，主要是對(duì)腳部的消毒，可以在底部增加消毒模塊。這種樣式占地面積小并且能夠達(dá)到輕微消毒的目的，不僅在外在衣物上進(jìn)行消毒，而且在人的心理上也能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)想的目標(biāo)。

圖8 家庭模塊化防疫消毒設(shè)施

4 結(jié)語(yǔ)

該文針對(duì)新冠病毒引發(fā)的疫情，結(jié)合模塊化設(shè)計(jì)理念，將模塊化的特征和優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用到防疫設(shè)備上，建立了基于模塊化設(shè)計(jì)的防疫設(shè)施，建立了檢測(cè)-上傳信息-消毒于一體的智能化、網(wǎng)絡(luò)化體系，發(fā)揮了模塊化產(chǎn)品運(yùn)輸、拆裝方便，可二次利用的優(yōu)點(diǎn)，最大程度地提高該設(shè)備的執(zhí)行效率和經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)各個(gè)模塊之間的拼接方式、接口形狀進(jìn)行改進(jìn)創(chuàng)新，進(jìn)一步增加運(yùn)輸、裝配、拆卸等過程中的易用性。為不同場(chǎng)景、需求提供多樣性的組合方式，為提高公共場(chǎng)所的防疫效率，并讓用戶不斷挖掘產(chǎn)品的使用價(jià)值。符合綠色可持續(xù)的設(shè)計(jì)原則，為可持續(xù)發(fā)展提供了一種有效方式，為后續(xù)的二次應(yīng)用和處理回收提供新的可能，具有一定的應(yīng)用價(jià)值。