探析智能化住宅的室內(nèi)物理環(huán)境營造要素及其方法策略

梁小悅 徐釗 郭晶

摘 要：本文從智能化技術(shù)在住宅室內(nèi)設(shè)計中的應(yīng)用出發(fā)，分析了智能化住宅的概念、實踐驗證、室內(nèi)物理環(huán)境營造要素，提出了智能化住宅的設(shè)計原則和方法策略，并對智能化技術(shù)促進住宅室內(nèi)空間科學(xué)化、人性化、便捷性和舒適性進行了初步探討，希望能對智能化住宅室內(nèi)設(shè)計的研究提出思路與建議，對其的研究具有較高的理論意義和實踐價值。

關(guān)鍵詞：室內(nèi)設(shè)計;物理環(huán)境;智能化住宅;營造要素;方法策略;智能家居設(shè)備

1 智能化住宅的概念簡述與實踐驗證

智能化住宅是指以擁有一套科學(xué)、先進、可靠的計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，將居住者與住宅設(shè)施建成網(wǎng)絡(luò)并實現(xiàn)其生活設(shè)施、服務(wù)設(shè)施的智能化管理的居住場所。近年來，智能化住宅概念的提出，對于室內(nèi)設(shè)計又是一次重大的挑戰(zhàn)和機遇，它改變了人們對于裝飾材料的選擇及傳統(tǒng)的室內(nèi)設(shè)計觀念，立足于新時代背景下，找到室內(nèi)物理環(huán)境設(shè)計、人性化設(shè)計、智能家居設(shè)備三者的結(jié)合點，對住宅室內(nèi)物理環(huán)境從智能化、人性化等方面考慮，并通過空間體驗設(shè)計的方式加以展示，以便居住者感受到室內(nèi)物理環(huán)境變化對于室內(nèi)空間產(chǎn)生的影響，讓人們感受到智能化住宅和智能家居給家庭生活帶來的便捷性和舒適性。

日本早在1988年就成立了住宅信息化推進協(xié)會，提出使用SHBS技術(shù)（Super-Home Bus System，即超級家庭總線系統(tǒng)）建造智能化住宅的設(shè)計觀念。2016年，由原研哉企劃的第二屆“Houose Vision”展覽在東京臺場開幕，12名設(shè)計師通過不同的智能化技術(shù)，設(shè)計、建造了12幢智能化住宅。其中，由柴田文江與YAMATO HOLDINGS公司合作設(shè)計的“冰箱由室外打開的家”，考慮到現(xiàn)代快遞和外賣業(yè)務(wù)的影響，外賣或快遞的投遞有時會與購買者的時間沖突，而投放柜不具備保鮮功能，柴田文江將冰箱的門設(shè)計成可以從室外開啟，并將其分為醫(yī)藥箱、食品箱、衣柜等箱體，依靠愈趨成熟的指紋、虹膜識別等智能化技術(shù)，使這種順應(yīng)了人們消費模式變化的智能化住宅得以實現(xiàn)。

美國的智能化住宅走在世界前列，擁有為數(shù)眾多的智能家居設(shè)備，較出名的是蘋果公司的“HomeKit”。HomeKit是蘋果公司推出的一款智能化住宅信息管理系統(tǒng)，它通過與智能電源、網(wǎng)關(guān)、燈具、窗簾及各種感應(yīng)器配套，將不同的家電通過網(wǎng)關(guān)與IOS設(shè)備相連，可以通過屏幕觸控和Siri語音控制兩種方式，操作連入Homekit的各種家電，并且可以遠程控制這些智能化產(chǎn)品，尤其對于行動不便的居住者更為便捷。

中國的智能化住宅實踐主要有小米公司的“小米智能家庭”、海爾公司的“馨廚智能冰箱”等。“小米智能家庭”包括智能電源、網(wǎng)關(guān)、感應(yīng)器、智能魔方等硬件產(chǎn)品，它將電器與網(wǎng)關(guān)和感應(yīng)器相連接，再將網(wǎng)關(guān)與智能魔方相連，居住者可以通過智能魔方或小米APP遙控與其相連接的智能電器，但是“小米智能家庭”不支持語音輸入，必須通過自定義6種不同的魔方使用軌跡來操控智能家居設(shè)備。

2 智能化住宅室內(nèi)物理環(huán)境營造要素

2.1 智能化住宅的室內(nèi)光環(huán)境營造

室內(nèi)光環(huán)境營造是住宅室內(nèi)設(shè)計的重點內(nèi)容，也是實現(xiàn)室內(nèi)物理環(huán)境的重要手段。燈光的照度、色溫和顏色是室內(nèi)光環(huán)境營造的重要設(shè)計參數(shù)，不同空間對于光環(huán)境有不同的要求。在住宅空間中，同一功能空間由于使用時間的變化，對于燈光的要求也會發(fā)生相應(yīng)改變，如深夜上廁所，人們需要低照度的燈光，以避免強光刺激，影響睡眠質(zhì)量，但在白天使用衛(wèi)生間，除了排泄行為外，還有檢查排泄物以掌握自身健康情況的行為，因此，燈光的照度和顏色都應(yīng)該方便人們確認排泄物狀態(tài)。

智能化住宅為同一空間、不同照明方案的切換及燈具的控制提供了更加簡潔、方便的解決方案。與傳統(tǒng)的燈具控制相比較，智能化住宅依靠人體感應(yīng)、場景預(yù)設(shè)、語音識別與交互技術(shù)，解決了不同光環(huán)境在同一空間內(nèi)的切換控制問題。

2.2 智能化住宅的室內(nèi)熱環(huán)境營造

20世紀以來各種空調(diào)的發(fā)明和運用，逐漸形成住宅的保暖、防熱、防潮、除濕等建筑技術(shù)，在惡劣的氣候環(huán)境下也能將室內(nèi)熱環(huán)境控制在人體舒適的條件下。但是，由于空調(diào)對溫度的調(diào)節(jié)忽視了外界環(huán)境的影響，只以人體需要而設(shè)置的目標溫度為準，這就導(dǎo)致了住宅室內(nèi)溫度的失衡。

智能化住宅采用溫度感應(yīng)與生物傳感技術(shù)，通過居住者佩戴的手表等可穿戴設(shè)備，能夠檢測人體健康狀態(tài)，同時利用溫度感應(yīng)裝置，智能地調(diào)節(jié)空調(diào)功率，控制室內(nèi)溫度，為居住者調(diào)節(jié)最適合的室內(nèi)熱環(huán)境。

2.3 智能化住宅的室內(nèi)空氣質(zhì)量

城市空氣污染是一個讓人憂心的重大問題，人們極有可能將大量細菌及污染物帶入室內(nèi)環(huán)境。裝飾材料和室內(nèi)家具中有毒物質(zhì)的揮發(fā)，往往導(dǎo)致室內(nèi)空氣污染，嚴重影響居住者的身體健康。因此，智能化住宅中安裝的空氣凈化器可以顯著改善這一問題，通過傳感器隨時檢測室內(nèi)空氣的污染情況，自動開關(guān)空氣凈化器，保證住宅室內(nèi)空氣的潔凈和安全。

2.4 智能化住宅的室內(nèi)節(jié)能措施

智能化住宅可以極大地減少室內(nèi)能耗，與傳統(tǒng)住宅相比較，智能化住宅更加節(jié)能、環(huán)保。首先，智能化住宅的燈具采用了人性化的開關(guān)控制方式，人走燈滅，不會造成額外的能源浪費。其次，智能化住宅使用沼氣發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等清潔能源再生設(shè)備，實現(xiàn)能源的自給自足，同時多余的電能也可出售給電廠或其他能源缺乏地區(qū)。

2.5 智能化住宅的其他技術(shù)手段

除了對室內(nèi)物理環(huán)境的影響外，智能化住宅對于住宅使用效果也進行了人性化的改善，如智能開關(guān)，可以在非使用狀態(tài)自動斷電，避免因長時間無人用電而發(fā)生危險;智能門鎖與智能開關(guān)有異曲同工之妙，通過指紋、虹膜解鎖等方式，可以在主人出門時提醒門鎖狀態(tài)，還能增加門鎖的安全性。目前，智能化住宅存在著信息安全的問題，但是隨著區(qū)塊鏈技術(shù)的普及和運用，信息的安全性得到了進一步保障。例如，擁有一個安全的云端數(shù)據(jù)庫，就能將眾多原本需要居住者記憶的關(guān)于住宅的零碎、復(fù)雜的消息，統(tǒng)統(tǒng)交給機器完成，極大地減少了居住者使用住宅的成本。

3 智能化住宅的設(shè)計原則與方法策略

智能化住宅必須充分考慮居住者的年齡層次、教育水平的不同，以及所產(chǎn)生的使用智能化住宅的學(xué)習(xí)成本，設(shè)計時應(yīng)從用戶體驗出發(fā)，以圖形化的控制界面、說明界面為主，追求居住者的所見即所得，降低使用者的學(xué)習(xí)成本。由于智能化住宅是依靠網(wǎng)絡(luò)協(xié)議將家庭中的各種智能家居設(shè)備組成物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，存在網(wǎng)絡(luò)攻擊、信息泄露等潛在的威脅，因此，安全可靠是智能化住宅的一項設(shè)計原則。因聯(lián)入家庭物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的電器需要更新迭代，標準化與擴展性也是智能化住宅的一項設(shè)計原則。

智能化住宅所使用的智能系統(tǒng)及其設(shè)備必須具備功能性好、安裝簡單、使用便捷、可靠性高、擴展性強等特點。智能化住宅的實現(xiàn)依賴于智能家居設(shè)備，如控制面板、攝像設(shè)備等。當然各種新型智能家居設(shè)備的出現(xiàn)，擴大了智能化設(shè)計的范圍，給室內(nèi)設(shè)計提供了新的方法策略。在貝聿銘設(shè)計香山飯店之初，曾有過關(guān)于“空調(diào)是暗藏還是明裝”的爭論，空調(diào)作為當時先進科技的代表，甲方要求香山飯店將空調(diào)明裝，而設(shè)計師則支持暗藏。現(xiàn)在來看，形態(tài)各異的智能家居設(shè)備就猶如香山飯店的空調(diào)，面對各種層出不窮的高科技智能家居設(shè)備，如何安裝、如何揚長避短、如何改善住宅室內(nèi)物理環(huán)境及住宅使用體驗，成為室內(nèi)設(shè)計師考慮的新問題之一。因此，室內(nèi)設(shè)計師應(yīng)在充分學(xué)習(xí)掌握先進知識的基礎(chǔ)上，依據(jù)自己的學(xué)識作出合理判斷，為智能家居設(shè)備在室內(nèi)設(shè)計中找到合適的方法策略，并且在技術(shù)和審美之間取得平衡的效果。

4 結(jié)語

智能化住宅和智能家居是未來住宅和室內(nèi)設(shè)計的發(fā)展方向，住宅室內(nèi)物理環(huán)境一直與人類的健康息息相關(guān)，智能化住宅提供了更多新型的、多樣化的可調(diào)節(jié)控制住宅室內(nèi)物理環(huán)境的智能家居設(shè)備。但是，智能化住宅真正實現(xiàn)從被動使用到主動關(guān)懷居住者，還有很長的路要走。室內(nèi)設(shè)計師應(yīng)該積極主動地學(xué)習(xí)智能化技術(shù)方面的知識，除了合理地應(yīng)用現(xiàn)有的智能化產(chǎn)品外，還應(yīng)在考慮人性化與智能化的基礎(chǔ)上，探索智能化技術(shù)在住宅室內(nèi)物理環(huán)境中應(yīng)用的潛在的可能性，推動智能化住宅的發(fā)展，提供更加便捷、舒適的住宅產(chǎn)品。如何利用現(xiàn)有的智能化技術(shù)，并將其合理地運用在住宅領(lǐng)域，是新時代室內(nèi)設(shè)計師亟須思考的課題之一。

參考文獻：

[1] 高小平.中國智能家居現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].低壓電器，2005，1（4）：18-21.

[2] 竇智，蔣蕊.我國智能家居的現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2014（6）：1-2.

[3] 譚健勝.淺析智能家居的發(fā)展狀況[J].科技資訊，2013（18）：214-216.

[4] 李繼業(yè)，張峰，李海豹.室內(nèi)環(huán)境檢測與治理實用技術(shù)[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2015.

[5] 哲夫.光的性質(zhì)是否能影響人的生理反應(yīng)[J].照明學(xué)會，2000（84）：6-10.

[6] 柳孝圖.建筑物理環(huán)境與設(shè)計[M].中國建筑工業(yè)出版社，2014.