智能化居家養老背景下的老年人居住空間設計

孫光 王璞瑩 鄔旭

關鍵詞：適老化 智能家居 無障礙設計 居家養老 人工智能

引言

隨著科學技術的發展，智能技術開始被用于養老住宅空間與養老模式，更多的老年人開始習慣于在智能化的居住空間生活，為了更好地滿足老年人在自主居家養老中的實際需求，在提高老年人生活便利性的同時增強安全性，智能科技得到大規模普及。智能科技的使用能對老年人的生活質量加以改善，可以增強老年人的生活品質，進一步提升老年人對周圍生活品質的滿意度。由此，發展智能居家養老模式，已成為老年人養老生活的一大趨勢。

一、研究背景

智能家居主要指充分發揮安全防范、網絡通信、自動控制等科技優勢，綜合家居生活設計，設立了便捷化的住宅設施管理機制，家居生活兼具安全和舒適性能，擁有節能環保的居住環境。居家養老主要指以家庭為主、以社區為輔，現代的養老模式建立在專業化服務基礎之上，適老化住宅的設計需要應用到居家養老模式中。設計要從老年人的生理變化與心理變化同時入手，兼顧老年人的身體障礙、慢性疾病以及消極情緒。

目前，我國現階段的養老情況并不理想。盡管居家養老模式建立在中國實際國情的基礎上，但居家養老的設施、服務等不容樂觀。針對此問題，可以考慮老年人居家空間與智能化家居的結合，充分發揮智能家居的作用提升空間舒適度、家居效率、居住安全性等，進一步改善老年人的生活質量。

二、老年人養老居住的生理、心理及行為特征

（一）老年人養老居住的生理特征

隨著年齡的增長，老年人的機能容易有很多狀況，見表1，身體機能的減退主要包括消化、呼吸、運動與感官四大機能。感官機能的減弱可能導致味覺和嗅覺反應遲鈍，聽力減弱、老花眼等；運動機能的減弱則可能造成平衡感衰弱喪失、身體不靈活、四肢無力等；呼吸機能的衰老則可能導致大腦慢性病、心血管等，導致腦梗甚至心梗等；消化機能減弱則主要是牙齒松動影響到進食咀嚼以及吸收消化。

（二）老年人養老居住的心理特征

老年人隨著年紀的增加，機能減弱，心理特征和行為區別于年輕人，盡管無需護工的照料，行動便利，不過容易產生孤獨與焦慮的情緒，擔心被社會孤立排斥。渴望融入年輕人的社會，與時俱進。在家養老的老年人相比較護工照料的老年群體以及身處養老院生活的老年人而言，能夠獨立自理生活的老年人對生活與健康會更為關注。結合面向200例年齡超過60歲老年人展開的調查研究，以及最初的數據分析，篩選的老年人意識思維清楚，生活可以自理。問卷調查針對的200例老年人，其心理特征和行為表現見表2。根據表3不難發現，老年人的心理狀況有強烈的孤獨感，自尊心強，容易自卑，行為方面也比較頑固、念舊以及興趣減少等。

（三）老年人養老居住的行為習慣特征

住宅最基本的要求是解決居民的基本生活居住問題，老年人因心理和生理帶來的變化等原因，在老年住宅的設計中最基本要求是舒適性，利用無障礙設計和智能家居系統來更好地滿足老年人生活起居的基本需求。根據調查研究得出老年人居住空間的改造意愿，如表4。

三、智能居家養老住宅空間設計原則及特點

（一）設計原則

1.安全性原則

隨著時間的推移，年齡的增加，老年人的各項機能逐漸衰退，感知靈敏度下降導致易出現跌倒、搖晃等情況，記憶力在不斷減弱，往往有發生忘記關閉電源、天然氣開關等現象，引發危險。以上情形均要求老年人居住空間的安全性能有更高的要求。隨著時代的發展，互聯網，物聯網等高端技術都可以應用在智能家居中，通過對老年人的健康特征實施動態的監控，能有效保證老年人的居住安全。

2.便捷性原則

當今時代，智能化家居設施及產品仿佛只是青年人的專屬，很多智能設備并不能真正滿足老年人的需求。在選用智能化家居和設施時，不僅要考慮到設施的智能性與便捷性，還必須要保證設備能夠準確分析老年人的實際需求，為老年人提供便捷快速的服務。通過優化使用流程，讓老年人以最短的時間掌握設備的使用方法，才是真正實現了科技產品為老年人服務的目標。

3.適用性原則

智能化設備的便利程度、室內是否適合養老、無障礙設備的完善與否，均關系著老年人的居住便利性和舒適性，在對老年人居住空間的設計之初，就要綜合老年群體的心理特征與生理特點，結合老年人的日常起居、娛樂、學習、交流等不同需求，真正實現產品對老年人的服務，要求產品達到老年群體對居住空間的適用性要求。

（二）設計特點

1.空間設計靈活化

智能家居產品和智能家居系統組成了智能家居體系，同時會綜合運用新興科技與新型材料，通過智能化手段整改優化家居空間。普通的建筑室內設計，采用的空間隔斷材料多為屏風、柱子、墻，家居智能化的應用提升了空間的“靈活性”。

對于適合老年群體居住的空間中，“靈活性”包括下列兩個特征：空間聯通、空間延伸。通過智能化的隔墻整合延展空間構造，對空間進行充分延伸，保證空間的可聯通性。自由機變的空間邊界區分手段以及多元的智能隔斷材料，能夠強化空間的可聯通性、可延伸性，以免形成浪費，改善空間的使用率。

2.需求設計個性化

老年群體關于住宅的需求從低到高排列依次為：娛樂休閑、信息交流、安全、生存四個需求。智能家居產品以及系統的使用增加了空間的功能效用，體現“多樣化”差異。此外，對于老年人群體，應當考慮其真實的需求。市場的養老院、老年公寓大部分是融合老年化設計中具有的“人性化”特點，但是老年住宅的家居的智能化能夠使“個性化”設計置于首位，也就是基于“人性化”的設計需求，不斷豐富、細化，體現各人的特殊需要。因為各人的閱歷存在差異，愛好興趣不同，產生了差異化的住宅需求。

3.環保設計節能化

城市化進程加快的同時人民的生活水平大幅提升，很多人開始嚴格要求住宅的舒適度，并根據功能性判斷住宅的整體質量。若是堅持使用傳統建設模式，則將增加土地、能源以及環境的壓力，極有可能在造成資源浪費的同時破壞生態環境。基于此，住宅設計一定要注重節能問題，合理規劃使用設備。

四、智能居家養老住宅空間設計分析

（一）家居智能化玄關設計

玄關是入戶的第一空間，老年住宅中玄關空間的設計需要解決最基本的安全需求，因此玄關的智能化處理策略通過運用安全系統的智能化設計，智能化安全系統采用智能化門禁系統、智能化感應光源和內部警報防護系統三者相結合，為老年群體解決基本的安全需求和照明需求的同時帶來智能化和便捷性的體驗。

1.門禁系統智能化

門禁系統具有紅外感知、光度感知、溫濕度感知等功能。門禁系統的主要內容見下，其一，“開鎖聯動”和“開鎖提示”系統。“開鎖聯動”，開啟門鎖的時候自動開啟室內的窗簾、燈光、新風等。夜晚老人回家時自動感應開啟照明，不僅解放了雙手，也在雙手不便開燈時提供了便利。“開鎖提示”，給子女反映老人到家或出門的時間，使子女能夠了解老人的安全情況。其二，室內智能化對講系統，智能對講裝置，提供動態監控、遠程開門、可視對講等功能。當老人出門時遇到親朋突然來訪，可以遠程操作開啟房門。智能對講系統支持在門外24小時實時監控，捆綁手機號碼便能查看家中訪客，用手機與訪客交流等。其三，智能化光源感應系統。目前，大部分家庭的外部走廊都有安裝聲控、觸摸式的光源感應器，老人行動速度比較慢、腳步輕、視力弱，很多時候不能確保觸摸到開關，在走廊安裝智能化感應光源，感應系統感應到老人進出時，燈光就會自動開啟和關閉。

2.感應光源智能化

感應光源的原理與門禁系統的光源感應一致，當光源開啟時，老人可通過手動開關開啟常亮光源，常亮光源開啟或老人離開玄關區域時，智能化感應光源自動關閉，另外，燈光的亮度及色溫可以通過PWM調光技術進行控制，不僅給老人帶來方便和趣味，消除安全隱患，也減少不必要的電量流失。

3.內部警報防護系統智能化

關于居住方面，水電氣對家庭提供了很多便利，可是關于特殊人群，尤其是老年人，水，電，氣非常危險，煙霧報警器以及煤氣檢測器等水電氣智能化監測系統可以安裝在玄關處，當系統感應到老人進入玄關范圍，如果發生水電氣的安全問題，監測系統就會自行報警，讓老人在玄關處就能得到保護。

因此，全面的智能化玄關設置，能夠盡可能地優化玄關基本迎客作用的同時為老年人構建了良好的入戶環境，達到“入室門面”給人賞心悅目，煥然一新的感覺。

（二）家居智能化起居室設計

有關老人住宅起居室的智能化處理方法是智能情景應用、智能環境、智能安防系統三者相結合，智能起居室的設計一方面能夠滿足老人的日常生活、生理和心理需求，有效地使老人的壓力得到減弱。另一方面智能化的簡單操作步驟，使活動的程序得到減少，讓空間更具有人性化。

1.構建智能化情景應用系統

在起居室中最基本是構建室內物理環境的宜居性，通過對室內智能情景應用系統的設置，智能情景應用系統是用戶能夠結合自己或整個家庭的生活特點進行關于回家、離家、起夜、睡眠、娛樂等方面的一鍵布防或撤防。有關客廳空間，智能情景系統的設置依據各種模式，進行相關區域的燈光、空調、音樂以及窗簾的開啟或關閉。對于老年人來講比較友好且容易操作。

2.構建智能化環境監測系統

在室內環境系統控制中，老年人因為身體機能下降，室內的氣溫太低或太高，空氣污染物會對老年人健康產生損害，關于室內的風環境（空氣污染與流通）、熱環境（濕度、溫度）標準高于年輕人，智能家居化的老年空間對于高標準風環境與熱環境的構建，依賴于智能新風、智能空調、智能暖通三個系統進行；能夠實時監測溫濕度、PM2.5、甲醛、室內光照度、二氧化碳濃度以及噪音等的全屋環境數據，如果監測到數據不在正常值范圍內，可以及時將對應的空調、新風設備以及地暖啟用，使室內環境保持綠色健康。

3.構建智能化安防系統

起居室的空間設置比較關鍵，不僅支持客廳的情景應用系統和環境系統，還要有效保證居住空間的安全。當需要出門時，一鍵布防便能夠實現對屋內全景的動態監控。如果布防時遇到外人侵擾，報警功能就會開啟，手機立即收到短信通知，視頻監控系統自動將監控畫面連接至手機，進而減少危險情形的出現，如圖1所示。

起居室是住宅中的重要共享空間，智能化的起居室設計對于老年人來說安全性高且可操作性強，對老年人的生活起居和健康都能起到很好的監測和保護作用。

（三）家居智能化臥室設計

臥室空間設計的重點是思考怎樣使老年人的睡眠品質更高，并且和年輕人相比，應該更加關注老年人群的臥室安全性。臥室的智能化處理策略通過運用智能睡眠系統和智能照明系統相結合，為老年人提供具有高質量睡眠的空間環境。

1.構建智能化睡眠系統

第一，要確保老年人可以在臥室安然入睡，同時保障安全，智能睡眠系統可以對睡眠指標進行量化分析，進而生成需求服務。智能睡眠監測系統可以對睡眠的狀態進行實時監測，收集心率、呼吸和起夜次數等相關數據，當這些數據存在反常情況能夠及時告知子女。睡眠系統能夠智能聯動控制燈光以及窗簾，調整室內溫濕度，使睡眠環境達到舒適的效果，系統感知到老人起夜時，智能聯動開啟衛生間以及床頭的燈光，當老人返回后會被關閉。

第二，老年人在夜晚時起床次數較多，而且受夜晚光線強度較弱的影響，可能會遇到安全隱患，與周圍物體發生磕碰等。在智能睡眠系統的幫助下，子女可以及時了解到父母起居以及生理方面的變化。

2.營造適宜的光照環境

通過構建適宜的光環境，系統一鍵進入多種場景應用，直捷而方便，使得老年人在起夜時聯動打開衛生間和床頭燈，在溫和的光照照明之下，老年人的雙眼將得到較好的保護，同時還能夠實現節約電能的要求，在老年人返回居室的情況下，外部照明將消失，兼顧了安全性和舒適度方面的需要；同時可加設睡前閱讀及觀影模式，保證舒適的照明體驗，直捷而方便，對于老年人來說減小了操作的復雜性，如圖2所示。

智能臥室空間的規劃設計一方面可以滿足老年人高質量的睡眠需求，另一方面能夠在夜晚為老年人營造適宜的光照環境，盡可能地提高老年人平常生活的便利度。

（四）家居智能化廚房設計

適用于老年人的廚房智能化處理方法是智能家居安全、智能情景以及智能櫥柜系統三者相結合，廚房在老年人居住空間中占有很重要的地位，使用頻率較高，智能廚房的設計除了滿足老年人對烹飪的基本需求外，還具備安全性、便捷性和舒適性等功能需求，為老年人提供具有環境可持續性、功能舒適性和情感化的廚房空間。

1.構建智能家居安全系統

廚房的安全問題常常出現在用水、用電、用天然氣期間，借助智能家居安全系統即可增強廚房的安全保障。系統控制的有煤氣開關、應急按鈕、危險檢測報警系統等，可以對煤氣閥門開關進行遠程操作，當其開啟“安全廚房”模式，便能夠遠程閉合煤氣開關，避免因為長時間未回家沒有及時關閉閥門引發危險。燃氣泄漏探測器在檢測發現泄漏時，可以和機械手協同關閉閥門、開啟窗戶，還會把現場環境指數傳送到對應的手機終端。“一鍵求助”的設置能夠適用于身體有意外狀況出現的老年人，在出現危急情況時可使用該模式及時和家人聯系。

2.構建多樣的智能情景系統

不僅要思考到廚房的安全隱患，注重廚房的舒適性也是非常重要的，優良的通風環境，恰當的溫濕度與照明設置，能夠根據整個屋子的智能照明系統以智能情景系統為依據，進行各種燈光的設置，比如備餐、就餐、宴請模式等，實現理想照明的同時還能實現綠色發展。

3.構建便捷化櫥柜系統

因為老年人樂于自己烹飪食物，所以準備餐食到就餐所耗費的時間漫長，而非如同年輕人一樣消費速食，因此櫥柜系統能夠具備智能設施，在墻壁以及桌面的上方設置防水觸屏板，如果老年人需要拿物品，觸摸屏幕選擇，櫥柜就會自動開啟，由此一來，智能化的廚房系統能夠有效地縮短老年人的餐前準備時間，同時也能減小做飯過程中的復雜度，提升生活的趣味。

老年人廚房設施的智能化設計是以老年人的認知度和接受度為基礎，對現有廚房設施進行改良，使廚房工作更加便捷、安全，讓智能化設施助力老年人的生活。

（五）家居智能化衛生間設計

老年人住宅中衛生間的智能化處理策略包括以下兩類：其一是智能照明系統、智能環境系統、緊急按鈕的綜合系統構成了智能化衛浴系統，其二是借助智能衛浴產品以及潔具改善衛生間的舒適程度。

1.構建智能化衛浴系統

智能照明系統通過和智能情景模式組合，按照洗漱、沐浴、起夜等不同需求進行燈光設置，系統對燈光的控制是采用移動感應器，感應到老人不在此區域時，燈光就會自動關閉，為老人的起夜活動提供便利。

智能環境系統可以通過感應器自動調節室內的濕度與溫度，通過新風系統排除多余的風，確保沐浴期間老年人溫度保持，以免因而感冒生病，洗浴結束時，自動調節開窗，開啟排風，自動調節溫度，避免因空氣悶熱出現頭暈等緊急狀況；另外，在規劃衛生間的構造時應當注意空間的安全性，確保有足夠的采光與通風，維持干濕空間相互分離的衛生間狀態。

由于老年人體質比較虛弱，沐浴時間過長容易出現慢性病所帶來的并發癥，包括大腦暫時性缺血，體乏無力等，在緊急情況下按下緊急按鈕能夠保證出現危險時發送求救信息，以及時對老人實施幫助和救護。

2.增設智能化衛浴產品

近幾年，國內出現了很多智能衛浴產品，老年人的智能馬桶，能夠生成廁所使用的次數統計，幫助使用者形成健康數據分析，馬桶可提供按摩洗功能以及增加了夜視柔光燈；除此之外，智能鏡子具備的感應器以及紅外探測器能夠使鏡前燈的啟動以及關閉實現自動調整，為老人洗漱提供便利，通過日光的變化作為依據，適當調整燈光亮度，滿足老年人的視覺條件；另外，設置智能鏡子使新聞和電視與淋浴時間同步進行，讓老人的淋浴環境變的舒適、靈活與實用。如圖3所示。

在家居環境中，衛生間是使用頻繁的私密空間，在滿足最基本的功能需求上增強安全性，試圖為老人打造高效、適老的智能空間環境。

總結

智能家居系統運用于老年人住宅空間，能夠增加老年人心理安全感，讓老人的居住空間更具可行性，同時有效改善生活的品質與生活空間環境，擁有舒適的居住空間氣氛和愉快的養老心情，可以基于自主獨立的生活情況，保留自給自足的老年人自尊心。為老年人對科技進步與發展保持同步的認知，避免讓老年人產生自己年邁與時代格格不入的消極感受。我們要進一步探索適應老齡化的社會形態，分析歸納老齡化住宅中使用功能的需求，推動智能化技術更好地運用于居家養老住宅空間設計，提高國內居家養老住宅的水準。