探析智能化住宅的室内物理环境营造要素及其方法策略

梁小悦 徐钊 郭晶

摘 要：本文从智能化技术在住宅室内设计中的应用出发，分析了智能化住宅的概念、实践验证、室内物理环境营造要素，提出了智能化住宅的设计原则和方法策略，并对智能化技术促进住宅室内空间科学化、人性化、便捷性和舒适性进行了初步探讨，希望能对智能化住宅室内设计的研究提出思路与建议，对其的研究具有较高的理论意义和实践价值。

关键词：室内设计;物理环境;智能化住宅;营造要素;方法策略;智能家居设备

1 智能化住宅的概念简述与实践验证

智能化住宅是指以拥有一套科学、先进、可靠的计算机网络系统为基础，将居住者与住宅设施建成网络并实现其生活设施、服务设施的智能化管理的居住场所。近年来，智能化住宅概念的提出，对于室内设计又是一次重大的挑战和机遇，它改变了人们对于装饰材料的选择及传统的室内设计观念，立足于新时代背景下，找到室内物理环境设计、人性化设计、智能家居设备三者的结合点，对住宅室内物理环境从智能化、人性化等方面考虑，并通过空间体验设计的方式加以展示，以便居住者感受到室内物理环境变化对于室内空间产生的影响，让人们感受到智能化住宅和智能家居给家庭生活带来的便捷性和舒适性。

日本早在1988年就成立了住宅信息化推进协会，提出使用SHBS技术（Super-Home Bus System，即超级家庭总线系统）建造智能化住宅的设计观念。2016年，由原研哉企划的第二届“Houose Vision”展览在东京台场开幕，12名设计师通过不同的智能化技术，设计、建造了12幢智能化住宅。其中，由柴田文江与YAMATO HOLDINGS公司合作设计的“冰箱由室外打开的家”，考虑到现代快递和外卖业务的影响，外卖或快递的投递有时会与购买者的时间冲突，而投放柜不具备保鲜功能，柴田文江将冰箱的门设计成可以从室外开启，并将其分为医药箱、食品箱、衣柜等箱体，依靠愈趋成熟的指纹、虹膜识别等智能化技术，使这种顺应了人们消费模式变化的智能化住宅得以实现。

美国的智能化住宅走在世界前列，拥有为数众多的智能家居设备，较出名的是苹果公司的“HomeKit”。HomeKit是苹果公司推出的一款智能化住宅信息管理系统，它通过与智能电源、网关、灯具、窗帘及各种感应器配套，将不同的家电通过网关与IOS设备相连，可以通过屏幕触控和Siri语音控制两种方式，操作连入Homekit的各种家电，并且可以远程控制这些智能化产品，尤其对于行动不便的居住者更为便捷。

中国的智能化住宅实践主要有小米公司的“小米智能家庭”、海尔公司的“馨厨智能冰箱”等。“小米智能家庭”包括智能电源、网关、感应器、智能魔方等硬件产品，它将电器与网关和感应器相连接，再将网关与智能魔方相连，居住者可以通过智能魔方或小米APP遥控与其相连接的智能电器，但是“小米智能家庭”不支持语音输入，必须通过自定义6种不同的魔方使用轨迹来操控智能家居设备。

2 智能化住宅室内物理环境营造要素

2.1 智能化住宅的室内光环境营造

室內光环境营造是住宅室内设计的重点内容，也是实现室内物理环境的重要手段。灯光的照度、色温和颜色是室内光环境营造的重要设计参数，不同空间对于光环境有不同的要求。在住宅空间中，同一功能空间由于使用时间的变化，对于灯光的要求也会发生相应改变，如深夜上厕所，人们需要低照度的灯光，以避免强光刺激，影响睡眠质量，但在白天使用卫生间，除了排泄行为外，还有检查排泄物以掌握自身健康情况的行为，因此，灯光的照度和颜色都应该方便人们确认排泄物状态。

智能化住宅为同一空间、不同照明方案的切换及灯具的控制提供了更加简洁、方便的解决方案。与传统的灯具控制相比较，智能化住宅依靠人体感应、场景预设、语音识别与交互技术，解决了不同光环境在同一空间内的切换控制问题。

2.2 智能化住宅的室内热环境营造

20世纪以来各种空调的发明和运用，逐渐形成住宅的保暖、防热、防潮、除湿等建筑技术，在恶劣的气候环境下也能将室内热环境控制在人体舒适的条件下。但是，由于空调对温度的调节忽视了外界环境的影响，只以人体需要而设置的目标温度为准，这就导致了住宅室内温度的失衡。

智能化住宅采用温度感应与生物传感技术，通过居住者佩戴的手表等可穿戴设备，能够检测人体健康状态，同时利用温度感应装置，智能地调节空调功率，控制室内温度，为居住者调节最适合的室内热环境。

2.3 智能化住宅的室内空气质量

城市空气污染是一个让人忧心的重大问题，人们极有可能将大量细菌及污染物带入室内环境。装饰材料和室内家具中有毒物质的挥发，往往导致室内空气污染，严重影响居住者的身体健康。因此，智能化住宅中安装的空气净化器可以显著改善这一问题，通过传感器随时检测室内空气的污染情况，自动开关空气净化器，保证住宅室内空气的洁净和安全。

2.4 智能化住宅的室内节能措施

智能化住宅可以极大地减少室内能耗，与传统住宅相比较，智能化住宅更加节能、环保。首先，智能化住宅的灯具采用了人性化的开关控制方式，人走灯灭，不会造成额外的能源浪费。其次，智能化住宅使用沼气发电、风力发电等清洁能源再生设备，实现能源的自给自足，同时多余的电能也可出售给电厂或其他能源缺乏地区。

2.5 智能化住宅的其他技术手段

除了对室内物理环境的影响外，智能化住宅对于住宅使用效果也进行了人性化的改善，如智能开关，可以在非使用状态自动断电，避免因长时间无人用电而发生危险;智能门锁与智能开关有异曲同工之妙，通过指纹、虹膜解锁等方式，可以在主人出门时提醒门锁状态，还能增加门锁的安全性。目前，智能化住宅存在着信息安全的问题，但是随着区块链技术的普及和运用，信息的安全性得到了进一步保障。例如，拥有一个安全的云端数据库，就能将众多原本需要居住者记忆的关于住宅的零碎、复杂的消息，统统交给机器完成，极大地减少了居住者使用住宅的成本。

3 智能化住宅的设计原则与方法策略

智能化住宅必须充分考虑居住者的年龄层次、教育水平的不同，以及所产生的使用智能化住宅的学习成本，设计时应从用户体验出发，以图形化的控制界面、说明界面为主，追求居住者的所见即所得，降低使用者的学习成本。由于智能化住宅是依靠网络协议将家庭中的各种智能家居设备组成物联网系统，存在网络攻击、信息泄露等潜在的威胁，因此，安全可靠是智能化住宅的一项设计原则。因联入家庭物联网系统的电器需要更新迭代，标准化与扩展性也是智能化住宅的一项设计原则。

智能化住宅所使用的智能系统及其设备必须具备功能性好、安装简单、使用便捷、可靠性高、扩展性强等特点。智能化住宅的实现依赖于智能家居设备，如控制面板、摄像设备等。当然各种新型智能家居设备的出现，扩大了智能化设计的范围，给室内设计提供了新的方法策略。在贝聿铭设计香山饭店之初，曾有过关于“空调是暗藏还是明装”的争论，空调作为当时先进科技的代表，甲方要求香山饭店将空调明装，而设计师则支持暗藏。现在来看，形态各异的智能家居设备就犹如香山饭店的空调，面对各种层出不穷的高科技智能家居设备，如何安装、如何扬长避短、如何改善住宅室内物理环境及住宅使用体验，成为室内设计师考虑的新问题之一。因此，室内设计师应在充分学习掌握先进知识的基础上，依据自己的学识作出合理判断，为智能家居设备在室内设计中找到合适的方法策略，并且在技术和审美之间取得平衡的效果。

4 结语

智能化住宅和智能家居是未来住宅和室内设计的发展方向，住宅室内物理环境一直与人类的健康息息相关，智能化住宅提供了更多新型的、多样化的可调节控制住宅室内物理环境的智能家居设备。但是，智能化住宅真正实现从被动使用到主动关怀居住者，还有很长的路要走。室内设计师应该积极主动地学习智能化技术方面的知识，除了合理地应用现有的智能化产品外，还应在考虑人性化与智能化的基础上，探索智能化技术在住宅室内物理环境中应用的潜在的可能性，推动智能化住宅的发展，提供更加便捷、舒适的住宅产品。如何利用现有的智能化技术，并将其合理地运用在住宅领域，是新时代室内设计师亟须思考的课题之一。

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