養老建筑智能化設計要點
——基于雄安容東養老中心項目設計案例

肖 彥， 蒲 域

(中國建筑設計研究院有限公司，北京 100044)

0 引言

中國逐漸邁入中度老齡化社會，養老作為一個龐大的產業面臨前所未有的發展機遇，吸引了一大批企業投入其中，逐漸形成了多種養老模式，如機構養老、社區養老、居家養老、候鳥式養老、老年地產養老、以房養老等。養老建筑的設計與運營，已成為各地政府、企業重點關注的民生工程。本文以河北雄安容東養老中心為例，對養老建筑智能化設計中需要注意的幾個要點進行簡單介紹，以期能夠為類似項目的智能化設計提供參考。

1 工程概況

河北雄安容東養老中心項目位于雄安新區容東片區，兩個地塊總建筑面積約4.75萬m2，使用性質為老年人綜合配套用房，屬于以養老為主、醫養結合的綜合性養老建筑。根據雄安公服局對本項目的功能定位，智能化設計標準要達到《全國智能化養老實驗基地建設與運營標準》(以下簡稱為“標準”)的五星級水平。

2 養老建筑智能化設計特點

養老建筑的主要服務對象為老年人。隨著年齡的增長，老年人身體的各項機能如體力、智力、視力、聽力都會發生衰退，心理也會發生較大變化。同時，由于各項身體機能的衰退，老年人更加容易發生突然性的病變或事故。因此，養老建筑的智能化設計需要著重注意以下幾個方面。

(1)針對體力的衰退，應在建筑內、外公共區域設置無死角的視頻監控系統，在公共區域及居室內、衛生間、淋浴間內均應設置緊急救助系統。同時讓老人有隨身攜帶的緊急救助裝置。

(2)針對智力的衰退，應在建筑內、外所有老人不該去的地方設置出入口控制系統、周界安防系統、老人防走失系統、定位系統等，避免老人誤入危險場所或走失。同時，為老人服務的所有智能化設備設施，均應方便操控且簡單易學。

(3)針對視力、聽力等感知能力的衰退，應在建筑內設置一些自動感知的設施彌補這種缺陷。如燃氣泄漏報警、CO濃度報警、環境檢測裝置、燈光自動控制裝置、智能床墊感應器等。

(4)針對易發生病變或事故，除應在建筑內設置無死角監控和緊急報警裝置外，還應考慮為老人配置防跌倒檢測設備、生命體征監測設備、活動感知設備、定位設備、遠程醫療設備等。

(5)針對心理上的失落感、孤獨感，建筑的管理運營方應建立符合老年人生活特征的信息平臺。針對各入住老人的不同身體情況，實現組織活動、家政服務、教育培訓、在線購物、醫療保健、疾病預防等功能，方便和豐富老人的生活。

基于以上分析和考慮，本工程的智能化系統設置，主要包括：信息設施系統、信息化應用系統(主要為智慧養老專用業務系統和智能卡應用系統)、建筑設備管理系統、安全技術防范系統、智能化信息集成系統(運維管理平臺)。本文僅對養老建筑中需要著重注意的幾個子系統進行簡要分析。

3 信息設施系統

根據“標準”要求，養老建筑網絡系統應包含無線覆蓋網絡和有線寬帶網絡。其中無線覆蓋網絡的設置是為了各種智能無線終端設備接入網絡，主要為老年人提供安全監測服務和實時定位服務，有線寬帶網絡是為物業管理系統提供網絡通道。

本工程按管理需求，部署兩套網絡系統，即智能化數據網(包含業務網、無線Wi-Fi網)和智能化設備網(包含安防系統、物聯網系統、建筑設備管理系統)，兩套網絡設備各自物理分開，均采用核心層、接入層兩層架構。圖1所示為信息設施系統網絡拓撲示意圖。

圖1 信息設施系統網絡拓撲示意圖

其中，智能化數據網為住戶和管理人員提供寬帶網絡服務，智能化設備網用于安防、建筑設備管理及物聯網系統數據的傳輸和管理。

4 智慧養老專用業務系統

4.1 護理呼叫系統

護理呼叫系統一般在失能、半失能老人居住的護理單元進行安裝，考慮到本項目未來這些護理單元有相互轉化的可能，本工程考慮在所有護理單元均安裝了該系統。在護理單元的護理站設置網絡管理主機，各居室床頭設置呼叫分機，衛生間設防水緊急按鈕，助浴間(淋浴間)設防水緊急救助按鈕，在公共區域設置緊急救助按鈕，護理單元走廊設置LED顯示屏。

該系統可實現床頭呼叫對講、衛生間、助浴間(淋浴間)緊急呼叫、雙向語音通話、廣播喊話、液晶屏顯示等功能。

4.2 遠程醫療系統

在本項目多功能廳內建設一套遠程醫療會議系統，與定點醫院連接，主要能夠實現視頻遠程醫療、遠程培訓、健康教育、遠程監測、疫情匯報等。

管理中心可將老人的健康信息檔案上傳至定點醫院，由專業醫生定期對老人健康狀況進行診斷和趨勢分析，提供專業的醫療建議，提高各級醫療機構的效率。

4.3 物聯網應用系統

物聯網的組網方式有多種，如無線網絡增加物聯網模塊、物聯網攝像機加微基站、單獨組網等。本工程由于設置了無死角的視頻監控覆蓋，攝像機數量很大，故采取了“物聯網攝像機+房間內微基站”的方式組網，使一部分攝像機兼具攝像機和物聯網基站的功能，共用布線網絡，避免重復布線，簡化了系統架構。

由分布在養老中心各個護理單元及居室內的智能終端設備組成物聯網感知層，包括醫護智能胸卡、三防病患手環(智能手環)、輸液監測器、無線報警按鈕、無線入侵探測器、NFC巡更信息點、智能處警終端、防跌倒檢測設備、多功能馬桶、多功能護理輪椅、移動資產標簽、220V移動電力健康檢測儀、健康檢測設備(智能血氧儀、心電儀、血壓計、血糖儀等)、智能體溫貼、智能床墊感應器、智能拐杖等。

結合養老中心不同區域和部門的業務流程，利用物聯網技術實現資產動向溯源、老人防走失、輸液監測、院內導航、醫護隨身報警、全院區老人看護、體征監測、可視化巡更、無線報警、保安無線對講系統等應用。

4.4 老人監護與求助

4.4.1 異常報警/求助

除有線緊急求助按鈕外，老人佩戴的智能手環或胸卡也具有一鍵報警功能，當老人發生意外或需要救助時，可以通過手環或胸卡將報警、求助信息發送至管理中心，管理中心通過手環定位老人位置，及時給予救助。同時，管理中心能對院區進行全面監控，對老年人的異常行為(如進入危險區域或長時間原地駐留等)進行預警。

4.4.2 人員定位

為老人提供智能手環或胸卡，具有定位功能、報警功能及體征監測功能，經物聯網與管理平臺交互，能提供老人的實時位置信息和體征信息。管理平臺通過物聯網實現電子圍欄功能，對老人的活動范圍進行監測和限制。當老人超出電子圍欄限制范圍時，管理平臺就會發出報警信息給管理中心或短信推送給授權家屬。

4.4.3 跌倒檢測報警

為老人配帶具有定位功能的跌倒檢測設備，當檢測到老人跌倒時，設備立即給管理中心發送報警信息及位置信息，通知工作人員前往救助。

4.5 生命體征檢測

為老人隨身佩戴帶有生命體征監測的智能手環或其他檢測設備，實時檢測老人的血氧、血壓、心電、體溫等數據，并加密傳輸至管理平臺，同時，養老中心定期對老人的血糖等身體指標進行例行檢查并上傳。如檢測到異常，及時通知院方或家屬，進行及時救助。對于長期檢測的指標，由管理平臺進行趨勢分析，并根據其趨勢變化，適時預警并給出健康建議。院方接到告警信息后，按照救助流程，實時提供救助服務。

4.6 睡眠監測

為老人配置智能床墊，可以監測老人的睡眠狀態。通過感知床墊壓力，管理中心可以了解老人是否處于休息狀態，如果老人夜間離床時間超過設定報警時間，系統會給值班人員發送報警信息，提醒值班人員及時查看老人狀況，降低隱患。同時，智能床墊還可以監測老人的心率、呼吸率等數據，記錄老人每天晚上的睡眠質量情況，減少臥床老人褥瘡的發生。圖2所示為老人監護與求助系統應用場景圖。

圖2 老人監護與求助系統應用場景

5 建筑設備管理系統

建立養老住區的能耗監管平臺，對建筑內用電、水、集中供熱等能耗進行統計分析。實現對總能源消耗情況、護理單元能源消耗情況的記錄和分析，并設定能耗異常報警功能，當檢測到能耗異常時給管理中心發出報警信息，由管理中心現場確認是否為水、電、氣忘記關閉或泄漏，及時排除隱患。

對養老中心公共區域(包含起居室、餐廳)進行CO2、PM2.5、PM10檢測，連鎖開啟新風機組等相關空氣處理設備。

6 安全技術防范系統

利用智能化設備網和管理軟件將安防控制中心設備與各安防子系統設備聯網，實現控制中心對各安防子系統的自動化管理與監控。

圖3 智能養老系統架構圖

6.1 視頻安防監控系統(部分攝像機作為物聯網的無線基站使用)

采用全數字高清視頻監控系統，以智能化設備網為基礎網絡平臺，對全院室內外公共區域、重要場所等需要設防的區域進行無死角實時監視，尤其是出入口位置、有風險的空間。

與異常報警/求助系統、跌倒檢測系統及各安防子系統聯動，當檢測到入侵、緊急求助裝置報警、門禁異常開鎖、老人跌倒、越界時，快速將報警點所在區域的攝像機自動切換到預置位置進行錄像，并將畫面實時傳送到安防集成管理計算機上，以保證發現老人有異常表現或出現越界時能及時發現與救助。

6.2 出入口控制系統

出入口控制系統對養老中心內需要控制的出入口，進行有效的控制和管理。系統對設防區域的出入口通行情況進行實時記錄和控制，對意外情況進行報警。系統對持卡人員進行身份識別，根據持卡人的身份和權限，來設定持卡人可到達的地點。

對于部分半失能老人，尤其是患有記憶障礙的老人(如阿爾茲海默癥病人)，此類服務對象應在其活動范圍設置雙道門禁，限制其活動范圍，避免老人走失。同時，由于老人有記憶障礙和認知障礙，所有工作人員使用的空間和有危險的空間，均需要設置門禁，避免老人誤入。

7 智能化信息集成系統(運維管理平臺)

建立一套符合老年人生活特征的信息平臺，主要用于組織活動、家政服務、教育培訓、在線購物、醫療保健、疾病預防等。圖3所示為智能養老系統架構圖。

為老人建立唯一的身份識別信息和信息檔案庫，包括基本情況、生活習慣、健康狀況等，通過住區網絡系統接入管理平臺，以獲得個性化的服務和應用。同時，老人的生命體征信息、睡眠信息及其他體檢信息實時上傳平臺，形成完整的健康檔案，由管理中心定期對老人提出針對性的生活和健康保障建議。必要時發出健康預警信息或幫助老人預約專業醫院和醫生，定期組織老人進行健康體檢。

8 結束語

養老建筑的智能化設計需要特別注重居住老人及陪護家屬的使用感受，應根據老人的實際情況，對其服務的人群準確分類(獨立生活、記憶障礙(半失能)、專業護理(失能))，在智能化設備設施的設置上應給予有針對性的區分。首要的是保證老人的安全，在此前提下，還要注重舒適、便捷，為老人提供必要的精神慰藉和娛樂活動，為工作人員提高服務效率和服務便利性。