【聚焦】2022全球工程前沿：适老化智能响应健康建筑
工程是人类借助科学技术改造世界的实践活动。工程前沿指具有前瞻性、先导性和探索性，对工程科技未来发展有重大影响和引领作用的关键方向，是培育工程科技创新能力的重要指引。
2022年12月15日，中国工程院等在北京联合发布《全球工程前沿2022》报告，报告围绕机械与运载工程、信息与电子工程、化工冶金与材料工程、能源与矿业工程、土木水利与建筑工程、环境与轻纺工程、农业、医药卫生、工程管理9个领域，遴选出年度工程研究前沿95项和工程开发前沿93项。其中，适老化智能响应健康建筑技术入选。
图1 《全球工程前沿2022》预测土木、水利与建筑工程领域TOP10工程研究前沿
工程科技是改变世界的重要力量，健康建筑是建筑工程科技未来创新发展的重要方向，是新时期建筑产品升级、服务消费升级和生活方式升级的必然需求。
健康建筑旨在提升建筑的健康性能及人民群众的健康福祉，为人们提供健康舒适的居住生活及工作环境，营造健康的建筑室内及其相应的室外环境、设施与服务。其注重人的行为特征与健康需求，如儿童及老年人等特殊人群的需求，通过全方位的健康监测与空间响应，利用智能化监测系统及环境控制技术，实现建筑环境的智能调控和人体健康的主动干预，是健康建筑发展的重要方向。
2017年1月《健康建筑评价标准》T/ASC 02-2016正式实施，创立了以“空气、水、舒适、健身、人文、服务”六大健康要素为核心的指标体系，是建筑领域面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康进行的科技创新探索。健康建筑以人的全面健康为出发点，兼顾生理、心理、社会三大因素，针对我国健康建筑发展实际需求，以问题为导向分解为可控制、可实施的技术路径，重新构建建筑环境的规划、建设与运管。当前已建立了覆盖工程建设全过程的健康建筑标准体系及配套工具软件，为我国健康建筑的普及和发展提供了完整性和系统性的标准依据；形成了标准带动工程建设的良好局面，为支撑我国健康建筑快速有序发展提供了重要的技术保障。
图2 健康建筑系列标准
《全球工程前沿2022》将“适老化智能响应健康建筑”列为土木、水利与建筑工程领域全球TOP10工程研究前沿之一，并对具体研究内容进行了研判：
(1)建筑一体化健康监测与空间响应机制，利用便携式的健康监测设备和环境传感技术，探索人体健康状况与物理环境参数的综合感知与响应机制。如设置室内质量监控系统、水质在线监测系统、照明控制系统、热环境控制系统等，利用健康监测设备和环境传感技术，使物理环境参数能够及时显示、报警等，与人体健康状况形成一种反馈响应机制。
(2)数智化环境控制技术，基于物联网的环境控制技术，实现空气、声、光、热、色彩等建筑物理环境的多系统综合调控。如设置健康建筑智能化集成管理系统，通过对室内环境包括CO2和PM2.5浓度、温度、湿度、照度等参数的监测数据进行健康评估和风险预警，可以帮助运维人员掌握建筑健康状况，及时有效地采取措施，改善室内环境品质；另一方面，通过借助物联网手段，根据室内环境健康评估情况，实现对设备的自主调控，进一步保障建筑健康运行。
(3)智能响应算法与管控系统，利用各类深度学习与强化学习算法，搭建面向健康监测与响应需求的建筑智能管控系统，建立智能化信息传输、处理与决策机制。如设置主动健康建筑基础设施，以人的生命健康为核心目标，围绕构建人与自然生命共同体，在建筑内实现医疗器械级的健康信息自动感知、储存、智能计算、传输、预警等设施装置的系统集成。
着眼未来，健康建筑行业需要全方位、多层次夯实基础理论研究，促进理论前沿到转化输出再到实践反馈的良性循环，深度融合智能建筑设计与建造、计算机与人工智能技术、通信控制技术、生命健康与环境等多学科知识，提高建筑的健康性能，打造全龄化健康人居空间，推动健康建筑产业发展，助力健康中国战略。
