缩略图

智能家居技术背景下居住空间设计的变革与发展趋势

作者

田冰

黑龙江工业学院(环艺与建筑工程学院) 黑龙江省鸡西市 158100

引言

随着 5G、物联网、人工智能技术的普及,智能家居设备(如智能音箱、智能照明、安防系统等)已逐步融入日常生活。传统居住空间设计中,功能分区固定、交互方式单一、能源管理粗放等问题日益凸显,难以满足用户对便捷性、舒适性、安全性的多元需求。在此背景下,探讨智能家居技术驱动下的空间设计变革路径与未来趋势,对提升居住品质、推动建筑与信息技术融合具有重要意义。

一、智能家居技术对居住空间设计的多维影响

(一)空间布局:从固定分区到动态适配

传统居住空间以固定功能分区(如客厅、卧室、厨房)为主,空间灵活性不足。智能家居技术通过可移动墙体、智能家具(如升降桌、折叠床)实现空间功能的动态切换。例如,小米米家的“魔方家具”通过模块化设计,可在书桌、衣柜、沙发之间自由转换,使 30 ㎡小户型的空间利用率提升 40% 。此外,智能传感技术(如红外感应、人体追踪)可实时感知用户行为,自动调整空间布局——当用户进入书房时,智能系统自动降下投影幕布、调节灯光色温,营造专注氛围;夜间检测到起身动作时,地面灯带自动亮起,避免碰撞风险。

(二)交互方式:从物理操作到智能联动

传统居住空间依赖手动开关、按键等物理交互,效率低且缺乏情感连接。智能家居技术引入语音控制(如 Amazon Alexa、百度小度)、手势识别、APP 远程操控等多元交互方式。例如,华为全屋智能系统可通过“一声令下”实现“观影模式”——窗帘自动关闭、空调调节至 24°C 、投影设备启动,用户无需手动操作多个设备。此外,情感化交互成为趋势:三星TheFrame 智能画框电视可根据用户心情切换艺术画作,搭配智能香薰系统释放对应香味(如薰衣草助眠、薄荷提神),构建多感官沉浸式体验。

(三)能源管理:从粗放使用到智能优化

传统住宅的能源消耗缺乏实时监控,节能手段局限于节能灯具等单点改造。智能家居通过智能电表、能源管理系统(EMS)实现对水、电、气的精准监测与优化。例如,Nest 恒温器通过学习用户作息习惯,自动调节室内温度——用户离家时自动切换为节能模式,回家前提前预热/制冷,较传统温控方式节能 15%-30% 。光伏一体化设计与储能系统的结合(如特斯拉 Powerwall),进一步实现居住空间的能源自给自足,减少对电网依赖。

二、智能家居技术驱动的设计理念变革

(一)从“功能优先”到“用户体验中心”

传统设计以功能实现为核心,常忽视用户情感需求。智能家居技术促使设计转向“场景化体验”——围绕用户生活轨迹构建连贯的空间叙事。例如,针对老年群体的居住空间,通过跌倒检测传感器、自动关火系统、紧急呼叫按钮等设备集成,构建“安全守护场景”;针对年轻家庭,设计“亲子互动场景”——智能投影在地面生成互动游戏区域,搭配环境光变幻营造沉浸式体验。

(二)从“设备堆砌”到“系统整合”

早期智能家居存在设备品牌碎片化、协议不互通等问题(如不同品牌智能灯无法联动),导致用户体验割裂。当前设计趋势转向系统化整合,如采用 Matter 协议实现跨品牌设备兼容,或通过全屋智能中枢(如苹果HomeKit、海尔 U+ )统一管理设备。例如,阿里巴巴“天猫精灵”生态系统可联动超过 3000 个品牌的智能设备,用户通过一个 APP 即可控制照明、家电、安防等子系统,避免“设备孤岛”现象。

(三)从“短期建造”到“可持续演进”

智能家居技术的快速迭代要求居住空间具备可升级性。设计中需预留技术接口(如墙面预埋网线、电源插座冗余),避免硬件更新导致的装修破坏。例如,模块化墙面系统可快速更换智能面板(如将传统开关升级为

带环境监测功能的智能面板),而无需重新布线;天花板预留磁吸轨道,便于后续加装智能投影仪、监控摄像头等设备。

三、智能家居背景下居住空间设计的发展趋势

(一)集成化与系统化:构建无缝智能环境

未来居住空间设计将更注重技术与建筑的深度融合,实现“建筑即设备”。例如,智能玻璃集成发电、温控、隐私调节功能(如电致变色玻璃根据光照强度自动调节透明度),减少对传统窗帘、空调的依赖;地板嵌入压力传感器,可实时监测老人步态变化,提前预警健康风险。此外,BIM(建筑信息模型)与智能家居系统的结合,将实现从设计、施工到运维的全流程数字化——设计师在虚拟环境中模拟智能设备布局,施工阶段精准预埋管线,运维阶段通过数据分析优化空间使用效率。

(二)个性化与定制化:满足多元用户需求

人工智能技术将推动居住空间从“标准化生产”向“个性化定制”转型。通过机器学习分析用户行为数据(如作息时间、偏好温度、娱乐习惯),系统可自动生成定制化空间方案。例如,丹麦 LegoHouse 的智能家居系统根据儿童身高、兴趣自动调整书桌高度、推荐学习内容;针对过敏体质用户,智能新风系统自动过滤特定过敏原,并调节室内湿度至最佳范围。此外,AR/VR 技术将赋能“所见即所得”的设计体验——用户通过 VR 眼镜预览不同智能设备组合的空间效果,实时调整材质、色彩、设备位置,实现真正意义上的“用户参与式设计”。

(三)绿色节能与可持续:响应碳中和目标

智能家居技术将成为居住空间低碳化的核心驱动力。一方面,通过能源管理系统优化能耗,如根据电价峰谷自动调整家电使用时段(低谷时段运行洗衣机、热水器);另一方面,结合可再生能源实现循环利用,如阳台光伏板发电供智能设备使用,废水回收系统经智能过滤后用于浇花、冲厕。被动式设计与智能技术的结合(如智能遮阳系统根据太阳轨迹自动调节百叶角度),可进一步降低建筑能耗——某被动房项目通过智能温控与自然通风联动,较传统建筑节能 70% 以上。

(四)情感化与健康导向:关注居住者心理需求

未来设计将更注重空间的情感价值与健康效益。智能环境调控技术(如动态光照系统模拟日出日落光线)可调节人体生物钟,改善睡眠质量;虚拟现实(VR)与增强现实(AR)技术创造“沉浸式自然场景”,帮助都市人群缓解压力——如在小户型中通过 AR 投影营造“森林客厅”,搭配鸟鸣音效与香薰,实现“空间再造”。此外,智能健身系统(如 Mirror 智能健身镜)与居住空间的融合,可根据用户体型、运动数据定制健身计划,推动“健康生活场景”的常态化。

结束语

综上所述,智能家居技术正重塑居住空间的本质——从物理容器转变为“可感知、可交互、可生长”的智能生命体。未来的居住空间设计需以用户体验为核心,平衡技术创新与人文关怀,在集成化、个性化、可持续化的演进中,构建更安全、便捷、健康的居住环境。随着人工智能、物联网技术的持续突破,居住空间有望成为个人生活的智能中枢,实现“空间即服务”的终极形态。

参考文献

[1]王芳.智能家居环境下居住空间设计的转型与创新[J].建筑学报,2022(5):89-95.

[2]张伟.基于用户体验的智能家居系统设计研究[D].上海:同济大学,2021.

[3]陈海波,刘畅.物联网技术驱动下的居住空间智能化设计策略[J].装饰,2023(7):112-117.