白云腾 庞兆琪 胡文韬 冯海英

（北京工商大学传媒与设计学院，北京 102488）

0 引言

新型冠状病毒疫情的全球蔓延，已经打乱了人们的生活步调，改变了许多人的生活习惯和生活态度，这让我们对健康有了新的认知。目前我们已经步入后疫情时代，随着经济的恢复和科技的发展，市面上的防疫工具与设施也越来越多。

经过前期调研分析，截至目前为止所出现的防疫工具、消毒产品已经被投入实际应用中，它们的效用通过了时间的检验。然而随着后疫情时代的到来，这些产品的使用频率变得越来越低，导致了器材、器具的囤积与浪费。为了解决这些问题，并更好地满足用户多方面的需求，笔者将这些产品的功能进行了分类，并将其功能进行拆分化，最后与模块化设计理念相结合，以达到保留现有功能的同时还能减少资源浪费的目的。

1 现有防疫设备分析

目前的市面上现有防疫设备种类和数量都已经满足了大部分的场所与用户需求，但在家中或洗手间等较为私密的场所还没有完全得到满足，并且部分的公共场所的防疫设备没有跟进，防疫工作不到位，可能会发生病毒传播导致疫情反复的现象。该文对现有的部分防疫产品的优缺点进行了分析。

1.1 现有测温产品分析

由于新冠肺炎疫情常态化，各公共场所都放置了防疫产品，基本上所有防疫产品都有测温类功能，根据不同的产品可以将其分为4 种类型：手持额温枪、智能红外测温机、智能人脸识别测温一体机、红外热像体温检测门。

红外热像体温检测门放置于大部分人流量较大的公共场所，对安全温度阈值进行设置，一旦超过该阈值，可联动安检门的语音播报、高温报警功能来提醒。除体温测量外，还可以进行违规金属物品检验，采用人脸抓拍等功能，多用于机场、火车站、部分商场等人群聚集的地点，符合现在后疫情时代的防疫标准。

在其运输上，虽然部分零件可装配，但红外热像体温监测门的整个架构需要整体运输，成本较高，不利于回收，所以只有在大型人群集中交叉的公共场所例如火车站、机场等放置。但地铁站等同样人群聚集的地方却很少看到使用红外热像体温检测门，反而运用测温速度慢、需要近距离接触、易导致交叉感染的手持额温枪来测量人体温度。在人流量达到高峰时，工作人员工作负担加重，很难顾及所有乘客。并且若出现病毒携带者，从人脸识别、温度测量、检测门报警到找到该患者，期间没有相应的防疫措施，同样会导致病毒会转播。

1.2 现有消毒产品分析

在消毒设备方面，现有消毒产品能很好地在各自领域完成程序简单的消毒任务，但是较强的功能单一性无法满足在多种场景下应用时的需求，因此导致功能发挥的效率低下，导致资源浪费等问题。例如超声波弥雾机，弥雾机主要针对的是快递消毒，快递仓库每天接受着巨大的快件量，面对一车的快件，1 台超声波弥雾机只需经过3min 就可以对快件全面消杀，消杀完毕后再进入仓库卸货，非常快速。但该消毒方式需要一人持续使用弥雾机喷洒，货物多时会增加工作人员的劳动强度，时间长后，也会使喷雾喷洒不均导致消毒不够充分等问题。再者，弥雾机只能用于大面积大体量的消毒工作，在家中是无法使用的。疫情初期生产的大量产品到后疫情时代将无法找到合适的工作岗位，无法继续满足后疫情时代防疫的需求，导致资源浪费。

鉴于以上大部分现有防疫产品无法继续满足后疫情时代防疫的需求，在公共场所会产生疏漏，或导致资源或成本浪费等问题，并且在后疫情时代使进入各公共场所人群聚集病毒传播减少，使公共场所都具备相应标准的防疫措施。在回家时同样能够进行体温测量与身体消毒，从身体上与心理上都能够满足后疫情时代人们生活的需求。通过对模块化的研究，设计成能够适应各种场景与用户需求的模块化防疫产品。

2 防疫设备改进设计

2.1 整体设计思路

该文对后疫情时代下的测温产品和消毒产品进行分析，该设计方案采用将绿色设计思想与模块化设计相结合的方法设计了一套可以根据场景、使用、用户需求[1]随意组装拼接的防疫设备。一方面可以增加或减少产品系列，做到一“块”多用，提高产品质量，不仅可以满足机场、火车站等大型公共场所，也能够适应商场、医院、学校、地铁站等公共场所，同样也能适配家等私人场所等；另一方面，可以减少对环境的污染和影响，方便重用、升级、维修和产品废弃后的拆卸、回收和处理，使其可持续发展[2]。

2.2 模块设计

连接模块，如图1：外形简单，起到连接各功能模块和承重、包裹的作用。图中只展示了两向接口的模型，此外还可以有三向、四向的连接模块[3]。

承重模块，如图2：较大的体积和重量，安装在整个设备的最下一层，起到承重和稳定重心的作用。

消毒模块，如图3：将传递来的消毒药剂雾化喷出。

悬挂模块，如图4：通过挂钩将设备吊装。

红外检测模块[4]，如图 5：采用红外测温技术监测来往人员的体温。

人体感应模块，如图 6：监测是否有人员经过和经过人员的人流密度，进而控制消毒模块的开启关闭状态和喷洒流量。

图 1 连接模块

图 2 承重模块

图 3 消毒模块

图 4 悬挂模块

图 5 红外检测模块

图 6 人体感应模块

显示反馈模块：对显示器的固定结构加以改造。识别红外检测模块传递过来的信息，当温度异常时发出尖锐的警报声，提醒工作人员出现异常状况；当温度正常时，发出缓和的声音，表示可以通过。同时将过往人员的体温、能否通过反馈在显示屏上。

2.3 公共场所流程

公共场所流程：1）人走近该防疫设备时，红外检测模块启动检测人体温度，通过显示反馈模块显示人体温度是否正常以及是否可以通过，并将数据上传到有关部门。2）温度检测后，人通过手机扫该场所的健康宝二维码记录位置信息。3）人在扫码的同时已经进入人体感应模块的感应范围内，微处理器触发“开始消毒”指令，消毒模块启动，并以3m/s 的喷雾速度[5]对人体进行雾化消毒。4）人通过该防疫装置后，人体感应模块感应到人体离开，微处理器触发“停止消毒”的指令，消毒模块停止消毒。

如图7，首先要考虑整个的连贯性，从人流速度的角度考虑，要保证人体检测完体温，扫完该场所健康宝二维码，同时，人体感应模块已经感应到人体并启动消毒模块。其次是在公共场所中，一旦出现温度明显不正常的客人，工作人员需要找寻该名客人，这时消毒模块的作用不仅是消毒，也为工作人员预留了找寻客人的反应时间，为其他客人负责。从节省资源的角度考虑，在人少的情况下，该装置没有检测到人体移动会自动关闭消毒模块。通过一个防疫设施将各种功能集合，在一定程度上减少病毒的传播的同时还能够节省资源，达到绿色环保的目的。

图7 大型场所模块化防疫消毒设施

3 相应场所应用

在不同规模的公共场所，以大型场所为例，例如机场、火车站及该站的地铁站，都是人流量最多的地点，可以同时使用多个红外检测模块以及显示反馈模块，保证每个人都能迅速测量到体温以及接收到反馈。并且可以利用多个消毒模块组合形成一个通道，在消毒的过程中设置多个健康宝二维码，使大家能够充分消毒的同时也无须挤到一起同时扫一个二维码，保证人通过防疫通道的速度，提高安全系数。

在幼儿园、小学、中学等地点，模块化防疫设施学生进入校园时设立第一道防线，考虑其身高的问题，可以将模块进行重新排布，以适应学生的身高，并在消毒模块结束后可设置免洗洗手液装置，为学生进入学校提供安全保障。

一些较为私人的场所，例如洗手间门口、家门口等如图8，针对其特殊性进行特殊的模块排布，安装成门框样式，放置在门的外圈。从户外回到家里时，主要是对脚部的消毒，可以在底部增加消毒模块。这种样式占地面积小并且能够达到轻微消毒的目的，不仅在外在衣物上进行消毒，而且在人的心理上也能够实现预想的目标。

图8 家庭模块化防疫消毒设施

4 结语

该文针对新冠病毒引发的疫情，结合模块化设计理念，将模块化的特征和优点应用到防疫设备上，建立了基于模块化设计的防疫设施，建立了检测-上传信息-消毒于一体的智能化、网络化体系，发挥了模块化产品运输、拆装方便，可二次利用的优点，最大程度地提高该设备的执行效率和经济效益。对各个模块之间的拼接方式、接口形状进行改进创新，进一步增加运输、装配、拆卸等过程中的易用性。为不同场景、需求提供多样性的组合方式，为提高公共场所的防疫效率，并让用户不断挖掘产品的使用价值。符合绿色可持续的设计原则，为可持续发展提供了一种有效方式，为后续的二次应用和处理回收提供新的可能，具有一定的应用价值。