當代城市中的城市健康與福祉

• 在當今高節奏的數據驅動的城市化文化中，空間、技術、人和健康的作用不斷變化。

• 有四種方法可以塑造我們的建築環境和健康:

-建立空間、技術和慢性疾病之間的基本關係。

-承認神經科學在理解人類行為方麵的作用。

——明確虛擬現實和增強現實平台對弱勢群體的作用。

簡介

世界衛生組織(世衛組織)在其關愛老人城市指南中指出人口老齡化和城市化是塑造21世紀的兩大趨勢(世衛組織，2007年)。然而，正如最近發生的事件所表明的那樣，我們可以把氣候變化和技術納入這一係列重大趨勢之中。這四種趨勢都對我們共同未來的發展方式產生了相當大的影響，正如複雜性科學所表明的那樣，它們的交叉性加劇了它們給我們帶來的挑戰。此外，如果我們要擁有健康和可持續的未來環境，就需要更詳細和加速地探討這些趨勢在人口健康和人口健康動態方麵所起的作用。

在本文中，我們從一位建築師、兩位地理學家和一位應用神經科學家的共同視角來探討這些問題。所有人都不僅對技術感興趣，而且對新興技術對社區弱勢群體的影響以及社會已建立的護理和支持係統感興趣。因此，這裏的重點是，這種經過協商的和跨學科的觀點如何能夠指導對與衛生和城市相關的複雜問題作出反應。

超越“Ping”的機器

正如Monty Python幾十年前的滑稽短劇所展示的那樣，我們對技術有一種迷戀，以至於它常常被視為獨立於它所服務的功能，僅僅因為它是新的或“創新的”，它就可以是有益的。在一個老齡化的世界中，這是一個問題，因為年齡歧視和糟糕的設計等社會和環境因素可能加劇老年人和其他類別的人所經曆的不平等和不平等，如殘疾人、非常年輕的人等(Arcieri 2021年)。COVID-19隻是在許多情況下證實了這一認識，包括對全球老年人、殘疾人和有色人種的影響(Bhanot等人，2020年)。

因此，我們的觀點是，未來的設計更廣泛，技術設計需要更有效地解決老齡化人口所麵臨的問題，包括他們的願望、需求、能力和潛在的限製。正如通用設計範式所表明的那樣，創造宜居和可管理的環境的設計將會持續下去，因為它能更好地滿足整個社區的需求，以及隨著生活軌跡發展的任何個人的需求(Hamraie 2017)。在這種情況下，因為“健康”是一個不斷發展和動態的多義詞概念，在21世紀的城市中支持和維護健康必然是一個適應過程。它不是固定不變的實體。

我們已經認識到，隨著當代社會人口和個人的老齡化，他們麵臨著各種挑戰，包括其生理和心理健康模式的變化。這包括一係列領域的能力變化，其中許多與神經和神經心理學能力密切相關(Cabeza等人，2018年)。最近的研究表明，COVID-19可能會導致這種模式的變化和增長(例如，癡呆患病率)。雖然我們不讚同對老齡化持純粹病態的觀點，因為人們通常會盡其所能地適應逐漸變老的現實，但如果我們要把與年齡有關的變化納入宜居和保持健康的城市的願景中，健康的概念就應該擴大。這些變化包括更明顯的與身體活動能力潛在下降有關的因素，以及感覺和認知障礙。

這一領域的許多新興設計原則，包括那些關鍵目標是盡可能支持和促進健康的親生物設計原則，都強調技術，而不僅僅是為了一係列功能目的(Xue等人，2019年)。這既包括外部建築環境，也包括與醫院、老年護理設施等相關的內部環境類型。在這裏，正如BIM技術日益表明的那樣，智能設計的連通性在本質上可以是生態的，因為以前分離於外部和內部的功能可以使用相同的空間和數據交換技術連接起來，包括真實和虛擬(Jutra et al. 2019)。

然而，不僅如此，我們監測和應對動態環境因素的能力日益增強，這些因素對健康有直接的、往往是緊急的影響。例如，2016年墨爾本雷暴哮喘事件等急性事件導致10人喪生，數百人聯係了緊急服務機構(Thien et al. 2018)。對這類事件的準備水平似乎很低。困惑出現了，人們自己去醫院而不是等救護車，因為困惑會產生行為反應——在這種情況下，人們自己采取了行動。這使當地醫院急診科的情況更加複雜。

正如政府間氣候變化專門委員會(2021年)最近的報告所顯示的那樣，我們可以預期，隨著火災、洪水和相關環境緊急情況的數量、頻率和規模的增長，這些情況隻可能增加。其中許多將對城市中的弱勢群體產生更大的影響，包括身體狀況不穩定的患者，他們的健康狀況受到醫療管理，對環境變化很敏感。自然，這也可能對工作人員產生影響，特別是對衛生和緊急護理人員，因為接觸事件和激增因素會對工作安排和工作人員可用性產生影響。最後，我們的醫療和老年保健係統的任何一個部分的堵塞都會產生流動效應，因為它們在危機事件中緊密耦合在一起。利用這些跨學科的發展，以人為本的智能城市具有巨大潛力的領域之一是共情環境設計。

移情作用的環境

政府間氣候變化專門委員會最近的報告(2021年)公正地將我們的惡化歸為原因氣候條件對人類的影響。最大的直接影響氣候和我們的健康和福祉是自上而下、有增無減的城市發展以城市的形式產生的。城市作為典型的服務、文化融合、就業機會和繁榮的聚集地，迄今為止吸引了全球55%的人口。到2050年達到68%的預期(聯合國2018年)是顯而易見的，考慮到人口超過1000萬的超大城市的崛起:從20世紀50年代的兩個超大城市到今天的30個超大城市，預計到2030年將建立43個超大城市(經濟學人2015年)。在貢獻全球75% GDP的同時(麥肯錫2016年)，這些人造天堂還消耗了全球64%的能源生產;產生全球70%的溫室氣體排放(僅2013年)(IEA 2016年);過去40年全球與氣候變化相關的災害增加了80%以上(氣候中心2020年);每年有40億噸垃圾傾倒在海洋中(《國家地理》2015年);全球有420萬人因暴露於環境空氣汙染而死亡(世衛組織2016年)。

這些因素，更不用說新自由主義治理模式的結果——資源分配的不公平，都是城市環境中宜居性和整體福祉水平下降的關鍵因素。以技術為中心的治理方法解決相當複雜的城市問題占據了中心舞台，這往往會排除技術無法解決的社會文化、倫理和不平等的城市問題。因此，將“人的狀況”理解為支撐我們的建築環境形狀的關鍵參數通常被忽視，導致有偏見的、不公平的和非民主的操作模式。

發展中移情作用的環境意味著采用自下而上的“人-環境-互動”方法來構建場所(Biloria 2020)。這意味著從專注於“效率”的量化論證轉向以“福祉和宜居性”為導向的角度來分析、理解和發展我們的建築環境。因此，通過理解心理生理問題(與壓力、焦慮、無聊、社會孤立、興奮和參與有關)來理解人類狀況，重新定位技術來破譯人類行為，以及在建築環境中開發具身智能，這些都是關鍵領域。因此，共情環境方法將理解“人”和他/她的行為置於考慮的環境中心。因此，建築環境可以被認為是一個複雜的社會技術係統，類似於“生態學”，或研究有機體(在這種情況下，人類)及其生物物理環境(生物和非生物)之間的相互作用。就建築環境而言，四個相互關聯的組成部分:人、環境、技術和經濟，以及它們的交叉部分是理解和開發理想的、有價值的、可行的和公平的環境的關鍵。這個生態模型的前提是，在技術的幫助下，人們的行為是對當前環境的一種反應，而這些行為具有經濟意義。

承認人們是動態的參與者，他們會改變自己的需求，尋求改善和創新來影響他們的幸福，這應該是發展共情網絡實踐的核心。因此，在這四個組成部分的交叉處尋求解決方案，同時牢記進化的動態循環本質，因此社會技術解決方案的固有可擴展性應該構成設計解決方案空間。這種由實施的解決方案組成的生態係統最終應該定義一個城市有多聰明。這種思維模式對於發展健康的環境同樣至關重要，在這種環境中，人類的行為和我們的天生本能能夠對環境做出反應，從而塑造建築環境以減少環境壓力源的影響。

從我們對建築環境的觀察來看，體驗快樂是一種與生俱來的人類本能，它高度依賴於我們的設計專注於通過解決各種因素來消除壓力的方式，這些因素包括城市形態、建築形式、材料使用、生物親和性、對稱性、噪音、視覺複雜性等，同時促進放鬆感、安全感、歸屬感、社會和環境連接性。這主要是因為人類心理的調整方式，使我們的生存本能優先於我們的快樂本能。因此，共情環境應該專注於開發從社區中提取生活經驗信息的方法，這反過來將有助於在建築、室內、基礎設施、土地使用適應等多個尺度上的循證決策，以減輕城市居民麵臨的心理生理壓力。社會學家大衛·威廉姆斯因此正確地指出，“我們生活、學習、工作和娛樂的地方與我們的健康關係更大，而不是去看醫生。”

這種重點的轉變還意味著要對如何以技術民主的方式使用信息和通信技術來改善人們的生活質量進行更全麵的重新思考，同時堅持通過獲得行為洞察力來適應和響應用戶需求的基本品質。物聯網和基於傳感器的網絡已經促進了大規模的大數據計劃。然而，要從生態學的角度真正理解城市動態，就必須開始從大數據集(通常是豎井數據集)向關聯數據集(關係數據集和網絡數據集)過渡。需要更多地探索和培養以地理標記數據集和眾包數據形式的機會——包括與理解健康行為相關的公民科學舉措。

然而，在IT的這個範圍內，有一個很大的差距，那就是如何利用與城市環境對人體影響有關的用戶體驗。在這方麵已經進行了有限的研究(Dritsa和Biloria 2021)，當然需要進行更有針對性的研究來提取生活經驗，以促進對知情的場所創造的共情方法，以減輕城市居民目睹的心理生理壓力。將個性化生理數據與典型的路由應用程序融合，還可以提供個性化導航的替代方式，這有利於個人的健康，從而通過減少壓力促進主動移動。同樣，通過遵循神經科學、心理學和行為經濟學的原則，室內環境也可以從中受益良多，這些原則最終會轉化為行為設計屬性。這種學科思維的融合對於為共情環境創造急需的動力至關重要。老年人護理和殘疾中心等設施通常是為了利潤最大化而管理和明確定製的，當然可以從行為設計驅動的共情環境創造中受益，在這種環境中，幸福成為主要關注點。

空間、技術與慢性疾病

城市環境的一個主要問題是，從根本上說，它們是人和與人類相關的事物在規模上的集中。這包括直接的健康和疾病因素，如病毒和細菌的傳播或對可誘發過敏反應的自然發生事件的易感性，例如雷暴哮喘事件或對各種天然和人造過敏原的反應。此外，人類產生了大量的生物和製造廢物，必須加以管理。這種管理在智慧城市中會產生後果，包括有毒氣味和氣體、噪音和潛在刺激物(Jiao等人，2021年)。最近在北美和歐洲發生的熱浪和火災事件都表明，直接和間接因素——熱困擾和顆粒物——正在給城市環境帶來日益嚴重的健康問題(Matz等人，2020年)。因此，與我們日益老齡化的城市人口的健康狀況相互作用的是人類和"自然"因素(因為有些因素是由人類活動引起或加劇的)的綜合因素。

此外，即使有良好的規劃，保持各種類型城市利益相關者複雜的需求和願望之間的平衡可能是一個複雜的過程。在智慧城市的背景下，這既是變得“聰明”的基本特征，也是潛在的日益可管理的，不僅通過技術修複(備受批評的焦點)，而且通過使用智能(er)技術的以人為本的解決方案。例如，虛擬地球軟件擴展了傳統的地理信息係統技術，允許對自然和建築環境及其對人類和動物的影響之間的交叉進行更快、可擴展的管理(Liu et al.， 2020)。這讓我們想到了快速發展的智慧城市生態概念(Colding and Bartel 2017)。在這裏，我們對當代城市的結構和相互作用的元素采取了更全麵的視角，添加了更廣泛的環境背景和模式。鑒於我們已經在很大程度上依賴智能技術來監測全球變暖和氣候變化等因素，將這些技術策略轉化為具體的城市環境及其相互關聯的腹地是至關重要的。

我們認為，智能生態監測與健康和社會護理係統及其相關動態的集成尤其有趣和有用。例如，人口老齡化與慢性疾病、多種疾病和各種殘疾和障礙(如行動能力、感覺、認知、呼吸等)比率上升密切相關。如果智慧城市可以借鑒歐洲智能交通係統集成的發展(特別是鐵路和公路)，將患者、衛生服務和急救服務(如消防、救護車和警察)和支持(如社會服務、藥房、護理工作者、誌願者和遊客等)連接起來，那麼不僅對預測，而且對預防性規劃和高峰管理都具有巨大的潛力。

這可能是更好地整合社區居住患者的戰略發展，這些患者可能穩定或不穩定，對環境因素的變化有反應，或經曆過急性事件。此外，隨著熱浪等因素的嚴重程度增加，老年人在熱浪期間可能需要呆在家裏，這就增加了對更緊密聯係和反應更靈敏的服務的需求。這些措施可包括提供食品和藥品、遠程保健或親自為其病情提供支助(同時保證工作人員的安全)、臨時喘息(例如，在高溫和/或火災事件期間——空調設施、堆過濾器)，所有這些不僅是實時監測，而且是根據詳細數據和對這類事件對患者類型和組別的健康影響的知識進行規劃。

神經科學與智慧健康城市

鑒於許多發達國家目前有40-50%的人口患有長期健康問題，需要將認知、感官感知、影響和情緒等因素作為城市環境和綜合技術的設計因素。我們知道，設計元素可以支持或減少人們對環境的反應，包括他們的壓力和/或彈性水平(Korpela等人，2018年)。老年人和社會孤立者的孤獨感等因素可以整合到智慧城市框架中，通過社區服務、非營利和相關支持，與孤獨感相關的風險可以更有效地管理。

更廣泛地說，我們知道大腦功能反映了這些因素相互作用的方式，其後果從神經心理到生理，包括內分泌反應模式等變量(Neale et al. 2017)。換句話說，隨著我們對相對健康狀態的概念化削弱了將健康視為絕對的傳統概念化(健康是一個固定的實體)，神經科學和相關技術增加了它們對城市和其他環境中健康維護和優化的潛在貢獻。該團隊的一名成員開發了多種試點項目，反映了如何通過遊戲化策略改善功能障礙，提高社交互動和參與度。

針對弱勢群體的增強和虛擬現實

有兩個或三個領域已經突出，為擴大支持城市環境中各類弱勢群體的技術提供了基於證據的潛力。我們知道，例如，虛擬現實和增強現實可以提供經驗，教育護理人員，並支持有感官和運動限製的人參與他們的環境。Garcia(2019)和同事的證據表明，遊戲化是支持老年人的另一種基於技術的策略，但提供交互式解決方案，提供顯示臨床效果的輸出數據——活動的成功(或不成功)和改進或修改活動的機會。

在物質層麵上，奧地利格拉茨市通過一個名為ways2see的項目，增強了視障人士的街道導航功能，以幫助他們在城市環境中安全出行和導航(Zimmermann-Janschitz等人，2021年)。物理修改由一個地理信息軟件支持的應用程序支持，該應用程序幫助用戶在這個知情的環境中協商(Zimmermann-Janschitz 2018)。在此背景下，我們提出“技術”的概念可以有效地涵蓋從適度的物理創新到與AR、VR和AI相關的數字應用，形成一個綜合和輔助的技術景觀。

這種適應性和使能性元素是智慧城市概念的關鍵，因為它不僅僅是設計和留給客戶群體使用的技術接口，而是提供一個有數據信息的機會來監控、評估和修改這些產品。因此，智能城市可以成為治療生態的一部分，在這裏，來自這些係統的主觀性(用戶體驗)和數據可以為可持續的解決方案提供信息，隨著時間的推移，這些解決方案可能會得到改善。隨著城市適應需求的增長，這可能變得更加重要，以便在氣候變化下保持和增強它們的健康支持能力。

結論

顯然，這些方法承認了自然環境和建築環境之間的密切聯係，以及我們技術的演進本質。從廣義上關注人們的需求，而不僅僅是健康強加的限製，可以幫助我們修改智慧城市的含義、它的樣子和它的功能。它不是一些數字化連接的技術幻想，而是通過支持整個生命周期的技術將我們對身體和心理健康的了解聯係起來，從而增強人們的城市生活體驗。這裏，我們的意思是，並非所有的衛生技術都必須以治療為重點，相反，特別是在我們可能缺乏治療方法的地方，它可以更好地幫助我們在當前環境中滿足現有的人類需求。正如政府間氣候變化專門委員會所指出的那樣，由於環境正在迅速變化，我們將健康與城市聯係起來的想法也必須改變。以一種可持續的方式來適應不斷變化的人類需求將是真正聰明的做法。

的利益衝突

一個也沒有。