信息技術(shù)在提高醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率中的作用

文 / 程 磊 王 嘉

（作者單位：中國(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司）

信息技術(shù)是指關(guān)于信息的產(chǎn)生、發(fā)送、傳輸、接受、交換、識(shí)別、處理及控制等應(yīng)用技術(shù)的總稱。一般包括電子工程、計(jì)算機(jī)軟硬件、網(wǎng)絡(luò)、通信、自動(dòng)控制以及信息服務(wù)領(lǐng)域。

在醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)行業(yè)，從接觸項(xiàng)目開(kāi)始，一直到項(xiàng)目建成，其間會(huì)產(chǎn)生大量的信息，并且要對(duì)信息進(jìn)行處理，以便做出科學(xué)決策。近十幾年來(lái)，我國(guó)的醫(yī)院建設(shè)水平和總體規(guī)?？焖侔l(fā)展，各種先進(jìn)的信息技術(shù)不斷被應(yīng)用到醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)中。從中可以看出，先進(jìn)的信息技術(shù)的選擇與應(yīng)用，對(duì)于提高醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率起到了重要作用。

1 信息技術(shù)在醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)的本質(zhì)是對(duì)即將建造的醫(yī)院建筑進(jìn)行描述，無(wú)論是以前用鉛筆畫(huà)出的圖紙，還是現(xiàn)在打印出來(lái)的用CAD 畫(huà)出的圖紙，抑或是在電腦屏幕上展示出來(lái)的建筑信息模型，都是對(duì)建筑的描述，只不過(guò)采用了不同的方式。在描述過(guò)程中，涉及對(duì)大量信息的處理和表達(dá)，而不同方式帶來(lái)的效果存在顯著差異。其中，信息技術(shù)被廣泛應(yīng)用到醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)的各個(gè)專業(yè)以及醫(yī)院建設(shè)的各個(gè)環(huán)節(jié)中。

在建筑制圖方面，CAD 與手工繪圖相比，繪圖效率大大提高，而且便于修改、傳輸，信息量也更豐富。BIM與CAD 相比，三維展示的效果更為直觀，功能也更加強(qiáng)大，例如工程量快速統(tǒng)計(jì)、3D 管線綜合、4D 施工模擬、施工組織模擬、數(shù)字化構(gòu)件加工、材料跟蹤（與RFID 互補(bǔ)）、施工現(xiàn)場(chǎng)3D 配合、竣工模型交付。BIM 的應(yīng)用甚至可以貫穿醫(yī)院建筑的整個(gè)生命周期，除了在建設(shè)階段的應(yīng)用，在投入使用后的運(yùn)行維護(hù)中也能發(fā)揮作用，例如運(yùn)營(yíng)信息集成、設(shè)施及資產(chǎn)管理、輔助能源管理、空間管理、災(zāi)害應(yīng)急模擬分析等。

在確定建筑朝向和形態(tài)方面，有的醫(yī)院項(xiàng)目采用Ecotect 軟件，通過(guò)對(duì)地區(qū)性環(huán)境、氣候特征等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確定建筑的最理想朝向和形態(tài)，以保障建筑的自然通風(fēng)、采光。有的則用DeST-h 軟件對(duì)醫(yī)院建筑遮陽(yáng)的節(jié)能狀況進(jìn)行模擬分析，從而找出傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中的不足，進(jìn)而提出一種更為合理的遮陽(yáng)方式。

在手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，多采用CFD 數(shù)值模擬的方法來(lái)確定相關(guān)參數(shù)。例如，有研究人員在對(duì)通倉(cāng)交融手術(shù)室進(jìn)行研究的過(guò)程中，采用CFD 軟件ANSYS Fluent16.0對(duì)三種實(shí)體模型的速度場(chǎng)、濃度場(chǎng)進(jìn)行了定性模擬，得出了模擬結(jié)果，以此作為模型的評(píng)價(jià)與優(yōu)化的依據(jù)。

為了讓空調(diào)系統(tǒng)合理運(yùn)行，科學(xué)控制是關(guān)鍵，而模糊控制非常適合用于對(duì)中央空調(diào)這種復(fù)雜的、非線性的和時(shí)變性的系統(tǒng)進(jìn)行控制。例如，某醫(yī)院建設(shè)項(xiàng)目中采用一套中央空調(diào)能源管理系統(tǒng)對(duì)中央空調(diào)進(jìn)行集中管理和節(jié)能控制，控制對(duì)象為中央空調(diào)的水系統(tǒng)；有的醫(yī)院開(kāi)發(fā)了空調(diào)自控系統(tǒng)軟件，采用模塊化方法，軟件按功能劃分為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、報(bào)警、控制和故障診斷等模塊。

2 信息技術(shù)在信息交流方面的應(yīng)用

無(wú)論是建筑設(shè)計(jì)還是施工，都伴隨著頻繁的信息交流，如果信息交流不暢，很可能導(dǎo)致設(shè)計(jì)的反復(fù)修改、施工中的頻繁返工。

為了提高信息交流的效率和可靠性，信息交流的方式不斷與時(shí)俱進(jìn)。QQ、微信、釘釘、電子郵箱等常用辦公軟件在項(xiàng)目管理中被頻繁使用；有些醫(yī)院項(xiàng)目或設(shè)計(jì)單位還開(kāi)發(fā)或建設(shè)了專用的信息平臺(tái)。

某建筑設(shè)計(jì)單位利用服務(wù)器上的協(xié)同設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)，以及各個(gè)終端AutoCAD 自帶的協(xié)同設(shè)計(jì)（作業(yè)）系統(tǒng)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器將各個(gè)設(shè)計(jì)終端聯(lián)系起來(lái)，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)平臺(tái)化管理，既可以實(shí)現(xiàn)專業(yè)內(nèi)協(xié)同，又可以實(shí)現(xiàn)專業(yè)間協(xié)同。整個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目的文件系統(tǒng)被統(tǒng)一構(gòu)架在服務(wù)器中，設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)設(shè)計(jì)需要不斷完善圖紙，并靈活引用各專業(yè)的設(shè)計(jì)文件進(jìn)行參照，形成一個(gè)互相關(guān)聯(lián)的整體。服務(wù)器可以對(duì)設(shè)計(jì)文件實(shí)現(xiàn)版本管理，記錄所有圖紙版本，保障資料的可追溯性。

在某些采用EPC 模式的裝配式建筑項(xiàng)目中，利用BIM 技術(shù)形成集模型信息模塊、物料集中采購(gòu)信息模塊、質(zhì)量管理模塊等功能于一體的管理系統(tǒng)，為工程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、裝配施工等提供具有針對(duì)性的運(yùn)算服務(wù)，并可以通過(guò)系統(tǒng)的小前端設(shè)置采集工廠生產(chǎn)與施工現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)信息，形成大后臺(tái)+云平臺(tái)+小前端的管理。

杭州市丁橋醫(yī)院建設(shè)項(xiàng)目在項(xiàng)目管理中采用了自主開(kāi)發(fā)的項(xiàng)目管理信息化系統(tǒng)。按照《建設(shè)工程監(jiān)理規(guī)范》中的主要章節(jié)—監(jiān)理規(guī)劃及監(jiān)理實(shí)施細(xì)則、工程質(zhì)量、造價(jià)、進(jìn)度控制及安全生產(chǎn)管理的監(jiān)理工作、工程變更、索賠及施工合同爭(zhēng)議處理、設(shè)備采購(gòu)與設(shè)備監(jiān)造所列的要求進(jìn)行開(kāi)發(fā)，明確各章節(jié)相關(guān)模塊的工作流程圖。該平臺(tái)改變了工程項(xiàng)目中傳統(tǒng)的信息交流與傳遞模式，在對(duì)項(xiàng)目全過(guò)程中參與方產(chǎn)生的信息進(jìn)行集中式管理的基礎(chǔ)上，還為參與方提供了獲取個(gè)性項(xiàng)目信息的單一入口，為參與方提供了一個(gè)高效的信息交流和協(xié)同工作環(huán)境。

3 信息技術(shù)對(duì)醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)的影響

信息技術(shù)對(duì)醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)的影響是多方面的。

首先，各種分析軟件能夠幫助建筑師獲得必需的數(shù)據(jù)，從而做出正確的設(shè)計(jì)。隨著建筑業(yè)的發(fā)展，分析軟件的種類和功能必將不斷與時(shí)俱進(jìn)，以滿足建筑業(yè)的新需求。

其次，各種表達(dá)工具讓建筑方案的呈現(xiàn)越來(lái)越直觀。在建筑方案的表達(dá)方式上，須要針對(duì)不同人群采取適合的表達(dá)方式。例如，能看懂設(shè)計(jì)圖紙的人員之間的交流可采用設(shè)計(jì)圖紙；而對(duì)于看不懂圖紙的人員，比如主管醫(yī)療的醫(yī)院管理者、各臨床科室主任等，需要通過(guò)直觀的方式表達(dá)設(shè)計(jì)者的意圖，此時(shí)，BIM、效果圖、動(dòng)畫(huà)、虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等都可以派上用場(chǎng)，有的甚至還采用搭建的實(shí)體模型。隨著技術(shù)的發(fā)展，更加直觀、簡(jiǎn)單的表達(dá)方式將不斷出現(xiàn)。

再次，項(xiàng)目管理工具可提高效率、減少錯(cuò)誤。有的設(shè)計(jì)單位開(kāi)發(fā)或建設(shè)了自己的項(xiàng)目管理信息系統(tǒng)，有的醫(yī)院項(xiàng)目中則是由甲方建立了項(xiàng)目管理平臺(tái)。無(wú)論是作為系統(tǒng)的擁有者，還是作為平臺(tái)的使用者，各種項(xiàng)目管理工具是醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)人員無(wú)法避開(kāi)的。如何開(kāi)發(fā)或利用各種管理工具來(lái)提高效率、減少錯(cuò)誤，是醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)中的重要課題。

最后，醫(yī)院建筑中信息技術(shù)的應(yīng)用正在不斷給醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)提出新的課題。網(wǎng)上掛號(hào)、APP 掛號(hào)、自助機(jī)掛號(hào)，自助機(jī)繳費(fèi)、手機(jī)繳費(fèi)，醫(yī)保自動(dòng)結(jié)算，自助打印報(bào)告，專家遠(yuǎn)程會(huì)診……這些服務(wù)的背后是各種信息技術(shù)的支持，信息技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用已經(jīng)、正在、未來(lái)將繼續(xù)改變醫(yī)院的診療流程、患者的就醫(yī)流程，隨之而來(lái)的是整個(gè)醫(yī)院建筑功能、平面布局、人員和車輛流線、物品流線的改進(jìn)甚至再造。醫(yī)院中眾多系統(tǒng)的應(yīng)用須要硬件支持，比如綜合布線、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、機(jī)房等，隨著技術(shù)的進(jìn)步，比如5G 的推廣，醫(yī)院建筑對(duì)硬件的需求也會(huì)發(fā)生變化。除了醫(yī)療，醫(yī)院后勤管理中的信息技術(shù)應(yīng)用也在飛快發(fā)展。能耗監(jiān)管、人臉識(shí)別、車牌識(shí)別及停車引導(dǎo)、資產(chǎn)盤點(diǎn)與定位、醫(yī)療廢棄物管理、環(huán)境管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)、特殊人員及物品識(shí)別、客流量統(tǒng)計(jì)、?；繁O(jiān)控等功能的實(shí)現(xiàn)，就是明顯的例子。上述這些信息技術(shù)的應(yīng)用，都需要設(shè)計(jì)師在建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中予以考慮，為其提供必備的硬件條件，同時(shí)為未來(lái)發(fā)展留出空間。

4 結(jié)語(yǔ)

在醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該從建筑的全生命周期的角度考慮設(shè)計(jì)中的各個(gè)細(xì)節(jié)，不但要保質(zhì)保量按時(shí)完成建筑設(shè)計(jì)，還要兼顧建筑投入使用后的運(yùn)行管理、節(jié)能降耗以及多年后的改擴(kuò)建，對(duì)于醫(yī)院中信息技術(shù)應(yīng)用相關(guān)的硬件設(shè)施設(shè)計(jì)，也應(yīng)該如此考慮。醫(yī)院建設(shè)項(xiàng)目是個(gè)系統(tǒng)工程，各個(gè)單位、各個(gè)環(huán)節(jié)密切聯(lián)系，對(duì)于設(shè)計(jì)單位來(lái)說(shuō)，無(wú)論自身是否為醫(yī)院信息技術(shù)應(yīng)用有關(guān)的專項(xiàng)設(shè)計(jì)的主導(dǎo)者，都應(yīng)該從自身的專業(yè)優(yōu)勢(shì)出發(fā)，為醫(yī)院及其他參建單位提出合理建議。