醫(yī)院樓宇智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)及工程應(yīng)用研究

安徽醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院 楊 煉 李 莉

醫(yī)療信息化樓宇是醫(yī)院信息化建設(shè)的重要組成部分，它的設(shè)計(jì)充分體現(xiàn)了科技整合的創(chuàng)新理念和“以病人為中心”的服務(wù)理念，這是當(dāng)今醫(yī)院樓宇的發(fā)展趨勢。對(duì)醫(yī)院樓宇智能化系統(tǒng)的概念、設(shè)計(jì)原則、論述了醫(yī)院智能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，對(duì)智能樓宇的特點(diǎn)和應(yīng)用效果進(jìn)行了分析。

醫(yī)院智能化建筑越來越多，導(dǎo)致數(shù)字化建筑將成為醫(yī)院的未來，醫(yī)院智能化建設(shè)是數(shù)字化醫(yī)院的關(guān)鍵構(gòu)成部分。智能化樓宇就是在建筑中使用智能化系統(tǒng)，去優(yōu)化醫(yī)院的樓宇使用架構(gòu)、人流物流、系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)等，合理分配分流、成立以人為本的數(shù)字化醫(yī)療環(huán)境，把高質(zhì)量服務(wù)和高效管控結(jié)合起來，建造出安全且溫馨的環(huán)境，以便節(jié)約人力和物力，減小運(yùn)營能力，最后給患者供應(yīng)便捷的服務(wù)，給醫(yī)護(hù)人員供應(yīng)良好的工作環(huán)境。因而，把智能化樓宇作為目前醫(yī)院建構(gòu)主要發(fā)展方向。

1 智能化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)概念和原則

1.1 概念

如今的智能樓宇建筑內(nèi)，綜合醫(yī)院中運(yùn)用的智能設(shè)備較多。而伴隨我國醫(yī)療行業(yè)的飛速發(fā)展，好的醫(yī)療設(shè)備、就醫(yī)環(huán)境，已經(jīng)是醫(yī)院管理中的重要部分。智能化建筑在達(dá)到這些功能后，還需要將各種先進(jìn)的自動(dòng)控制技術(shù)使用其中，為醫(yī)院提供優(yōu)質(zhì)的就診環(huán)境，從而減少管理者和醫(yī)護(hù)人員的工作強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)安全穩(wěn)定可靠運(yùn)行、提高服務(wù)的響應(yīng)效率，使建成后的智慧醫(yī)院更加有效地運(yùn)營。

1.2 原則

（1）安全性原則

很多大型醫(yī)院智能樓宇有智能大廈的功能，工程較為繁雜，所需考察的是對(duì)突發(fā)事件的應(yīng)對(duì)能力，從而保證人員和各類設(shè)備的完好。因此，醫(yī)院樓宇一定要制定符合國家對(duì)智能樓宇的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，依照有關(guān)規(guī)定，以正規(guī)醫(yī)院智能工程設(shè)計(jì)，提升工程設(shè)計(jì)和樓宇質(zhì)量。

（2）科學(xué)性原則

醫(yī)院的智能化設(shè)計(jì)方面，使用技術(shù)先進(jìn)的主流標(biāo)準(zhǔn)，以滿足使用需要和方便系統(tǒng)維護(hù)為初始，聯(lián)系實(shí)際情況，讓建筑藝術(shù)和信息技術(shù)融合。因此在設(shè)計(jì)中，不但要將功能疊加，還要避免設(shè)備的堆積，把樓宇設(shè)計(jì)的科學(xué)性和怎樣讓設(shè)計(jì)和管理融合，從而達(dá)到醫(yī)院中正規(guī)、高效和信息化管控的需求。

（3）實(shí)用性原則

近年來人們的理念已經(jīng)從“醫(yī)療為中心”轉(zhuǎn)變到“以病患為中心”，醫(yī)院樓宇也趨向于“以人為中心”。而智能樓宇的特點(diǎn)為：技術(shù)高新、信息密集、功能多樣、任務(wù)物流交匯。圍繞著以為病患服務(wù)的思想和使用等原則，去設(shè)計(jì)空間布局，建立以人為本的醫(yī)療環(huán)境。

2 智能化系統(tǒng)的組成及功能

2.1 樓宇自控系統(tǒng)

自動(dòng)控制系統(tǒng)包括中心操作臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)控制器、直接式數(shù)字控制器、現(xiàn)場傳感器和致動(dòng)器等裝置，它的監(jiān)督內(nèi)容包括：冷凍機(jī)，換熱器，換熱器，凈化空調(diào)器，空調(diào)器，新風(fēng)機(jī)，照明系統(tǒng)，給水排水系統(tǒng)，電梯等。及時(shí)了解各類設(shè)備(系統(tǒng))運(yùn)行狀況和管理軟件，以及有效的管理、實(shí)現(xiàn)設(shè)備自動(dòng)控制，定時(shí)起動(dòng)，既節(jié)約了人力，而且能降低能源消耗，保護(hù)建筑物機(jī)電系統(tǒng)安全，運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，使得整個(gè)樓宇自動(dòng)控制系統(tǒng)具有高度的智能化。

2.2 多媒體觸屏查詢和LED顯示系統(tǒng)

LED顯示系統(tǒng)可以發(fā)布多媒體導(dǎo)醫(yī)、公共信息和醫(yī)療藥物的信息的發(fā)布多種功能，為病人了解醫(yī)院信息提供便利。多媒體觸屏系統(tǒng)給病人提供在醫(yī)院中的所有消費(fèi)和需要各種醫(yī)學(xué)信息資料的查詢，從而加大醫(yī)院宣傳力度，提升對(duì)病人的吸引力。

2.3 視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)

大樓首層設(shè)置了消防控制中心，還可作為視頻監(jiān)控系統(tǒng)的總控制室。在此可以安裝管理服務(wù)器，存儲(chǔ)設(shè)備，磁盤陣列，拼接顯示器等等。這種監(jiān)測系統(tǒng)具有存儲(chǔ)信息的功能，如果出現(xiàn)停電等情況，能不斷地維護(hù)程序和時(shí)間信息；事故的影像、聲音的信息應(yīng)該是原始的完整性；該系統(tǒng)所拍攝的圖片應(yīng)該包括圖片號(hào)，地址，時(shí)間，日期等。監(jiān)視錄像系統(tǒng)的外部裝置-攝像機(jī)，應(yīng)該使用彩色網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、以及出入口位置、電梯轎廂和通道、護(hù)士站和不同的病房，醫(yī)院診室收費(fèi)掛號(hào)窗口、出院處理窗口、計(jì)費(fèi)區(qū)、重要藥房、錄像機(jī)等。該項(xiàng)目采用統(tǒng)一視頻總控制，攝影機(jī)拍完照片，用數(shù)字信號(hào)發(fā)送信息給交換機(jī)，由網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一錄制的視頻服務(wù)器，使用譯碼裝置完成在顯示器上圖像輸出。

2.4 人流量控制

加強(qiáng)道路導(dǎo)向，擴(kuò)大座位數(shù)，資料的公布，提高等候區(qū)面積和體積縮小業(yè)務(wù)部門之間的距離；新增一、二類候診區(qū)、通過控制等待間隔的人流，加速就醫(yī)速度；按時(shí)間預(yù)約掛號(hào)。指明病人等待排隊(duì)的名字，目前排隊(duì)人數(shù)、預(yù)計(jì)等待時(shí)間；等待區(qū)主管部門的排隊(duì)顯示，病人叫號(hào)顯示和科室顯示；一般分科通音方式，各部門的姓氏讀音方式，VIP科的提示音模式。

2.5 綜合布線施工

由于樓宇智能化信息化管理集成和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)十分龐大，整個(gè)系統(tǒng)若想穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，布線系統(tǒng)十分關(guān)鍵。一般使用結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)，按照設(shè)計(jì)圖紙的需要，在敷設(shè)過程中嚴(yán)格進(jìn)行裝配。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和樓宇智能管控集成系統(tǒng)線纜的型號(hào)和種類很多，布線操作中，必須按照水平后垂直的原則進(jìn)行布線。對(duì)已有的布線攬?jiān)诓季€完成后進(jìn)行校對(duì)，并做好記錄，保證正確后，固定綁扎對(duì)線纜，指明在線攬兩端做出標(biāo)志。

3 醫(yī)院樓宇智能化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 環(huán)境管理設(shè)計(jì)

（1）照明系統(tǒng)

照明是干擾室內(nèi)環(huán)境的主要原因之一，智能照明系統(tǒng)可以預(yù)先設(shè)定在未來一段時(shí)間的照明方式，進(jìn)行定時(shí)自主掌控、遠(yuǎn)程人工控制、對(duì)室內(nèi)外照明開關(guān)和亮度等狀態(tài)加以調(diào)節(jié)，利用自然光照降低對(duì)照明的利用率和電能損耗。

（2）空氣系統(tǒng)

醫(yī)院是人流密集的場所，需要有舒適的空氣環(huán)境，更要預(yù)防交叉感染。對(duì)此，可修筑控制系統(tǒng)根據(jù)檢測數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)和控制空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)，利用調(diào)節(jié)冷熱媒體等，來達(dá)到要求的舒適度，規(guī)避污染源利用空氣傳播。

（3）醫(yī)療秩序

配合門診運(yùn)用管控方式，設(shè)計(jì)分診叫號(hào)系統(tǒng)，搭配初診細(xì)信息、地圖導(dǎo)航功能、提高病患就診率，提升就診環(huán)境。根據(jù)診療區(qū)域分配，便于病患就近自行掛號(hào)和查詢等操作，減少人工窗口的壓力。設(shè)計(jì)自動(dòng)發(fā)藥窗口，病人可以在刷卡后獲得藥物，規(guī)避以往的取藥方式以及誤發(fā)等隱患，提高藥物管控環(huán)節(jié)的及時(shí)性。

（4）空調(diào)系統(tǒng)

空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能表現(xiàn)在多個(gè)反面，主要的監(jiān)控內(nèi)容有：檢測送風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，分辨空調(diào)機(jī)風(fēng)機(jī)是否處在樓宇智能化系統(tǒng)控制中。檢測初、中效過濾器，按照測得過流網(wǎng)兩端的壓差值和設(shè)定值比較，獲得過濾網(wǎng)的阻塞狀況，告知運(yùn)行人員及時(shí)清洗過濾器。檢測冷熱水盤管表面溫度，在溫度過低時(shí)設(shè)定值出發(fā)報(bào)警并聯(lián)動(dòng)各種防凍保護(hù)動(dòng)作，比如關(guān)閉新風(fēng)閥并打開水閥等。按照送風(fēng)濕度和設(shè)定的濕度比較去調(diào)整加濕閥的開關(guān)，從而達(dá)到濕度需要。經(jīng)過對(duì)冷熱水盤管的回水側(cè)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的自動(dòng)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)對(duì)回風(fēng)濕度的掌控，保證空調(diào)機(jī)組供冷/熱量，降低能源浪費(fèi)。

3.2 安全管理設(shè)計(jì)

（1）公共安全

利用火災(zāi)自行報(bào)警系統(tǒng)和應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng)成立公共安全保護(hù)系統(tǒng)，對(duì)于非法入侵、火災(zāi)、醫(yī)患糾紛等事情。預(yù)防系統(tǒng)能夠根據(jù)保護(hù)人員的防護(hù)等級(jí)，使用防護(hù)措施，對(duì)財(cái)務(wù)區(qū)、高值物品庫房等加以綜合運(yùn)用、智能分析，成立應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制，以做好事前預(yù)警、第一時(shí)間掌握事故范圍，事后追溯取證的作用。

（2）醫(yī)療物資的管控

采用物聯(lián)網(wǎng)與電子標(biāo)簽，對(duì)移動(dòng)醫(yī)療設(shè)備、危險(xiǎn)放射物品、藥品等加以動(dòng)態(tài)控制，建立庫存統(tǒng)計(jì)、定位跟蹤、精準(zhǔn)發(fā)放等功能，以維持醫(yī)療物品的安全和感染防范。

（3）設(shè)備安全控制

醫(yī)療業(yè)務(wù)的運(yùn)轉(zhuǎn)需要樓宇各種設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，也屬于運(yùn)營管控系統(tǒng)要處理重要問題。設(shè)備的安好管控平臺(tái)使用樓宇設(shè)備管控、能效綜合管控、智能化集成技術(shù)，對(duì)各種設(shè)備加以再現(xiàn)檢測、自動(dòng)控制、連鎖保護(hù)、協(xié)調(diào)運(yùn)作，在此基礎(chǔ)上考核運(yùn)營績效，促成運(yùn)營管控制度的健全。

3.3 節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)

（1）樓宇設(shè)備管理

設(shè)備需要管理好供配電、智能照明、冷熱源系統(tǒng)、醫(yī)用氣體、醫(yī)用污水處理電梯等。設(shè)備管控系統(tǒng)對(duì)建筑內(nèi)的智能設(shè)備加以統(tǒng)一控制，經(jīng)過各子系統(tǒng)的配合使建筑處在最節(jié)省的狀態(tài)。按照過度季節(jié)、負(fù)荷狀態(tài)、運(yùn)營時(shí)間段等因素動(dòng)態(tài)調(diào)整照明度和用能效率。

（2）能源管理

樓宇綜合能源效率管控系統(tǒng)，電力，空調(diào)機(jī)冷熱源，冷熱水，蒸汽，煤氣，醫(yī)療用氣對(duì)等量能量進(jìn)行分段、分段測量。根據(jù)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，完成能源消耗趨勢預(yù)測能量平衡的優(yōu)化，非正常能源消耗監(jiān)控，節(jié)能指標(biāo)量化，能量管理的職能，如績效評(píng)估。對(duì)衛(wèi)生保健浴室和病室的洗漱間進(jìn)行收費(fèi)。實(shí)行水、電、電、氣、運(yùn)用科技手段，提高職工和職工節(jié)水意識(shí)。

（3）特定地區(qū)節(jié)能控制

門診廳、護(hù)士藥物準(zhǔn)備區(qū)等，是人流較大的區(qū)域，全年需要空調(diào)。但是空調(diào)負(fù)荷不同，這是由于在正常上班時(shí)間人流量大，是有規(guī)律的高峰時(shí)期，夜間人流相比較少，這一狀況導(dǎo)致大廳的熱負(fù)荷呈現(xiàn)有規(guī)律的變化，因而自控系統(tǒng)可以按照這一負(fù)荷曲線提前調(diào)整控制狀態(tài)，及時(shí)保證室內(nèi)溫度的舒適度，降低控制冬天波動(dòng)的能源耗費(fèi)，按照不同時(shí)間段調(diào)整空調(diào)機(jī)組和冷水機(jī)的功率，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能的效果。醫(yī)院中影響大樓能耗因素眾多，需要從設(shè)計(jì)、管理以及維護(hù)過程中加大配合，才能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的效果，給醫(yī)院運(yùn)營節(jié)省資金和能源。

（4）可再生能源及非傳統(tǒng)水源的利用

充分發(fā)掘智能樓宇對(duì)新能源的利用，可以減少對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴性，降低二氧化碳排放。根據(jù)醫(yī)院運(yùn)行對(duì)安全、穩(wěn)定的特殊要求，新能源的種類和用途需謹(jǐn)慎選擇。本工程的樓頂面積較大，這為太陽能的應(yīng)用提供了有利條件。塔頂安裝太陽能熱水系統(tǒng)，滿足高寒地區(qū)住院患者對(duì)熱水的要求；屋頂上安裝太陽能光電系統(tǒng)，對(duì)非重點(diǎn)場所，如地下車庫、戶外庭院等，提供電力供應(yīng)。

要結(jié)合我國國情，進(jìn)行醫(yī)院樓宇智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。用智慧科技推動(dòng)各種綠色建筑要素與經(jīng)營管理全面融合，避免為了達(dá)到環(huán)保要求而盲目“堆”節(jié)能技術(shù)、在設(shè)計(jì)上，防止措施和管理模式不符合出現(xiàn)。文章結(jié)合工程實(shí)踐與實(shí)例，論述了醫(yī)院運(yùn)行管理各個(gè)環(huán)節(jié)樓宇智能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)；可供有關(guān)設(shè)計(jì)師參考。