醫院樓宇智能化系統設計及工程應用研究

安徽醫科大學第二附屬醫院 楊 煉 李 莉

醫療信息化樓宇是醫院信息化建設的重要組成部分，它的設計充分體現了科技整合的創新理念和“以病人為中心”的服務理念，這是當今醫院樓宇的發展趨勢。對醫院樓宇智能化系統的概念、設計原則、論述了醫院智能系統的設計要點，對智能樓宇的特點和應用效果進行了分析。

醫院智能化建筑越來越多，導致數字化建筑將成為醫院的未來，醫院智能化建設是數字化醫院的關鍵構成部分。智能化樓宇就是在建筑中使用智能化系統，去優化醫院的樓宇使用架構、人流物流、系統設計結構等，合理分配分流、成立以人為本的數字化醫療環境，把高質量服務和高效管控結合起來，建造出安全且溫馨的環境，以便節約人力和物力，減小運營能力，最后給患者供應便捷的服務，給醫護人員供應良好的工作環境。因而，把智能化樓宇作為目前醫院建構主要發展方向。

1 智能化系統的設計概念和原則

1.1 概念

如今的智能樓宇建筑內，綜合醫院中運用的智能設備較多。而伴隨我國醫療行業的飛速發展，好的醫療設備、就醫環境，已經是醫院管理中的重要部分。智能化建筑在達到這些功能后，還需要將各種先進的自動控制技術使用其中，為醫院提供優質的就診環境，從而減少管理者和醫護人員的工作強度，實現安全穩定可靠運行、提高服務的響應效率，使建成后的智慧醫院更加有效地運營。

1.2 原則

（1）安全性原則

很多大型醫院智能樓宇有智能大廈的功能，工程較為繁雜，所需考察的是對突發事件的應對能力，從而保證人員和各類設備的完好。因此，醫院樓宇一定要制定符合國家對智能樓宇的設計準則，依照有關規定，以正規醫院智能工程設計，提升工程設計和樓宇質量。

（2）科學性原則

醫院的智能化設計方面，使用技術先進的主流標準，以滿足使用需要和方便系統維護為初始，聯系實際情況，讓建筑藝術和信息技術融合。因此在設計中，不但要將功能疊加，還要避免設備的堆積，把樓宇設計的科學性和怎樣讓設計和管理融合，從而達到醫院中正規、高效和信息化管控的需求。

（3）實用性原則

近年來人們的理念已經從“醫療為中心”轉變到“以病患為中心”，醫院樓宇也趨向于“以人為中心”。而智能樓宇的特點為：技術高新、信息密集、功能多樣、任務物流交匯。圍繞著以為病患服務的思想和使用等原則，去設計空間布局，建立以人為本的醫療環境。

2 智能化系統的組成及功能

2.1 樓宇自控系統

自動控制系統包括中心操作臺、網絡控制器、直接式數字控制器、現場傳感器和致動器等裝置，它的監督內容包括：冷凍機，換熱器，換熱器，凈化空調器，空調器，新風機，照明系統，給水排水系統，電梯等。及時了解各類設備(系統)運行狀況和管理軟件，以及有效的管理、實現設備自動控制，定時起動，既節約了人力，而且能降低能源消耗，保護建筑物機電系統安全，運轉穩定，使得整個樓宇自動控制系統具有高度的智能化。

2.2 多媒體觸屏查詢和LED顯示系統

LED顯示系統可以發布多媒體導醫、公共信息和醫療藥物的信息的發布多種功能，為病人了解醫院信息提供便利。多媒體觸屏系統給病人提供在醫院中的所有消費和需要各種醫學信息資料的查詢，從而加大醫院宣傳力度，提升對病人的吸引力。

2.3 視頻安防監控系統

大樓首層設置了消防控制中心，還可作為視頻監控系統的總控制室。在此可以安裝管理服務器，存儲設備，磁盤陣列，拼接顯示器等等。這種監測系統具有存儲信息的功能，如果出現停電等情況，能不斷地維護程序和時間信息；事故的影像、聲音的信息應該是原始的完整性；該系統所拍攝的圖片應該包括圖片號，地址，時間，日期等。監視錄像系統的外部裝置-攝像機，應該使用彩色網絡攝像機、以及出入口位置、電梯轎廂和通道、護士站和不同的病房，醫院診室收費掛號窗口、出院處理窗口、計費區、重要藥房、錄像機等。該項目采用統一視頻總控制，攝影機拍完照片，用數字信號發送信息給交換機，由網絡統一錄制的視頻服務器，使用譯碼裝置完成在顯示器上圖像輸出。

2.4 人流量控制

加強道路導向，擴大座位數，資料的公布，提高等候區面積和體積縮小業務部門之間的距離；新增一、二類候診區、通過控制等待間隔的人流，加速就醫速度；按時間預約掛號。指明病人等待排隊的名字，目前排隊人數、預計等待時間；等待區主管部門的排隊顯示，病人叫號顯示和科室顯示；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算機網絡系統十分龐大，整個系統若想穩定運轉，布線系統十分關鍵。一般使用結構化綜合布線系統，按照設計圖紙的需要，在敷設過程中嚴格進行裝配。計算機網絡系統和樓宇智能管控集成系統線纜的型號和種類很多，布線操作中，必須按照水平后垂直的原則進行布線。對已有的布線攬在布線完成后進行校對，并做好記錄，保證正確后，固定綁扎對線纜，指明在線攬兩端做出標志。

3 醫院樓宇智能化系統的設計要點

3.1 環境管理設計

（1）照明系統

照明是干擾室內環境的主要原因之一，智能照明系統可以預先設定在未來一段時間的照明方式，進行定時自主掌控、遠程人工控制、對室內外照明開關和亮度等狀態加以調節，利用自然光照降低對照明的利用率和電能損耗。

（2）空氣系統

醫院是人流密集的場所，需要有舒適的空氣環境，更要預防交叉感染。對此，可修筑控制系統根據檢測數據調節和控制空調通風系統，利用調節冷熱媒體等，來達到要求的舒適度，規避污染源利用空氣傳播。

（3）醫療秩序

配合門診運用管控方式，設計分診叫號系統，搭配初診細信息、地圖導航功能、提高病患就診率，提升就診環境。根據診療區域分配，便于病患就近自行掛號和查詢等操作，減少人工窗口的壓力。設計自動發藥窗口，病人可以在刷卡后獲得藥物，規避以往的取藥方式以及誤發等隱患，提高藥物管控環節的及時性。

（4）空調系統

空調系統的節能表現在多個反面，主要的監控內容有：檢測送風機運轉狀態，分辨空調機風機是否處在樓宇智能化系統控制中。檢測初、中效過濾器，按照測得過流網兩端的壓差值和設定值比較，獲得過濾網的阻塞狀況，告知運行人員及時清洗過濾器。檢測冷熱水盤管表面溫度，在溫度過低時設定值出發報警并聯動各種防凍保護動作，比如關閉新風閥并打開水閥等。按照送風濕度和設定的濕度比較去調整加濕閥的開關，從而達到濕度需要。經過對冷熱水盤管的回水側電動調節閥的自動調整，實現對回風濕度的掌控，保證空調機組供冷/熱量，降低能源浪費。

3.2 安全管理設計

（1）公共安全

利用火災自行報警系統和應急響應系統成立公共安全保護系統，對于非法入侵、火災、醫患糾紛等事情。預防系統能夠根據保護人員的防護等級，使用防護措施，對財務區、高值物品庫房等加以綜合運用、智能分析，成立應急響應機制，以做好事前預警、第一時間掌握事故范圍，事后追溯取證的作用。

（2）醫療物資的管控

采用物聯網與電子標簽，對移動醫療設備、危險放射物品、藥品等加以動態控制，建立庫存統計、定位跟蹤、精準發放等功能，以維持醫療物品的安全和感染防范。

（3）設備安全控制

醫療業務的運轉需要樓宇各種設備的正常運轉，也屬于運營管控系統要處理重要問題。設備的安好管控平臺使用樓宇設備管控、能效綜合管控、智能化集成技術，對各種設備加以再現檢測、自動控制、連鎖保護、協調運作，在此基礎上考核運營績效，促成運營管控制度的健全。

3.3 節能環保設計

（1）樓宇設備管理

設備需要管理好供配電、智能照明、冷熱源系統、醫用氣體、醫用污水處理電梯等。設備管控系統對建筑內的智能設備加以統一控制，經過各子系統的配合使建筑處在最節省的狀態。按照過度季節、負荷狀態、運營時間段等因素動態調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，電力，空調機冷熱源，冷熱水，蒸汽，煤氣，醫療用氣對等量能量進行分段、分段測量。根據監控數據進行統計分析，完成能源消耗趨勢預測能量平衡的優化，非正常能源消耗監控，節能指標量化，能量管理的職能，如績效評估。對衛生保健浴室和病室的洗漱間進行收費。實行水、電、電、氣、運用科技手段，提高職工和職工節水意識。

（3）特定地區節能控制

門診廳、護士藥物準備區等，是人流較大的區域，全年需要空調。但是空調負荷不同，這是由于在正常上班時間人流量大，是有規律的高峰時期，夜間人流相比較少，這一狀況導致大廳的熱負荷呈現有規律的變化，因而自控系統可以按照這一負荷曲線提前調整控制狀態，及時保證室內溫度的舒適度，降低控制冬天波動的能源耗費，按照不同時間段調整空調機組和冷水機的功率，以實現節能的效果。醫院中影響大樓能耗因素眾多，需要從設計、管理以及維護過程中加大配合，才能實現預期的效果，給醫院運營節省資金和能源。

（4）可再生能源及非傳統水源的利用

充分發掘智能樓宇對新能源的利用，可以減少對傳統能源的依賴性，降低二氧化碳排放。根據醫院運行對安全、穩定的特殊要求，新能源的種類和用途需謹慎選擇。本工程的樓頂面積較大，這為太陽能的應用提供了有利條件。塔頂安裝太陽能熱水系統，滿足高寒地區住院患者對熱水的要求；屋頂上安裝太陽能光電系統，對非重點場所，如地下車庫、戶外庭院等，提供電力供應。

要結合我國國情，進行醫院樓宇智能化系統設計。用智慧科技推動各種綠色建筑要素與經營管理全面融合，避免為了達到環保要求而盲目“堆”節能技術、在設計上，防止措施和管理模式不符合出現。文章結合工程實踐與實例，論述了醫院運行管理各個環節樓宇智能系統的設計要點；可供有關設計師參考。