信息技術在提高醫院建筑設計質量和效率中的作用

文 / 程 磊 王 嘉

（作者單位：中國建筑設計研究院有限公司）

信息技術是指關于信息的產生、發送、傳輸、接受、交換、識別、處理及控制等應用技術的總稱。一般包括電子工程、計算機軟硬件、網絡、通信、自動控制以及信息服務領域。

在醫院建筑設計行業，從接觸項目開始，一直到項目建成，其間會產生大量的信息，并且要對信息進行處理，以便做出科學決策。近十幾年來，我國的醫院建設水平和總體規?？焖侔l展，各種先進的信息技術不斷被應用到醫院建筑設計中。從中可以看出，先進的信息技術的選擇與應用，對于提高醫院建筑設計的質量和效率起到了重要作用。

1 信息技術在醫院建筑設計中的應用

醫院建筑設計的本質是對即將建造的醫院建筑進行描述，無論是以前用鉛筆畫出的圖紙，還是現在打印出來的用CAD 畫出的圖紙，抑或是在電腦屏幕上展示出來的建筑信息模型，都是對建筑的描述，只不過采用了不同的方式。在描述過程中，涉及對大量信息的處理和表達，而不同方式帶來的效果存在顯著差異。其中，信息技術被廣泛應用到醫院建筑設計的各個專業以及醫院建設的各個環節中。

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，功能也更加強大，例如工程量快速統計、3D 管線綜合、4D 施工模擬、施工組織模擬、數字化構件加工、材料跟蹤（與RFID 互補）、施工現場3D 配合、竣工模型交付。BIM 的應用甚至可以貫穿醫院建筑的整個生命周期，除了在建設階段的應用，在投入使用后的運行維護中也能發揮作用，例如運營信息集成、設施及資產管理、輔助能源管理、空間管理、災害應急模擬分析等。

在確定建筑朝向和形態方面，有的醫院項目采用Ecotect 軟件，通過對地區性環境、氣候特征等數據進行分析，確定建筑的最理想朝向和形態，以保障建筑的自然通風、采光。有的則用DeST-h 軟件對醫院建筑遮陽的節能狀況進行模擬分析，從而找出傳統設計中的不足，進而提出一種更為合理的遮陽方式。

在手術室空調系統設計中，多采用CFD 數值模擬的方法來確定相關參數。例如，有研究人員在對通倉交融手術室進行研究的過程中，采用CFD 軟件ANSYS Fluent16.0對三種實體模型的速度場、濃度場進行了定性模擬，得出了模擬結果，以此作為模型的評價與優化的依據。

為了讓空調系統合理運行，科學控制是關鍵，而模糊控制非常適合用于對中央空調這種復雜的、非線性的和時變性的系統進行控制。例如，某醫院建設項目中采用一套中央空調能源管理系統對中央空調進行集中管理和節能控制，控制對象為中央空調的水系統；有的醫院開發了空調自控系統軟件，采用模塊化方法，軟件按功能劃分為數據采集、數據處理、報警、控制和故障診斷等模塊。

2 信息技術在信息交流方面的應用

無論是建筑設計還是施工，都伴隨著頻繁的信息交流，如果信息交流不暢，很可能導致設計的反復修改、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俱進。QQ、微信、釘釘、電子郵箱等常用辦公軟件在項目管理中被頻繁使用；有些醫院項目或設計單位還開發或建設了專用的信息平臺。

某建筑設計單位利用服務器上的協同設計管理系統，以及各個終端AutoCAD 自帶的協同設計（作業）系統，通過網絡服務器將各個設計終端聯系起來，在網絡環境中實現平臺化管理，既可以實現專業內協同，又可以實現專業間協同。整個設計項目的文件系統被統一構架在服務器中，設計人員可以根據設計需要不斷完善圖紙，并靈活引用各專業的設計文件進行參照，形成一個互相關聯的整體。服務器可以對設計文件實現版本管理，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目中，利用BIM 技術形成集模型信息模塊、物料集中采購信息模塊、質量管理模塊等功能于一體的管理系統，為工程設計、生產、裝配施工等提供具有針對性的運算服務，并可以通過系統的小前端設置采集工廠生產與施工現場的數據信息，形成大后臺+云平臺+小前端的管理。

杭州市丁橋醫院建設項目在項目管理中采用了自主開發的項目管理信息化系統。按照《建設工程監理規范》中的主要章節—監理規劃及監理實施細則、工程質量、造價、進度控制及安全生產管理的監理工作、工程變更、索賠及施工合同爭議處理、設備采購與設備監造所列的要求進行開發，明確各章節相關模塊的工作流程圖。該平臺改變了工程項目中傳統的信息交流與傳遞模式，在對項目全過程中參與方產生的信息進行集中式管理的基礎上，還為參與方提供了獲取個性項目信息的單一入口，為參與方提供了一個高效的信息交流和協同工作環境。

3 信息技術對醫院建筑設計的影響

信息技術對醫院建筑設計的影響是多方面的。

首先，各種分析軟件能夠幫助建筑師獲得必需的數據，從而做出正確的設計。隨著建筑業的發展，分析軟件的種類和功能必將不斷與時俱進，以滿足建筑業的新需求。

其次，各種表達工具讓建筑方案的呈現越來越直觀。在建筑方案的表達方式上，須要針對不同人群采取適合的表達方式。例如，能看懂設計圖紙的人員之間的交流可采用設計圖紙；而對于看不懂圖紙的人員，比如主管醫療的醫院管理者、各臨床科室主任等，需要通過直觀的方式表達設計者的意圖，此時，BIM、效果圖、動畫、虛擬現實、增強現實等都可以派上用場，有的甚至還采用搭建的實體模型。隨著技術的發展，更加直觀、簡單的表達方式將不斷出現。

再次，項目管理工具可提高效率、減少錯誤。有的設計單位開發或建設了自己的項目管理信息系統，有的醫院項目中則是由甲方建立了項目管理平臺。無論是作為系統的擁有者，還是作為平臺的使用者，各種項目管理工具是醫院建筑設計人員無法避開的。如何開發或利用各種管理工具來提高效率、減少錯誤，是醫院建筑設計中的重要課題。

最后，醫院建筑中信息技術的應用正在不斷給醫院建筑設計提出新的課題。網上掛號、APP 掛號、自助機掛號，自助機繳費、手機繳費，醫保自動結算，自助打印報告，專家遠程會診……這些服務的背后是各種信息技術的支持，信息技術的發展和應用已經、正在、未來將繼續改變醫院的診療流程、患者的就醫流程，隨之而來的是整個醫院建筑功能、平面布局、人員和車輛流線、物品流線的改進甚至再造。醫院中眾多系統的應用須要硬件支持，比如綜合布線、無線網絡、機房等，隨著技術的進步，比如5G 的推廣，醫院建筑對硬件的需求也會發生變化。除了醫療，醫院后勤管理中的信息技術應用也在飛快發展。能耗監管、人臉識別、車牌識別及停車引導、資產盤點與定位、醫療廢棄物管理、環境管理、環境監測、特殊人員及物品識別、客流量統計、?；繁O控等功能的實現，就是明顯的例子。上述這些信息技術的應用，都需要設計師在建筑設計過程中予以考慮，為其提供必備的硬件條件，同時為未來發展留出空間。

4 結語

在醫院建筑設計中，設計人員應該從建筑的全生命周期的角度考慮設計中的各個細節，不但要保質保量按時完成建筑設計，還要兼顧建筑投入使用后的運行管理、節能降耗以及多年后的改擴建，對于醫院中信息技術應用相關的硬件設施設計，也應該如此考慮。醫院建設項目是個系統工程，各個單位、各個環節密切聯系，對于設計單位來說，無論自身是否為醫院信息技術應用有關的專項設計的主導者，都應該從自身的專業優勢出發，為醫院及其他參建單位提出合理建議。