浅谈医院建筑的智能化设计

李莹莹， 买永锋， 杨铭洋， 李 宁， 王艳敏

(1. 哈尔滨工业大学建筑设计研究院，哈尔滨 150001；2. 哈尔滨工业大学，哈尔滨 150001)

0 引言

随着移动互联网技术以及物联网技术的快速发展，建筑智能化已经成为建筑设计的一大潮流。医院建筑不同于普通的民用建筑，如何实现其建筑智能化设计与信息化系统接轨是现在亟待解决的一个问题。同时面对全国大量的医院系统改造建设，医院的建筑智能化设计研究具有重要意义。不同于一般的商业性建筑，医院建筑具有很强的特殊性，不是以追求经济效益为第一目的。它本身是一个以病人为核心的建筑，建筑环境对病人心理有较大的影响。如何实现其安全感、舒适性、私密性、识别性等是医院建筑智能化设计中必须要面对的问题。

1 设计重点问题

医院建筑的智能化设计首先要面对的是医院建筑的布线问题。医院的信息化系统是一个极其复杂的系统，除了自身的电力、通讯等设施，它还承载了很多其他平台。在设计中必须针对不同设备的特性、各个科室的分布进行合理布线。繁杂的设备在使用与储存过程中同样会产生一定的安全隐患，所以医院建筑设计必须考虑到安全性与可靠性。

医院建筑智能化设计的另一个问题是需要建立一个高速稳定的信息化平台。以较大型的医院为例子，每一天要进行储存以及处理的病人信息数量极为可观，但这些数据还要进行长时间、可靠的储存，且要保持被随时调用，这无疑加剧了医院建筑智能化设计的难度。合理利用现有的包括4G、物联网等技术实现信息资源的高效利用是一个值得尝试的方向。

除了建立完善的信息化平台，实现针对性的信息化系统(如排队叫号系统、病房呼叫系统、ICU/CCU 探视系统、婴儿看护系统、多媒体示教、医院条码及 RFID 综合应用系统等)的应用同样重要。

2 智能化方案

2.1 建筑设备监控系统

该系统在考虑到建筑设计的实用性与可靠性前提下，实现了机电设备、照明设备等高效实时监控，确保实现节能运行，降低能源成本及运行费用。同时该系统结合互联网技术实现设备的优化控制与高效管理，从而降低人工成本，更方便实现物业自动化。

2.2 建筑能效监管系统

该系统能耗监测的范围包括冷热源、供暖通风和空气调节、给水排水、供配电、照明、电梯等建筑设备。实现对于电量、水量、燃气量、集中供热耗热量等参数的精确测量与监控，确保在建筑全生命期内对建筑设备运行具有辅助支撑的功能。

2.3 安全技术防范系统

医院是人流量非常庞大的公共场所，每一个细节都关乎到病人以及其他人的生命财产安全。因此加强安全防护系统对于医院具有重要现实意义。该安防技术防范系统包括视频安防监控系统、出入口控制系统、电子巡查系统、停车库(场)管理系统四部分，作为应急响应系统的基础系统之一。该医院建筑智能化系统利用24h不间断的监控防护系统，实现对于安全的保障和应急事件的快速反应。

2.4 用户电话交换系统

该用户电话交换系统采用以光纤为载体的数字中继方式，由室外光纤穿钢管直埋入户。为了提升该系统的容错能力，有效确保通信安全，该通信系统采用了专门的诊断软件对系统中各个单元进行故障检测，若发现故障会进行自动故障处理。除此之外，针对该系统还开发了针对于微小区域适用的无绳电话系统、VSAT卫星通信系统等功能，可实现建筑内部电话按集团内部电话分设使用的功能。

2.5 信息网络系统

该信息网络系统的室外网络进线采用单模光纤穿钢管直埋入户，在数据中心设置了一台 10 000M 光纤接口的网络交换机，利用千兆以太网标准作为通信协议。由于该系统统一进行网络监测，数据中心能够对楼内的实时数据进行高效的处理，因此该系统具有高度安全性和实用性。

2.6 布线系统

该布线系统由五部分组成：工作区、配线子系统、干线子系统、工作间、管理系统。该布线系统其自身是一套可以支持各种多媒体数据传输的开放式结构，建立了一套办公与通信自动化支持平台，满足了医院办公与通信自动化的基本需求。除此之外，此系统为开放式网络平台，方便用户在需要时，形成各自独立的子系统。

2.7 公共广播系统

该系统前端设备(传声器、放大器、分区选择器、功放、CD机等)设在地下一层弱电机房。公共区设置扬声器、播放语音和音乐。该系统对于线路安装型号以及截面面积进行了适当的选择，从而使扬声器负载的音频功率信号的传输损耗尽可能降低。但是当发生火灾等紧急事件时，消防控制室会自动切断背景音乐，播放应急广播。

2.8 有线电视系统

该系统在地下一层弱电机房内设置有线电视前端设备(光端机、放大器、分配器等)对本建筑内的有线电视实施管理与控制。

2.9 信息导引及发布系统

该系统由门厅主入口及各层挂号、收款区设置信息导引及发布系统构成。包括信息采集、信息编辑、信息播控、信息显示和信息导览系统，设置LED显示屏作为显示装置，各显示屏具有多种输入接口方式。该系统设置了专用服务器，支持现有的所有多媒体格式的文件，同时利用局域网络系统及中心控制系统，可以对多台显示屏的播放内容进行统一操作。

2.10 无线信号增强系统

由于医院建筑内具有较大的人流量，且主要以手机用户为主。但是附近的无线基站信道容量十分有限，再加上医院建筑内部结构复杂不利于无线信号传播等原因，医院内容易出现用户信号薄弱、难以拨通电话等现象。所以为了解决以上问题，工程内专门增设了信号增强系统。一方面拓宽无线信道容量，另一方面扩展移动信号覆盖区域，使医院内部的无线信号得到明显提升。

2.11 会议系统

该系统分为会议扩声系统、会议集中控制系统和自动摄像跟踪系统。前者配备多台多路混音放大器、扬声器箱等专业设备，增加语音的清晰度。后者设置会议集中控制和自动摄像跟踪系统。会议室内的灯光、音视频、窗帘等设备在控制室内通过控制主机统一控制,会场摄像采用会场视频自动跟踪系统。

2.12 护理呼应信号系统

护理呼应信号系统是医院存在的一个特殊系统。该护理呼应信号系统设置在住院处，系统由主机、对讲分机、卫生间紧急呼叫按钮、病房门灯和显示屏等组成，按护理单元设置，呼叫主机设于本护理单元的护士站。

2.13 候诊排队叫号系统

该候诊排队叫号系统设置于门诊部门(候诊室、检验室、放射科、发药处、出入院手续处理处、门诊手术室、注射室等场所)，由护士站或分诊台主机、各诊室终端、呼叫扬声器、显示屏等组成，与医疗专用信息系统联网。候诊排队叫号系统详见图1。

图1 候诊排队叫号系统

2.14 视频示教系统

该医院建筑智能化设计中添加了视频示教系统，并具有音视频高速双向传输、场景切换、影像录制、后期处理等功能。该系统利用手术室中的视频示教系统能实现手术过程的实况观摩，为医院的学术交流及技术提升等方面提供较大便利。手术室无影灯内设置摄像机，示教室内设置大屏幕显示、音视频切换控制、编辑存储等装置。视频示教系统详见图2。

2.15 智能化集成系统

该系统设置智能化集成系统(IBMS)。集成系统包括:建筑设备监控系统、安全技术防范系统、火灾自动报警系统，以及通信网络系统及办公系统自动化系统等，通过IBMS平台，可进行统一监控及管理。系统集成实现后，能通过远程网WAN将集成的信息传送到其他地方，在远程工作站上可通过授权应能管理、监督和维护整个系统的运行状况。

图2 视频示教系统

3 结束语