BIM+IoT技术赋能绿色智慧医院的探究
2024-11-25郑春君
摘要:随着医疗行业的快速发展,医院后勤管理面临诸多挑战。BIM与IoT技术的融合应用为医院后勤带来了革新,通过数字化表达建筑全生命周期内的物理与功能特征,实现了信息共享与智能管理。南方某医院采用BIM+IoT技术构建绿色智慧医院,实现了运维期标准化数据流与跨系统数据整合,显著提升了管理效率与节能效果。不仅打破了信息孤岛,还降低了管理成本,增强了后勤保障能力。通过具体案例与量化数据,展示了BIM与IoT在医院后勤管理中的实际应用成效,为医院可持续发展提供了坚实支撑。
关键词:医院后勤BIM技术IoT技术绿色智慧医院
中图分类号:TP391.72F426.9TU71
ExplorationofEmpoweringGreenSmartHospitalswithBIM+IoTTechnology
ZHENGChunjun
FujianChildren'sHospital(FujianBranchofShanghaiChildren'sMedicalCenter),Fuzhou,FujianProvince,350000China
Abstract:Withtherapiddevelopmentofthemedicalindustry,hospitallogisticsmanagementisfacingmanychallenges.TheintegrationofBIMandIoTtechnologyhasbroughtinnovationtohospitallogistics,whichrealizesinformationsharingandintelligentmanagementbydigitallyexpressingthephysicalandfunctionalcharacteristicsofthewholelifecycleofthebuilding.AhospitalinthesouthhasadoptedBIM+IoTtechnologytobuildagreen andsmarthospital,achievingstandardizeddataflowandcrosssystemdataintegrationduringoperationandmaintenance,significantlyimprovingmanagementefficiencyandenergy-savingeffects.Notonlydoesitbreaktheinformationsilo,butitalsoreducesmanagementcostsandenhancedlogisticalsupportcapabilities.Throughspecificcasesandquantitativedata,thepracticalapplicationeffectivenessofBIMandIoTinhospitallogisticsmanagementhasbeendemonstrated,providingsolidsupportforthesustainabledevelopmentofhospitals.
KeyWords:Hospitallogistics;BIMtechnology;IoTtechnology;Greensmarthospital
医院后勤工作是确保医院平稳、高效运转的基石,其重要性不言而喻。它广泛涉及物资的高效调配、总务管理的精细化、环境卫生的严格维护、能源供应的持续优化、餐饮服务的品质保障,以及基础设施的稳健建设等多个维度,为患者与医护人员构建了坚实的物资与技术后盾。随着时代的进步、科技的飞跃以及民众健康意识的不断提升,医院后勤体系正面临前所未有的挑战,诸如设备投资冗余、维护响应滞后、能源消耗居高不下、运营效率有待提升,第三方服务团队流动性强、专业技能参差不齐、管理体系亟待完善、管理模式偏向粗放等问题愈发凸显,亟待我们寻找破局之道。
在此背景下,建筑信息模型(BuildingInformationModeling,BIM)与物联网(InternetofThings,IoT)技术的融合应用,如同一股清新的风,为医院后勤管理带来了革命性的变革。它们携手将医院后勤工作推向了一个集现代化、信息化、智能化于一体的全新高度,为构建绿色智慧医院提供了全方位、前瞻性、全生命周期的实时服务支持,极大地增强了后勤保障的能力与品质,这为医院的可持续发展奠定了坚实的基础。
1BIM与IoT技术概况
BIM根据我国最新颁布的《建筑信息模型应用统一标准》,被定义为在整个生命周期内,以数字形式表达建筑项目或其组件的物理和功能特征,以及管理要素,实现信息共享。而IoT技术以其卓越的实时性、广泛覆盖性、全天候运行及高度自动化等特点,与BIM技术形成了完美的互补。二者深度融合,通过IoT技术实时采集并整合海量数据,为BIM模型注入了鲜活的生命力,使得建筑全生命周期的管理变得更加高效、精准与智能[1]。
2“BIM+IoT”技术在绿色智慧医院上的应用
自2020年12月正式启用以来,南方某医院便以其全生命周期内的绿色智慧建筑建设理念为支撑,设计BIM与施工BIM的深度融合,不仅奠定了坚实的建设基础,更开启了BIM运维探索的新篇章。伴随大量智能化设备的部署,IoT技术的全面融入,为BIM与IoT的协同作战构建了稳固的平台,共同引领医院向绿色智慧化转型。
2.1模块化架构设计,灵活高效,树立绿色运维新典范
该医院所采用的“BIM+IoT”融合技术,构建了数字医院综合管理平台,其模块化架构设计实现了灵活颗粒度的管理(如图1所示)[2]。从部件级到医疗集团级,每一层级的细致划分,均基于BIM科学模型与业务需求的精准对接,确保了经济性与可靠性的最佳平衡。边缘存储与管理技术的应用,极大提升了网络连接与设备接入能力,实现了跨系统数据整合,打破了信息孤岛,形成了统一、高效的应用平台,显著降低了管理成本,提升了运营效率[3]。
综合管理平台采用了新型的边缘存储(EdgeStorage)与管理技术,使得绿色智慧医院拥有了丰富的网络连接能力和广泛的设备接入能力。将施工阶段全专业BIM模型进行整合优化,使得运维器可以顺畅使用标准化的颗粒数据流,详见图2所示。机电设备和大型医疗设备所有的静态和动态信息均可整合至同一信息平台,实现跨系统的数据整合,将医院各独立运行系统信息进行集成,确保各相关业务管理过程线上数据采集及应用覆盖完整,打破信息孤岛,关联内外相关系统数据,提供跨子系统的业务联动应用,形成一个统一融合的应用平台,降低管理成本,提高管理效率[4]。
2.2绿色节能与可靠性并重,数字化运营达到新高度
在追求极致节能的同时,绿色智慧医院注重在节能手段与可靠性之间找到完美平衡点。如通过海绵系统、雨水回收系统、自动滴灌系统,实现雨水回收利用,供给室外及裙房屋面绿地灌溉,室外道路广场冲洗等用水,实现节约用水成效。对比目前同类大中型公共建筑的制冷能效,冷热源能效大幅提高,专项节能率、减少碳排放量约40%。因地制宜构建的空调冷热源系统方案,有效提供全年候的环境保障技术,实现能源综合利用,大幅度提高系统的综合能效。多种创新技术在未来几年里会结合绿色智慧医院规模化应用的需求逐步成熟。医院因此荣获三星级绿色建筑设计标识证书,彰显了其在绿色建筑领域的卓越成就。
同时,BIM可视化与实时设备数据的关联,为医院运维提供了强大的数据支持,故障分析、能耗管理等模块的应用,进一步提升了运维效率与应急响应速度,助力医院实现绿色、低碳、高效的数字化运营[5]。南方某医院从2021年4月正式运营以来,到如今万元收入能耗支出已得到明显的降低(如图4所示)。
2.3精细可视化管理,加速业务发展
数字化贯穿绿色智慧医院的整个生命周期。如果说IoT物联网技术为绿色智慧医院提供了丰富的神经网络,大数据建模分析提供了充沛的血液,那么AR、AI等智能规划和决策就是绿色智慧医院的大脑(如图5所示),引领着智慧决策与规划。从初期的规划设计及建造需要采用BIM等手段进行精细化、可视化管理,设备制造阶段需要考虑自身的智能化管理需求,而到运维阶段将采用AR增强现实技术,便于对隐蔽管网进行可视化检修及数据分析AI预测等[6]。
BIM标准化的数据格式确保了信息的无缝传递与积累,彻底改变了传统运维模式,解决了以往在医院运维阶段数据不足或错误的问题。BIM的空间信息也给医院运营维护的管理方式带来了变革。将建筑的数据与模型进行挂接,根据医院空间分配情况,建立空间与所属科室、空间内设备等的关联信息(如图6所示),形成互联拓扑关系,清晰直观地展示医院各空间的使用情况和效率图表,使得医院管理者能够直观掌握空间使用情况,精准定位设备位置,为空间布局调整与决策提供有力支持,实现了真正的所见即所得,加速了医院业务的智能化、高效化发展[7]。
运维阶段,BIM的轻量化模型与精准数据应用深度融合,构建了一个智能化的数据生态系统,这一系统不仅加速了业务决策的速度,还为其长远发展奠定了坚实基础[8]。随着数据的不断累积,多院区医疗集团得以形成一套智能算法知识体系,实现了知识与经验的跨院区共享与持续优化。
3结语
“BIM+IoT”技术为南方某医院乃至整个医疗集团注入了前所未有的活力,构建了一个可接入(Accessble)、高质量(Advanced)、能负担(Affordable)、用得好(Applicable)的4A级绿色智慧技术体系。这一体系不仅满足了医院对于智慧化、绿色化的迫切需求,更为医疗行业的数字化转型树立了新的标杆。
在日新月异的数字时代,技术迭代与业务变革并行不悖。BIM+IoT技术的引入,使得医院智慧后勤的业务经验得以有效沉淀,数据资产得以持续积累,技术架构更是实现了平滑演进与敏捷迭代。这一过程中,避免了不同信息化系统的重复建设,促进了知识与技术的不断积累与传承。通过精心的顶层设计与规划,绿色智慧医院的数字化平台得以全面赋能,数字化生态体系得以稳固落地,为“以病患为核心”的医疗服务提供了强有力的技术支撑,推动了医疗工作向可持续、高水平方向发展。
参考文献
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[5]夏松林.基于BIM的地下管网综合运维管理平台开发研究[D].烟台:烟台大学,2021.
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