信息技术在提高医院建筑设计质量和效率中的作用

文 / 程 磊 王 嘉

（作者单位：中国建筑设计研究院有限公司）

信息技术是指关于信息的产生、发送、传输、接受、交换、识别、处理及控制等应用技术的总称。一般包括电子工程、计算机软硬件、网络、通信、自动控制以及信息服务领域。

在医院建筑设计行业，从接触项目开始，一直到项目建成，其间会产生大量的信息，并且要对信息进行处理，以便做出科学决策。近十几年来，我国的医院建设水平和总体规模快速发展，各种先进的信息技术不断被应用到医院建筑设计中。从中可以看出，先进的信息技术的选择与应用，对于提高医院建筑设计的质量和效率起到了重要作用。

1 信息技术在医院建筑设计中的应用

医院建筑设计的本质是对即将建造的医院建筑进行描述，无论是以前用铅笔画出的图纸，还是现在打印出来的用CAD 画出的图纸，抑或是在电脑屏幕上展示出来的建筑信息模型，都是对建筑的描述，只不过采用了不同的方式。在描述过程中，涉及对大量信息的处理和表达，而不同方式带来的效果存在显著差异。其中，信息技术被广泛应用到医院建筑设计的各个专业以及医院建设的各个环节中。

在建筑制图方面，CAD 与手工绘图相比，绘图效率大大提高，而且便于修改、传输，信息量也更丰富。BIM与CAD 相比，三维展示的效果更为直观，功能也更加强大，例如工程量快速统计、3D 管线综合、4D 施工模拟、施工组织模拟、数字化构件加工、材料跟踪（与RFID 互补）、施工现场3D 配合、竣工模型交付。BIM 的应用甚至可以贯穿医院建筑的整个生命周期，除了在建设阶段的应用，在投入使用后的运行维护中也能发挥作用，例如运营信息集成、设施及资产管理、辅助能源管理、空间管理、灾害应急模拟分析等。

在确定建筑朝向和形态方面，有的医院项目采用Ecotect 软件，通过对地区性环境、气候特征等数据进行分析，确定建筑的最理想朝向和形态，以保障建筑的自然通风、采光。有的则用DeST-h 软件对医院建筑遮阳的节能状况进行模拟分析，从而找出传统设计中的不足，进而提出一种更为合理的遮阳方式。

在手术室空调系统设计中，多采用CFD 数值模拟的方法来确定相关参数。例如，有研究人员在对通仓交融手术室进行研究的过程中，采用CFD 软件ANSYS Fluent16.0对三种实体模型的速度场、浓度场进行了定性模拟，得出了模拟结果，以此作为模型的评价与优化的依据。

为了让空调系统合理运行，科学控制是关键，而模糊控制非常适合用于对中央空调这种复杂的、非线性的和时变性的系统进行控制。例如，某医院建设项目中采用一套中央空调能源管理系统对中央空调进行集中管理和节能控制，控制对象为中央空调的水系统；有的医院开发了空调自控系统软件，采用模块化方法，软件按功能划分为数据采集、数据处理、报警、控制和故障诊断等模块。

2 信息技术在信息交流方面的应用

无论是建筑设计还是施工，都伴随着频繁的信息交流，如果信息交流不畅，很可能导致设计的反复修改、施工中的频繁返工。

为了提高信息交流的效率和可靠性，信息交流的方式不断与时俱进。QQ、微信、钉钉、电子邮箱等常用办公软件在项目管理中被频繁使用；有些医院项目或设计单位还开发或建设了专用的信息平台。

某建筑设计单位利用服务器上的协同设计管理系统，以及各个终端AutoCAD 自带的协同设计（作业）系统，通过网络服务器将各个设计终端联系起来，在网络环境中实现平台化管理，既可以实现专业内协同，又可以实现专业间协同。整个设计项目的文件系统被统一构架在服务器中，设计人员可以根据设计需要不断完善图纸，并灵活引用各专业的设计文件进行参照，形成一个互相关联的整体。服务器可以对设计文件实现版本管理，记录所有图纸版本，保障资料的可追溯性。

在某些采用EPC 模式的装配式建筑项目中，利用BIM 技术形成集模型信息模块、物料集中采购信息模块、质量管理模块等功能于一体的管理系统，为工程设计、生产、装配施工等提供具有针对性的运算服务，并可以通过系统的小前端设置采集工厂生产与施工现场的数据信息，形成大后台+云平台+小前端的管理。

杭州市丁桥医院建设项目在项目管理中采用了自主开发的项目管理信息化系统。按照《建设工程监理规范》中的主要章节—监理规划及监理实施细则、工程质量、造价、进度控制及安全生产管理的监理工作、工程变更、索赔及施工合同争议处理、设备采购与设备监造所列的要求进行开发，明确各章节相关模块的工作流程图。该平台改变了工程项目中传统的信息交流与传递模式，在对项目全过程中参与方产生的信息进行集中式管理的基础上，还为参与方提供了获取个性项目信息的单一入口，为参与方提供了一个高效的信息交流和协同工作环境。

3 信息技术对医院建筑设计的影响

信息技术对医院建筑设计的影响是多方面的。

首先，各种分析软件能够帮助建筑师获得必需的数据，从而做出正确的设计。随着建筑业的发展，分析软件的种类和功能必将不断与时俱进，以满足建筑业的新需求。

其次，各种表达工具让建筑方案的呈现越来越直观。在建筑方案的表达方式上，须要针对不同人群采取适合的表达方式。例如，能看懂设计图纸的人员之间的交流可采用设计图纸；而对于看不懂图纸的人员，比如主管医疗的医院管理者、各临床科室主任等，需要通过直观的方式表达设计者的意图，此时，BIM、效果图、动画、虚拟现实、增强现实等都可以派上用场，有的甚至还采用搭建的实体模型。随着技术的发展，更加直观、简单的表达方式将不断出现。

再次，项目管理工具可提高效率、减少错误。有的设计单位开发或建设了自己的项目管理信息系统，有的医院项目中则是由甲方建立了项目管理平台。无论是作为系统的拥有者，还是作为平台的使用者，各种项目管理工具是医院建筑设计人员无法避开的。如何开发或利用各种管理工具来提高效率、减少错误，是医院建筑设计中的重要课题。

最后，医院建筑中信息技术的应用正在不断给医院建筑设计提出新的课题。网上挂号、APP 挂号、自助机挂号，自助机缴费、手机缴费，医保自动结算，自助打印报告，专家远程会诊……这些服务的背后是各种信息技术的支持，信息技术的发展和应用已经、正在、未来将继续改变医院的诊疗流程、患者的就医流程，随之而来的是整个医院建筑功能、平面布局、人员和车辆流线、物品流线的改进甚至再造。医院中众多系统的应用须要硬件支持，比如综合布线、无线网络、机房等，随着技术的进步，比如5G 的推广，医院建筑对硬件的需求也会发生变化。除了医疗，医院后勤管理中的信息技术应用也在飞快发展。能耗监管、人脸识别、车牌识别及停车引导、资产盘点与定位、医疗废弃物管理、环境管理、环境监测、特殊人员及物品识别、客流量统计、危化品监控等功能的实现，就是明显的例子。上述这些信息技术的应用，都需要设计师在建筑设计过程中予以考虑，为其提供必备的硬件条件，同时为未来发展留出空间。

4 结语

在医院建筑设计中，设计人员应该从建筑的全生命周期的角度考虑设计中的各个细节，不但要保质保量按时完成建筑设计，还要兼顾建筑投入使用后的运行管理、节能降耗以及多年后的改扩建，对于医院中信息技术应用相关的硬件设施设计，也应该如此考虑。医院建设项目是个系统工程，各个单位、各个环节密切联系，对于设计单位来说，无论自身是否为医院信息技术应用有关的专项设计的主导者，都应该从自身的专业优势出发，为医院及其他参建单位提出合理建议。