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关键词:智能化系统;医疗建筑;应用
中图分类号:TS958文献标识码: A
1、智能化医院的概念
1.1、智能化医院就是将智能建筑的理念运用到医院建筑中
在医院中的建筑物采用智能化的技术,通过对医院的整体布局包括建筑使用的结构、人流与物流的结构、系统设置的结构等,采用高质量的服务与高效的管理的有机结合,创造出安全、舒适、温馨的良好环境,从而节省人员、降低能耗的运营方式,为病人提供贴心的服务,为医护人员提供满意的工作环境。
1.2、现代化医院及智能化系统集成
现代化医院不同于一般的商用建筑和住宅小区,其建筑本身有着严格而多样的空间秩序和功能要求,内部的机电及医疗设备众多,人员流动复杂,卫生条件要求高,是一种十分强调理性思维的建筑类型。随着医疗技术的发展和医学模式的不断完善,医院的整体布局也处于动态发展的过程中。
1.3、医院建筑具有严格的功能要求
现代医学已经从近代的实验医学模式向生物、心理、社会医学模式演变,医学专业更加细化,多学科交互性更强,医疗设备更加数字化,治疗模式更强调综合治疗,不仅从生物学角度,而且从心理学、社会学以及建筑、环境、设备等多方面为病人创造良好的专业化的整体环境。这使得医院建筑的功能科室布局具有严格的空间秩序和功能要求。
2、智能化系统在医疗建筑中的应用
2.1、呼叫系统的人性化布置
从目前看来,在医院智能化建筑之中,绝大多数病房医患呼叫系统和门诊分诊系统已经取得了较为广泛的应用。通常来说,绝大多数分诊系统会科学、合理地设置在各科门诊之中,分诊台会设置主机,各诊室则设置相应的分机,候诊区则会放置一些显示屏,这样有利于进一步实现资源优化配置。分诊会等到患者挂完号之后,在主机中准确输入患者相关方面的信息,诊室医生呼叫应该严格按照相应的分机进行,患者信息会定时自动显示在显示屏上,患者进入相应的诊室必须严格按照分机号。一般来说,每一个护理单元护士站都会科学、合理地设置病房医患呼叫系统主机,相当一部分病室设备带处会设置分机呼叫系统。也就是说,结合具体的实践情况,只要选择正确的按钮,医患双方就能进行正常对话和沟通。值得肯定的是,值班护士会统一管理绝大部分设置在护士站的主机,床号和病室会较为准确地显示在每层护理单元楼道上方的显示屏上。这里需要明确指出的是,实现各医疗建筑系统间互访专网化、开放式结构的设计和医院药品数量提示等等,不容忽视。
2.2、楼宇设备管理系统
楼宇设备管理系统是医院建筑智能化的重要组成部分,系统的选择和使用正确与否直接关系到医疗质量和医疗安全。在医院建筑智能化实践中认识到,楼宇自控系统的选择首先要满足使用功能的要求,同时还要考虑到其技术的先进性、系统的开放性和可持续发展性。医院建筑不同于其他建筑,医疗工作的特点和智能化医院建筑必然要使用大量的医疗设备和相应的照明、空调系统,这一点是其他智能建筑无法相比的。因此,建立完善的楼宇自控系统,不仅可以降低能耗,节约人力、物力,又可为患者创造一个良好的就医环境,也体现了医院建筑一切以病人为中心的服务理念。目前,在医院智能化建筑中楼宇自控系统主要体现在以下几个方面:(l)以空调系统为主体的,对冷热源系统、热交换系统的监控,对室外新风温度、湿度检测,对空调系统的监控,排风系统的检测等。(2)生活给水、排水系统的监控主要是对高、中区生活变频给水泵、蓄水池的监控。排水系统是对污水集水井和潜水泵的监控。给排水系统的监控,按设计和实际的要求一般情况只是对设备检测而不控制,对于设备运行中出现的故障一般通过自动报警系统及时反馈出来。(3)变配电系统和机电设备的监控按设计和使用功能的要求一般情况下只监不控。(4)照明系统的监控一般是对附属建筑物中的地下停车场及航空障碍灯及公共区域照明监控。(5)电梯系统包括对扶梯、垂直梯进行只监不控。
在楼宇自控系统中,主要采用对空调系统和污水排放系统的控制和处理。系统通过在设备机房控制站、网络控制器、直接数字器组成对新风空调机制冷系统进行信号采集检测。通过检测和自控满足了不同区域内不同人群对温度、湿度、风量的要求。有效地降低疾病的传播,提高了环境的舒适度。笔者认为在楼宇自控系统中,医院建筑应着重把空调系统的自控放在首位,使空调系统的自控满足不同区域内人群需要。
2.3、综合医疗信息系统
综合医疗信息系统将通过大屏幕和多媒体触摸查询方式体现,用于指导和服务来院就诊患者,它通常把医疗服务信息、药品价格、收费标准等介绍给患者。我院医疗信息服务系统主要设在门诊大厅,多媒体触摸查询系统主要设在住院相关楼层,服务于住院患者(住院消费),同时也可为患者提供医疗专家介绍、科室专业特色、医保政策宣传等服务。目前,该项服务系统尚未被完全利用,有待于各医院进一步开发利用。
2.4、医用气体供应系统
医用气体供应系统包括氧气、压缩空气、负压空气管道网络系统,手术室区域的氢气、笑气、二氧化碳气体。氧气系统在每个病房均有流量计和压力显示器,各楼层气体管路末端应设压力传感器,楼宇自控系统负责监控各种气体的压力范围及故障报警,每月可计算、打印科室使用量,为科室成本核算提供数据。目前,医院医用气体供应能完全满足使用功能的需要但尚未达到自控水准。
2.5、综合布线系统
综合布线系统是智能化医院建筑的重要组成部分之一,它服务于医疗、教学、科研和医院管理工作。在综合布线系统中,应为未来的信息发展预留足量的空间,特别是主干线和水平干线以及桥架的选择上都应预留,且线的质量应是国内一流,同时在信息点的分布和点位上应做认真的考虑。一般情况下.综合布线的点位比较集中在挂号、收费、分诊、取药、医生诊室、医护办等处,同时也应在医技科室和功能科室设点位。其点位数量和线径均应满足未来5一10年的需要。通过综合布线系统可完成挂号、划价、收费、检查等项目。实现收费管理、药品管理、化验管理及门诊量、床位利用率等情况的全过程管理。
2.6、安全防范系统
通常来说,停车场管理系统、病房可视对讲系统、视频监控系统、门禁系统、入侵报警系统是安全防范系统十分重要的组成部分。毫无疑问,在相当一部分医院安全防范系统已经得到了较为广泛的应用,特殊情况除外。在实践中,我们不难发现,绝大多数监控摄像头涉及的范围主要包括:挂号、收费取药口、大厅出入口、候诊区和各楼层的通道口等等。不可否认的是,物流、人流分布较多的出入口,应该成为绝大多数医院安保工作的重心。从某种程度上说,相当一部分医院的服务和管理水平的高低,很大程度上取决于能否科学、合理、有序地管理医院的车辆出入、物流和人流。有鉴于此,为了对医院的车辆出入、物流和人流进行全面掌握和了解,并且将医院内部的巡逻人员和监视结果十分紧密地联系起来,便于高效管理,增设监控摄像头具有一定的必要性和实践性。
随着社会的发展,人们生活水平不断提高,广大民众对生活的质量、就医的环境和条件发生了深刻的变化,病人有权选择医疗条件好、水平高、环境舒适的医院就医,因此医院进行智能化系统建设是非常有必要的,需要引起我们的重视。
参考文献
[1]万宪庆,魏大强,陆泰峰.楼宇自控系统在医疗建筑中的应用[J].中国医院建筑与装备,2011,04:78-81.
关键词:智能建筑医院建设应用
引言
医疗改革必然加剧医疗市场的竞争,为了更好地适应医院从“以病人为中心”发展到“以患者为中心”,再到如今的“以人为中心”的经营理念的转变。医疗环境建设显得越来越重要,人们都知道:建筑是凝固的音乐的道理。因此,医疗建筑就更强调建筑的可持续发展(SustainableDevelopment,SD)和人性化。
1.门急诊楼的特点和任务
医院门急诊楼是医院的窗口和门面,是患者最先接触医院的地方。门诊人流复杂,在有限的空间和时间内,易形成健康人与患者混杂的局面,造成患者与患者、患者与健康人之间的交叉感染[1]。因此、合理的空间布局,现代化的建筑物自动化系统(BuildingAutomationSystem,BAS)、快捷的通讯网络、智能化门诊综合电子信息系统、人性化的候诊大厅,必将成为医院门急诊楼建筑智能化的全新理念。
2.门急诊楼智能化设计原则和目标
2.1设计原则每个时代的建筑无不打上时展的烙印。在智能化门急诊楼的设计上,将技术先进、符合主流标准、满足实用要求和便于系统维护作为出发点[2]。由于智能化建筑有很好的投资汇报率,经济效益显著,给建筑艺术与信息技术完美结合提供了良机,综观国内外医院建筑设计主流思想和设计理论,突破了以功能为主的设计理念,“以人为中心”成为医院建筑设计的首要原则。因此,在进行医院门急诊楼的智能化设计时,既要做到功能的叠加,又要防止设备的堆积[3]。避免以“A”的多少来评价智能建筑水平的高低。将建筑设计的前瞻性、科学性、创新性以及设计、施工与管理作为门急诊楼的设计原则。防止“病态建筑[4](sickbuilding)”或“室内空气质量(1ndoorAirQuality,IAQ)恶劣”的建筑出现。以结构化布线为基础,架构智能化门急诊楼的信息高速公路,给就诊患者和医务人员提供集人性化、信息化、专科化和商业化于一体的新型智能化门急诊楼。
2.2设计目标广大患者渴望有一个温馨、舒适、方便、和谐的就医环境,渴望医院提供高水平、快捷周到的医疗服务。而尽最大努力满足广大患者的要求[5],是建设智能化、现代化门急诊楼的宗旨和努力方向。门急诊楼在软环境的设计上除应具备完善的数据、语音、图像及多媒体通信与信息综合服务功能外;在硬环境上也应将门诊医生诊室设计成“一医一患一室一床”,以便保护就诊患者的私密。
3.门急诊楼智能化建筑设计的内容
3.1结构化布线系统的设计作为智能化建筑工程中的神经中枢——结构化布线系统(StructuredCablingSystem,SCS)是智能化建筑的关键部分和基础设施[6]。门急诊楼的智能化设计,必须充分重视SCS。从技术的角度讲,应根据SCS技术的发展适度超前,在经费许可的情况下,可以考虑光纤到桌面(FiberToTheDesk,FTTD)的布线方案,提升网络的整体性能。医院信息管理系统(HIS)、医学影像存档与通信系统(PACS)等的投入运行,以及电子商务(EC)、办公自动化系统(OAS)在医院的应用等都离不开SCS。而且随着医院数字化、网络化建设的发展,在未来的5-10年内,门诊医生工作站必将全面投入使用,更是离不开SCS的支持。
3.2BAS的设计广义的BAS不但包括建筑物楼宇设备的监控,还包括安全保卫系统
(如电视监控、门禁系统、防盗报警等)、管理服务系统(如各类报表编制、计量系统、物业管理系统等)。此外,用于消防的火灾自动报警与消防联动控制系统(FA)也属于该范畴,因其要求更高,国内近年来将其作为一个独立的系统进行设计和施工。本文所讨论的是狭义的BAS,主要包括以下几个方面:
3.2.1空调系统对空气流通有特殊要求的医院门急诊楼建筑,应以提高空气质量、降低噪音和节约能源为目的,同时综合考虑中央空调的类型、辅助设备、末端设备,气流、风量等因素。以外,在医疗建筑中将医疗环境检测系统纳入空调系统进行设计是十分必要的,在建筑的不同区域和空调系统的排风口等处安装相关传感器(如二氧化碳传感器等),进行必要的环境检测,同时在空调系统的设计上参考防治“非典”的空调设计要求。
3.2.2停车场管理系统随着数字化城市建设的加快,机动车数量迅速增加,就诊患者车辆的停放及管理将成为门急诊楼建设又一重要课题。采用先进的停车场管理系统既能对车辆进行有效管理和控制,保持良好的医疗环境,又能产生一定的经济效益。
3.2.3建筑医疗设备的设计和传统的楼宇建筑设备如电力监控系统、给排水系统等相比,建筑医疗设备有其自身的特点:第一,与建筑环境结合紧密,如集中供氧、负压吸引、压缩空气以及笑气供应和回收等子系统都必须结合医疗环境需求进行设计和施工。第二,各子系统前没有国家规范,医院在进行三气系统的设计时,必须结合医院需求,量身定做。同时在管理上,应将三气系统纳入BAS系统进行统一监控,实现普通楼宇设备与建筑医疗设备的统一管理。
3.2.4火灾自动报警与消防联动控制系统的设计该系统往往与BAS分开考虑,但是,在目前计算机技术、网络技术飞速发展的今天,火灾自动报警与消防联动控制子系统与BAS分开设计、施工和管理的模式,是与今天的科技发展不相适应的。不利于BAS的系统集成(systemintegrated,SI),不能达到节约人员,节省维护费,提高工作效率的建设目的。在施工期间,强调隐蔽工程的施工和验收,杜绝消防隐患,同时在建筑设备的选择上,严把质量关,因为建筑产品有使用后不可逆的特性,即建筑安装完毕后,很难通过“修改”的方式弥补缺陷、完善其功能。智能化建筑尤其如此[7]。
3.3门急诊背景环境调节系统的设计用于对门诊大厅、候诊厅等公共场所的软环境进行调节。从就诊患者的心态来讲,都想尽快就医,离开医院。但由于一些客观条件的制约,
候诊是必然的。在候诊期间,患者及陪护者如何度过这段时间,是医院在建设门急诊楼时必须考虑的问题。背景环境设计是门急诊楼家庭化设计的体现,优美的轻音乐,舒缓的旋律萦绕在门急诊楼内外,使患者有一种亲切感和归属感。背景灯光通过计算机来调节照度、色度,如在夏季以冷色调为主,冬季以暖色调为主,系统对改善门急诊楼的就医环境将起到积极作用。
摘要:本文对近年来有关建筑智能化技术的应用与研究进行了论述,虽然文献报道了许多有关智能建筑的最新技术,但对于医疗建筑智能化方面的报道较少,作者就医疗建筑智能化的内容进行了论述和归纳,期望为国内医院门急诊楼智能化建设与设计提供参考。
关键词:智能建筑医院建设应用
引言
医疗改革必然加剧医疗市场的竞争,为了更好地适应医院从“以病人为中心”发展到“以患者为中心”,再到如今的“以人为中心”的经营理念的转变。医疗环境建设显得越来越重要,人们都知道:建筑是凝固的音乐的道理。因此,医疗建筑就更强调建筑的可持续发展(SustainableDevelopment,SD)和人性化。
1.门急诊楼的特点和任务
医院门急诊楼是医院的窗口和门面,是患者最先接触医院的地方。门诊人流复杂,在有限的空间和时间内,易形成健康人与患者混杂的局面,造成患者与患者、患者与健康人之间的交叉感染[1]。因此、合理的空间布局,现代化的建筑物自动化系统(BuildingAutomationSystem,BAS)、快捷的通讯网络、智能化门诊综合电子信息系统、人性化的候诊大厅,必将成为医院门急诊楼建筑智能化的全新理念。
2.门急诊楼智能化设计原则和目标
2.1设计原则每个时代的建筑无不打上时展的烙印。在智能化门急诊楼的设计上,将技术先进、符合主流标准、满足实用要求和便于系统维护作为出发点[2]。由于智能化建筑有很好的投资汇报率,经济效益显著,给建筑艺术与信息技术完美结合提供了良机,综观国内外医院建筑设计主流思想和设计理论,突破了以功能为主的设计理念,“以人为中心”成为医院建筑设计的首要原则。因此,在进行医院门急诊楼的智能化设计时,既要做到功能的叠加,又要防止设备的堆积[3]。避免以“A”的多少来评价智能建筑水平的高低。将建筑设计的前瞻性、科学性、创新性以及设计、施工与管理作为门急诊楼的设计原则。防止“病态建筑[4](sickbuilding)”或“室内空气质量(1ndoorAirQuality,IAQ)恶劣”的建筑出现。以结构化布线为基础,架构智能化门急诊楼的信息高速公路,给就诊患者和医务人员提供集人性化、信息化、专科化和商业化于一体的新型智能化门急诊楼。
2.2设计目标广大患者渴望有一个温馨、舒适、方便、和谐的就医环境,渴望医院提供高水平、快捷周到的医疗服务。而尽最大努力满足广大患者的要求[5],是建设智能化、现代化门急诊楼的宗旨和努力方向。门急诊楼在软环境的设计上除应具备完善的数据、语音、图像及多媒体通信与信息综合服务功能外;在硬环境上也应将门诊医生诊室设计成“一医一患一室一床”,以便保护就诊患者的私密。
3.门急诊楼智能化建筑设计的内容
3.1结构化布线系统的设计作为智能化建筑工程中的神经中枢——结构化布线系统(StructuredCablingSystem,SCS)是智能化建筑的关键部分和基础设施[6]。门急诊楼的智能化设计,必须充分重视SCS。从技术的角度讲,应根据SCS技术的发展适度超前,在经费许可的情况下,可以考虑光纤到桌面(FiberToTheDesk,FTTD)的布线方案,提升网络的整体性能。医院信息管理系统(HIS)、医学影像存档与通信系统(PACS)等的投入运行,以及电子商务(EC)、办公自动化系统(OAS)在医院的应用等都离不开SCS。而且随着医院数字化、网络化建设的发展,在未来的5-10年内,门诊医生工作站必将全面投入使用,更是离不开SCS的支持。
3.2BAS的设计广义的BAS不但包括建筑物楼宇设备的监控,还包括安全保卫系统
(如电视监控、门禁系统、防盗报警等)、管理服务系统(如各类报表编制、计量系统、物业管理系统等)。此外,用于消防的火灾自动报警与消防联动控制系统(FA)也属于该范畴,因其要求更高,国内近年来将其作为一个独立的系统进行设计和施工。本文所讨论的是狭义的BAS,主要包括以下几个方面:
3.2.1空调系统对空气流通有特殊要求的医院门急诊楼建筑,应以提高空气质量、降低噪音和节约能源为目的,同时综合考虑中央空调的类型、辅助设备、末端设备,气流、风量等因素。以外,在医疗建筑中将医疗环境检测系统纳入空调系统进行设计是十分必要的,在建筑的不同区域和空调系统的排风口等处安装相关传感器(如二氧化碳传感器等),进行必要的环境检测,同时在空调系统的设计上参考防治“非典”的空调设计要求。
3.2.2停车场管理系统随着数字化城市建设的加快,机动车数量迅速增加,就诊患者车辆的停放及管理将成为门急诊楼建设又一重要课题。采用先进的停车场管理系统既能对车辆进行有效管理和控制,保持良好的医疗环境,又能产生一定的经济效益。
3.2.3建筑医疗设备的设计和传统的楼宇建筑设备如电力监控系统、给排水系统等相比,建筑医疗设备有其自身的特点:第一,与建筑环境结合紧密,如集中供氧、负压吸引、压缩空气以及笑气供应和回收等子系统都必须结合医疗环境需求进行设计和施工。第二,各子系统前没有国家规范,医院在进行三气系统的设计时,必须结合医院需求,量身定做。同时在管理上,应将三气系统纳入BAS系统进行统一监控,实现普通楼宇设备与建筑医疗设备的统一管理。
3.2.4火灾自动报警与消防联动控制系统的设计该系统往往与BAS分开考虑,但是,在目前计算机技术、网络技术飞速发展的今天,火灾自动报警与消防联动控制子系统与BAS分开设计、施工和管理的模式,是与今天的科技发展不相适应的。不利于BAS的系统集成(systemintegrated,SI),不能达到节约人员,节省维护费,提高工作效率的建设目的。在施工期间,强调隐蔽工程的施工和验收,杜绝消防隐患,同时在建筑设备的选择上,严把质量关,因为建筑产品有使用后不可逆的特性,即建筑安装完毕后,很难通过“修改”的方式弥补缺陷、完善其功能。智能化建筑尤其如此[7]。
3.3门急诊背景环境调节系统的设计用于对门诊大厅、候诊厅等公共场所的软环境进行调节。从就诊患者的心态来讲,都想尽快就医,离开医院。但由于一些客观条件的制约,
候诊是必然的。在候诊期间,患者及陪护者如何度过这段时间,是医院在建设门急诊楼时必须考虑的问题。背景环境设计是门急诊楼家庭化设计的体现,优美的轻音乐,舒缓的旋律萦绕在门急诊楼内外,使患者有一种亲切感和归属感。背景灯光通过计算机来调节照度、色度,如在夏季以冷色调为主,冬季以暖色调为主,系统对改善门急诊楼的就医环境将起到积极作用。
4.门诊综合电子信息系统
系统以患者信息为依托,通信网络为基础,智能化导医为核心,计算机为工具,从而完成门诊各项服务性任务。该系统借助系统集成技术,将硬件(含系统软件、工具软件等)、网络、数据库及相应的应用软件组合成为有效实用的,具有良好交互界面的计算机应用信息系统。通过信息查询系统,消除长期困扰医院门急诊楼“三长一短”现象。
4.1门急诊大屏显示系统采用大屏显示系统,可对医院概况、科室设置、出诊专家、收费标准和药品价格等及时提供给患者,方便患者进行相关信息的查询,从而实现诊间医令、划价、取药等快捷准确的计算机管理。
4.2智能化导医系统为避免患者就诊时的顺序混乱和提高医务人员工作效率。在门诊管理系统的挂号预约子系统基础上,增设患者就诊科室的相关信息,设计安装小型电子屏幕,导向标志,指示患者就诊去向。导医系统的智能化设计应充分展现计算机技术,发光二极管(LED)、液晶显示器(LCD)、等离子电视(PNP)等显示技术和通信技术的优势,并结合医院HIS系统,将门急诊叫号和导医系统进行柔性设计。患者挂号后即生成患者就医的相关信息,提示就诊科室的去向,门诊管理系统将挂号患者的信息传递给门诊智能化导医系统。该系统完全以患者就医为中心,以降低医务人员的工作强度为目的,以提高医院门急诊楼的使用效率为目标,来提高门急诊楼的整体功能。克服目前医院门诊患者就医由专人负责维持秩序和增设导医人员的诸多不利因素。
4.3增设计算机查询系统系统采用条码识别技术或密码确认技术,在门急诊楼的不同功能区域配置计算机触摸屏,方便患者查询在医院内的所有消费及患者所需要的各类医学信息资料,加强医院宣传力度,提高对患者的吸引力。
4.4构建全信息化门诊专用视频会诊系统根据科技的发展和21世纪就医模式的需要,智能化门急诊楼建设应设有电话预约挂号、医疗咨询、远程门诊视频会诊系统等,从而实施交互式多媒体有偿服务,解答患者常识性的医疗问题,指导就医,方便那些只需询问相关症状即可解决病痛的患者[8]。也为被距离和时间分割开的医、患之间建立一条信息高速公路。在智能化门急诊楼的建设中,构建一个集多媒体教学、远程门诊视频会诊系统于一体的全信息化门诊医师平台,通过门诊专用视频会议系统,开展远程专家门诊。系统联结成功后,异地协作医院只需将患者安排在有门诊视频会诊系统的门诊办公室或其他适合的场所,患者与远端的医学专家即可进行异地门诊。该系统将充分利用我国宝贵的医疗资源,同时可减少患者的医疗费用开支。这种异地门诊的就医方式在计算机技术、网络技术和通信技术飞速发展的今天将很快得以推广。
6门急诊楼智能化建筑设计应注意的问题
6.1注意协调各工种的关系在建筑上,各工种工程师所面对和处理的对象不同,智能建筑工程师由于掌握着最新知识,对技术的追求可能走在其他建筑工种的前面,而其他工种的工程师由于对“智能建筑”认识的偏差,于是便有了“智能建筑”无非是“一套综合布线,少些墙,多些孔”而已的观点。其实在国内有关“智能建筑”的文献中,“智能建筑≠建筑十智能”几乎是一致的说法(张瑞武,1996;李博贤,1997;林贤光,1997)。当然智能建筑技术的合理性不等于建筑的最终成功。各工种要相互合作、理解和沟通,才能完善“智能化建筑”。
6.2强调建筑施工与楼宇物业管理同步设计传统建筑物物业管理的内容较为单纯,智能建筑具有许多新的内容和特点,因此管理和维护相对复杂。建筑智能化系统所使用的设备科技含量高、自动化程度高,对操作和管理人员的技术素质要求高。同时智能建筑建成后,其维护和保养将成为正常运行的关键。基于以上因素,门诊楼的建筑智能化设计应包含物业管理的内容。
6.3注重工程与科研的关系信息社会的特点是知识、技术更新快,医疗建筑有公共建筑的特点,即为共性:但更多地是其他建筑所不具备的个性。比如门急诊大屏显示系统、智能化导医系统、建筑医疗设备系统、全信息化的门急诊视频会诊系统、门急诊患者输液管理系统等都是其特有的。有些系统是成熟的,也有些系统是不成熟的或没有的,医院必须结合具体的工程设计要求进行前期的论证、规划和开发,从而使工程和科研紧密结合,建设符合时代特征的医疗建筑。
7.结论
21世纪医院门急诊的就医环境要充分体现“以人为本”的理念,提高医院门急诊楼的建筑品位。让患者是“上帝”这一理念在医院得以充分体现,一流的环境、一流的服务使患者感受人生价值的升华[9]。同时,将门诊楼建设成为具有智能化、数字化、信息化、网络化和国际化的标志性建筑,为医院实现医疗建筑跨越式发展铺平道路,也为今后实现医院数字化管理创造条件。
参考文献:
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[4]李先庭.室内空气品质研究现状与发展.暖通空调[J],2000,30(3):36-40
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[6]吴达金编著.综合布线系统工程设计和施工[M).北京:人民邮电出版社,1999.4.6-10
[7]金磊.建筑科学与文化[M].北京:科学技术文献出版社.1999.10
关键词:智能建筑 医院 建设 应用
引言
医疗改革必然加剧医疗市场的竞争,为了更好地适应医院从“以病人为中心”发展到“以患者为中心”,再到如今的“以人为中心”的经营理念的转变。医疗环境建设显得越来越重要,人们都知道:建筑是凝固的音乐的道理。因此,医疗建筑就更强调建筑的可持续发展(SustainableDevelopment,SD)和人性化。
1.门急诊楼的特点和任务
医院门急诊楼是医院的窗口和门面,是患者最先接触医院的地方。门诊人流复杂,在有限的空间和时间内,易形成健康人与患者混杂的局面,造成患者与患者、患者与健康人之间的交叉感染[1]。因此、合理的空间布局,现代化的建筑物自动化系统(BuildingAutomationSystem,BAS)、快捷的通讯网络、智能化门诊综合电子信息系统、人性化的候诊大厅,必将成为医院门急诊楼建筑智能化的全新理念。
2.门急诊楼智能化设计原则和目标
2.1 设计原则 每个时代的建筑无不打上时展的烙印。在智能化门急诊楼的设计上,将技术先进、符合主流标准、满足实用要求和便于系统维护作为出发点[2]。由于智能化建筑有很好的投资汇报率,经济效益显著,给建筑艺术与信息技术完美结合提供了良机,综观国内外医院建筑设计主流思想和设计理论,突破了以功能为主的设计理念,“以人为中心”成为医院建筑设计的首要原则。因此,在进行医院门急诊楼的智能化设计时,既要做到功能的叠加,又要防止设备的堆积[3]。避免以“A”的多少来评价智能建筑水平的高低。将建筑设计的前瞻性、科学性、创新性以及设计、施工与管理作为门急诊楼的设计原则。防止“病态建筑[4](sickbuilding)”或“室内空气质量(1ndoorAirQuality,IAQ)恶劣”的建筑出现。以结构化布线为基础,架构智能化门急诊楼的信息高速公路,给就诊患者和医务人员提供集人性化、信息化、专科化和商业化于一体的新型智能化门急诊楼。
2.2 设计目标 广大患者渴望有一个温馨、舒适、方便、和谐的就医环境,渴望医院提供高水平、快捷周到的医疗服务。而尽最大努力满足广大患者的要求[5],是建设智能化、现代化门急诊楼的宗旨和努力方向。门急诊楼在软环境的设计上除应具备完善的数据、语音、图像及多媒体通信与信息综合服务功能外;在硬环境上也应将门诊医生诊室设计成“一医一患一室一床”,以便保护就诊患者的私密。
3.门急诊楼智能化建筑设计的内容
3.1 结构化布线系统的设计 作为智能化建筑工程中的神经中枢——结构化布线系统(StructuredCablingSystem,SCS)是智能化建筑的关键部分和基础设施[6]。门急诊楼的智能化设计,必须充分重视SCS。从技术的角度讲,应根据SCS技术的发展适度超前,在经费许可的情况下,可以考虑光纤到桌面(FiberToTheDesk,FTTD)的布线方案,提升网络的整体性能。医院信息管理系统(HIS)、医学影像存档与通信系统(PACS)等的投入运行,以及电子商务(EC)、办公自动化系统(OAS)在医院的应用等都离不开SCS。而且随着医院数字化、网络化建设的发展,在未来的5-10年内,门诊医生工作站必将全面投入使用,更是离不开SCS的支持。
3.2 BAS的设计 广义的BAS不但包括建筑物楼宇设备的监控,还包括安全保卫系统
(如电视监控、门禁系统、防盗报警等)、管理服务系统(如各类报表编制、计量系统、物业管理系统等)。此外,用于消防的火灾自动报警与消防联动控制系统(FA)也属于该范畴,因其要求更高,国内近年来将其作为一个独立的系统进行设计和施工。本文所讨论的是狭义的BAS,主要包括以下几个方面:
3.2.1 空调系统 对空气流通有特殊要求的医院门急诊楼建筑,应以提高空气质量、降低噪音和节约能源为目的,同时综合考虑中央空调的类型、辅助设备、末端设备,气流、风量等因素。以外,在医疗建筑中将医疗环境检测系统纳入空调系统进行设计是十分必要的,在建筑的不同区域和空调系统的排风口等处安装相关传感器(如二氧化碳传感器等),进行必要的环境检测,同时在空调系统的设计上参考防治“非典”的空调设计要求。
3.2.2 停车场管理系统 随着数字化城市建设的加快,机动车数量迅速增加,就诊患者车辆的停放及管理将成为门急诊楼建设又一重要课题。采用先进的停车场管理系统既能对车辆进行有效管理和控制,保持良好的医疗环境,又能产生一定的经济效益。
3.2.3 建筑医疗设备的设计 和传统的楼宇建筑设备如电力监控系统、给排水系统等相比,建筑医疗设备有其自身的特点:第一,与建筑环境结合紧密,如集中供氧、负压吸引、压缩空气以及笑气供应和回收等子系统都必须结合医疗环境需求进行设计和施工。第二,各子系统前没有国家规范,医院在进行三气系统的设计时,必须结合医院需求,量身定做。同时在管理上,应将三气系统纳入BAS系统进行统一监控,实现普通楼宇设备与建筑医疗设备的统一管理。
3.2.4 火灾自动报警与消防联动控制系统的设计 该系统往往与BAS分开考虑,但是,在目前计算机技术、网络技术飞速发展的今天,火灾自动报警与消防联动控制子系统与BAS分开设计、施工和管理的模式,是与今天的科技发展不相适应的。不利于BAS的系统集成(system integrated,SI),不能达到节约人员,节省维护费,提高工作效率的建设目的。在施工期间,强调隐蔽工程的施工和验收,杜绝消防隐患,同时在建筑设备的选择上,严把质量关,因为建筑产品有使用后不可逆的特性,即建筑安装完毕后,很难通过“修改”的方式弥补缺陷、完善其功能。智能化建筑尤其如此[7]。
3.3 门急诊背景环境调节系统的设计 用于对门诊大厅、候诊厅等公共场所的软环境进行调节。从就诊患者的心态来讲,都想尽快就医,离开医院。但由于一些客观条件的制约,
候诊是必然的。在候诊期间,患者及陪护者如何度过这段时间,是医院在建设门急诊楼时必须考虑的问题。背景环境设计是门急诊楼家庭化设计的体现,优美的轻音乐,舒缓的旋律萦绕在门急诊楼内外,使患者有一种亲切感和归属感。背景灯光通过计算机来调节照度、色度,如在夏季以冷色调为主,冬季以暖色调为主,系统对改善门急诊楼的就医环境将起到积极作用。 4.门诊综合电子信息系统
系统以患者信息为依托,通信网络为基础,智能化导医为核心,计算机为工具,从而完成门诊各项服务性任务。该系统借助系统集成技术,将硬件(含系统软件、工具软件等)、网络、数据库及相应的应用软件组合成为有效实用的,具有良好交互界面的计算机应用信息系统。通过信息查询系统,消除长期困扰医院门急诊楼“三长一短”现象。
4.1 门急诊大屏显示系统 采用大屏显示系统,可对医院概况、科室设置、出诊专家、收费标准和药品价格等及时提供给患者,方便患者进行相关信息的查询,从而实现诊间医令、划价、取药等快捷准确的计算机管理。
4.2 智能化导医系统 为避免患者就诊时的顺序混乱和提高医务人员工作效率。在门诊管理系统的挂号预约子系统基础上,增设患者就诊科室的相关信息,设计安装小型电子屏幕,导向标志,指示患者就诊去向。导医系统的智能化设计应充分展现计算机技术,发光二极管(LED)、液晶显示器(LCD)、等离子电视(PNP)等显示技术和通信技术的优势,并结合医院HIS系统,将门急诊叫号和导医系统进行柔性设计。患者挂号后即生成患者就医的相关信息,提示就诊科室的去向,门诊管理系统将挂号患者的信息传递给门诊智能化导医系统。该系统完全以患者就医为中心,以降低医务人员的工作强度为目的,以提高医院门急诊楼的使用效率为目标,来提高门急诊楼的整体功能。克服目前医院门诊患者就医由专人负责维持秩序和增设导医人员的诸多不利因素。
4.3 增设计算机查询系统 系统采用条码识别技术或密码确认技术,在门急诊楼的不同功能区域配置计算机触摸屏,方便患者查询在医院内的所有消费及患者所需要的各类医学信息资料,加强医院宣传力度,提高对患者的吸引力。
4.4 构建全信息化门诊专用视频会诊系统 根据科技的发展和21世纪就医模式的需要,智能化门急诊楼建设应设有电话预约挂号、医疗咨询、远程门诊视频会诊系统等,从而实施交互式多媒体有偿服务,解答患者常识性的医疗问题,指导就医,方便那些只需询问相关症状即可解决病痛的患者[8]。也为被距离和时间分割开的医、患之间建立一条信息高速公路。在智能化门急诊楼的建设中,构建一个集多媒体教学、远程门诊视频会诊系统于一体的全信息化门诊医师平台,通过门诊专用视频会议系统,开展远程专家门诊。系统联结成功后,异地协作医院只需将患者安排在有门诊视频会诊系统的门诊办公室或其他适合的场所,患者与远端的医学专家即可进行异地门诊。该系统将充分利用我国宝贵的医疗资源,同时可减少患者的医疗费用开支。这种异地门诊的就医方式在计算机技术、网络技术和通信技术飞速发展的今天将很快得以推广。
6门急诊楼智能化建筑设计应注意的问题
6.1 注意协调各工种的关系 在建筑上,各工种工程师所面对和处理的对象不同,智能建筑工程师由于掌握着最新知识,对技术的追求可能走在其他建筑工种的前面,而其他工种的工程师由于对“智能建筑”认识的偏差,于是便有了“智能建筑”无非是“一套综合布线,少些墙,多些孔”而已的观点。其实在国内有关“智能建筑”的文献中,“智能建筑≠建筑十智能”几乎是一致的说法(张瑞武,1996;李博贤,1997;林贤光,1997)。当然智能建筑技术的合理性不等于建筑的最终成功。各工种要相互合作、理解和沟通,才能完善“智能化建筑”。
6.2 强调建筑施工与楼宇物业管理同步设计 传统建筑物物业管理的内容较为单纯,智能建筑具有许多新的内容和特点,因此管理和维护相对复杂。建筑智能化系统所使用的设备科技含量高、自动化程度高,对操作和管理人员的技术素质要求高。同时智能建筑建成后,其维护和保养将成为正常运行的关键。基于以上因素,门诊楼的建筑智能化设计应包含物业管理的内容。
6.3 注重工程与科研的关系 信息社会的特点是知识、技术更新快,医疗建筑有公共建筑的特点,即为共性:但更多地是其他建筑所不具备的个性。比如门急诊大屏显示系统、智能化导医系统、建筑医疗设备系统、全信息化的门急诊视频会诊系统、门急诊患者输液管理系统等都是其特有的。有些系统是成熟的,也有些系统是不成熟的或没有的,医院必须结合具体的工程设计要求进行前期的论证、规划和开发,从而使工程和科研紧密结合,建设符合时代特征的医疗建筑。
7.结论
21世纪医院门急诊的就医环境要充分体现“以人为本”的理念,提高医院门急诊楼的建筑品位。让患者是“上帝”这一理念在医院得以充分体现,一流的环境、一流的服务使患者感受人生价值的升华[9]。同时,将门诊楼建设成为具有智能化、数字化、信息化、网络化和国际化的标志性建筑,为医院实现医疗建筑跨越式发展铺平道路,也为今后实现医院数字化管理创造条件。
参考文献:
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[7]金 磊.建筑科学与文化[M].北京:科学技术文献出版社.1999.10
医院智能化内涵
无锡市中医医院副院长沈崇德介绍道,医院智能化系统内涵日益丰富,外延不断拓展,逐步融合了管理、临床和后勤管理,包括智能建筑等领域。而医院智能化系统的范围在业内实际有广义与狭义之分。广义的医院智能化系统包括了医院信息化与建筑智能化两方面的内容,而医院改扩建或传统意义上的智能化更关注狭义的医院智能化系统,即信息基础设施的设计、部署与建设,机电设备的数字化智能化管理,与建筑功能关联的医院专项应用系统等,为医院管理信息系统、临床信息系统等核心应用系统的有效应用和未来拓展奠定基础。
医院智能化系统的主要构成
据南京工业大学教授陆伟良介绍,医院智能化系统的建设是综合性的医用工程,它是建筑智能化系统的总集成,每一系统又包含丰富的子系统,相互融合,构成了完整的医院智能化系统。只有医院智能化建设才能实现医院数字化的最终目标(图1)。
对于医院智能化系统分类,沈崇德介绍,目前方法有多种,若按医院智能化子系统的技术类别,可将智能化系统细分为七大类子系统,主要包括:
网络通讯系统
网络通讯系统是计算机系统最基础的硬件设施。该部分为其他智能化系统提供可靠的通讯传输通道和网络平台。主要包括:综合布线系统、计算机网络系统、主要存储系统、信息安全系统,还包括语音通讯系统、数字网络时钟系统等。
安全防范系统
安全防范系统针对医院人员流动量大、身份复杂、易发生偷盗等安全事件,以及医患纠纷发生后无法取证等一系列问题而设计建设。主要包括:智能数字电视监控系统、实时报警系统、门禁管理系统、巡更管理系统、停车场管理系统、消防安全管理系统等。
多媒体音视频系统
多媒体音视频系统主要是有关音频和视频的子系统的集合,包括医院多媒体会议系统(行政办公会议室、学术报告厅等)、媒体显示系统、有线电视系统和公共广播与背景音响系统等。
楼宇自控系统
楼宇自控系统是监控医院大楼主要机电设备,为医院创造舒适环境的系统,起到节能和科学管理的作用。其主要由楼宇自控系统、抄表计量管理系统、智能空调节能管理系统和智能灯光控制管理系统、医用气体监测管理系统、医院物流传输管理系统、楼宇智能集成管理系统等组成。
医院专用系统
医院专用系统是提供医疗特定功能的智能化系统,其与医院的业务和流程关联紧密,专业性非常强,主要包括:呼叫系统、分诊排队系统、整体数字化手术部及手术示教系统、探视系统、母婴匹配与婴幼儿防盗系统、病患定位系统、一卡通系统等。
机房工程
机房工程主要由信息中心机房、安防消控中心机房、楼宇机电设备管理机房、楼层接入机房等组成。包括机房布线、不间断电源、防火、防雷、防静电、智能监控等系统。
医院信息化应用系统
医院信息化应用系统可分为医院临床信息体系、医院运营管理信息体系、医院客户服务信息体系、医院知识管理信息体系、医院后勤保障信息体系、区域医疗协同信息体系、物联网应用信息体系等,每个体系涉及一系列应用系统,如医院运营信息体系主要是围绕医院人流、物流、资金流管理和日常运营相关的子系统,包括HIS、HRP、OA等一系列子系统。
医院智能化现状
对于我国医院智能化发展现状,沈崇德认为,从20世纪80年代开始,国内医院开始应用计算机参与医院管理,由单机系统逐步发展为网络系统,由“以财务结算为中心”的业务管理系统向“以患者为中心”的临床信息系统过渡。21世纪初开始,医院信息化进入了快速发展期,信息技术应用不断普及,几乎涵盖了所有医疗机构,信息化在医院的应用领域由管理向临床、科研、教学、后勤等领域拓展,由信息应用的条线分割向大规模一体化开放式的医院信息体系建设发展,由单个医院向区域医疗协同发展,由单纯的数据采集存储向基于数据挖掘的智能化方向发展,物联网技术的引入,为医院数字化打开了另一片更为宽广的空间。
医院智能化的发展趋势
随着我国经济的飞速发展和科学技术水平的高度发达,提供高质量的医疗资源以服务民生,已经成为政府和社会的共识。新医改中,更是明确提出要进一步改善就医环境,控制医疗费用的增长,用信息技术提高医疗资源的管理水平,以此为契机,智慧医院应运而生,并迅速成为建设的热点。
关键词:建筑楼宇电气技术发展
建筑电气技术的发展,是随着建筑技术的发展,电气科技的发展而同步的。尤其是随着信息技术的发展,如计算机技术、控制技术、数字技术、显示技术、网络技术以及现代通信技术的发展,使建筑电气技术实现了飞跃性的发展。自从改革开放以来,与国际上进行广泛的技术交流,国际上许多先进的新产品、新技术不断进入中国建筑市场,使建筑电气行业迈出了新的一步。
70年代末,建筑行业是我国大的支柱产业之一,建筑电气专业处于无标准规范、无科技期刊、无专业学会、无科研机构、无情报交流的状态,这与国家经济发展是很不相称的。建筑电气专业存在的上述问题不解决,势必要拖建筑行业的后腿。经过短短几年时间,这一情况得到了巨大的改观。大专院校先后在电气自动化专业开设与建筑电气有关的基础课程;成立了中国建筑学会建筑电气学术委员会、全国建筑电气设计技术协作及情报交流网、出版发行《建筑电气》杂志,部标《建筑电气设计技术规程》也于83年颁布。为建筑电气专业设计今后的发展打下了坚实的基础,成为推动建筑行业同步发展的动力。
各省市也在此基础上陆续成立了相应的学术机构,为本地区的建筑电气发展和进步积极努力,通过介绍、交流建筑电气设计中的新技术,达到了培养在职广大技术人员业务提高的一条卓有成效的途径。
随着改革开放的不断深入,与国际技术交往、合作愈加频繁,从70年代末期的南京金陵饭店首开高层建筑国内外合作设计的先例后,相继在广东、深圳、上海、北京等地陆续建设了一批高层建筑。有的是合作设计,有的则是国内设计单位独立完成。在此期间,广大设计单位纷纷感觉到建筑电气技术的发展速度之快,是我们闭关自守这么多年所始料不及的。我们可以回顾改革开放初期建筑界的形势,国家以邻近港澳的沿海城市作为改革开放的窗口,全国许多省市的建筑设计院则以在沿海特区开辟分院、公司作为了解新技术的窗口。这种举措,在当时确实起到了良好的作用,使我们进一步看到了自己的差距,也逐步了解了国外建筑电气发展的情况。通过与国外同行的交流,引进新产品、新技术用到建筑中来。促进和加快了我国的建筑电气技术的进步。经过多年的发展,随着基本建设的推进,建筑电气技术在全国范围内得到了充分的发展。尤其是从1992年小平同志南巡讲话后,经过拨乱反正,认准了方向,全国基本建设的形势历时十余年,以令世界瞩目的势头持续高速发展,使建筑电气行业有了长足的进步。
建筑电气包括强电和弱电两部分,强电部分的设计内容主要包括:变配电系统、电力和照明系统、防雷接地系统等。一般来说,建筑中变配电系统主要包括:高低压系统、变压器、备用电源系统等;电力系统主要包括电力系统配电及控制;照明系统则包括室内外各类照明;防雷接地系统包括防雷电波侵入、防雷电感应、接地、等电位联结和局部等电位联结、辅助等电位联结等等。在这短短二十多年中,这些系统的技术和产品发生了巨大的变化,许多设计的理念也随之发生了巨大的变化。例如高压系统中的高压开关柜,其最早采用的断路器为油断路器,后逐渐发展到少油断路器,不仅体积大,而且不防火。所配置的高压开关柜体积大,还必须独立设置在自己的隔间内,占用了很大的建筑面积。现在所采用的真空断路器和SF6断路器,不仅体积小,而且短路容量也高,柜体尺寸也比原来的柜子小了许多,由于断路器无任何油,防火性能大大提高,并且可以与其它低压设备共置一个房间内,既节省了空间,又方便了管理。低压断路器已从过去的体积大、短路容量小发展到大电流、高分断能力、体积小、性能稳定,使系统更加安全可靠,并给设计带来了方便。近些年低压断路器又朝着智能化方向发展,可将断路器的多种参数通过工业控制总线,直接将信号传送给计算机。
干式变压器的出现,为建筑电气设计带来了极大的方便,由于不存在由于变压器油泄漏而发生火灾的可能,使之可以方便地设置在建筑物的内部,更直接深入到负荷中心。另外也消除了建筑内对油变压器容量的限制,建筑中干式变压器可以采用更大容量。在曾设计过的工程中,就采用过4台2500kVA干式变压器。
应急电源所采用的发电机组,从其性能和体积上看,都比过去有很大进步。除在工程中采用柴油发电机组外,作为应急照明,可采用EPS,对于允许中断供电在毫秒级的设备,则可采用UPS。
电力设备的控制,从过去的单一继电控制走向了自动控制,除了各类元器件性能更好、体积小,使控制箱体体积减小外,更主要是由于采用了数字技术控制,使受控设备处于最佳控制状态,进一步达到了节能的效果。
照明工程更是从过去的光源单一、光源和灯具效率低的状况中走向了更广阔的前景。目前在建筑中所采用的光源,有多种品种可供选择,光源朝着发光效率高、光色好、显色指数高方向发展,灯具也在不断提高其效率和配光形式,以利于各种不同场合的应用。光源的附件,例如用于荧光灯的镇流器,从过去的普通电感式镇流器发展到节能型电感镇流器、电子镇流器,而且针对谐波分量的大小,生产出低谐波电子镇流器。众多的光源、附件和灯具,能满足设计人员的各种选择和设计,并充分满足各类建筑、各种场所对照明的要求。不管是室内的工作照明还是装饰照明,不管是道路和庭院的室外照明还是建筑物的泛光照明,无一不显示出照明技术的发展给建筑照明带来的方便和好处。
另外在电气设计中所采用的其他装置和设备,例如双电源互相切换的互投开关,也从传统的产品走向了专业化的生产,除了满足常规的电源切换外,还出现了能满足电子设备双电源互投,能在1/4电源周波内互投的产品,大大提高了供电的可靠性和连续性。
供电电缆和导线是建筑电气中大量采用的产品。查看过去的电缆和导线样本,其品种显得贫乏,而如今,各种缆线不断推出,从普通PVC缆线到阻燃、耐火、低烟无卤辐照环保型缆线;从普通绝缘材料到矿物绝缘;从普通绝缘母线到封闭型母线、预分支电缆等等。这些技术均为建筑电气的安全、可靠、便利、环保提供了有力的保障。
针对特殊建筑的配电需求,一些新型的装置也得到广泛的应用。例如大型医院手术室采用医疗场所的漏电保护,剩余电流监视系统等。
强电系统的技术发展,是广大工程技术人员有目共睹的,也是我们所亲身经历的。如此巨大的发展,为我国的建筑电气建设奠定了良好的基础,也为建筑的安全用电创造了条件。
随着建筑智能化技术的深化应用,有些设备或系统的控制,逐渐走向由专业的控制系统进行监控,并向建筑设备监控系统开放其通信协议,达到系统间的互联和互通。例如建筑物的电力自动监控系统,采用现场总线技术实现数据采集和处理,集中进行监控,达到对变配电系统的遥测、遥调、遥控和遥信,实现变配电所无人值守。系统能不断进行采集和分析,提前给出必要的提示或警告,便于系统的安全运行。电力自动监控系统采用计算机技术、数据处理技术、控制技术、传感技术、通信网络技术、电力电子技术等,可基本取代传统的二次回路,具有接线简单、性能可靠、易于维护等优点。与此同时,对建筑物中第二耗能大户照明系统的节能控制也开始被普遍重视,专业的照明控制系统在许多建筑物中被广泛应用。照明控制方式由单一的定时开关控制向实时感应控制、减光控制等方面发展。此外,场景控制、遥控器控制、现场控制等多种灵活的控制方式,在最大限度地实现节能的同时,还实现了照明系统的舒适性、功能性和人性化。
例如80年代末编制的《建筑设计防火规范》GBJl6—87;90年代的《民用建筑照明设计标准》GBJl33—90;《民用建筑电气设计规范》JGJ/16—92;《工业企业照明设计标准》GB50034-92;《高层民用建筑设计防火规范》GB50045—95;《供配电系统设计规范》GB50052—95;《l0kV及以下变电所设计规范》GB50053—94;《低压配电设计规范》GB50054—95;《通用用电设备配电设计规范》GB50055—93;《建筑物防雷设计规范》GB50057—94等等。为建筑电气设计提供了可遵循的依据,也为建筑电气走向规范化迈出了坚实的一步。
弱电方面在70年代末其主要是语音通信的电话系统和简单的广播扩声系统,进入到80年代,随着共用电视天线、火灾自动报警系统及建筑设备监控系统的应用,弱电系统的内容越来越多。尤其是进入到90年代中期,综合布线技术在建筑中的应用,弱电系统的设计内容从当初的几个系统逐渐扩展到十几个子系统。
“智能建筑”开始在我国出现,在国内经历了近二十年的发展历程,大致可分为两个阶段:第一阶段是从80年代末期至90年代中期,为摸索和实践阶段,这一阶段在智能建筑的概念、设计理念、建设标准等方面的认识还较为模糊;第二阶段是90年代中末期至今,为大规模的建设和高速发展阶段,经过第一阶段近十年的实践应用,行业中和社会上对智能建筑的认识逐渐趋于清晰,从早期的较为盲目到回归理性、客观。与其相对应的建筑智能化技术及其应用也取得了长足的发展,有关智能建筑的设汁、施工、验收规范和相关的法规逐步得到建立和健全。到90年代末期,国内智能建筑的建设己逐步走上健康、有序的发展轨道。进入二十一世纪,随着社会信息化的发展,建筑智能化系统己成为许多建筑物中不可缺少的基础设施,智能建筑的设计、系统集成商队伍不断扩大,已发展成为建筑行业中的一股新兴力量,与其相配套的产品制造行业也向国产化和产业化方向发展,并赋予了建筑全新的概念。
自1996年1月建设部在上海召开了全国第一次智能建筑研讨会以来,我国的智能建筑取得了较大的发展。这次会议从智能建筑的定义、概念、建设标准等到建筑智能化系统的技术应用形成了较客观的认识,并提出了应理性对待智能建筑的建设和发展,对智能建筑技术的推广和应用起到了积极的作用。智能建筑从最初房地产商开发的商业建筑逐渐扩展到政府办公楼、宾馆、商务楼、医院、银行、证券、图书馆、博物馆、展览中心、航站楼等各类公共建筑,并逐渐向住宅小区拓展。
为了加强对建筑智能化工程的设计管理,规范工程设计、保证工程设计质量,1997年和1998年,建设部了《建筑智能化系统工程设计管理暂行规定》和《智能建筑设计及系统集成资质管理规定》。1998年底,建设部颁布了<1998>194号文件,即“关于建立建筑智能化系统工程设计和系统集成专项资质及开展试点工作的通知”,以及关于建筑智能化系统工程设计及系统集成商的资质标准的附件,这是对于参与智能化设计和承包的市场准人资格,在建筑智能化行业中引起了极大的反响。至今为止,获准进入该市场的设计和系统集成商已达一千多家。为了协助建设行业政府部门进行相应的管理及技术支持,在建设部设计司的领导下,1998年6月成立了第一届建筑智能化系统工程设计专家委员会。在2003年1月,将专家委员会进行改组,由建设部的部领导亲自负责,成立了建设部建筑工程技术专家委员会,建筑智能化技术专家委员会作为其中的一个委员会。专家委员会作为政府的顾问和助手,协助政府进行行业管理和技术服务,开展示范工程和试点工程的技术咨询等方面的工作,为相关部门领导的决策提供依据。
随着智能建筑在中国兴起。迫切需要有相关的规程、规范及标准作为设计和施工的指导性技术法规。1995年3月,中国工程建没标准化协会通信工程委员会颁布了《建筑与建筑群综合布线系统设计规范》。1995年7月,上海市由华东建筑设计研究院编制了我国第一本地方性的智能建筑设计标准。随后,全国多个省市也相继编制了各自的智能建筑设计标准。2000年7月建设部颁布了GB/T50314—2000《智能建筑设计标准》。2000年2月,由信息产业部主编,建设部批准的GB/T50311—2000《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》及GB/T50312—2000《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》正式颁布。这些技术法规的制定,为我国智能建筑健康有序的发展奠定了技术基础。2000年8月,建设部修改颁发了《建筑物防雷设计规范》,重点增加了智能建筑弱电系统中大量电子产品防雷击和防止雷电脉冲破坏的条款。2004年又颁布了《信息系统防雷设计规范》C-B50343—2004。
为了能更好地与设计标准衔接,对工程质量做到公正、客观的评价,为智能建筑工程的质量验收提供依据,建设部于2003年7月颁布了GB/T50339—2003《智能建筑工程质量验收规范》。从而基本上达到了从设计、施工到验收各重要环节均有章可循。
智能化技术只是一种手段,是通过对建筑智能功能的配备,强调高效率、低能耗、低污染,在真正实现以人为本的前提下,实现节约能源、提升建筑使用功能、保护环境和可持续发展的目标。建筑的实施,要从可持续发展的战略高度出发,注重生态、注重环境保护,是可持续发展的永恒主题。通过多年的实践,以理性和务实的态度,从工程的实际需要出发,以实用和适用为标准,不盲目跟风、片面追求智能化系统的先进性和全面性,而是以在技术上适度超前,又做到投资合理的设计理念,针对不同工程的使用功能、投资标准和管理要求等方面的具体情况,找出先进性、可靠性、合理性与经济性的最优交点,这一观念目前己成为智能建筑行业的共识。建筑智能化技术的发展,也使得全国各建筑高校纷纷针对此项技术开设了相应的专业课程,并培养出了相关专业的研究生。
至今为止全国已有数千座智能建筑相继建成,令世界建筑界瞩目,同时全国住宅小区智能化系统示范工程也相继建成。经建设部科技发展促进中心评估通过了一批在工程中已实际采用、具有国内领先水平的建筑智能化技术的科技成果。
建筑智能化技术是多学科、跨行业的系统工程。
建筑智能化技术主要包括:建筑设备自动监控系统、安全防范系统、停车场管理系统、火灾自动报警及消防联动系统、通信与计算机网络系统、综合布线系统、广播系统、有线电视系统、数字会议及视频会议系统、系统集成等十几个子系统。国内的建筑智能化技术已从最初独立的各子系统发展到系统集成。
(一)建筑设备监控技术
二十世纪80年代主要采用计算机集中监控的方式,由于可靠性较差,运行速度较慢,90年代以后已经很少采用,取而代之的是集散式控制方式。在90年代末,随着计算机技术、控制技术、网络与通信技术的发展和结合,建筑设备监控技术得到了迅速发展,突出表现在:
1.现场总线的体系结构与参考模型、应用软件的开发平台与工具、现场总线的应用等各方面取得了很大的发展,现场总线技术在建筑设备监控系统中得到了广泛的应用。
2.在对控制网络的组网技术、实时网络操作系统、可靠性技术等方面进行深入研究的前提下,出现了以太控制网络。
3.控制网络与信息网络的集成成为控制网络技术发展的一个热点,各种建筑设备监控系统与信息网络的集成技术日益成熟。
4.各种控制网络的新技术在建筑设备监控系统中得到应用。计算机领域的OPC技术、Web技术、TCP/IP已逐渐融合到建筑设备监控系统中,大大推动了建筑设备监控技术的发展。
(二)安全防范技术
安全防范包括闭路电视监控、入侵报警、通道控制(门禁)、巡更、对讲、周界防越等子系统。安防系统从最初的各子系统相互独立,发展到如今的各子系统之间的联动,极大地提高了安全防范的严密性、可靠性和实时性,为人们的工作、学习和生活提供了安全保障。闭路电视监控子系统也从以往的模拟技术向数字化方向发展,整个安全防范系统也朝着系统规模化、数字化、综合化方向发展。
(三)通信网络技术
智能建筑中的通信网络包括计算机网络、双向有线电视传输网络和电话通信网络等,前两者作为智能建筑宽带骨干网集中了几乎全部的信息应用和信息管理资源,连接了几乎全部的用户站点。在二十世纪90年代中期以前,各种类型的网络均有一定的市场和用户,但在90年代后期,以太网以其投资合理、布线灵活、性能优越、使用维护方便等优点,逐渐在各种网络通信技术中独占鳌头。以太网的传输速率,已从最初的10Mbps、100Mbps发展到1Gbps、10Gbps甚至更高的速率。智能建筑的电话网(包括ISDN、xI)—SL),目前除用于语音通信外,还可兼备数据、图像等的窄带数据通信,使人们可以通过通信网络,实现电视会议、电话会议等功能。接入网技术是智能建筑与外部网络连接的关键,它使有形的世界变得越来越小,使人们的工作、生活发生了很大的变化。智能建筑接人城域网或Internet,要求接人的带宽越来越高,以满足用户数据通信日益增长的需求。在有线网络发展的同时,无线网络以其接人的灵活性,开始进入快速发展阶段。从最初的11M到2003年通过54M,如今又发展到百兆以上,它为人们的移动上网提供了极大的便利,同时在许多领域蕴藏着巨大的发展潜力,正成为网络发展的潮流。
(四)综合布线技术
综合布线是智能建筑中数据、语音以及多媒体通信的基础平台,自该项技术进入我国市场以来,由于其优异的性能,给国内的智能建筑市场带来了一种新理念、新技术,并立即在建筑行业引起了巨大的反响,被各类智能建筑所广泛采用。为了适应网络传输带宽和速率的发展,综合布线新产品相继问世,从最初的3类线、5类线到6类线,甚至出现了超前于标准的7类布线系统产品,以满足千兆网的需求。随着网络传输速率的提升,为适应其发展的万兆光纤网也已投入市场,新型的多模和单模光纤将作为良好的传输介质得到广泛的应用。铜缆从三类到五类、超五类、六类甚至更高类别,从铜缆发展到光缆,技术和产品不断更新,充分体现了汀发展的迅速以及智能建筑应用新技术的广阔前景。
(五)系统集成技术
在智能建筑内的每个子系统,一般来说均由各自的网络连接起来,在各自的操作站下完成预期的工作,但尚未达到信息资源共享。为了达到管理的方便快捷,各子系统之间的信息资源共享,应进行系统集成。
在系统集成过程中,集成所选择的系统平台不同,网络结构不同,所集成的子系统范围不同,有不同的集成模式。随着计算机技术、网络技术、控制技术、显示技术的发展,使建筑设备监控系统通过计算机网络与其它子系统相连,由此产生以建筑设备监控系统为主的系统集成方式。还有以各自系统平等进行集成的方式,建立系统集成管理网络,将各子系统视为下层现场控制网并以平等的方式集成。各子系统的实时数据,通过开放的工业标准接口,转换成统一的格式存储在系统集成的数据库或服务器中,系统集成管理网络通过程序对各子系统实现统一管理、监控及信息交换。
系统集成,利用开放的协议以达到各相关子系统之间的联动控制和信息共享,提高了管理效率,也提高了处理突发事件的能力,并达到了节能和节省人力的目的,这就是建筑设备管理系统(BMS)。系统集成不是目的,而是提升建筑使用功能和提高管理效率的技术手段,集成的内容不是多多益善,而应根据使用和管理的需要,在技术成熟、系统可靠、投资合理、管理高效等前提下,按需集成。
(六)住宅小区智能化
二十世纪90年代受国际智能住宅及电子屋理念的影响,建筑智能化技术逐渐延伸到住宅小区,最初在我国沿海少数经济较为发达的城市取得成效。建筑智能化技术开始从公共建筑向住宅和居住小区发展,建筑智能化技术迅速向小区智能化延伸,己成为智能建筑发展的重要市场。从公共建筑的智能化到住宅的智能化,这是市场的需求,也是实际发展的需要。全国各地设计院均将住宅智能化放到了重要的位置,住宅给智能化提供了平台,而智能化又是住宅设计中具有前沿性和挑战性的领域。住宅小区智能化技术的发展可归纳为以下几个方面:系统设计强调以人为本的设计理念,应兼顾各层次居民使用的便利性,并处理好安全性与舒适性的关系、先进性与实用性的关系、功能配置与合理投资的关系。安全防范系统从一个个独立的安防子系统发展为家庭与小区、技防与人防相结合的综合安防体系。信息通信方面由单一的宽带接人方式发展为多运营商可选方式,宽带接入网络由xD—SL、双向有线电视网络等向组建小区计算机局域网方向发展,小区居民可享用的信息通信服务从单一的宽带Internet接人服务向小区局域网上多样化的增值服务延伸。机电设备自动监控、水电气表远传抄送、音视频系统、物业管理信息化等系统的应用,使小区居民的生活环境和生活质量得到了极大的提高。家居智能化技术的应用,使小区居民实实在在地体验到了信息时代为生活带来的种种便利和精彩,使家庭办公、网络生活等概念成为现实。
为了引导我国智能住宅小区的健康发展,建设部住宅产业化促进中心于1999年12月颁布了《全国住宅小区智能化系统示范工程建设要点及技术导则》(试行稿),对进行示范的工程做出了详细的规定与要求。这对于规范住宅小区智能化市场,推动住宅小区智能化建设健康有序地发展起到了关键作用。在此基础上,进行住宅智能化示范小区方案示范,用以指导全国住宅小区智能化技术的健康、有序发展。住宅小区智能化在我国各地发展迅速,在每年全国城镇住宅开发总量的数亿平方米中占有相当的比例,并且已逐渐成为住宅建筑发展的主流。在全国住宅小区智能化系统示范工程建设的基础上,建设部住宅产业化促进中心于2003年2月颁发了《居住小区智能化系统建设要点与技术导则》,作为小区智能化设计、施工的依据。这也表明住宅智能化从示范工程正式走向了全面的住宅小区智能化建设。
由于我国居住环境和条件的特殊性,智能住宅小区的产品难以成套引进,促使国内产品供应商大量开发智能住宅小区所需的各种产品,从而形成了新的智能建筑产业。由于宽带网进入小区以及小区规模的扩大,现在又提出了数字社区的理念,将智能住宅小区的发展推向了一个新阶段。
数字社区进一步加强了网络的功能,具有完全的局域网和广域网、国际互联网宽带接人。通过完备的网络可以实现社区机电设备和家庭电器的自动化、智能化监控,安防系统的自动化、智能化监控。数字社区应用现代传感技术、数字信息处理技术、数字通信技术、计算机技术、多媒体技术和网络技术,加快了信息传播的速度,提高了信息采集、传输、处理、显示的性能,增强了安全性。数字社区提高了智能化系统的集成程度,实现了信息和资源的充分共享,提高了系统的优化程度。数字社区是数字城市的单元节点,数字社区的建设为数字城市创造了条件,为电子政务、电子商务、电子物流等技术的应用打下了基础。