综合医院前期策划,用过医疗工程辅助设计平台吗?

11:43 - 12/05/2021 | 来自:中国医疗建筑设计师联盟

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       现阶段,我国医疗建筑中的面积分配多依据相关建设标准,但随着医院建筑的快速发展、社会需求的日益提高及医药卫生体制的改革,标准规范相较于实际情况已经出现滞后性,而规模预估、功能区块面积分配等研究可将前期策划从定性分析提升到定量分析,使其更加科学严谨。


      本文提出搭建医疗工程辅助设计平台(以下简称辅助设计平台),通过既有综合医院数据的收集和分类分析,如功能构成、设计流程、相关规范等,建立一套系统、科学的医院建筑基础数据库,同时借助计算机软件技术实现数据可视化,最终形成具有指导意义的辅助设计工具,能有效弥补前期策划的缺陷。

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一、综合医院前期策划内容及现存不足

      综合医院前期策划主要分为两大阶段:第一阶段是初期可行性研究,对城市环境、医院定位、总体规划和投资预算进行深入调研和分析;第二阶段是建筑方案设计,在完成第一个阶段的基础上,充分了解各方需求后进行方案设计与探讨,为后续施工做准备。


      医院项目投资大、多专业交叉、建设周期长,前期可行性研究与需求调研不周全易造成较大经济损失。医院决策层、政府职能部门、设计单位等多方沟通不到位,需求与愿景不明确,导致医院定位难以准确、未来发展方向模糊,无法确立阶段性建设目标,导致后期建设和使用过程中发生修改与返工,造成资源浪费。


      医疗工艺流程繁多且具有科学性和秩序性,是造成医院建筑内部功能复杂的重要原因之一。医疗工艺设计已被列为医院建筑设计的前提,是前期策划的必要内容之一。


二、医疗工程辅助设计平台搭建


(一)医疗工程辅助设计平台搭建思路
辅助设计平台搭建主要分为三个阶段。
       第一个阶段是可行性研究,主要通过国内外相关文献查阅、案例调查研究,分析平台搭建的基本流程及内容构架。


       第二个阶段是数据收集、分析及医院建筑相关规范总结。为保证辅助平台的科学性和全面性,选取北京、成都、长沙、西安、商洛等地的数十家三甲综合医院进行数据整理与分析,整理内容包括平面构成、功能区划分与布局、房间名称及面积、层高、实景照片等。结合现行医院建筑设计规范及医院建筑设计资料集,将综合医院内部功能组成分为门诊部、急诊部、医技科室、住院部、保障系统、行政科研及院内生活,根据以上七大功能区块分别进行详细的建筑数据解析。首先总结出每个功能区块通用总表,进而整理每个功能区块的总体要素组成,如房间配置、面积规模等,并将每家医院的详细数据单独成表(图1)。


       第三个阶段为三甲综合医院医疗工艺、规模的量化研究,借助计算机编程技术,搭建辅助设计平台。



图1 北大国际医院急诊部详细数据表



(二)医疗工程辅助设计平台系统架构
       辅助设计平台的搭建是弥补综合医院建设前期策划阶段不足的重要方式之一。伴随着大数据时代的到来,互联网技术逐渐深入各个行业,辅助设计平台借助算法分析理论和计算机编程技术,将医院建筑的功能布局模式、诊疗空间规模、设备配置等不同专业角度的需求量化、简化、可视化,实现院方、设计单位等跨行业的深入交流。辅助设计平台可通过多方软件联动,实现初步概念方案生成,对于设计者而言,不仅是多方案比较、推敲的辅助工具,更是深入学习医院建筑设计体系的良好工具。此外,辅助设计平台具有基于云服务+基础数据的云端设施,结合既有医院项目数据,进行专业标准化梳理,从而形成一套云端服务+数据+工具的协同工作平台。辅助设计平台通过三大功能模块为设计过程提供数据依据与技术支持,其架构见表1。

表 1  医疗工程辅助设计平台架构(作者自绘)



2.规范查询模块
     在医院建筑项目的设计过程中,医院各功能区域的面积配比、相关规范是设计师们都遇到过的困境与问题。现阶段,设计人员多依赖已发布的国家规范标准,但随着医疗科学的发展与医疗服务需求的提高,医院一些功能区域的面积指标超出了目前执行的规范和资料集指导的范围。设计辅助平台通过对现行设计规范、设计图集等资料的收录与转化,可实现基于规范名称和具体内容的详细检索(图3)。


(三)医疗工程辅助设计平台主要功能模块
1.项目管理模块
       辅助设计平台可对已建成医院相关建筑数据进行收录,组建其独特的案例库。项目管理模块由案例查询和功能区工艺流程解析两大功能组成。在案例查询功能中,平台可实现对既有案例功能组成、空间布局与面积规模等数据的纵向对比解析,使用户深入了解案例基本设计手法,通过将功能信息、技术图纸信息、面积清单信息等配置信息相互关联,实现数据多维度联动(图2)。在工艺流程解析功能中,可选择标准诊区、标准护理单元、检验科、病理科等十四个功能区块进行横向查询(表2),平台不仅会列出具体建筑数据和对应的图纸、实景照片,还会显示流线分析图并细化功能分区。



图2 辅助设计平台项目管理界面


     在工艺流程解析功能中,可选择标准诊区、标准护理单元、检验科、病理科等十四个功能区块进行横向查询(表2),平台不仅会列出具体建筑数据和对应的图纸、实景照片,还会显示流线分析图并细化功能分区。


表 2  功能区统计(作者自绘)

2.规范查询模块
      在医院建筑项目的设计过程中,医院各功能区域的面积配比、相关规范是设计师们都遇到过的困境与问题。现阶段,设计人员多依赖已发布的国家规范标准,但随着医疗科学的发展与医疗服务需求的提高,医院一些功能区域的面积指标超出了目前执行的规范和资料集指导的范围。设计辅助平台通过对现行设计规范、设计图集等资料的收录与转化,可实现基于规范名称和具体内容的详细检索(图3)。

图3 辅助设计平台规范查询界面


3.工程辅助设计模块
        在可行性研究阶段,可在辅助设计平台相关查询处输入项目最小分项需求(如:床位数),即可输出定制化的医院整体规划图及各功能布局详情图、面积配比数据、项目估算表等,实现数据可视化,同时结合医院领导决策、专家座谈意见,科学地拟定出远近期逐步发展的、较全面科学的工程建议书及详细设计任务书,弥补项目前期策划阶段中案例调研及数据解析方面的不足。在前期概念方案推敲阶段,设计者也可以直接采用数据库中的部门模块、技术模块和竖向联系模块等,快速高效地完成整体布局工作。辅助设计平台输出的定制化体块模型联动数据配置表,通过拖拽体块位置、大小和修改数据,实现多方案定制。此外,辅助设计平台可联动多方软件,如Auto CAD、Sketch Up等,便于多方案推敲比较,提高工作人员设计效率(图4~7)



图4 辅助设计模块的总体概况界面


图5 辅助设计模块的基本功区能界面


图6  辅助设计模块的特殊功能单元界面


图7  辅助设计模块的项目估算界面



三、医疗工程辅助设计平台在综合医院前期策划中的应用

(一)医院定位
       医院定位是今后医院业务开展、未来前进的方向。精准定位应建立在充分的可行性研究的基础上,其中包含医疗市场调研、城市规划分析以及相关医院案例调研等。辅助设计平台可以有效帮助政府部门、医院领导层、设计单位等多方协同工作,通过对其数据库内既有医院资料进行分析、归类、整理,横向对比得出最优概念方案,帮助院方明确医院定位、把握项目整体,提出清晰、合理和前瞻性的诉求;亦可协调设计单位与院方沟通,共同拟定项目建议书和设计任务书。


(二)多维度协同办公
       辅助设计平台是基于云端服务+数据库+工具的协同工作平台,可以为设计人员提供数据化、标准化的辅助工具。通过团队协同的方式办公,利用云端服务器,实现多空间、多时间的高效工作。辅助设计平台的数据可视化和远程互联网技术,便于设计单位、院方及政府部门在项目进程中沟通交流,使院方更直观地了解项目的空间构成、平面布局。在服务于设计工作的同时,也提供投资估算、结构咨询等功能,为医院建设前期策划及建筑设计提供技术支撑。


(三)辅助设计

       辅助设计平台服务于现阶段设计单位的医疗工艺设计工作,可以全面地、系统性地对设计人员进行辅助,为设计过程提供数据依据,提升技术人员设计效率,从而更好地完成医院建设工作。



       在总体规划与功能分区方面,由于医院建筑受到医学模式、医疗工艺流程等因素影响,其功能空间充满复杂性与多变性,导致出现盲目建设、规划不合理、功能分区随机等现象。辅助设计平台将每个医院案例的功能分解,逐一分析各个功能区块的相互关系、面积规模、房间构成、人员配置等基础数据。利用相关查询功能,可深入了解某一案例的具体布局或某一功能区块的内容。通过二维图表及三维立体模型可纵向展示多个医院案例,实现数据可视化对比。从而帮助设计人员系统地了解医疗工艺流程及逻辑,合理地对医院建筑进行总体规划、功能布局。


       现今,智慧医疗的概念正逐渐深入人心,利用信息技术及数学统计算法理论优化医疗服务流程、使医院管理决策科学化逐渐普及,未来医院规划、功能布局及空间形态也将出现新的需求和变化,辅助平台可通过引入大数据算法、人工智能等技术手段,进行系统更新与完善,同时扩大收录医院数据样本,保证结果的科学性和准确性,通过对既有数据库内容的整理分析,实现预测未来医院功能布局、空间形态、面积配比等方面的发展趋势。


四、结束语

     医院建筑是一类高投资的建筑,其总体规划、功能分区、面积规模应以相关理论数据为基础,并结合医院内部设备及人员配比等综合考虑。本辅助设计平台将现行规范标准整合录入,对已建成医院建筑的数据进行整理、归纳和分析,通过将医院需求量化,使得诊疗空间、功能布局等不同专业角度的医疗需求转化为建筑语言,利用计算机技术及数学算法,实现多重信息查询和图纸数据可视化,借助互联网系统、云端服务及数据库的建立,实现多维度协同办公。医疗工程辅助设计平台将帮助相关从业人员完善前期策划工作。 

(科研项目:中国电子工程设计院有限公司科研项目 KJ-18-15)

 

原文作者:李莹 王珊 王进

北京工业大学 北京 100124

   

杨帆

中国电子工程设计院有限公司 北京 100097

 

因版面有限,特略去参考文献,有需要者,请联系秘书处。

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