应用点1:基于BIM的医院空间资源管理和弹性功能分析
应用点2:基于BIM的传染病医院医疗单元模型构建
应用点3:基于BIM的传染病医院医疗工艺模拟与优化
传染病医院往往比其它专科医院或综合医院在感染控制、诊疗安全和服务效率方面要求更高。各种医疗工艺设计不合理可能引起路线交叉,造成局部医患人员过多。尤其在传染病爆发期间,普通病人、普通流感病人和新型病毒性流感病人交叉混合,患者和医疗服务人员交叉混合,等等,引发了院内交叉感染。这就需要对传染病医院的医疗工艺进行精细化设计,包括院内一级工艺、各医疗单元的二级工艺以及功能房间内的三级医疗工艺等。在这种情况下,BIM的数字化、可视化和集成化特点就可以发挥很大作用,医生、护士、专家、设计人员、工艺咨询等协同开展基于BIM的传染病医院医疗工艺模拟与优化。
应用点4:基于BIM的装配式传染病应急医院的快速建设与施工
应用点5:基于BIM的医院院内传染路径和动力学模拟
如上所述,传染病医院的感控要求、物理环境和医患安全要求较高。尤其是院内交叉感染,是新型病毒传染病扩散的重要源头,因此需要做好医院院内的传染控制。但是,对于新型传染病,我们往往缺乏传播途径的全面认识,空气、气溶胶、物体表面、水等都有可能成为院内的传染介质。这就需要对院内的传染路径进行系统研究,但由于传染路径的不可见性、非线性和复杂性,给传染控制分析带来了巨大挑战。利用BIM的参数化、性能化和可视化特征,可以开展中央空调空气流动、给排水流动的拓扑结构分析,以及进行空气动力学可视化模拟,分析院内不同区域和空间的空气流动规律,进行空气动力学参数化和可视化模拟,进而为院内传染控制提供辅助。
应用点6:基于BIM的既有医院传染病收治改造辅助设计与施工
应用点7:基于BIM的医院感染安全运行监测、分析与自动控制
应用点8:传染病医院BIM模型的规范符合性自动检查
如前所述,传染病医院有复杂的设计与建设规范、规程要求,而BIM可有效地提升这一过程。但是,一个现实的问题是,我们如何确保BIM模型以及相应参数是符合规范要求的。显然,人工检查和核对是不现实的。这也是传统人工审图被诟病的一大原因。一般而言,基于一定规则的大规模工作计算机处理的效率更高。随着自然语言处理、神经网络等人工智能技术的兴起,基于BIM的规范符合性自动检查成为可能。因此,基于这一理念和技术,形成传染病医院的BIM模型的规范符合性自动检查平台具有必要性和可行性,这为传染病医院的快速、准确和科学设计提供了技术基础,尤其是在应急状态下,这种方法更为重要。
应用点9:基于BIM的数字孪生智慧医院
这次疫情给我们一个很大的警示,就是我们的医院建设与运营管理水平还需要大幅度提高,尤其是在突发和应急的极限压力之下。例如,一个医院、一个城市、一个省份以及一个区域的医疗资源情况,也就是“家底”和“底数”,需要一个精细化的信息,这样才能较快实现“一本帐”和“一盘棋”。可以说,医疗资源已经成为战略性资源。而在这一过程中,基于BIM的数字孪生智慧医院建设就非常必要。数字孪生医院既能有效的统一管理数字资产,又能可视化的监控医院的实时运行状态,更重要的是,可以通过数字孪生系统不断进行预测、调整和优化现有运行方案,而这一工作不会对现有医院运营带来影响和风险。基于BIM的数字孪生医院是传统智能化系统、智慧医院平台的新的发展阶段。
应用点10:传染病医院建筑知识模型(BKM)
此次疫情防治过程中,给全世界印象最为深刻的事件之一就是火神山和雷神山两个应急医院的建设速度。但是,这两个医院高速建成的一个重要原因是设计图纸的快速提供和相应材料、设备、设施的快速供应。而设计图纸之所以能快速完成,得益于设计方2003年的小汤山医院方案。而后来的火神山和雷神山设计方案的快速共享,又为新型肺炎应急医院的“小汤山”各地版提供了快速支持。这给我们一个重要启发,那就是知识管理的重要性。以此为契机,应着力构建传染病医院和应急医院的知识管理系统,而BIM技术为此提供了重要数字化基础。基于BIM的数字化集成特征,可以构建传染病医院和应急医院的建筑知识模型(BKM,BuildingKnowledgeModelling),既为医院的快速设计和自动化设计提供丰富的数据和知识积累,也能保证设计方案的科学性和高质量。
作为建筑业的一项突破性创新技术,BIM应用发挥的作用越来越大,而BIM在医疗卫生领域日益广泛的应用,也说明了该项技术具有无限的可扩展性,物联网、人工智能、5G、区块链等新技术的兴起,更推动了BIM+开启了更为广阔的应用空间。
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