医院建筑设备监控系统设计方案

建筑设备监控系统

1、数字化医院楼宇自控系统设计重点

楼宇自控系统对建筑内的各种机电设施进行全面的计算机监控管理，利用分散节能控制和集中科学管理技术，为建筑物的用户提供良好的工作环境，为建筑物的管理者提供方便的管理手段。通过楼宇自控系统的建设，达到减少建筑物的能耗、延长设备使用寿命、提高生产率和降低管理成本的目的。

在提倡建设节约型社会的今天，能源与设施的管理工作尤为重要，无论对自身运营还是社会效益都有着重大的意义。结合数字化医院的特点，本次楼宇自控系统对XXXX医院进行以下几项功能分析：

1.1、数字化医院建筑功能区域分析

数字化医院按照其功能可分为门诊部、医技部、住院部、后勤部、行政办公等，可以分为污染区和非污染区。而各个建筑物的内部功能分区又可以分为污染区和非污染区，把清洁物和污染物分开、健康人群活动区与非健康人群活动区分开。比如手术室也可以分为工作人员区域、病人区域和设备区域等。因此医院的空调系统有其独特的控制和管理方式。为了给医院工作人员和病人都提供一个很好的环境，医院的楼宇自控系统也必须有其特殊的控制和管理方式。重要功能房间的特殊要求更需要优质的设计结合合理的管理要求。

1.2、数字化医院楼宇自控特点分析

数字化医院楼宇自控系统结合网络系统采用数字化控制传输方式，通过网络化管理，使其原来的单体楼宇自控管理发展为群体楼宇自控管理，方便系统的扩容与其他智能与机电系统的集成和管理。同时结合医院特殊性，控制和管理时应避免空气系统的交叉感染。

手术室洁净空调系统一般采用新风集中处理，再在各个手术室设计各自的空调机组的方式对手术室内的空气进行处理和调节。洁净室对室内空气的要求有温度、湿度、风量和热湿负荷等内容，调节参数设置，合理的控制可以更好的发挥手术的能效。

手术室建立统一的管理系统，在手术室护士总站配置医院信息管理终端和各个手术室信息显示管理平台，在各个手术室的门口安装LED显示屏，显示手术室工作状态和工作时间等信息。

手术室空调净化技术是为了解决相应等级手术室内温度、湿度、尘埃、细菌、有害气体浓度以及气流分布，并保证医生、护士和病人所需的新风量，维持室内合理的压力剃度，满足手术部保证体系的要求。手术室控制系统根据手术室的特点进行设计。

手术室洁净空调控制系统应综合考虑手术室内环境压力剃度控制，对室内外压差采用压力仪器控制，设定压差值与模拟新风量控制器、回风控制器构成联动。

1.3、数字化医院楼宇自控管理分析

楼宇自控系统除了通过DDC控制对暖通、给排水等设备进行管理外，冷热源系统、电梯系统、变配电子系统、洁净手术室系统以及医用污水处理系统采用通讯接口方式与中央控制站进行通讯。通过楼宇自控系统统一管理，给医院创造一个良好的医疗环境，辅助病人的健康恢复。

1.4、数字化医院机电设备节能监控管理

我国建筑能耗已占社会总能耗的25%左右，且呈逐步上升趋势，建筑节能势在必行。

中央空调系统占建筑物能耗的50～60%，照明系统占建筑物能耗的20～25%，而空调系统和末端的能耗约占中央空调系统总能耗的40%左右。

香港综合技术大学的JOHN BURNET曾对33幢高层商业建筑的调查结果做了统计。数据表明，空调系统耗电占平均耗电的60%，其限为50%，上限不高于70%。以下为某医院的能耗分析表：

由此可见，在能耗分布中，空调和照明系统占主导地位。只要对照明、空调系统包括冷热源和终端的运行规律做研究并加以优化，就能做到节能。

对空调及照明系统的节能管理也是国家《“十一五”十大重点节能工程实施意见》所提倡的。

随着新的医疗功能需求的出现，医院建筑能耗也随之越来越大，在国家节能、环保、可持续发展的建筑建设理念及在科学发展的宏观政策指导下，医院系统的节能管理刻不容缓。在注重医院功能建设的前提下，满足复杂的医疗活动要求的同时，应最大限度地考虑节能，使医疗资源、空间与设备达到最佳地使用率，使医院既能满足使用功能地要求，又是一个低能耗地建筑园区。

医院设备节能管理主要分以下几部分内容：

?机电设备节能监控管理；

?建筑空调通风设备节能监控和管理；

?空调区排风扇加装压差控制，以减少外气渗透；

?更改冷却塔控制方式，降低水温，提高主机效率；

?建立冷水主机台数控制模式，降低主机能耗率；

?空调负载控制采用二通阀，以节省冷水泵的能耗；

?可变风量系统节能；

?对各部门空调系统进行能耗统计管理；

?对照明系统的合理控制，设置多种照明工作模式，均衡灯具照明累计时间，延长灯具寿命；

结合医院实际能耗特点，通过楼主自控系统管理与控制，优化冷热源控制模式；

2、医院应用特色的需求分析

2.1、医院建筑的功能特点

现代医院建筑是科学、技术、信息的载体，是社会发展、技术进步、人民生活水平和生活质量提高的重要标志。随着人们生活需求的提高，对改善医疗条件的要求愈加迫切，医疗改革的推进，医院将面临着激烈的市场竞争，从改善病人就诊环境方面考虑，医院建设的重点将从传统的规模扩展转向工作效率、环境品质和卫生资源的优化与提高。

现代化医院的建筑功能特征如下表述：

l、总体布局与结构体系化、模数化、标准化的功能建筑

医院建筑的功能要求比较复杂，其总体布局取决于其开放式或封闭式组合的体系化发展方向。经过建筑师们多年的协调探索，现代医院建筑的功能设计出现了统一规范化又灵活通用的新趋向，采用有别于一般民用建筑的医院建筑柱网开间模数，以大纵深布局安排医技功能科室，并提出了标准化的诊室、病房、手术室等，以此构成标准化医院的元素。

2、大量应用现代技术装备和现代工程技术的新型建筑

现代医院建筑具有高科技、高综合的特点。医院的现代化程度越高则拥有的

高新科技医疗设备越多，所以在建筑设计阶段就必须确定大型医疗设备的安装位置，将选定型号的设备准确标示在建筑图纸上，以保证设备与周围设施的间距、正常的工作流程以及设备所需的各种设施可以正确联结，并为设备提供安全、适宜的工作环境。因此，现代医院还需要配备强大的建筑机电保障系统，为了安装各种管线，要求有足够的建筑层高、管线井道甚至专门的设备层。

3、由计算机操作与管理的智能型建筑

所谓建筑智能化，是指通过建筑自动化(BA)、通讯自动化(CA)和办公自动化(OA)的组合，使建筑物具有高度综合管理功能，实现高效率、高功能和高舒适性。医院建筑自动化的基本起点是环境能源管理和消防保安监控。医院通讯与办公自动化亦即医院信息系统，以数字化信息网络为基础，由医院管理信息系统(HMS)和临床信息系统(CIS)所构成。医院建筑实施结构化布线，既要提供足够的对内对外通信能力，更要满足数字化医学影像资料在网络上传输的高速要求。

4、“以人为本”的文化型建筑

建筑历来是文化的载体之一。随着现代医学模式的转变，现代医院建筑随处都体现出人文关怀。现代医院建筑文化环境的营造，包括适合“以病人为中心”医疗流程的建筑布局，完善的公共设施，统一规范的公共信息图形标志，符合美学原则及病人心理需求的亲和装饰、丰富色彩、艺术品陈设、宣传橱窗、绿化布置等，甚至医院的厕所不仅干净卫生，而且有文化品位。

5、环保、节能的“绿色”建筑

现代医院建筑的环保设计以有利于保护生态环境、有利于人们的身体健康、有利于使用者的精神和谐为目的。医院建筑严格按照相关标准设计建造，选用无毒、无害材料进行装修，同时重视医疗污水、污物以及放射性污染的防护与处理。节省能源是环保的重要组成部分。现代医院消耗最大的能源是电力，目前在建筑功能上采取的降耗办法有楼宇自动化控制、空调主机及冷却冷冻水泵变频处理、采用新型建材减少热交换以及利用好自然能源等。另外，现代医院实行社会化的后勤支援服务，传统上用于后勤保障的配套建筑可以酌情减除，这不仅降低了医院建设与运营的成本，亦有利于营造舒适宜人、满足可持续发展要求的“绿色”医院。

2.2、医院的应用特色分析

医院建筑的能源使用状况与一般商用、住宅用建筑不同，消耗的能源主要用于诊断、医疗、监视及其他食物存储、饮食供应、热水供应、洗衣设备等，主要消耗的能源有电能、天然气、燃油、水及医疗气体等。

楼宇自控系统在充分采用了最优设备投运台数控制、最优起停控制、焓值控制、供水系统压力控制、温度自适应控制等有效的节能运行措施后，可以使建筑物减少20%左右的能耗，具有十分重要的经济和环境保护的意义。有效发挥BA 系统的功能来降低能耗保护环境，是可持续发展的重要实施环节。降低能耗实际上就是减少了的运行费用，这对于的运行管理来说是更是极其重要的事情。另外，由于节能控制方式有效减少了设备的运行时间，降低设备的磨损与事故发生率，大大延长了设备的使用寿命，其间间接减少设备维护和更新费用也是巨大的。建筑物的生命期的60-80年中，医院大楼管理费用的主要部分是能源费用和维护更新费用，应用BA系统有效地降低了运行费用的开支，其经济效益是十分明显的，通过合理设计本系统设计并有效地使用，可在三至五年内回收系统的投资。3、系统概述

楼宇自控系统是将医院大楼内的建筑设备管理与控制子系统（冷热源系统、暖通空调系统、给排水系统、变配电系统、电梯系统）进行分散控制、集中监控、管理，提供一个舒适、安全的工作环境。通过楼宇自控优化控制提高管理水平，达到节约能源和人工成本，并能方便地实现物业管理自动化，本次楼宇自控系统建设充分体现以下几个方面：

（1）保证医院生活和工作环境地舒适性：

特别是对冷热源、空调系统地最佳控制、温度地自动调节，以及给排水、照明等合理设计，从而保证医院能使住院病人及内部工作人员感到环境地舒适性。

（2）提供最佳地能源供应方案，节省能源：

暖通空调以及照明耗能很多，采取优化设计从而确保节能效果，以降低运行费用。

（3）实现物业管理地现代化，提高工作效率：

BAS的主要任务之一是管理建筑设备使其管理现代化，包括管理功能、显示功能、设备操作功能，实时控制功能、统计分析功能及故障诊断功能，并使这些功能自动化，从而实现物业管理现代化，降低人工成本，提高设备的使用寿命，减少维护保养费用。

4、系统的选择原则

●先进性

本系统由中央管理服务器、工作站，系统软件，网络控制器，网络中继器，现场控制器，现场传感器，现场阀门及执行器等设备组成。

本系统为先进的“集散型控制系统”，系统应定期更新换代，产品要根据市场的需求不断地做出适应性的改进，系统的开放性、通讯方式、网络结构、监控软件、现场控制器等要符合行业发展趋势，新老产品要相互兼容。支持三级网络：管理网和局域网。管理网及局域网产品均采用基于世界先进的开放通讯协议BACnet或LONWorks技术，并必须具有国际组织的标准认证：BTL或LONMARK，以确保能与其它具有BTL或LONMARK认证的产品相互兼容。

●安全性

系统的构成必须保证高安全性，采用必要的防范措施，使整个系统受到有意或无意的非法入侵时所造成的破坏降低到尽可能低的程度。现场控制器必须为软硬件一体化结构，带独立的32位CPU，原则上不接受任何形式的I/O模块，以避免个别控制器或24V变压器出现故障时造成大面积的机电设备失控。

开放性和互操作性

鉴于控制设备的专业性、多样化、技术的复杂性，需要不同厂家的产品组成一个完整的建筑设备自动化系统，从而达到最优化的组合和最好的性能价格比。

BAS系统的通讯协议要采用国际标准数据通讯协议TCP/IP，以方便不同厂家的产品组成一个完整的建筑设备自动化系统，使它们之间易于实现互操作，并利于系统今后的维护、扩展和更新。

●可靠性

BAS系统的DDC与被控对象应尽量一对一进行配置，做到“集中监视、操作，分散控制”，以增强系统可靠性；DDC除能与主控计算机进行通讯外，还可