BIM在医院智慧后勤中的应用

　　摘 要：从医院后勤管理出发，结合秦皇岛市第一医院将BIM和物联网技术引入后勤管理实例，阐述了生态后勤管理模式。

　　后勤管理在医院管理中的作用愈加重要，国家卫生健康委倡导医院建立一站式服务中心，以改变后勤管理条块分割、信息不畅、效率低下等现状。秦皇岛市第一医院尝试建立以BIM 为核心的生态后勤管理模式，将其深度应用于房屋空间管理、设备设施和管道全生命周期管理、消防安全、能源管理、作业维修与工单管理等，经过近一年的运行，为医院带来了显著的综合效益。

　　一、研究背景

　　医院后勤涉及全院的供电、供水、供气、供暖、设备设施和管线全生命周期管理、能耗管理、环境管理等工作，长期以来，由于专业人才缺乏、技术手段落后、管理模式粗放等，医院对高效管理、开源节流、提高服务品质的需求愈加迫切。2017 年，国务院办公厅发布并实施《国务院办公厅关于建立现代医院管理制度的指导意见》，就全面深化公立医院综合改革、建立现代医院管理制度进行全面部署，持续推动各级各类医院管理规范化、精细化、科学化。

　　在新的发展时期，为进一步响应国家政策、探索后勤服务管理新模式、保障医院可持续发展，秦皇岛市第一医院将BIM 及物联网技术引入后勤管理全流程，并结合生态后勤的管理模式，对医院后勤进行智能化管理，经过近一年时间的运行，显著改善了后勤管理安全、效率、成本等方面的现状（图1）。

　　二、总体规划及目标

　　通过建立医院综合运维的智能化及生态模式，从后勤生态、应用中心、管家团队三个维度，建立 “1+1+1”综合后勤管理模式，构建后勤一站式服务体系。其中，生态平台是通过智能传感设备、物联网等技术将院内大量的基层数据传输至管理终端，结合大数据智能算法进行深度分析，精准地刻画了医院后勤生态全貌；应用中心是根据功能需求定制对接在生态平台上的各个子系统和模块；线上运维管家和线下现场管家共同运作，对生态平台和应用中心进行管理。

　　BIM 后勤管理系统通过建立外科楼等建筑的三维模型，结合从生态平台后台调用的数据和可视化技术，对医院房屋空间、管道、设备、后勤人员信息、能耗等通过高效、实时、动态、可视化的方式予以全方位监测与管理。

　　系统对IBMS( 智能化集成系统) 与BIM（建筑空间、暖通、电气、给排水、医疗气体）进行整合，对设备监控、能耗监控、视频监控、环境监控、作业工单等异构异源的数据进行集成管理，打破了医院后勤各专业、部门的信息孤岛，有力保证了服务品质和满意度；设备运行与安全监控系统全方位监控院内设备设施运行状况，保障后勤安全；各专业设备设施在线档案资料系统则保障了设备设施维保人员查阅的精准度与速度，同时避免人员更迭带来的管理难题。这些典型的应用，大幅提升了作业人员的工作效率，同时也为医院带来管理理念的升级和综合收益的提升[1]。

　　三、BIM 数据重建

　　（ 一）数据字典建设

　　医院后勤业务庞杂、门类众多，涉及的数据类型及数据来源众多，为克服各个系统架构不同、数据库不同、无法互相引用数据的难题，除对院内建筑进行建模外，须对建筑内各空间及设备建立统一的数据字典，将异源异构的数据用同一种“语言” 进行表达，为BIM 管理系统的数据挖掘和分析做准备[2]。系统的空间编码、设备设施编码参照USBIMS 和我国有关BIM 数据应用的规范，形成了一套完整且科学的编码体系，包括建筑空间、机电设备、设施、管线、安全等各类数据编码体系。按此标准执行，对院内体系庞杂的空间和设备进行统计，建立完备的空间、设备字典信息库。

　　（ 二）物联网点位建设

　　物联网把须要监控的设备通过红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、通讯管理机等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理[3]。监测点位分布广泛且监测内容详实全面，包括变电所、配电房、变压器、电控间的电压、电流、温湿度值，泵房、换热站的水浸传感器、蒸汽阀，锅炉房、冷冻站、直燃机房的流量、水温、水位值，设备机房、电梯轿厢、配电室的视频监控设备，以及电气开关、照明灯具、风盘、洁具等设施。

　　（ 三）BIM 智能化后勤管理平台

　　BIM 智能化后勤管理平台系统直观地展示了全院建筑的整体外观及内部结构，基于统一的空间设备编码体系，将采集的数据展示在建筑模型的相应点位上，在此基础上实现更多的可视化操作，主要包括：建筑空间信息可视化、BIM 可视化设备管理、 BIM 可视化管道管理、BIM 可视化能源管理、作业管理可视化等。

　　BIM 智能化后勤管理系统中，使用OmniClass 和 COBie 的规范，建立建筑各专业属性分类标准，根据用途为每个区域划分出其行业属性、子类属性、个体属性、空间属性，用来动态管理不同类别的空间信息，最大化利用房屋资源，可实现建筑维修、保养可视化， 4D 建筑全生命周期数据信息可视化（图2）。

　　BIM 可视化设备设施管理系统可对各种设备的运行和安全状况进行可视化在线监测；设备运行三维效果图与系统平面图可同时展示；设备仪器、仪表及控制系统可实时反映设备运行状态；同时，系统与设备能耗监测系统进行关联，实时反映设备能耗情况；对越限及其他异常情况可在建筑三维拓扑图中进行告警（图3）。

　　BIM 可视化管道管理系统是以管线系统和与之关联的设备设施及作用区域为基础建立的一套完整的可视化系统，对包括暖通、给排水、医疗气体、消防在内的管线系统进行全生命周期管理，主要包括建筑管线分布可视化、管线实时定位可视化、管线区域控制与能源监控可视化（图4）。

　　BIM 可视化能源管理系统主要具备医院全部能耗分布状况可视化、能耗报警可视化、能耗异常分布可视化、能耗变化状况可视化等功能（图5）。

　　作业管理可视化覆盖全院后勤的基础维修及机电设备的日常检修、巡检、保养和后勤人员日常运维等业务，对后勤维修作业全过程进行监控（图6）。

　　四、运行效果

　　以秦皇岛市第一医院外科楼为例 ，其总建筑面积为36000m2，包括建筑地坪、外墙、屋顶、内墙、隔墙、门窗、电梯、扶手、楼梯、管道井、设备机房、混凝土结构，BIM 为建筑空间使用、规划及建筑改造提供了直观、精准的管理手段；设备设施与管线系统呈现了全楼8 万余米的管道、电力线缆和桥架，包括近6 万件管件和1.5 万个末端设施, 如采用传统手段巡检须要消耗大量的人力、时间、财力，而BIM 可视化设备设施管理系统则实现了高度精确的管理手段的快捷维护效果；BIM 智能化后勤管理系统与作业维修系统的结合，则提高了对楼宇内各设备设施维修、保养的精确度，确保设备设施运行的安全性和医院后勤工作的高效性，对于运行状况异常的部分能够准确了解其位置，为医院减少大量不必要的开支。

　　五、结束语

　　随着医院后勤智慧化改革浪潮的步步推进， BIM 技术由于使医院后勤管理变得更加安全、便捷、可视化，必将得到更普遍的运用。

　　从长远来看，BIM 技术与医院后勤管理的结合还可以更深更广。随着5G 或其他技术的产生和发展，未来的智慧后勤或许可以做到对房间内消防设施、医疗设备、后勤设备设施的全生命周期监控；实现后勤人员甚至医患人员在院内的精准定位；根据近一段时间院内的工单状况，可分析得到院内设备老化程度及潜在更换需求；监控摄像头可进行人脸识别。我们期待医院智慧后勤领域涌现更多技术，也希望它们都能切实解决医院的管理难题。