上海市东方医院(同济大学附属东方医院)是一所集医疗、教学、科研、急救、预防、保健于一体的三级甲等综合性医院。东方医院包括南北两址,分别位于上海陆家嘴金融贸易区和世博园区。目前正扩建的新楼工程位于陆家嘴地区,总建筑面积83161.97㎡,包括地上24层、地下2层,主要服务于重大保障和高端医疗,建成后将增加床位500张。上海建工四建集团在上海市东方医院改扩建工程中为业主提供设计咨询、施工总承包和运营管理的全生命期服务,通过服务模式创新和技术创新打造优质的建筑全生命期服务商。
东方医院建筑智慧运维系统是国内首次将BIM技术大规模应用到医院建筑运维阶段,将海量异构的建筑静态和动态信息整合在一起,形成建筑全生命期大数据,实现了基于BIM和人工智能的医院建筑主动式、集成化运维管理,包括空间管理、机电设备管理、报修管理、安防管理、能耗管理等。本文主要介绍四建集团在上海市东方医院新楼智慧运维中的关键技术。
关键技术一:面向运维的医院建筑BIM构建技术
在东方医院新楼建设阶段,项目使用BIM建模软件创建建筑、结构、机电安装、视频监控、电梯、精装饰、医用气体、污水处理等各专业的BIM运维模型。然后在此基础上,添加初始的空间分配、维护维修计划和流程、BA监测和视频信号等信息,最终形成的BIM运维模型。通过构建面向运维的BIM模型,将设计师、工程师在建造阶段积累的知识和经验转化为结构化的运维知识库。
东方医院水泵房BIM模型
关键技术二:跨系统的建筑运维异构信息集成与存储技术
在新楼建设过程中,明确要求相关系统供应商提供运维系统可以使用的数据接口。通过 BIM 中监测对象与BA 中获取的监测数据匹配,实现对监测数据的采集、传输和显示。目前已实现医院资产管理系统、楼宇自动化系统、视频监控系统、能耗分项计量、报修服务系统、客流车流监控系统、医疗气体监控等运维信息系统与BIM的深度融合。
BIM与楼宇自控系统的集成
关键技术三:基于BIM的医院建筑可视化运维管理技术
基于虚拟现实技术将三维可视化模型与实时运维数据动态整合,实现高度真实的运营管理体验,提高运维管理和应急决策效率。具体包括医院建筑空间布局、机电系统逻辑结构和运行机理、视频监控和安防报警布置、报修报警定位等功能,使医院管理者、运维人员等最终用户能够直观地了解建筑实时运行状态,达到可视化、集成化运维管理。基于BIM科实现对水、电、煤等能耗的可视化管理,科查看每条回路所控制的区域和设备,分析各个空间的用能情况。
关键技术四:基于BIM和人工智能的主动式运维技术
基于建筑静态和动态数据,引入多种数据挖掘和机器学习算法,对医院建筑的运行监测数据进行多维度的统计分析,以得到海量监测数据背后的深层次的规律性信息和异常情况,通过形象地展示,辅助管理优化,达到节约能耗、辅助设备可靠运行的目标,辅助绿色医院的建设。譬如,基于聚类算法分析用能异常行为和回路,辅助节能管理;基于报警报修数据,自动生成设备维保计划,实现有针对性的预防式维保。
关键技术五:基于BIM的医院建筑智慧运维管理系统
由上海建工四建集团自主研发的东方医院建筑智慧运维系统包括建筑大数据中心和桌面管理端、网页端、智能移动端等多个终端,为不同层级的医院管理者和参与者提供最合适的用户体验。 桌面管理端为医院运维应急指挥中心提供最全面的数据展示和最精彩的模型呈现。采用先进的实时渲染引擎,实现了逼真的建筑信息模型展示和流畅易用的模型浏览与漫游交互;利用先进的用户界面框架构建了美观的用户界面,将建筑运维中的各种数据以多样化的方式展示。
网页端为一线运维工作人员主要工作界面,使用B/S架构使系统可以随处访问;使用现代化的HTML5技术开发的高效用户界面,让结构化的图表和自动化工单代替纸质资料和人工分派;配合基于WebGL技术的模型可视化展示,用三维模型代替二维图纸,让运维工作者如虎添翼。
手机移动端使用HTML5技术开发,利用被广泛使用的微信平台,让每个人通过自己的手机访问智慧运维管理平台,建立建筑使用者和运维人员高效沟通的桥梁。
平板移动端是运维工作人员的便携工作环境,在iPad平台上基于先进的实时渲染引擎技术开发,实现美观高效的模型和数据展示,运维模型和数据的浏览不再受硬件与空间的局限,让智慧运维走出机房。
应用实践:
四建集团自主研发的基于BIM的医院建筑智慧运维管理系统,已成功地将东方医院新楼工程BIM模型导入系统,并实现与视频监控、电子巡更、安防报警、电力监测、机电系统监测、客流车流、人脸识别、室内定位、机房环控等系统对接,可支持东方医院运维团队随时随地查看新楼设备运维和报警情况,发起报修服务,支持管理人员查看运维团队工作情况和大楼运行评价,制定新楼节能管理方案。