洁净手术室装配式设计的数字化应用分析

洁净手术室装配式设计的数字化应用分析

周旭,刘松宇,肖龙浩

中建八局第二建设有限公司,山东济南  250000

摘要：洁净手术室是指采用空气净化技术，把手术环境空气中微生物粒子及微粒总量降到允许水平的手术室。与普通手术室相比，洁净手术室不仅保证了手术室的结构安全与洁净使用性能，而且与传统手术室施工相比，施工工序更简单，有利于减少工期，减少安全隐患。基于此，本文就洁净手术室装配式设计的数字化应用进行简要分析。

关键词：洁净手术室；装配式设计；数字化应用

1 洁净手术室数字化优势

以中央服务系统构架为核心的数字化洁净手术室建设优势如下：①实现了以中央服务系统为核心的所有房间的互联互通。通过网路线路、影像专线双链路传输方式将所有手术室、示教室、报告厅均接入中央服务系统，从而可实现多术间手术转播示教、MDT。建设的数字化手术室平台满足手术影像集中存储管理、权限管理等需求。②重点建设的4K超高清数字化手术室，可满足以4K内窥镜为代表的4K医疗终端从影像的采集、传输、到显示路由均为无损无延时，同时全4K影像专线传输链路确保了4K手术示教的无损无延时。故本次实现了真正的4K数字化手术室平台建设。③设计了全国首间手术观摩分体式达芬奇机器人手术室，机器人操作台的独立房间设计，真正意义上为主刀提供了安静的手术环境。并且充分发挥了达芬奇手术机器人的优势，为多人手术观摩、示教提供了场所，并且在一定意义上有助于感染控制。④充分考虑了洁净手术室特色、各学科临床需求。数字化手术室平台可接入超声、DSA、CT、三维重建、手术导航等影像设备，满足术中对于不同类别手术设备需求。同时也满足了在术中快速获取病理报告的需求。⑤实现了基于中央服务系统架构下的多平台统筹化管理。无论是分院还是学校均可接入中央服务系统，来满足跨院区手术示教、手术资源共享、多院区数字化系统管理等需求。⑥由于核心硬件设备均放置在中央服务系统下，并且因此具有灵活的扩展性。在未来可根据洁净手术室的规划，以较低的成本增建手术室等。

2工程概况

某市城区某医学科学中心的核心驱动项目，该项目位于医学科学中心园区内，规划建设用地面积87516.00m2，总建筑面积290883.25m2，其中洁净区域施工面积约2.1万m2。

3 洁净手术室装配式设计的数字化应用

数字化手术室系统架构框如图所示：

3.1基于BIM的装配式深化设计

3.1.1 EPC模式下的设计策划

BIM作为一种具备协同性的全过程数字化技术，与EPC的优势高度契合。在装配式洁净手术室的前期设计策划中，在明确各分包单位职责的基础上，总包单位应分解各方BIM实施目标，利用BIM技术协同各方贯穿从设计到竣工的全过程管理，将BIM模型作为载体，完成协同设计、装配式预制构件或模块加工、施工现场装配等工作。利用BIM数据源实现装配式全过程管理，一方面确保了各方接收数据的一致性，另一方面保证了各阶段数据流转的完整性与可追溯性。

3.1.2装配式深化设计重点

（1）装配式构件拆分装配式构件拆分的过程是将整体手术室拆分成标准化构件的过程。采用BIM技术进行装配式构件拆分，深化设计需要注意两方面内容：一是构件规格、尺寸与材料应符合国家、行业及工厂的加工标准，避免设计非标准构件；二是装配式构件尺寸应尽可能符合装配“模数”，尽可能减少构件的种类，提供装配式拆分最优方案。（2）装配式安装节点深化对于洁净手术室，装配式安装节点不仅要保证结构的安全性与稳定性，而且要有一定程度的严密性，以确保洁净手术室的洁净级别达到要求。本项目洁净手术室采用一体化设计的装配式节点，为墙顶连接、墙地连接、墙内设备安装提供了有效的解决方案。

3.2机电模块化设计

3.2.1模块划分与设计

机电模块化的优势一是将相对位置固定的管线部件或设备提前预制安装，减少安装工时，提高机电施工质量；二是将功能一致的系统一体化安装，尤其对于洁净空调系统，有利于提升使用性能。（1）模块与非模块划分；可模块化的部件划分，在符合相关设计标准的基础上，根据专业和系统进行划分。由于模块化的部件不能拆改，所以需要现场配合调整的部件或设备，如柔性连接、转换接头、异形管件等，禁止模块化设计。（2）模块内外部设计；模块外部设计基于全专业BIM整合模型，依据专业设计规范，进行碰撞冲突处理与专业深化设计。外部设计应尽可能保证各专业模块的独立性，避免模块出现交叉，导致模块施工难度增加。模块内部设计一般由各分包商进行深化设计，在满足总包方要求的基础上，需要符合预制设备制造厂与部件加工厂的生产标准，确保模块设计方案的可实施性。对于装配式洁净手术室，在模块与非模块部件之间连接前，在生产、运输、验收过程中，应保证模块的结构安全和严密性要求。

3.2.2机电预埋预留

本次过程中参考的规范文件如下:《民用建筑电气设计规范( JGJ/T16-96) 》《低压配电设计规范( GB50045-95) 》《供配电系统设计规范( GB50052-95) 》《综合医院建筑设计规范( GB 51039-2014) 》《弱电系统工程设计规范( DGJ32 /D01-2003) 》《综合布线系统工程设计规范( GB/T5031-2007) 》《综合布线系统工程施工与验收规范( GB/T5032-2007) 》GB 50333-2013《洁净手术部建筑技术规范》。机电预埋预留是设计先行的典型成果，利用BIM技术协同深化设计，确定机电与土建、装饰等专业的配合条件，并出具预留预埋尺寸定位图。在土建施工、装饰装配式部件生产时，提前进行提供预留预埋条件，不仅有效避免后期拆改，而且保证了装配式部件安装时的严密性，效果如下图。

4结束语

综上所述，洁净手术室的高标准建设是现代医疗先进性的体现，将装配式设计与数字化应用进行有机结合，不仅有利于发挥装配式标准化、材料加工一体化、多方设计协同化与机电安装模块化的特点，而且为医疗建筑非洁净区域的设计提供了参考，对洁净区域的装配式建设与EPC模式的数字化应用有一定的借鉴意义。

参考文献：

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[2]郑民华，马君俊，洪希周，等.《智能手术部管控系统专家共识》专家组，《智能手术部管控系统》专家共识(一)[J].中国医疗设备，2021，36(07):114-118．

[3]郭莉，何丽，裴宇权，等．《智能手术部管控系统》专家共识．(二)[J].中国医疗设备,2021,36(09):116-120．