樓宇自控系統就是對建筑物內的各種機電設施進行全面的計算機監控管理，一個高質量的樓宇自控系統是智能化醫院建設中必不可少的硬件設施。隨著樓宇自控系統在醫療設備管理中的應用，智能化醫院建筑已成為醫療建筑的重要組成部分。

一、智能化醫院的概念

所謂智能化醫院就是在醫院采用智能化系統,對醫院結構(包括建筑使用的結構、人流物流的結構、系統設置的結構等)進行優化，合理調配人流、物流和信息流,建立以人為本的智能化醫院環境,將高質量的服務與高效的管理有機結合,創造出安全、舒適、溫馨的環境,從而節省人力物力、降低運營能耗,最終為患者提供快捷，便利的服務，為醫護人員提供良好的工作環境。

醫院樓宇智能化系統由臨床信息系統（CIS）、管理信息系統（MIS）、醫院信息系統（HIS）、建筑信息系統（BIS）三部分組成，如下所示：

其中，建筑信息系統(BIS)即樓宇自控系統在智能化醫院中起著關鍵的作用。 

二、樓宇自控系統解決方案應用于智能化醫院的必要性

病人的治療與康復、醫護人員的健康對于醫療環境的舒適性要求極高。同時良好的空氣品質也是治療疾病、減少感染、降低死亡率的重要技術保障。因此，對于醫療環境的特殊要求應給予充分的關注。

以下是關于醫療環境的幾個特殊要求： 

1、極高的空氣凈化功能

醫療手術室等場所空氣潔凈程度直接關系到患者生命，另外，醫療是患者集中、空氣污染較嚴重的場所，比較恒定的溫度和相對封閉環境會增加感染幾率。所以醫療空調必須具備高效率且持久穩定的空氣凈化功能，以消除空氣中的微生物和化學氣體污染。

2、極高的設備自身潔凈度

為了保證空氣潔凈度，醫療空調設備內部及通風管道內部必須潔凈，否則會導致細菌大量繁殖，造成室內空氣的“二次污染”。要解決這個問題必須選擇開放式空調設備，便于維護人員定期清洗空調設備及通風管道內部。

3、充足的新風量

病人對空氣新鮮度依賴度很高，特別是病房，往往都有多個陪護人員，新風量的不足很容易導致因缺氧而加重病情或引發其它病癥。如果要保證充足的新風量，除了設備外還要有專門的儀器來實時檢測。

4、有組織的氣流流向

氣流組織形式直接影響細菌和有害物的擴散，甚至造成交叉感染和化學、放射物污染。新風應從低位進入室內，使房間形成“新風湖”。

5、適宜的溫、濕度

溫度是治療疾病的一種手段。不同類型的病人有不同的溫度要求，病人的體質較弱對溫度非常敏感，輕微的溫度波動都會引起病情的加劇。許多醫療設備對溫度也有特殊要求。濕度則與病原體密切相關，濕度越大細菌存活時間越長；一些特殊病人如呼吸道疾病患者要求有嚴格的濕度控制；精密的醫療設備只有在一定濕度下才能正常工作。醫療空調的各個區間應可以獨立調控溫、濕度。

6、低噪音的醫療環境

噪音不僅影響病人的休息，更影響病人的康復，還會增加醫護人員的壓力、削弱他們的注意力和思考力?？照{系統是醫院噪音的主要來源，必須給予高度重視。

7、極高的可靠性

醫院是不能停止運行的公共服務機構，這一特點決定了其空調系統不允許出現任何差錯。一些重要部門如手術室、分娩室、監護室、早產嬰兒室等，如果空調系統突然發生停機故障，可能會危及患者生命，所以醫院空調系統的可靠性要求比任何地方都高。

8、必須定期維護保養

空調系統內部灰塵、細菌堆積，溫、濕度又非常適宜細菌生長，因而空調系統內部會成為細菌的溫床，對室內空氣產生嚴重污染。因此，空調末端和空氣凈化裝置及風管須易于應拆洗，便于定期維護保養。

9、必須定時監測

為了保證醫院中央空調系統的正常運行和室內空氣品質，必須制定嚴格的監測制度，對空氣質量進行定時監測。尤其是其中的一些重要指標，如空氣含塵濃度、含菌量、含氧量需要進行定時檢測。

為了滿足醫療環境的特殊要求，需要對樓宇內的設備進行監控。因此能夠保證醫療環境的舒適性，提高醫院內設備的運行效率的樓宇自控系統解決方案對于智能化醫院十分重要。

三、醫院樓宇自控系統設計原則和設計依據

1.設計原則和設計依據

在醫院建筑的樓宇自控系統中，按照“設備先進、技術完備、功能齊全、配置合理、節約資金”的原則進行樓宇自控系統設計。

實用性和先進性

醫院樓宇自控系統按照智能建筑設計標準來進行設計，并且參照相關的醫院行業設計規范，設備需要采用目前國際上的主流技術和系統產品，保證前期所選型的系統與今后系統性能提升在技術先進性方面的可延續性。

標準化和結構化

醫院樓宇自控系統設計除依照國家有關的標準外，還根據系統的功能要求做到系統的標準化和結構化，能綜合體現出當今的先進技術。

樓宇集成系統是一個完全開放性的系統，通過編制相關分控制系統的接口軟件，將解決不同系統和產品間接口協議的“標準化”，以使它們之間具備“互操作性”。所有接口均基于標準的TCP/IP數據接口協議和內容。

集成性和可擴展性

醫院樓宇自控系統設計遵循全面規劃的原則，并有充分的余量，以適應將來發展的需要。樓宇自控產品需要集成各種通訊標準協議，包括LON、BACnet、KNX、Modbus、M-BUS等協議，同時主控器內置網關功能，可以通過協議轉換接入醫療設備。

所提供的系統應用軟件，嚴格遵循模塊化的結構方式進行開發；系統軟件功能模塊完全根據用戶的實際需要和控制邏輯來編制；

可靠性

樓宇自控系統擔負著整個醫院建筑內的設備正常運行的責任，出現任何故障都會給醫院帶來嚴重的損失。

醫院樓宇自控系統需要是一個可靠性和容錯性極高的系統，使系統能不間斷正常運行并且有足夠的延時來處理系統出現的故障，以確保在發生意外故障和突發事件時，系統能保持正常運行。

綜合節能管理的合理性

在醫院應用的樓宇自控系統和能源管理系統，應采用準確的方法來計量、合理的算法來統計及分析樓宇內設備的能源消耗，以達到節能管理的目的。

樓宇自控系統可以對醫院內的設備進行合理控制，同時根據能源在線管理系統給出的用能分析數據，做到按需分配能量，提高醫院設備的節能性。

四、醫院樓宇自控系統方案設計

1.設計目的

1）在醫院建筑中，使正在使用的區域和功能房間能達到設計的空調效果，而未使用的區域的功能房間不開通空調系統；其他如通風等消耗能源大的區域按照設定的時間來啟動設備，最大限度地節約能耗和運行成本。這樣做不但能滿足實際的使用效果，也能有效地節省運行成本和節約能耗。同時樓宇自控系統可以對各分路做好時間及運行狀態的記錄，便于統一管理。使醫院大樓內的機電設備通過計算機技術進行全面有效的監控和管理，以確保建筑物內舒適和安全的辦公環境，同時實現高效節能的要求。

2）從現代化管理來考慮，樓宇自控系統可以采集很多的數據，如醫院內的用水、電、燃氣數據、冷熱量計量及各種傳感器所采集的數據，這些數據為醫院管理者分析設備運行狀況、維修時間、能源狀況、費用計算都提供了依據，醫院管理者根據采集的數據可以進行各種分析與處理，可以指導制定維護計劃、備品備件的庫存量設置、成本核算、各類的收費依據等等。

3）從醫院特殊的功能需求考慮，樓宇自控系統可以滿足醫院對環境的特殊要求，包括對房間潔凈度的控制、房間溫濕度的控制、微壓差控制、風量控制等，如下所示：

A.潔凈度控制——醫院潔凈手術部的各類用房按細菌濃度劃分為百級、千級、萬級、十萬級四個級別，并以空氣潔凈度級別作為必要的保障條件。手術部的潔凈度是一個綜合指標，不僅要在手術部的裝飾、選材、施工和凈化空調機組的選型上進行綜合精心的考慮；同時在樓宇自控系統中通過合理地設置監控點，及時反映手術部智能化系統在醫院建筑中的內部環境和工藝設備參數狀況。

B.溫濕度控制——在潔凈手術部溫濕度控制中，強調了對濕度的優先控制，這是區別于普通空調自控系統的最重要一點。這是因為，據研究，相對濕度50％時，細菌浮游lO分鐘后即可滅除，相對濕度更高或更低時，即使經過2小時，大部分的細菌還活著。樓宇自控系統通過設置合理的室內溫濕度參數，及時將手術室內的細菌滅除，保證患者手術過程中環境的安全。

C.微壓差控制——為防止非潔凈空氣的污染，高級別的區域相對低級別的區域需要保持一定的微正壓，最大靜壓差不大于30Pa，不能因壓差產生哨音。規范中要求相臨兩室的靜壓為5Pa～10Pa，對室外直接相通的區域應保持不小于15Pa的正壓。如果某手術室為傳染手術室，則需要其保持相對的微負壓。樓宇自控系統通過設置合理的室內送風量和回風量的差值，保證手術室的微壓差目標。

D.風量控制——手術部的新風量需要滿足60m3／h·人、4～6次換氣／h，同時補充室內的排風并能保持室內的正壓，一般對百級手術室每間不小于1000m3／h，對千級、萬級手術室每間不小于800m3／h，對十萬級手術室不小于600m3／h。樓宇自控系統通過設置合理的新風量，保證手術室內的風量控制要求。

2.設計范圍

針對醫院樓宇的特點，為醫院的樓宇自控系統提供系統設計、軟件和設備供貨安裝、系統安裝調試、系統連動調試、用戶培訓、驗收及售后服務等。主要包括如下子系統：冷熱源系統、空調通風系統、送排風系統、智能照明系統、給排水系統、供配電設備監控系統、電梯監視系統、醫療用氣系統監控、醫療空氣質量監控系統、能源管理系統。

醫院樓宇自控系統不僅要對建筑內的制冷、供熱、通風和空調系統、給排水系統、變配電系統、電梯系統等設備實現監控管理，同時要對醫療用氣設備、醫院內的空氣質量等進行監控，以保證患者就醫環境的舒適性和安全性。

3.優化能源管理

醫院建筑中的樓宇自動控制系統通過各現場控制器對樓宇內的各類機電設備進行監視和控制，統一調配所有設備用電量，可以實現用電負荷的最優控制，有效節省電能，減少不必要的浪費。

通過分析目前有關醫院建筑的工程案例，并結合在樓宇自動控制領域多年的行業經驗，對醫院的主要能耗進行了一個整體的預測分析：

空調：占總耗能的60%左右（或更高），至少為50%

照明：占總耗能的23%-45%

水泵：占總耗能的13%~15％左右

電梯：占總耗能的8%左右

醫院擁有龐大的建筑面積，在整個樓宇投入使用后，電力的消耗是非常驚人的，在醫院大樓中各種設備都是“耗電大戶”。

在醫院建筑中配置樓宇自控系統后，可以實時采集醫院內用能設備的耗電量、耗水量等，并且通過統一的能源管理平臺對醫院進行綜合管理。

4.樓宇系統網絡架構（以臺達LOYTEC樓宇自控系統為例）

1）管理層：LWEB-900樓控管理平臺。

2）整合層：包括自動化服務器LINX、協議路由器、第三方設備接口。

3）現場控制層：包括現場DDC控制器、第三方控制器等

4）感控層：以現場的設備為主，包括新風機、送風機、冷凍機組等。