浅析医院建筑中的弱电系统设计

　　摘要：文章以重庆市石柱县人民医院的弱电系统设计为例，针对综合布线系统、计算机网络应用系统、楼宇自控系统进行了详细阐述和分析，以期借助智能化系统改善医院就诊环境。

　　关键词：综合布线系统；弱电系统；楼宇控制系统；网络应用系统

　　为改善患者医疗环境，提高业务效率和现代化水平，争创三甲医院，重庆市石柱县人民医院进行了整体迁建工程，该工程占地约110亩，建筑面积100000m2，建成后实际开放床位将在1000张以上。工程建设中，弱电系统的设计具体包括综合布线系统、计算机网络应用系统、楼宇自控系统、候诊叫号系统、手术室示教系统、屏幕显示信息发布系统、一卡通系统等。

　　一、综合布线系统

　　综合布线系统是语音、数字信号传输的基础。整个工程共设置信息点约3073个（语音点1413个，数据点1660个），其中住院大楼语音点816个、数据点992个，门诊医技综合大楼语音点274个、数据点285个。根据标准构架，医院整个综合布线系统分为以下几个部分。

　　工作区子系统：工作区从终端设备延伸到信息插座，主要放置应用系统设备，工作区终端设备通过跳线连接到信息插座。

　　管理间子系统：所有的网络设备和通讯设备都放置在各楼层的设备间内，水平区域信息点端口和网络通讯设备的交接也在设备间内完成。

　　设备间子系统：设备间是用来放置大楼综合布线线缆和相关连接硬件及其应用系统设备的场所。

　　二、网络应用系统

　　弱电设计中，计算机网络应用系统是核心，该系统将进一步管理医院的候诊叫号、手术示教、安全防范、一卡通等功能。计算机网络系统采用分层、星形的拓扑结构，由核心层和接入层组成。网络主干采用千兆以太网，网络用户端口以电端口为主，系统以主机房核心层交换机为中心，楼层弱电间的接入层交换机以光纤通路与核心层交换机连接。

　　（一）设备网络构架设计

　　医院网络层次采用二层架构：接入层、核心层，再通过出口层网络设备（防火墙）连接到外网。核心交换机是网络的中心，数据信息通过核心设备与医院内部HIS系统、楼控网等，与医院外部新农合、医保、Internet等进行互联。

　　（二）主要应用和实现技术

　　设计采用接入交换机的iStack堆叠技术。iStack堆叠就是将多台设备通过堆叠口连接起来形成一台虚拟的逻辑设备。医院网内用户上行的两个网络接口，经过堆叠后，可以看作Trunk接口。在功能和管理方面，多台设备堆叠后，可视为一台设备。

　　（三）网际互连与管理

　　网络出口预留5个，分别对应新农合、医保、Internet等出口。设计采用静态路由的方式，即设定新农合、医保等专门网址地段的IP包到医疗专门网出口，其他IP包到互联网出口。对于网络内部，设备命名方式采用楼栋位置的简拼音+设备楼层+设备型号+序号，方便管理，通过HOSTname就可以确认设备位置和接入的楼层。

　　进一步利用软件做到：第一，运行集中监视和优化，即实时监控所有设备的运行状况，并根据网络运行环境变化提供合适的方式对网络参数进行配置修改，使网络以最优性能运行；第二，故障管理，即对联网设备的警告信息和运行信息进行实时监控，并统计各类信息，针对常见的端口故障，通过路径跟踪和端口环回测试进行定位。

　　三、楼宇控制系统网络应用系统

　　自动化系统（BAS）的应用是现代建筑必然的趋势，既节约运行成本，也方便建筑管理。楼宇自控系统主要作用是对建筑物的通风、空调、给排水、电力、电梯及公共照明等设备进行集中监控管理，实现了自动化，达到了集中管理、分散控制、节能降耗的目的。

　　（一）冷源控制系统

　　新建医院的每栋楼由数台冷水机组提供制冷量，通过系统控制将冷冻水传到各空调机柜，从而吸收热量，达到制冷效果。在相应的BAS设计中，需要监控冷却塔、冷却塔补水箱、冷却水循环泵、冷却水供回水总管、冷水机组、空调冷冻水泵、水处理器、冷冻水供回水总管等设备。

　　在冷冻水系统中，需要配置实时测量装置，根据冷量和冷负荷，自动控制冷水机组的工作台数和启动顺序。其负荷计算公式为：Q＝K×M×(T1-T2），Q是负荷，K是常系数，M是流量，T1是回水总管温度，T2是供水总管温度。实际使用中，设备运行台数还需与负荷相匹配，通过软件可实现机组最优启停时间控制，使设备交替运行，平均分配各设备运行时间。与之相似的还包括空调控制系统、排水监控系统、电梯监控系统、照明及配电监控系统等。

　　（二）实用型节能技术与措施

　　通常高层大厦的空调系统能量和风机盘管负荷共占大楼全年负荷的35%左右。为了降低该大楼的运行成本，对该大楼的空调、公共区域风机盘管进行了节能控制设计，具体包括以下调节：

　　最佳启动，即在保证人员进入时、环境舒适的前提下，根据人员使用情况，设置最佳启动时间，提前开启设备；

　　最佳关机，即根据人员使用情况，在人员离开之前的最佳时间，关闭HVAC设备，既能在人员离开之前维持舒适的水平，又能减少设备能耗；

　　设定值调整，即对空调机组的回风温度设定值进行调整，使之恰好满足区域的最佳需要，将空调设备的能耗降至最低；

　　分散功率控制，即在需要功率峰值到来之前，关闭一些事先选择好的设备，以减少高峰功率负荷；

　　夜间循环程序，即分别设定低温极限和高温极限，按采样温度决定是否发出“供热”或“制冷”命令，实现加热循环控制或冷却循环控制等。

　　四、结束语

　　弱电系统不断与建筑结合并发展，为人们带来节约能源、节约成本、方便管理等实惠，当应用到医疗机构后，更为患者创造了舒适的就医环境，也提高了医疗工作的效率。

　　参考文献

　　［1］姚雷.浅论新建医院的弱电系统设计［J］.中国医院建筑与装备，2004（4）

　　［2］庄锐敏，周佳.弱电智能化系统在医院建设中的合理把握与运用［J］.中国医院建筑与装备，2008（10）

　　［3］许向群.洁净手术室弱电控制系统介绍［J］.中国医院建筑与装备，2005（1）

　　文|汪圣稀