医院建筑施工信息化管理与智能化技术应用研究.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 21 日 作者简介：张效源（1988），男,汉族，河北迁安人，本科。-12-医院建筑施工信息化管理与智能化技术应用研究 张效源 迁安市中医医院，河北 迁安 064400 摘要：摘要：本研究旨在探讨医院建筑施工信息化管理与智能化技术应用，以满足现代医疗设施建设的需求。首先，文章分析了当前信息化管理工具与技术的应用情况，包括建筑信息模型（BIM）的在医院建筑施工中的应用以及项目管理软件与协同工作平台的作用。同时，探讨了信息化管理在医院建筑施工中带来的优势与挑战，如提高工作效率与减少错误率，以及数据集成与信息流通的问题。进一步，通过国际案例与经验借鉴，总结了国外医院建筑施工信息化管理的成功案例，提供了启示与教训。其次，本研究深入研究了智能化技术在医院建筑施工中的应用。这包括智能硬件的应用，如无人机监测与数据收集，以及智能穿戴设备在安全管理中的角色。此外，还探讨了人工智能与机器学习在施工管理中的应用，包括数据分析与预测，以及优化施工流程与自动化决策。最后，还介绍了虚拟现实与增强现实技术的实施，包括虚拟仿真与施工方案的评估，以及增强现实技术在培训与现场监督中的作用。关键词：关键词：医院建筑；信息化管理；智能化技术；建筑信息模型；项目管理 中图分类号：中图分类号：TU74 0 引言 医院建筑的施工管理是一个复杂而重要的领域，直接关系到患者的安全和医疗设施的质量。随着科技的不断发展，信息化管理与智能化技术在医院建筑施工中的应用变得愈发重要。本文将探讨当前医院建筑施工信息化管理的现状与趋势，以及智能化技术在该领域的应用，旨在为医疗设施建设提供更好的管理和施工方案。1 医院建筑施工信息化管理的现状与趋势 1.1 当前的信息化管理工具与技术 1.1.1 建筑信息模型（BIM）在医院建筑施工中的应用 建筑信息模型（BIM）为医院建筑施工提供了前所未有的技术支持。BIM 不仅仅是一个三维模型，它更是一个包含了关于建筑物的所有相关数据的信息数据库。这使得设计师、工程师、和施工团队能够在一个共享的平台上协同工作，确保所有决策都是基于最新和最完整的信息。在医院建筑施工中，BIM 的应用有助于确保建筑的结构、机电、通风和其他关键系统能够完美匹配。特别是当医院需要复杂的医疗设备和精密的控制系统时，BIM 成为了确保施工精确和按时完成的关键。1.1.2 项目管理软件与协同工作平台的作用 项目管理软件与协同工作平台，作为信息化管理的另一个重要组成部分，为医院建筑施工提供了更为高效和透明的管理手段。这些软件和平台使得项目的各个参与者，无论是业主、设计师还是施工团队，都可以实时了解项目的进度、预算和潜在的风险。这不仅加强了各方之间的沟通与合作，也使得问题能够在早期被发现并得到解决，从而避免了可能导致项目延期和成本超支的风险。1.2 信息化管理带来的优势与挑战 在当今的医院建筑施工领域，信息化管理已逐渐成为了一个核心的驱动力，它为整个施工流程带来了显著的变革，同时也引入了新的问题和挑战。对于任何行业来说，引入新的技术和管理方法总是伴随着一系列的优势和不足，医院建筑施工也不例外。1.2.1 提高工作效率与减少错误率 信息化管理在提高工作效率方面具有巨大的潜力。传统的医院建筑施工往往依赖于纸质的图纸和手工记录，这不仅容易出错，而且在项目复杂性增加的情况下，更容易导致信息的遗漏或误解。然而，通过数字化的工具和系统，信息的记录、分享和更新变得更为直接和迅速，这大大减少了因为沟通不畅或信息滞后导致的错误。事实上，这种即时的信息流动为施工团队提供了一个更为清晰和准确的项目全景，从而帮助他们做出更为及时和正确的决策。1 1.2.2 数据集成与信息流通的问题 中国科技期刊数据库 工业 A-13-随着信息流通的加速，数据集成的问题也随之浮现。在一个大型的医院建筑施工项目中，可能会有数十种不同的软件和应用被使用，它们各自生成的数据格式和标准可能并不完全相同。这就要求项目团队在集成这些数据时付出额外的努力，以确保数据的一致性和准确性。此外，由于项目的参与者来自不同的公司或部门，如何确保他们都能够访问到所需的信息，同时保障数据的安全性和隐私权，也成为了一个重要的议题。再者，虽然数字化的工具可以提供更为准确的数据，但它们并不能完全替代人类的经验和直觉。在某些情况下，过度依赖数字化的数据可能导致对某些非量化但同样重要的因素的忽视，例如员工的士气或当地社区的关系。因此，即使在高度信息化的管理环境中，项目经理和团队仍然需要具备足够的经验和判断力，以确保项目的成功。1.3 国际案例与经验借鉴 随着全球化的推进和技术的不断发展，医院建筑施工的信息化管理在世界各地得到了广泛的应用和发展。观察国际上的成功案例可以为我们提供宝贵的经验和启示，帮助我们更好地理解信息化管理的真正价值和潜在挑战。1.3.1 国外医院建筑施工信息化管理的成功案例 国外的医院建筑施工项目往往更为注重跨领域的合作和信息共享。这是因为在一个大型的医院项目中，不同的团队和部门都需要共同努力，确保项目的顺利完成。通过建立一个统一的信息化管理平台，各方可以实时共享数据和资源，从而提高工作效率和减少冲突。例如，欧美的一些先进医院项目在设计阶段就已经开始与施工团队进行深入的合作，利用 BIM 技术确保设计方案的可行性和经济性。国外的医院建筑施工项目更为注重数据的分析和应用。通过收集大量的施工数据，项目团队可以更为准确地预测工程的进度和成本，从而为决策提供有力的支持。同时，通过对历史数据的分析，项目团队还可以不断优化施工流程，减少浪费和提高效率。例如，一些北欧国家已经开始利用机器学习技术分析施工数据，自动发现潜在的风险和机会，从而为项目管理提供更为科学的指导。然而，国外的医院建筑施工项目也面临着一系列的挑战。由于信息化管理的引入，项目的复杂性和技术要求都有所提高，这要求项目团队不断更新知识和技能，以适应变化的环境。此外，随着数据量的不断增加，如何确保数据的安全性和隐私权也成为了一个重要的议题。例如，近年来，一些大型医院项目因为数据泄露而遭受了严重的经济和声誉损失。1.3.2 启示与教训 国外的医院建筑施工信息化管理提供了许多宝贵的经验和启示。它们告诉我们，信息化管理不仅仅是引入一套新的工具和流程，更是一种全新的思维和管理哲学。要想充分发挥信息化管理的潜力，我们需要不断学习和创新，同时也要对潜在的风险保持高度的警惕。2 智能化技术在医院建筑施工中的应用 2.1 智能硬件的应用 在医院建筑施工领域中，随着科技的日益进步，智能硬件开始发挥着越来越重要的作用。它们被整合进传统的建筑流程中，为工程师、项目经理和工人提供了前所未有的工具，从而提高效率、减少成本，同时确保施工过程的安全性和质量。2.1.1 无人机监测与数据收集 无人机技术在现代医院建筑施工中的应用尤为显著。作为飞行器，无人机可以轻松地飞越建筑工地，捕捉到从未有过的角度和细节。这些视角为项目经理和工程师提供了实时的、高分辨率的施工现场图像，这种即时性不仅加速了决策过程，还有助于及时发现和纠正施工中的问题，进而降低了因错误导致的时间和金钱的浪费。更重要的是，通过无人机，建筑团队能够在不需要进入潜在危险区域的情况下，进行全面的现场检查，从而大大提高了工作的安全性。2.1.2 智能穿戴设备在安全管理中的角色 智能穿戴设备已经成为医院建筑施工现场的常见装备。这些设备，如智能头盔和智能手表，为施工团队提供了与数字世界之间的桥梁。例如，智能头盔可以实时显示关于施工进度、材料位置或其他相关数据的信息，从而帮助工人更为准确和高效地完成任务。另外，这些设备还具有监测工人生命体征的功能，如心率和体温，这对于在高温或其他极端环境中工作的工人来说尤为重要，因为它可以及时警告工人潜在的健康风险。2.2 人工智能与机器学习在施工管理中的应用 在医院建筑施工领域中，人工智能与机器学习的中国科技期刊数据库 工业 A-14-技术快速渗透，为传统的施工管理注入了新的活力与前景。当我们提及这两种技术，我们实际上正在讨论如何利用大数据进行精确分析，从而为施工项目带来更高的预测性、效率和质量。事实上，许多现代医院建筑项目已经开始体验到这些技术带来的好处，尤其是在项目管理、资源优化和决策制定中。2.2.1 数据分析与预测 为了更好地理解人工智能和机器学习在施工管理中的作用，我们首先需要明白它们如何与数据分析联系在一起。在施工现场，每一项活动、每一个决策和每一次交互都会产生大量的数据。这些数据包括工作人员的工作进度、材料的使用情况、机器的操作状态等。通过对这些数据进行深入的分析，机器学习算法可以识别出施工过程中的模式和趋势，从而预测未来的施工进度、资源需求或潜在的风险。2 2.2.2 优化施工流程与自动化决策 但仅仅进行预测并不足够，更重要的是要根据这些预测来制定决策和采取行动。这就是人工智能发挥作用的地方。基于机器学习的预测，人工智能系统可以为项目经理提供关于如何最优化资源、如何调整施工计划或如何应对潜在风险的具体建议。例如，在一个大型的医院建筑项目中，人工智能系统可能会建议在某一特定时段增加工人的数量，以确保施工进度按计划进行。或者，当系统检测到某一部分的材料供应可能出现问题时，它可以提前通知供应链团队，确保材料的及时供应。这种结合人工智能和机器学习的方法不仅提高了施工管理的效率，还增强了项目的透明度和可预测性。项目经理和利益相关者可以更为清晰地了解项目的当前状态、未来的趋势以及可能面临的风险。这不仅有助于更为及时和准确地做出决策，还有助于建立项目团队和客户之间的信任。2.3 虚拟现实与增强现实技术的实施 在医院建筑施工的现代化进程中，虚拟现实（VR）与增强现实（AR）技术已成为推动行业变革的关键因素，为从设计到施工再到维护的各个阶段带来了无数新的可能性。这两种技术对于理解、优化和提高建筑效率提供了新的维度，特别是在医院这种需要精确、细致施工的复杂环境中。2.3.1 虚拟仿真与施工方案的评估 考虑虚拟现实技术，它提供了一个全方位、沉浸式的三维环境，使得工程师、设计师和项目经理能够在施工前就进入未来的医院空间。这为他们提供了评估设计、施工策略和资源分配的机会，大大减少了在实际施工过程中出现的未预见的问题和挑战。特别是在医院这种拥有复杂设备和需要满足特定医疗要求的环境中，虚拟现实为项目团队提供了一个在没有任何实际后果的情况下测试和验证设计选择的平台。2.3.2 增强现实技术在培训与现场监督中的作用 增强现实技术为施工现场提供了前所未有的数据可视化方法。通过智能眼镜或其他可穿戴设备，工人可以看到 3D 模型或其他关键信息，直接在他们的实际工作环境中。3例如，当一个工人正在安装管道或电线时，增强现实技术可以显示出正确的安装位置、角度和深度，从而确保施工的准确性和质量。此外，这种即时的反馈机制也有助于提高工作的效率，因为它可以在问题发生之前提供警告或建议，避免了重新施工或延误的产生。这两种技术并不仅仅是为施工团队提供帮助。医院的管理团队、医生和其他利益相关者也可以利用虚拟和增强现实技术来更好地理解和评估项目的进展。通过这种方式，他们可以更为直观地了解医院的设计和功能，提出建议或修改意见，从而确保项目能够满足所有的要求和预期。2.4 实时数据流与物联网在医院施工中的作用 在现代医院建筑施工的背景下，数据的实时流动已成为关键，而物联网（IoT）正是驱动这种转变的技术之一。物联网指的是通过网络连接的物体或设备可以收集和交换数据，为医院建筑施工提供了前所未有的数据驱动决策工具。首先，考虑施工现场的各种设备，如起重机、搅拌机和其他重型机械。这些设备通过传感器和物联网技术进行连接，可以提供关于其运行状态、效率和维护需求的实时数据。这不仅有助于预防设备故障，还可以提前预测维护需求，从而减少设备停机时间，并确保施工进度不受影响。4其次，考虑施工现场的安全管理。物联网技术，如智能头盔和可穿戴设备，可以实时监控工人的健康和安全状况，从而及时识别和预防潜在的风险。例如，如果一个工人在高温环境中工作过长时间，智能头盔可以监测其体温和心跳，然后发送警报，建议工人休息或寻找阴凉处。此外，物联网技术还可以帮助医院建筑施工团中国科技期刊数据库 工业 A-15-队更好地管理材料和供应链。通过在材料和组件上安装传感器，项目经理可以实时跟踪它们的位置、状态和使用情况，从而确保及时供应，并减少浪费和延误。3 结语 医院建筑施工信息化管理与智能化技术的应用为医疗设施建设带来了前所未有的机遇和挑战。通过建筑信息模型、项目管理软件、人工智能、无人机监测等工具与技术的应用，我们可以更好地管理医院建筑项目，提高效率，降低风险，确保质量。同时，虚拟现实和增强现实技术的运用也为培训和监督提供了新的方式。然而，要充分发挥这些技术的潜力，还需要克服数据集成和信息流通等挑战。未来，随着技术的不断演进，医院建筑施工将迎来更多创新，以满足不断增长的医疗需求。参考文献 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