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關(guān)鍵詞:人機(jī)工程;醫(yī)療器械;設(shè)計;
中圖分類號: S611 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
前言
隨著社會發(fā)展、技術(shù)進(jìn)步、產(chǎn)品更新、生活質(zhì)量與效率的提高, 人們更加注重醫(yī)療器械產(chǎn)品的方便、舒適、可靠、安全和效率等各種指標(biāo)。很多進(jìn)口醫(yī)療儀器也都提出了符合人機(jī)工程的設(shè)計,人機(jī)工程是研究人、機(jī)器、工作環(huán)境之間相互作用的學(xué)科。2012年1月18日國家科技部印發(fā)了《醫(yī)療器械科技產(chǎn)業(yè)“十二五”專項規(guī)劃》,指明“十二五”期間醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)的重點產(chǎn)品方向、重點布局任務(wù)和政策保障措施。規(guī)劃中將人機(jī)工程作為關(guān)鍵技術(shù)提出, “充分利用先進(jìn)制造、微納技術(shù)、生物力學(xué)、人機(jī)工程、計算機(jī)科學(xué)等領(lǐng)域的最新進(jìn)展,重點開展…等新型醫(yī)用材料的設(shè)計、制備、制造等技術(shù)瓶頸” ;“重點發(fā)展數(shù)字化醫(yī)療、醫(yī)學(xué)虛擬現(xiàn)實、人機(jī)交互設(shè)計、生物醫(yī)用材料加工與制備、精密制造、電磁兼容、可靠性設(shè)計等共性技術(shù)”。
醫(yī)療器械中人機(jī)工程學(xué)的特點
人機(jī)工程學(xué)的顯著特點是在認(rèn)真研究人、機(jī)、環(huán)境三個要素本身特性的基礎(chǔ)上,將使用“物”的人和所設(shè)計的“物”以及人與“物”所共處的環(huán)境作為一個系統(tǒng)來研究。在人機(jī)工程學(xué)中將這個系統(tǒng)稱為“人- 機(jī)- 環(huán)境”系統(tǒng)。這個系統(tǒng)中,人、機(jī)、環(huán)境三個要素之間相互作用、相互依存的關(guān)系決定著系統(tǒng)總體的性能。醫(yī)療器械直接或間接地作用與人體決定了人機(jī)工程質(zhì)量和使用的安全性。隨著科技的發(fā)展,醫(yī)療器械的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和操作控制裝置變得越來越精準(zhǔn),可靠性也大大提高。而人的生理機(jī)能卻沒有多大進(jìn)化,因此就需要對醫(yī)療器械進(jìn)行人機(jī)工程學(xué)設(shè)計,使其適用人的操作,達(dá)到人機(jī)和諧統(tǒng)一。
人機(jī)工程設(shè)計理念在醫(yī)療器械設(shè)計過程中的應(yīng)用
人的因素是人機(jī)工程設(shè)計的主要研究內(nèi)容, 是人機(jī)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計的核心。而醫(yī)療器械產(chǎn)品是與人體生命密切相關(guān)的特殊產(chǎn)品, 其人機(jī)工程設(shè)計比其他工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計更具有特殊性, 應(yīng)該始終以人為中心進(jìn)行設(shè)計。通過人機(jī)工程學(xué)的研究, 使醫(yī)療器械產(chǎn)品在滿足醫(yī)療功能要求的同時, 充分滿足醫(yī)患的各種需要,真正體現(xiàn)以人為本的現(xiàn)代設(shè)計理念。隨著人機(jī)工程學(xué)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用, 必然會將醫(yī)療器械的設(shè)計水平推到嶄新的高度。
醫(yī)療器械產(chǎn)品在以人為中心設(shè)計過程中主要包括以下4 個環(huán)節(jié):
(1)詳細(xì)說明醫(yī)療器械用戶的要求;
(2)醫(yī)療器械產(chǎn)品設(shè)計解決方案;
(3)根據(jù)使用性要求評價設(shè)計;
(4)理解并詳細(xì)說明使用的范圍。
醫(yī)療器械以人為中心設(shè)計應(yīng)從工程的最初階段就開始,而且應(yīng)該反復(fù),直到系統(tǒng)符合要求。
圖1醫(yī)療器械以人為中心設(shè)計關(guān)系圖
實例分析以人為本的醫(yī)療器械設(shè)計理念
3.1 遙控胃腸x射線機(jī)設(shè)計考慮的因素
當(dāng)設(shè)計普通的家用電器產(chǎn)品時,產(chǎn)品購買者就是產(chǎn)品的最終使用者。但是對于醫(yī)療設(shè)備而言,是由醫(yī)院的管理者來購買,由醫(yī)生和護(hù)士來操作,當(dāng)然最終是由患者來接受治療。這意味著我們需要滿足3組顧客的需求,并且這3組使用者需要的和關(guān)心的優(yōu)先順序各不相同,作為設(shè)計師應(yīng)該考慮各方面的因素。
3.1.1 醫(yī)院環(huán)境
首先是醫(yī)院自身的環(huán)境即物質(zhì)環(huán)境。醫(yī)院里的任何產(chǎn)品都必須是無菌的,易于清洗、經(jīng)得起可能使用的任何腐蝕性液體。在許多醫(yī)院里,醫(yī)療設(shè)備的體積通常都很龐大,對空間的需求很大。所以必須考慮醫(yī)院的門窗尺寸和天花板的高度,當(dāng)然還要考慮這些設(shè)備可能占用的地面面積。設(shè)計師還需要考慮醫(yī)院的色彩系統(tǒng),傳統(tǒng)醫(yī)院的色彩系統(tǒng)是白色或淺色系列。
3.1.2 醫(yī)療團(tuán)隊
設(shè)計師需要滿足醫(yī)療團(tuán)隊的要求:首先,顯示資料的電腦顯示屏和控制面板應(yīng)當(dāng)是清楚的。對于某些特定的設(shè)備,還需要考慮輻射問題,也就是說工作人員在操作時還需要穿戴防護(hù)服。其次,設(shè)計要考慮設(shè)備的照明條件,不同的照明條件會引起用眼疲勞,因為有時需要非常明亮的燈光以便操作,有時需要微弱的燈光來觀看熒屏。燈光持續(xù)地忽明忽暗會導(dǎo)致用眼疲勞。
3.1.3 患者
設(shè)計師在為患者設(shè)計時,實際上考慮的主要包括舒適、順暢的動作等?;颊弑凰腿胍慌_大型機(jī)器會有不安的感覺,有時還要伴隨著機(jī)器的抽搐、噪聲和不舒適。同時患者的動作也需要考慮在內(nèi),機(jī)器設(shè)備上不應(yīng)有任何可能纏住或勾住的東西,這很重要。另外,避免不必要的輻射泄漏也應(yīng)該是考慮的重點。在設(shè)計醫(yī)療設(shè)備時需要考慮患者、醫(yī)護(hù)人員和管理人員的利益。
3.1.4 心理反應(yīng)
設(shè)計師在設(shè)計醫(yī)療器械時必須牢記上述非常實際的考慮。但實際上,這3組顧客更多的心理和情感的反應(yīng)也非常重要。設(shè)計師試圖設(shè)計可以激發(fā)人們某些特殊反應(yīng)的產(chǎn)品。如聽到醫(yī)院的管理者說設(shè)備的性價比很高,說這個產(chǎn)品易于安裝、維護(hù)和清潔(因此價格便宜),經(jīng)過長年使用,外觀一直很好看。設(shè)計師想從醫(yī)療團(tuán)隊身上看到醫(yī)療團(tuán)隊不受身旁科學(xué)儀器的干擾,把注意力集中在病人身上。設(shè)計師還試圖讓產(chǎn)品具有直覺的操作方式,讓醫(yī)生和護(hù)士都覺得操作自然,就是說設(shè)備幾乎就是團(tuán)隊的一部分,與醫(yī)護(hù)人員和諧工作,而不是各自為政。設(shè)計師希望醫(yī)療團(tuán)隊對設(shè)備的運(yùn)行速度感到滿意。同時也希望醫(yī)療設(shè)備的操作明確、感受良好、使用者不易疲勞。設(shè)計師也把空間占據(jù)和美學(xué)考慮其中,讓醫(yī)護(hù)人員覺得他們的工作環(huán)境舒適愉快。希望從患者也能感到安心和放心。
3.1.5 遙控胃腸X射線機(jī)設(shè)計創(chuàng)新點
在醫(yī)療器械行業(yè)中,特別是作為直接對病人進(jìn)行診斷、治療的大型醫(yī)療器械,具有功能形態(tài)語義特征是很明顯的。它們的形態(tài)完全是圍繞對病人準(zhǔn)確診斷及有效治療展開的。遙控胃腸X射線診斷機(jī)的形態(tài)由以下幾個部分組成。
(1) X線定位系統(tǒng)
(2) 診斷床:病人將躺在上面完成診斷,床面可以左右的運(yùn)動。
(3) 定位控制系統(tǒng) 它由控制臺組成。
從這臺X射線診斷機(jī)可以看出,產(chǎn)品形態(tài)復(fù)合著多種功能語義,而這些語義是由醫(yī)療器械行業(yè)的功能特性所決定的,設(shè)計師不能離開這些功能來設(shè)計產(chǎn)品形態(tài)??紤]患者、醫(yī)護(hù)人員和管理人員三者的利益確定了X射線診斷機(jī)的設(shè)計方向——人性化設(shè)計。這臺診斷機(jī)在造型設(shè)計上,盡量避免產(chǎn)品給人產(chǎn)生的笨重、粗糙、冰冷的感覺,使用一些平行的線條,還有圓弧過渡,使產(chǎn)品造型活躍又不失整體,從而緩解大型醫(yī)療設(shè)備給患者帶來的恐懼感,使患者感到安心和放心,體現(xiàn)了醫(yī)療設(shè)計的人文關(guān)懷。從人機(jī)工程學(xué)的角度設(shè)計電腦顯示屏和控制面板,使醫(yī)療設(shè)備的操作明確、感受良好、使用者(醫(yī)療團(tuán)隊)不易疲勞。這臺診斷機(jī)易于安裝、維護(hù)和清潔,性價比高。
總結(jié)
綜上所述,醫(yī)療器械是一類特殊的產(chǎn)品,要求對人的心理和安全性以及易用性都要加強(qiáng)研究力度, 從人機(jī)工程的角度設(shè)計醫(yī)療器械, 需要考慮的因素又是多方面的。這些因素往往錯綜復(fù)雜, 需要在設(shè)計過程中, 從系統(tǒng)的、綜合的角度去考慮這些人的因素, 才能在醫(yī)療器械設(shè)計中充分體現(xiàn)人文關(guān)懷, 才能提高設(shè)計水平和產(chǎn)品的質(zhì)量、提高產(chǎn)品的競爭力, 在市場中搶占先機(jī)。
【關(guān)鍵詞】電氣設(shè)計;綠色醫(yī)療;設(shè)計應(yīng)用
0 引言
就目前環(huán)境與發(fā)展之間的關(guān)系而言,如何能夠針對于日益惡劣的自然環(huán)境,切實制定出符合環(huán)境要求的綠色建筑工程,本著污染小、節(jié)能效率高,能夠?qū)τ诃h(huán)境影響小的設(shè)計思路,這是目前發(fā)展過程中非常重要的指導(dǎo)思想,無論是在國家機(jī)構(gòu)還是在各行各業(yè)的管理中,都轉(zhuǎn)變資源理念,以環(huán)境作為實現(xiàn)設(shè)計的重要標(biāo)準(zhǔn),對于電氣的設(shè)計理念中,對于醫(yī)療建筑實現(xiàn)綠色的建筑應(yīng)用思想,這是符合國家發(fā)展思想的設(shè)計方式。
就目前的建筑體系而言,在很多醫(yī)院的設(shè)計方式上都本著符合環(huán)境需要的設(shè)計理念,很對醫(yī)院的運(yùn)營與內(nèi)部結(jié)構(gòu)方面都存在著很多對于能源消耗的方面,同時醫(yī)院也是生病患者養(yǎng)病的環(huán)境,這就更需要遵循著綠色的建筑要求,實現(xiàn)醫(yī)院建筑中的綠色因素,尤其是在醫(yī)院綠色建筑方面的電氣設(shè)計方面,需要根據(jù)環(huán)保的設(shè)計理念對于建筑設(shè)計中的相關(guān)方面給予設(shè)計應(yīng)用,這不僅能夠促進(jìn)建筑行業(yè)的發(fā)展,同時也能夠?qū)τ卺t(yī)院的環(huán)境綠色要求給予指引。
1 建筑綠色醫(yī)療的含義以及建筑目標(biāo)
隨著建筑業(yè)與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展要求,對于建筑綠色醫(yī)療的目標(biāo)實現(xiàn),需要依靠對于建筑在綠色方面的實現(xiàn)能力,進(jìn)行合理的設(shè)計建造。對于綠色建筑的要求就是能夠在一定的時間內(nèi)對于建筑設(shè)計的要求就是能夠符合環(huán)境發(fā)展要求,不僅能夠具有污染效果若、能約節(jié)約好、對于自然空間以及自然環(huán)境能夠充分利用,并且能夠在一定的時間內(nèi)為生活在建筑之中的人們的生活提供適宜的環(huán)境要求,這是人類與自然環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展,同時也是在符合環(huán)境發(fā)展要求的基礎(chǔ)上,對于在醫(yī)療范圍內(nèi)的醫(yī)療建筑方面的目標(biāo)內(nèi)涵,這是符合社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的,同時也是在環(huán)境發(fā)展中,形成人和環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一的發(fā)展計劃,對于人的自然生理要求以及對于空間的需求方面,都能夠依據(jù)在環(huán)境中的發(fā)展要求,這是目前在建筑環(huán)境和諧發(fā)展的基本要求。雖然對于綠色建筑的實現(xiàn)是有很多范圍的,但是就其具體實現(xiàn)的建筑性質(zhì)、以及對于周圍環(huán)境的要求、地域以及空間方面的發(fā)展要求而言,可以包括的方面有很多,所設(shè)計的行業(yè)也是多種多樣的。
2 目前醫(yī)療綠色建筑中的電氣設(shè)計方面的節(jié)能安排
首先就是對于熱能源的供給不再采用電能或者是燃料供暖的方式,而是依靠空氣方面的熱能源供給分配方式,在很多樓房的供暖設(shè)備中以及制冷方式上都避免應(yīng)用到能源消耗類型,需要依靠的是在節(jié)能方面的能源安排。這只一種新型的TRV機(jī)器空氣制冷以及室內(nèi)采暖設(shè)備,這是新型的,符合綠色建筑的室內(nèi)供暖以及空氣制冷要求的。其實就是對于能源壓力變化機(jī)器,很多建筑類型中根據(jù)能源的供應(yīng)情況選擇電壓調(diào)節(jié)機(jī)器,依據(jù)能源消耗比較低的標(biāo)準(zhǔn),選擇能源變壓器,這是在管理中對于機(jī)器管理方面有所重視,保障能源使用比較低的前提下,合理的運(yùn)用機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)情況,就整幢樓的能源需要情況而言,需要根據(jù)電壓的時時變化情況,對于整體電能負(fù)荷有所了解,實現(xiàn)高效率的機(jī)器工作,經(jīng)濟(jì)合理的內(nèi)部運(yùn)轉(zhuǎn)方式,盡量在能保證工作的情況下減少機(jī)器的使用情況,這是為了能夠減輕變壓器的使用負(fù)荷,保障工作情況正常的情況下低能耗。
3 對于供配電系統(tǒng)的選擇要符合低耗能并且高效率
3.1 供配電系統(tǒng)線損率的相關(guān)內(nèi)容
從電網(wǎng)到綜合樓的電能,經(jīng)一次或二次降壓后,經(jīng)高、低壓線路送到地下一層變配電室,構(gòu)成綜合樓的供配電系統(tǒng)。電能在變壓輸送過程中造成損耗,這部分損耗稱線變損或簡稱電損,綜合樓在設(shè)計上滿足《評價企業(yè)合理用電技術(shù)導(dǎo)則》 GB/T3485中規(guī)定線損率要求:一次變壓不得超過3.5%;二次變壓不得超過5.5%;三次變壓不得超過7%。
3.2 關(guān)于在供配電系統(tǒng)節(jié)能的應(yīng)用環(huán)節(jié)
3.2.1 合理設(shè)計供配電系統(tǒng)介紹
根據(jù)綜合樓的負(fù)荷容量、供電距離及分布、用電設(shè)備特點等因素,合理設(shè)計供配電系統(tǒng)和選擇供電電壓,進(jìn)戶選擇10KV電壓,供配電系統(tǒng)簡單可靠,同一電壓供電系統(tǒng)配電級數(shù)不超過三級。綜合樓變配電室、各層配電小間位置靠近負(fù)荷中心,縮短供電半徑,減少線路損失。
3.2.2 如何提高功率因數(shù)同時減少電能損耗
提高變壓器二次側(cè)的功率因數(shù),可使總的負(fù)荷電流減少,從而減少變壓器的銅損。提高了功率因數(shù),減少了無功電流,相應(yīng)減少了線路及變壓器的電流,從而減少了電壓降。另外在基建時提高了功率因數(shù)。
4 建筑室內(nèi)的相關(guān)指數(shù)要符合國家建筑標(biāo)準(zhǔn)
對于樓內(nèi)的這種設(shè)計照明的相關(guān)設(shè)置,是要能夠按照國家對于綠色建筑的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的,這就需要不僅具有照明功能,同時能夠盡量延長照明設(shè)施的使用壽命,而目前在很多醫(yī)療場所都會使用T8這種照明方式,這是因為這種燈光設(shè)備的耗能以及外形體積上是其他設(shè)備的一半,而本身能夠產(chǎn)生光亮的方式也是不以對于有損害的照明設(shè)備,這完全符合國家的綠色醫(yī)療建筑要求,減少對于環(huán)境的損害的基礎(chǔ)上,縮減耗能需要,滿足照明需要。在目前的照明設(shè)施中,燈具是并不主要的照明設(shè)備,這中燈具的照明效果很好,能夠?qū)τ诠饬吝M(jìn)行合理分配,在滿足內(nèi)部對于光亮需求的基礎(chǔ)上,并不能夠?qū)τ诃h(huán)境有什么樣的損害作用,同時對于經(jīng)常在這種燈具照明的環(huán)境中,生活的人也不會產(chǎn)生嚴(yán)重的視覺難受反應(yīng),甚至?xí)a(chǎn)生頭暈頭痛惡心等癥狀,所以對于選擇燈具這種照明設(shè)施而言,不僅能夠滿足光的需要,同時不能帶給人們不適應(yīng)的感覺,也是綠色的照明設(shè)備。
對于醫(yī)療建筑內(nèi)部的能源照明設(shè)備而言,要在公眾場所采用良好的數(shù)字化控制系統(tǒng)了,依據(jù)自然光與能源光之間互補(bǔ)的設(shè)計原理,合理的配置照明設(shè)備,在一些自然光比較充分而對于光亮要求不高的區(qū)域,就可以減少照明設(shè)備的排列,一顆開關(guān)能夠控制的燈的數(shù)目并不多,而且可以選擇燈具之間交替點亮的方式,合理的配置燈具設(shè)置情況,這是在節(jié)約能源的同時滿足照明需要。
5 根據(jù)建筑所處于的當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境以及自然條件而言
就需要能夠利用在能源的自然條件,實現(xiàn)對于自然環(huán)境的合理利用,這不僅能夠降低對于不可再生資源的使用,同時也能夠使用可再生資源,對于樓內(nèi)的一些設(shè)備盡量使用太陽能、風(fēng)能等作為能源基礎(chǔ)。
6 對于建筑內(nèi)的設(shè)備而言
要盡量設(shè)置依靠監(jiān)管控制體系,通過手動與自動相互切換的轉(zhuǎn)變中,實現(xiàn)對于故障方面的全面監(jiān)管,這是能夠?qū)τ跇莾?nèi)設(shè)備實現(xiàn)合理監(jiān)管的有效手段,同時要能夠?qū)τ诃h(huán)保方面的措施有所重視,按照國家的具體標(biāo)準(zhǔn)要求,符合建筑需要,本著對于環(huán)境不產(chǎn)生影響,或者盡量影響比較小的影響范圍內(nèi),實現(xiàn)無毒無害的設(shè)備使用原則,這是在電氣設(shè)計中對于綠色醫(yī)療建筑中應(yīng)用的一個重點。
7 結(jié)束語
隨著環(huán)境與發(fā)展之間的關(guān)系的不斷變化,這就需要能夠針對于日益惡劣的自然環(huán)境,切實制定出符合環(huán)境要求的綠色建筑工程,需要完全符合污染小、節(jié)能效率高,能夠?qū)τ诃h(huán)境影響小的建筑設(shè)計理念,這是目前發(fā)展過程中非常重要的指導(dǎo)思想,在世界范圍內(nèi),無論在各行各業(yè)的管理中,都轉(zhuǎn)變資源理念,以能夠符合環(huán)境負(fù)荷作為實現(xiàn)設(shè)計的重要標(biāo)準(zhǔn),尤其是對于電氣的設(shè)計理念中,在醫(yī)療建筑的建筑中實現(xiàn)綠色的建筑應(yīng)用思想,這是符合國家發(fā)展思想的設(shè)計方式。同時也是目前對于電氣設(shè)計方面在綠色醫(yī)療見著中非常重要的發(fā)展理念,以綠色促進(jìn)建筑行業(yè)的電氣設(shè)計發(fā)展理念,是符合當(dāng)前可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略戰(zhàn)線要求的,這是在社會建設(shè)中非常重要的發(fā)展思路。
【參考文獻(xiàn)】
關(guān)鍵詞:云計算 醫(yī)療器械 醫(yī)療產(chǎn)品 產(chǎn)品設(shè)計 醫(yī)療信息
引言
在二零零九年啟動的新醫(yī)療體制改革中明確指出醫(yī)療信息化為新醫(yī)改成功的支柱產(chǎn)業(yè)。患者檔案信息、醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)的醫(yī)療數(shù)據(jù)信息都是其主要內(nèi)容,而這一系列醫(yī)療數(shù)據(jù)信息化的實現(xiàn)需要硬件和軟件、技術(shù)和非技術(shù)等條件的滿足。在硬件上,物質(zhì)載體的醫(yī)療器械產(chǎn)品在很大程度上影響著醫(yī)療信息系統(tǒng)的健康發(fā)展,是信息化發(fā)展的關(guān)鍵因素;在技術(shù)上,作為一種全新的、動態(tài)的、共享的信息資源體系云計算服務(wù)模式是信息化的新方向。
一 云計算概述
1.1云計算的概念
從技術(shù)上來看,云計算是虛擬化和網(wǎng)格計算等的延伸,但更為重要的是云計算理念本質(zhì)上帶來的是服務(wù)模式的轉(zhuǎn)變,云計算使得計算資源成為一種專業(yè)服務(wù),并通過信息化的方式提供出來。云計算作為一種動態(tài)、共享的計算及資源存儲模式,其正從最初的概念和理念探究階段逐步走向?qū)嵺`應(yīng)用階段。在谷歌、亞馬遜的信息化平臺應(yīng)用中,其優(yōu)勢已經(jīng)非常明顯。它是一種全新的體系,是一種新型服務(wù)方式,是一種嶄新的運(yùn)行模式,是信息資源最優(yōu)化整合的平臺體系。
1.2云計算的特點
(1)網(wǎng)絡(luò)化。強(qiáng)大的云計算服務(wù)系統(tǒng)通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)把產(chǎn)品信息有效優(yōu)化整合,借助虛擬化、基礎(chǔ)設(shè)施、平臺、軟件等服務(wù)終端把信息分享給目標(biāo)用戶,這一過程始終以網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)方式媒介展開進(jìn)行。
(2)共享化。在云計算的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式中,數(shù)據(jù)只有一份,所有電子設(shè)備只需要連接互聯(lián)網(wǎng),就可以同時訪問和使用同一份數(shù)據(jù)。通過這樣一種產(chǎn)品信息資源共享化的方式,眾多用戶分享資源,并且避免單一用戶承擔(dān)較高的費(fèi)用或者有限的資源無法被充分利用。
(3)用戶化。云計算的出現(xiàn),是基于對用戶及產(chǎn)品需求分析而得出的。在云計算服務(wù)模式中,個人用戶及企業(yè)用戶都可以在任何時間、地點以安全、便捷的途徑獲取相關(guān)的信息及產(chǎn)品,該信息化服務(wù)方式始終以產(chǎn)品用戶為中心,帶給人高效、便捷的各種服務(wù)。
(4)安全化。云計算模式中,數(shù)據(jù)信息的整合集中存儲,給產(chǎn)品信息提供了良好的安全管理,大大提高了產(chǎn)品信息的安全性。基于云計算模式的數(shù)據(jù)中心服務(wù)端,數(shù)據(jù)管理者對大量數(shù)據(jù)進(jìn)行計算、整合,統(tǒng)一分配資源,統(tǒng)一管理等,并進(jìn)行相對應(yīng)的實時安全監(jiān)測,以此最大化的保障產(chǎn)品的數(shù)據(jù)信息安全。
二 醫(yī)療器械產(chǎn)品的市場現(xiàn)狀及產(chǎn)品特性分析
2.1市場現(xiàn)狀
目前,國內(nèi)市場上的大多數(shù)醫(yī)療器械產(chǎn)品形態(tài)語言比較單一,色彩陳舊,給人一種冰冷、沒有生命力的感受。形態(tài)上,可以概括為幾何造型和曲面造型,曲面形態(tài)的醫(yī)療器械,造型柔和、簡約,比幾何形態(tài)更具親和力,拉近了產(chǎn)品和用戶的心理距離,近年曲面流線造型語言的較為盛行;色彩上,由于企業(yè)打破傳統(tǒng)、創(chuàng)新意識的加強(qiáng),很多產(chǎn)品一改往常的無彩色或者單一藍(lán)色構(gòu)成的有彩色產(chǎn)品,進(jìn)行各大色系的重構(gòu)創(chuàng)新組合,以期賦予產(chǎn)品別樣的生命力;功能上,醫(yī)療器械產(chǎn)品的功能性較強(qiáng),具有很強(qiáng)的專用性,同時也相對較為單一;材料上,考慮到醫(yī)療產(chǎn)品的特殊性,市面上較多的采用無毒、可塑性強(qiáng)的ABS樹脂材料,具有親切感的橡膠材料也被應(yīng)用到醫(yī)療器械產(chǎn)品的設(shè)計中。
2.2產(chǎn)品特性分析
(1)安全性
安全性是任何產(chǎn)品本身所具有的首要屬性。醫(yī)療器械作為救治患者的設(shè)備,其本身的安全性能是患者接受該設(shè)備的第一要素,醫(yī)療器械的安全性在設(shè)計中顯得至關(guān)重要。為此,產(chǎn)品本身的安全性應(yīng)該滿足:首先,不能對臨床患者的身心健康和安全構(gòu)成威脅;其次,不能影響醫(yī)生的安全及健康;最后,不能對使用環(huán)境造成不良的安全隱患。
(2)集成性
隨著數(shù)字化醫(yī)院系統(tǒng)和信息技術(shù)的發(fā)展,患者臨床信息可加載至醫(yī)療產(chǎn)品中,實現(xiàn)軟硬件結(jié)合的多功能集成效用。由于醫(yī)療多學(xué)科及醫(yī)療信息系統(tǒng)特性,其生物學(xué)、藥理學(xué)等均可呈現(xiàn)在醫(yī)療集成管理平臺中,這樣的多功能集成醫(yī)療器械設(shè)計,能在一定程度上改善檢查、診斷手段,加強(qiáng)醫(yī)療結(jié)果數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度,減少醫(yī)療醫(yī)療事故的失誤率。
(3)可用性
醫(yī)療器械產(chǎn)品的易用性、可用性一直是業(yè)界關(guān)注的重點。醫(yī)療器械都是在相對壓抑的環(huán)境中使用,這種壓力來自于患者的病痛、家屬的期待和治療操作環(huán)境氛圍,因此,這就要求醫(yī)療器械要具有操作便捷,具有人I生化關(guān)懷的可用性特征。
(4)專用性
由于醫(yī)療學(xué)科本身的特殊性,醫(yī)療器械產(chǎn)品的功能往往也具有很強(qiáng)的針對性,大多是一種產(chǎn)品治療一種病癥,具有較強(qiáng)的療效效果,為此,產(chǎn)品使用者也有一定的局限性。因此,可以說,醫(yī)療器械的專用性特征在一定程度上造成了資源的浪費(fèi)。
三 基手云計算的醫(yī)療器械產(chǎn)品系統(tǒng)構(gòu)建
3.1云計算醫(yī)療器械產(chǎn)品的考慮因素
柳冠中提出的設(shè)計事理學(xué)方法論明確指出設(shè)計活動應(yīng)該把“事”作為設(shè)計思考和研究的起點,從日常中發(fā)現(xiàn)問題,分析、歸納、總結(jié)事物的內(nèi)在本質(zhì),從而以系統(tǒng)化思維方式提出系統(tǒng)的解決方案。醫(yī)療器械產(chǎn)品是充滿人文關(guān)懷,與人密切相關(guān)的“事”的關(guān)系網(wǎng)集合體,它是人類情感價值的體現(xiàn),包含著強(qiáng)大的功能性、藝術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性和文化性。
醫(yī)療器械產(chǎn)品的用戶和環(huán)境都不是單一的,而是多維度、多場合的。用戶的需求特性是一個動態(tài)變化的因素,會隨著時間、技術(shù)、市場細(xì)分等情況發(fā)生改變。醫(yī)療機(jī)構(gòu)中的管理者進(jìn)行購置醫(yī)療產(chǎn)品服務(wù),醫(yī)生及護(hù)士進(jìn)行操作,患者接受治療服務(wù),現(xiàn)代醫(yī)療中,家庭醫(yī)療產(chǎn)品的購置者、操作者和使用者均為家庭成員,使用環(huán)境主要為醫(yī)院及家庭中。因此,云計算醫(yī)療產(chǎn)品系統(tǒng)的構(gòu)建應(yīng)該把產(chǎn)品、操作者、使用者、使用環(huán)境等各個要素進(jìn)行剖析,把它們植入“事”與“物”的系統(tǒng)中進(jìn)行研究,才能保證產(chǎn)品系統(tǒng)最優(yōu)化解決方案的實現(xiàn),以確保創(chuàng)造更加健康的生存方式。元素之間的科學(xué)合理設(shè)定完成了子系統(tǒng)的和諧穩(wěn)定并形成了天人合一的母系統(tǒng),達(dá)到和諧與可持續(xù)發(fā)展。
首先,人與產(chǎn)品之間的關(guān)系。治療行為的主導(dǎo)者是醫(yī)生和護(hù)士,為此,使用者的生理和心里尺度對于醫(yī)療產(chǎn)品十分重要,是設(shè)計時的重要參考。由于醫(yī)療過程的持續(xù)性,治療過程中的有效便捷識別、操作產(chǎn)品至關(guān)重要,因而操作者的認(rèn)知、心理等要素也是保證產(chǎn)品功能性實現(xiàn)的關(guān)鍵。醫(yī)療行為的直接作用者是廣大患者,產(chǎn)品系統(tǒng)構(gòu)建除了滿足及物理尺度之外更應(yīng)該重視患者的心理感受,因為在治療過程中,患者通常表現(xiàn)為緊張、恐懼、害怕等,只有兼顧患者內(nèi)在的情感才能構(gòu)建和諧的醫(yī)療產(chǎn)品,增加患者及家屬的信心,保證治療過程的高效完成及治療效果的良好實現(xiàn)。
其次,產(chǎn)品與環(huán)境之間的關(guān)系。醫(yī)療器械的主要環(huán)境包括醫(yī)療機(jī)構(gòu)場所和家庭以及產(chǎn)品運(yùn)輸相關(guān)場景。由于醫(yī)療產(chǎn)品的安全、清潔、專用等特殊性,要求在設(shè)計中過程中著重考慮環(huán)境系統(tǒng)因素,比如,環(huán)境中的物理尺寸、氣溫、濕度、運(yùn)輸距離及運(yùn)輸過程中可能突發(fā)的情況等。
最后,產(chǎn)品環(huán)境與環(huán)境之間的關(guān)系。基于云計算系統(tǒng)的醫(yī)療產(chǎn)品設(shè)計不僅僅要考慮實體中的人機(jī)關(guān)系,在虛體服務(wù)中的情感考量也是關(guān)鍵。由于云計算本身的特點,要求醫(yī)療器械產(chǎn)品設(shè)計要滿足云端服務(wù)信息的快速轉(zhuǎn)換、實現(xiàn),實現(xiàn)醫(yī)療信息的安全性,信息利用的及時性等,從而才能最終體現(xiàn)醫(yī)療產(chǎn)品的人性化關(guān)懷,為人類創(chuàng)造新的、健康、合理的生活方式。正如張道一先生所說,工業(yè)設(shè)計的本質(zhì)在于為全人類服務(wù),使人類的生活更美好,提高人們的生活質(zhì)量,開拓和創(chuàng)造未來。
3.2基于云計算的醫(yī)療器械產(chǎn)品特性分析
(1)醫(yī)療信息安全性高
云計算的醫(yī)療產(chǎn)品通過云服務(wù)器的導(dǎo)入,可快速將各種醫(yī)療數(shù)據(jù)備份保存,以便另外服務(wù)端提供使用,大大提高了醫(yī)療數(shù)據(jù)的安全性。
(2)醫(yī)療信息“全球化”
設(shè)計資源的組織可能有多種選擇,而合理的、平衡態(tài)的組合關(guān)系,最符合目標(biāo)的實現(xiàn)。由于個人的喜好和醫(yī)療服務(wù)的專業(yè)程度等原因,患者時常更換治療機(jī)構(gòu),個人醫(yī)療檔案的不全面給后續(xù)治療帶來不便,同時各大醫(yī)療機(jī)構(gòu)之間及時分享相關(guān)的醫(yī)療資源、資訊的需求大大提高,通過云計算系統(tǒng)醫(yī)療產(chǎn)品的介入,可以大大改善以上不足,患者到任何一家醫(yī)院即可查看完整全面的個人醫(yī)療健康檔案,醫(yī)院之間也可以共同構(gòu)建醫(yī)療資源的共享平臺,實現(xiàn)醫(yī)療信息的“全球化”。
(3)信息采集成本低
通過云計算系統(tǒng),可以實現(xiàn)醫(yī)療醫(yī)療數(shù)據(jù)的集成管理,通過物質(zhì)載體醫(yī)療產(chǎn)品終端的傳輸,可以實現(xiàn)醫(yī)療信息的集成可視化,同時,各大醫(yī)療機(jī)構(gòu)可快速的獲取云數(shù)據(jù)中心服務(wù)端提供的各種服務(wù),縮短了醫(yī)院獲取信息的時間,減少了大量的人力、物力,同時信息來源更為多元化、全面、真實、可靠,這在一定程度上大大降低了醫(yī)療機(jī)構(gòu)的信息采集成本。
3.3基于云計算的醫(yī)療器械產(chǎn)品體系構(gòu)建
器物設(shè)計最核心的部分當(dāng)是尋找到達(dá)到預(yù)期目標(biāo)的有效途徑。圖1為基于云計算的醫(yī)療器械產(chǎn)品系統(tǒng)的基本架構(gòu),是以人性化醫(yī)療產(chǎn)品設(shè)計為基本,以云計算服務(wù)為中心,根據(jù)醫(yī)療產(chǎn)品相關(guān)用戶的特征及需求分析,對醫(yī)療設(shè)備形態(tài)、色彩和功能等進(jìn)行人性化系統(tǒng)設(shè)計,綜合醫(yī)療數(shù)據(jù)信息中心、遠(yuǎn)程及社區(qū)醫(yī)療集成、數(shù)據(jù)移動傳輸端、可視化集成醫(yī)療終端等構(gòu)成,通過云系統(tǒng)實現(xiàn)醫(yī)療數(shù)據(jù)信息的人性化、智能化、安全化、共享化服務(wù),最終創(chuàng)建一種合理、健康的醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)。
基于云計算醫(yī)療產(chǎn)品體系是一個龐大的系統(tǒng),需要各個子系統(tǒng)產(chǎn)品終端的相互融合,但所有這些都需緊密結(jié)合云計算服務(wù)終端才得以實現(xiàn)。首先,通過人性化設(shè)計的醫(yī)療設(shè)備、儀器這一終端物質(zhì)載體對醫(yī)療數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集融合,構(gòu)建綜合醫(yī)療數(shù)據(jù)信息庫,這其中包括個人電子健康檔案、臨床監(jiān)護(hù)數(shù)據(jù)及醫(yī)療管理等信息的集成構(gòu)建,然后通過周圍神經(jīng)系統(tǒng)亦即是數(shù)據(jù)的中間處理和傳輸,數(shù)據(jù)的移動傳輸可通過USB、藍(lán)牙、無線技術(shù)等方式,最后患者個人、醫(yī)生、遠(yuǎn)程社區(qū)可通過可視化集成醫(yī)療終端進(jìn)行數(shù)據(jù)的管理,查閱,以便作出合理的醫(yī)療健康解決方案。
3.4基于云計算的醫(yī)療器械產(chǎn)品設(shè)計的SWOT分析
SWOT分析方法是由舊金山大學(xué)管理學(xué)教授所提出,分別代表優(yōu)勢、劣勢、機(jī)遇和威脅。它是一種戰(zhàn)略分析方法,通過對被分析對象的相關(guān)內(nèi)外部等因素進(jìn)行全面系統(tǒng)的分析評價?;谠朴嬎愕尼t(yī)療產(chǎn)品設(shè)計當(dāng)然也存在一些優(yōu)勢和不足,其大體表現(xiàn)為以下幾個方面(如圖2),首先,優(yōu)勢:醫(yī)療產(chǎn)品的人隆化設(shè)計給用戶帶來高品質(zhì)的服務(wù)體驗,云計算的導(dǎo)入有利于醫(yī)療數(shù)據(jù)的安全管理,可進(jìn)行備份保護(hù)處理等,可以實現(xiàn)信息的綜合利用共享化;劣勢與威脅包括:前期信息系統(tǒng)構(gòu)建成本大,日前患者對信息化醫(yī)療的信任度不夠;同時,也具有相應(yīng)的發(fā)展機(jī)遇:同類產(chǎn)品相對較少,云計算技術(shù)本身的發(fā)展、醫(yī)療制度的健全以及人民健康意識的加強(qiáng)也在一定程度上推動著基于云計算醫(yī)療產(chǎn)品的發(fā)展。
基于云計算的醫(yī)療產(chǎn)品設(shè)計,不在僅僅是一種單一的產(chǎn)品設(shè)計,而是在人性化醫(yī)療器械產(chǎn)品設(shè)計的基礎(chǔ)上一種系統(tǒng)的構(gòu)建,一種新醫(yī)療服務(wù)模式的體驗,這在二十一世紀(jì)的信息科技時代顯得尤為重要,這給廣大用戶患者、各大醫(yī)療機(jī)構(gòu)提供了高效、便捷的醫(yī)療服務(wù),值得一提的是,基于云計算的醫(yī)療產(chǎn)品設(shè)計在一定程度上解決了傳統(tǒng)醫(yī)療信息孤島的弊端,可實現(xiàn)醫(yī)療信息的安全化、智能化、個性化以及綜合利用共享化。
關(guān)鍵詞:建筑電氣,醫(yī)院電氣設(shè)計
Abstract: combining the district-level medical center electrical design practice, the author of the medical architecture for distribution, lighting, building electrical design universality and individuality.
Keywords: electrical building, hospital electrical design
中圖分類號:S611文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
隨著我國醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)快速發(fā)展,各種類型醫(yī)院的新建遷建及改擴(kuò)建,給醫(yī)院的建設(shè)提供了提升標(biāo)準(zhǔn)、整合資源的難得的機(jī)遇,醫(yī)療建筑由于功能復(fù)雜,與一般建筑相比,既有共性,也有個性,下面結(jié)合區(qū)級醫(yī)療中心的電氣設(shè)計,談?wù)動嘘P(guān)醫(yī)院電氣設(shè)計的經(jīng)驗體會。
一、工程概況
本工程位于南京市河西奧體新城,由區(qū)級醫(yī)院及??漆t(yī)院、疾控中心及衛(wèi)生監(jiān)督所、輔助用房及老年疾病護(hù)理院、社區(qū)服務(wù)中心組成。區(qū)級醫(yī)院及??漆t(yī)院共十二層,裙房四層,地上為醫(yī)院的診療辦公室及病房,地下為六級人防,平時為汽車庫,戰(zhàn)時為二等人員掩蔽所,疾控中心及衛(wèi)生監(jiān)督所共五層,地上為辦公用房,地下層為五級人防,平時為自行車車庫,戰(zhàn)時為急救醫(yī)院,輔助用房及老年疾病護(hù)理院共六層,地上為老年護(hù)理及活動用房,地下一部分為設(shè)備用房,戰(zhàn)時為二等人員掩蔽所,社區(qū)服務(wù)中心共六層,地上為辦公用房,地下層為6B級人防,平時為自行車車庫,戰(zhàn)時為二等人員掩蔽所。
二、供配電系統(tǒng)
1.負(fù)荷分級:
按《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》(2005年版)規(guī)定,本工程區(qū)級醫(yī)院及專科醫(yī)院屬于一類建筑,一類建筑的消防控制室、消防水泵、消防電梯、防煙排煙設(shè)施、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、應(yīng)急照明等均按一級負(fù)荷要求供電。
按《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》要求,區(qū)級以上醫(yī)院的急診部的監(jiān)護(hù)病房、手術(shù)室、分娩室、嬰兒室、血透析室、病理切片分析、CT掃描室、高壓氧倉及配血室的電力和照明均屬一級負(fù)荷。區(qū)級醫(yī)院及專科醫(yī)院的地下車庫屬Ⅱ類汽車庫按二級負(fù)荷供電,其余負(fù)荷為三級,消防用電設(shè)備均為一級負(fù)荷,采用雙電源末端切換。為了滿足醫(yī)療建筑別重要負(fù)荷對電源切換時間要求小于0.5S的要求,對于手術(shù)室等重要場所,采用EPS作備用電源。
2.供電系統(tǒng):
兩路10KV電源供電,高壓配電室及兩個10KV變電所設(shè)于老年疾病護(hù)理院的地下一層,其中一個10/0.4KV變電所采用兩臺1600KVA干式變壓器供全院的用電,另一個10/0.4KV變電所采用兩臺1000KVA干式變壓器供空調(diào)機(jī)組用電,功率因素采用低壓分別補(bǔ)償,兩個10KV變電所分別設(shè)有電容集中補(bǔ)償裝置,補(bǔ)償后功率因數(shù)達(dá)0.9。
3.運(yùn)行方式:
(1)10KV高壓母排采用單母線分段運(yùn)行,正常時母聯(lián)開關(guān)斷開,當(dāng)一路故障時,母聯(lián)開關(guān)手動合上,兩個10KV側(cè)進(jìn)線總開關(guān)與聯(lián)絡(luò)開關(guān)采用程序鎖實現(xiàn)“三合二”的聯(lián)鎖功能。
(2)0.4KV低壓側(cè)母排為單母線分段運(yùn)行,正常時母聯(lián)開關(guān)斷開運(yùn)行,當(dāng)一路故障時,母聯(lián)開關(guān)自動合上,兩個0.4KV側(cè)進(jìn)線總開關(guān)與聯(lián)絡(luò)開關(guān)采用程序鎖實現(xiàn)“三合二”的聯(lián)鎖功能。
(3)計量方式:高供高計。
4.配電方式:
區(qū)級醫(yī)院及??漆t(yī)院由變電所放射式配電引至各管道井,再樹干式配電引至各層,手術(shù)室 X光機(jī) CT及消防用電設(shè)備等均由變電所專線直供至用電點。
消防設(shè)備用電由變電所專線直供,雙電源供電末端切換。
三、電氣照明設(shè)計
1 普通病房電氣設(shè)計
病房是醫(yī)生對患者進(jìn)行診斷、治療的地方,同時也是患者生活、休息的場所,病房在電氣設(shè)計上與其它功能建筑相比,最大的特點是“一床一燈一插座”,即每個床位配備一個床頭燈,一個電源插座。病房內(nèi)的照明設(shè)計宜與居室照明設(shè)計相接近,在本醫(yī)療中心的病房設(shè)計時,在病床與病床之間的屋頂上方,設(shè)有熒光燈,而不是在病床正上方設(shè)置,這樣有效地避免了燈具給長期臥床的病人帶來眩光。在每個床位的治療帶上裝設(shè)二個普通五眼插座,一個床頭照明燈,床頭照明燈設(shè)置為可伸縮,便于醫(yī)生的檢查工作。床頭照明燈為減少病人間的相互干擾,碰撞病人,只準(zhǔn)許90º-150º橫向移動。
2 監(jiān)護(hù)病房的電氣設(shè)計
監(jiān)護(hù)病房是對重癥病人進(jìn)行搶救和治療的地方,除了應(yīng)具備普通病房的功能外,由于其內(nèi)部各種儀器較多,需多設(shè)置電源插座。監(jiān)護(hù)病房的負(fù)荷等級為一級負(fù)荷,供電采用了雙電源供電回路,同時還應(yīng)采用EPS作為監(jiān)護(hù)病房的備用電源。
3 手術(shù)室的電氣設(shè)計
手術(shù)室的一般照明采用帶有機(jī)玻璃罩的熒光燈,因手術(shù)過程中不能有頻閃干擾,手術(shù)室的熒光燈應(yīng)接在不同的相位上。一般照明的水平照度要求不低于700LX,垂直照度不低于水平照度的1/2,且應(yīng)減少炫光,減少醫(yī)護(hù)人員眼睛疲勞。一般照明的控制應(yīng)采用可調(diào)光控制方式。在本區(qū)級醫(yī)療中心的設(shè)計中,一般照明燈具為嵌入式密封燈帶,手術(shù)室內(nèi)應(yīng)無強(qiáng)烈反光,照度均勻度不低于0.7。局部的手術(shù)臺范圍照度水平要求很高,最常用的局部照明設(shè)計是在手術(shù)臺上方1.5m處設(shè)置手術(shù)用無影燈,無影燈的照度在20000~100000LX,除上述照明外,還設(shè)有看片燈、紫外線消毒燈、應(yīng)急燈和手術(shù)室門上的“正在手術(shù)”標(biāo)志燈。
4 護(hù)理單元的護(hù)理照明
在本醫(yī)療中心的設(shè)計中,護(hù)理單元的通道照明除按一般建筑的走道照明設(shè)計外,還在走道內(nèi)設(shè)置腳燈,在病房內(nèi)有設(shè)置腳燈(又叫護(hù)理照明),安裝方式以嵌入式為佳,高度為距地0.5m左右。在夜晚,可以只開腳燈,既便于醫(yī)護(hù)人員及病人家屬的活動,又不影響其他人休息,又節(jié)能。護(hù)理照明的控制開關(guān)設(shè)在護(hù)士站,實行統(tǒng)一管理。護(hù)理單元的疏散通道和疏散門按消防要求設(shè)置了燈光疏散標(biāo)志。
5 紫外線燈的設(shè)置
紫外線殺菌燈是在醫(yī)院中常用的物理消毒方法,在行標(biāo)中沒有規(guī)定醫(yī)院建筑中哪些場所應(yīng)設(shè)置。通過閱讀相關(guān)資料了解到,手術(shù)室、重癥監(jiān)護(hù)室、候診室、藥品室、消毒室、試驗室等處應(yīng)安裝紫外線殺菌燈,設(shè)有專供紫外線燈用的插座,按一般衛(wèi)生要求時,15m2左右須設(shè)置一盞;手術(shù)室、重癥監(jiān)護(hù)室須按較高殺菌要求依次加倍。手術(shù)室、重癥監(jiān)護(hù)室的燈位應(yīng)盡量使其不直接照射到病人的視野內(nèi),以免對人身體帶來傷害。
四、接地與安全
對于醫(yī)院來說,電氣安全顯得特別重要,現(xiàn)代的醫(yī)療方法日益依賴于電氣和電子設(shè)備,特別是在醫(yī)院的手術(shù)室中,對病人進(jìn)行手術(shù)時,有時需要用電子醫(yī)療設(shè)備深入到病人的身體內(nèi)部,病人由于處在麻醉狀態(tài),在普通接地的導(dǎo)體之間流過的細(xì)微電流會造成微電擊的發(fā)生。微電擊時的電流值若超過50uA時即有發(fā)生電室纖顫的危險,如不采取相應(yīng)的措施,就有可能危及病人的安全,造成醫(yī)療事故的發(fā)生。
在本次醫(yī)療中心的電氣設(shè)計中采用等電位聯(lián)接,將包括室內(nèi)給水管、金屬窗框、病床的金屬框架及患者可能在2.5m范圍內(nèi)直接或間接接觸及到的各部分金屬部件均用6mm2銅芯絕緣導(dǎo)線穿PVC管與等電位聯(lián)結(jié)端子板聯(lián)結(jié)。用于上述部件進(jìn)行等電位聯(lián)接的保護(hù)線(或接地線)的電阻值,應(yīng)使上述金屬導(dǎo)體相互間的電位差限制在10mV以下,在潔凈手術(shù)室采用局部電力系統(tǒng)不接地(IT系統(tǒng))的供電方式,設(shè)置隔離變壓器并裝設(shè)絕緣監(jiān)視及接地故障報警或顯示裝置。中心監(jiān)護(hù)室、急診搶救室、產(chǎn)房、血透等處設(shè)置漏電檢測裝置;裝設(shè)漏電檢測裝置時考慮到配電線路和用電設(shè)備的固有泄漏電流,線路長度控制在一定范圍之內(nèi)。除了上述場所之處,其他用電插座回路均設(shè)置漏電保護(hù)開關(guān)。
在放射科設(shè)備機(jī)房、手術(shù)室、產(chǎn)房、中心監(jiān)護(hù)室、血透、各功能檢查科室設(shè)置局部等電位聯(lián)結(jié)接地端子箱,來滿足醫(yī)療設(shè)備的各種電氣接地要求。醫(yī)院建筑的接地一般情況下采用共用接地的方式,接地電阻不大于1Ω。
1.1教學(xué)項目設(shè)計的目的性原則
《醫(yī)療器械營銷實務(wù)》這門課程旨在培養(yǎng)學(xué)生未來從事醫(yī)療器械營銷所必備的專業(yè)核心技能和綜合職業(yè)素養(yǎng),因此,在設(shè)計教學(xué)項目時必須緊扣這一課程培養(yǎng)目標(biāo),所設(shè)計的教學(xué)項目既要能夠有利于培養(yǎng)、訓(xùn)練學(xué)生的專業(yè)技能,又要能夠通過項目的實施有利于培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)。為此,要把相關(guān)知識巧妙地隱含在一個個項目任務(wù)當(dāng)中,使學(xué)生能夠在完成項目任務(wù)的過程中達(dá)到掌握知識、形成技能、培養(yǎng)素質(zhì)的目的。
1.2教學(xué)項目設(shè)計的典型性原則
醫(yī)療器械營銷涉及到的崗位非常多,有營銷調(diào)研、營銷策劃、市場開發(fā)、渠道管理、客戶管理、產(chǎn)品銷售、售后服務(wù)、合同管理、訂單處理等等,教學(xué)活動受教學(xué)時間、教學(xué)條件等的限制,不可能選擇醫(yī)療器械營銷活動所有的工作任務(wù),所以,項目化教學(xué)必須選擇、設(shè)計來源于醫(yī)療器械營銷企業(yè)真實的工作情境中的典型的職業(yè)工作任務(wù),真正體現(xiàn)醫(yī)療器械營銷行業(yè)的典型的工作過程,只有這樣學(xué)生才能通過與醫(yī)療器械營銷實際密切相聯(lián)的教學(xué)項目的完成,了解醫(yī)療器械產(chǎn)品的營銷流程、工作規(guī)程,并在完成這一過程的同時,學(xué)到知識和技能,提高對醫(yī)療器械營銷企業(yè)文化和職業(yè)道德的認(rèn)識。
1.3教學(xué)項目設(shè)計的針對性原則
作為承載知識與技能的載體的教學(xué)項目,本身應(yīng)當(dāng)包括要傳授給學(xué)生的知識和技能的相關(guān)信息。因此,項目的選擇和設(shè)計應(yīng)具有針對性。在項目化教學(xué)中,應(yīng)選擇在醫(yī)療器械營銷實踐中有實際應(yīng)用價值的、能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的項目。
1.4教學(xué)項目設(shè)計的可行性原則
教學(xué)項目的設(shè)計要充分考慮學(xué)生現(xiàn)有的知識水平、認(rèn)知能力和興趣愛好,難易程度要適中,確保學(xué)生在限定的時間內(nèi)經(jīng)過自主學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)能夠完成任務(wù)。
1.5教學(xué)項目設(shè)計的開放性原則
項目化教學(xué)旨在把學(xué)生融入實際的項目完成的過程中,讓學(xué)生主動地、積極地去學(xué)習(xí),自主地去進(jìn)行能力訓(xùn)練,這一教學(xué)方法強(qiáng)調(diào)在教學(xué)中體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,學(xué)生參與的主要形式是圍繞項目開展的工作實踐活動,圍繞項目開展的教學(xué)活動必須有足夠的機(jī)會與空間讓學(xué)生動手動腦,對學(xué)生進(jìn)行啟發(fā)。因此,項目本身必須是開放的,所謂“開放”有兩層意思:一是項目任務(wù)的答案不能都是唯一的,而應(yīng)當(dāng)是多維的;二是項目的不完整性,學(xué)生只有通過學(xué)習(xí)、探究等親身經(jīng)歷,才能完成項目,使項目變完整,并從中掌握新知識和新技能,獲得成功的快樂。
2.《醫(yī)療器械營銷實務(wù)》教學(xué)項目
根據(jù)醫(yī)療器械生產(chǎn)經(jīng)營企業(yè)職業(yè)崗位調(diào)查分析,圍繞醫(yī)療器械營銷職業(yè)崗位任職要求和工作任務(wù)所需知識、能力、素質(zhì)要求,遵循上述設(shè)計思路和原則,以醫(yī)療器械營銷工作過程的系統(tǒng)化、職業(yè)化為出發(fā)點,設(shè)計了五大領(lǐng)域、十八個具體項目任務(wù)(如表1所示)。
3.《醫(yī)療器械營銷實務(wù)》項目化教學(xué)的組織與實施
3.1《醫(yī)療器械營銷實務(wù)》項目化教學(xué)模式
與傳統(tǒng)的教學(xué)模式相比,《醫(yī)療器械營銷實務(wù)》項目化教學(xué)模式秉承了三個轉(zhuǎn)變:以教師教學(xué)為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生學(xué)習(xí)為中心,充分體現(xiàn)學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體,教師為指導(dǎo)的教學(xué)理念;以教室為中心的授課方式,轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心的學(xué)堂,成為學(xué)生學(xué)習(xí)的場所,而非教師教學(xué)的基地;轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)過程,以項目任務(wù)為中心,由學(xué)生按照引導(dǎo)案例,給定任務(wù)和要求,按照教學(xué)目的實施“教、學(xué)、做”為一體的創(chuàng)新教學(xué)模式。教學(xué)內(nèi)容以項目任務(wù)導(dǎo)入為主題,以學(xué)生任務(wù)實施為核心,以教學(xué)互動點評為手段,以過程改進(jìn)為目標(biāo),將教學(xué)過程、學(xué)習(xí)過程融為一體,充分體現(xiàn)以學(xué)習(xí)為主體的教學(xué)理念,讓每一位學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中自由的發(fā)揮自己的主觀能動性和創(chuàng)造性,在學(xué)習(xí)的過程掌握學(xué)習(xí)的思維方法、操作方法,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、自我分析、自我判斷和自我修正的能力。
3.2《醫(yī)療器械營銷實務(wù)》項目化教學(xué)的實施過程
《醫(yī)療器械營銷實務(wù)》項目化教學(xué)的實施思路是以職業(yè)能力為核心,以學(xué)生為教學(xué)主體,注意培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)角色意識,教學(xué)任務(wù)實施過程如下:過程1:簡要的任務(wù)要求描述。根據(jù)給定的教學(xué)任務(wù)、教學(xué)要求和教學(xué)目的,要求以小組為單位,分析教學(xué)任務(wù)、要求和目的,明確本項目任務(wù)內(nèi)容,以及在規(guī)定的時間內(nèi)完成的節(jié)點要求。過程2:任務(wù)小組成員根據(jù)任務(wù)要求,收集數(shù)據(jù)資料。過程3:小組成員根據(jù)所收集的資料進(jìn)行詳細(xì)的分析,撰寫文案方案。過程4:小組成員演示項目任務(wù)內(nèi)容,其他小組成員進(jìn)行提問,要求小組成員予以回答。過程5:教師對任務(wù)實施完成情況進(jìn)行點評,指出任務(wù)實施完成過程中存在的問題,并予以指導(dǎo)。
4.《醫(yī)療器械營銷實務(wù)》項目化教學(xué)的考核評價
關(guān)鍵詞: 柴油機(jī);雙燃料;噴油器
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.01.052
隨著人們的對環(huán)境及能源問題越來越重視,汽車發(fā)動機(jī)的排放法規(guī)也越來越嚴(yán)格。而代用燃料或多燃料發(fā)動機(jī)燃燒系統(tǒng)能夠有效的降低污染物的排放,在一定程度上還能緩解能源壓力,因此成為發(fā)動機(jī)技術(shù)的重要發(fā)展趨勢之一。本文提出了一種雙燃料同時噴射電控噴油器的總體方案,繪制了雙燃燒同時噴射電控噴油器總圖和針閥圖,完成針閥偶件泄流量計算;并運(yùn)用AMESim 軟件建立了雙燃燒同時噴射電控噴油器仿真模型,進(jìn)行了結(jié)構(gòu)參數(shù)和噴射性能仿真。
1 雙燃料噴油器總體方案設(shè)計
本設(shè)計以博世公司設(shè)計的電控噴油器為基礎(chǔ),在該基礎(chǔ)之上增加一個油道作為第二燃料油道。相應(yīng)的噴孔為第二燃料噴孔。原燃料油道和第二燃料油道同時受一個針閥體的控制。為此,原油道和第二油道之間的距離應(yīng)不大于針閥體的行程。上部分的油道為一個倒“T”字型,下部分的油道為一個“亻”型。這樣做的目的是為了減小針閥上的環(huán)形槽的長度,從而減小了針閥上有效長度的損失。
針閥上增加一個環(huán)形槽,針閥由于主燃料油道的壓力向上升起時,導(dǎo)通主燃料油道與主燃料噴孔的同時,環(huán)形槽恰好上升至能夠覆蓋副燃料兩段油道,從而導(dǎo)通副燃料油道和副燃料油孔,實現(xiàn)副燃料的噴射。
2 雙燃料噴油器設(shè)計計算
由于制作精度的關(guān)系,針閥和閥體之間存在0.002mm的間隙,引起燃油的泄露,根據(jù)燃油流動特點可以計算其流量:
(1)
式中,取3.14,為柴油的動力粘度,為針閥的長度,為內(nèi)圓柱直徑,為同心圓環(huán)間隙,的意義為當(dāng)針閥的運(yùn)動方向與壓差方向相同時取,否則取,當(dāng)針閥靜止時取為0。
在整體方案的基礎(chǔ)上,在保證外形的整體尺寸不變的前提下,對噴油器增加一個副燃料進(jìn)油孔,經(jīng)過分析,副燃料進(jìn)油孔與主燃料進(jìn)油孔之間夾角為90?比較符合噴油器的安裝要求。針閥偶件部分使用上述設(shè)計的針閥和針閥體,電控噴油器設(shè)計結(jié)構(gòu)如圖3所示。
3 雙燃料噴油器性能仿真計算
采用AMESim軟件中液壓系統(tǒng)模塊和電控系統(tǒng)模塊,建立該雙燃料噴油器模型,并進(jìn)行其性能仿真。主燃料油道產(chǎn)生的兩股壓力分別作用在針閥的上下表面,而二者壓力大小相等,針閥不會開啟。噴油器上腔體還有一個球閥,球閥兩端壓力同樣相等。只有當(dāng)電磁閥通電開啟時,球閥上端與低壓油管連通,壓力迅速降低,使球閥提升,進(jìn)而針閥也開啟,這時主、副燃料開始同時噴射。當(dāng)電磁閥轉(zhuǎn)為低電平時,球閥與低壓油區(qū)的聯(lián)系立即切斷,高壓重新建立,兩個閥在彈簧力作用下落座,噴油停止。
模型包括:信號源總成由時鐘信號源、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、填充系數(shù)子模型三部分組成;電磁閥(控制單元)總成由電控裝置、活塞彈簧、質(zhì)量單元三構(gòu)件替代;與電控裝置連接的是球閥直接由庫中模型替代;然后用節(jié)流孔模型代替實際的進(jìn)、出油量孔(出油節(jié)流孔);用兩個壓力腔模型替代控制室容積;控制塞總成由活動針閥偶件閥、活塞彈簧、質(zhì)量單元三部份模型替代;針閥偶件內(nèi)腔亦用壓力腔模型替代;針閥由庫中的模型替代;針閥與針閥體之間的泄流量用泄流閥表示;噴孔則由相應(yīng)節(jié)流孔模型替代;壓力源由一個壓力單元模型替代,整個模型如圖4所示。
由于在運(yùn)行過程中,主燃料和副燃料的噴射具有同時性,所以兩者的噴射率應(yīng)大致相同。運(yùn)行模型得到燃油噴射過程中針閥升程、噴油孔壓力、主副噴口噴油率如圖5所示。
4 總結(jié)
提出了一種雙燃料電控噴油器總體方案,完成了電控噴油器的設(shè)計。在AMESim中建立了其仿真模型,仿真結(jié)果顯示所設(shè)計的噴油器能夠完成雙燃料的同時噴射,驗證了設(shè)計方案的可行性。
參考文獻(xiàn):
[1]馮婷婷,孫振偉,姜廣超,李方,張進(jìn).柴油電控噴油器波形診斷[J].森林工程,2015(03).
[2]劉永春,齊善東,劉海濤,王秋花,陸志強(qiáng).柴油機(jī)電控噴油器高壓驅(qū)動電源的設(shè)計[J].汽車電器,2015(09).
[1]張秀棟.LPG發(fā)動機(jī)供給系統(tǒng)匹配設(shè)計與仿真分析[D].武漢理工大學(xué):武漢理工大學(xué),2012.
關(guān)鍵詞:森林醫(yī)學(xué);森林醫(yī)療花園;健康;壓力;循證設(shè)計
如今,越來越多的疾病與壓力有關(guān),壓力導(dǎo)致人類疾病譜的變化[1-2].長期處于壓力狀態(tài)對人體重要器官,包括心臟和血管有極大危害,動脈硬化、心肌梗塞和其他心血管疾病的患者數(shù)量因此不斷增加.另外,許多內(nèi)分泌失調(diào)和精神疾病與長期不正確的應(yīng)激反應(yīng)有關(guān),如2型糖尿病、精神分裂癥、抑郁癥、倦怠和疲勞綜合征.世界衛(wèi)生組織(WHO)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明壓力已經(jīng)成為日益嚴(yán)重的全球性問題,是過早死亡的危險因素[3].不健康的生活方式:久坐、少運(yùn)動、飲食和睡眠不規(guī)律等,加重了心理壓力.近幾十年來的研究結(jié)果證明自然療法可以增強(qiáng)人類健康[4],緩解壓力,改善情緒,促進(jìn)身心健康.
1森林醫(yī)學(xué)與森林醫(yī)療花園
1.1森林醫(yī)學(xué)
國際上把森林對人體的保健功能稱作森林醫(yī)學(xué)[5].日本在森林醫(yī)學(xué)研究方面處于世界領(lǐng)先地位.1982年,日本學(xué)者創(chuàng)造了“Shinrin-yoku(進(jìn)入森林大氣或森林沐?。边@一術(shù)語[6-7],可以將其解釋為人與森林環(huán)境接觸和吸收的過程,旨在改善個人的精神和身體狀態(tài).Shinrin-yoku被認(rèn)為是森林賦予人類健康最廣泛的活動.自1992年起,積累分析的大量科學(xué)實驗數(shù)據(jù)得出:森林醫(yī)療能夠使皮質(zhì)醇水平、交感神經(jīng)活動、血壓、心率等生理參數(shù)降低,增強(qiáng)副交感神經(jīng)活動和自然殺傷細(xì)胞活性,增加抗腫瘤、抗病毒感染的能力,提高機(jī)體免疫功能.壓力狀態(tài)可以通過森林醫(yī)療得到緩解[7].
1.2森林醫(yī)療花園醫(yī)療花園的作用
已逐漸被全世界了解和認(rèn)同,花園中的陽光、空氣、水、植物等積極因子,有益于改善人體機(jī)能[8].世界上第一個森林浴基地建在德國威利斯赫恩小鎮(zhèn),隨后,日本建立了“醫(yī)療福祉型森林”、“療養(yǎng)保養(yǎng)型森林”和“預(yù)防生活習(xí)慣病森林”三種健康森林模式[9-10].20世紀(jì)初,世界范圍內(nèi)對森林醫(yī)療花園的研究不斷增加.2007年,國際森林研究組織聯(lián)合會啟動了人類與健康的新項目,目的是促進(jìn)環(huán)境學(xué)、景觀設(shè)計學(xué)、醫(yī)學(xué)、心理學(xué)的跨學(xué)科交流.2012年,湖南林業(yè)森林康養(yǎng)中心建立,這是我國第一個森林康養(yǎng)基地.隨后我國各地多次舉行森林康養(yǎng)研究會,并成立森林康養(yǎng)研究中心[11].美國、瑞典、日本等發(fā)達(dá)國家已經(jīng)建成多家森林醫(yī)療花園,如丹麥納卡地亞森林醫(yī)療花園、瑞典阿爾納普醫(yī)療花園和美國伊麗莎白及諾娜埃文斯醫(yī)療花園.
2相關(guān)基礎(chǔ)理論
丹麥森林景觀研究者UlrikaK.Stigsdotter提出參與自然環(huán)境的兩種方式:主動參與和被動參與.主動參與自然的益處與美國環(huán)境行為學(xué)家RogerS.Ulrich的減壓理論和美國環(huán)境心理學(xué)家Kaplan夫婦的注意力恢復(fù)理論相契合.Stigsdotter和瑞典農(nóng)業(yè)科學(xué)大學(xué)教授PatrikGrahn構(gòu)建的環(huán)境助益性三角模型連接了主動和被動參與,能更深入地理解患者的需求,為醫(yī)療花園的設(shè)計提供理論基礎(chǔ).
2.1健康本源學(xué)(salutogenesis)
1979年,美國裔以色列醫(yī)學(xué)社會學(xué)家AaronAntonovsky向科學(xué)世界介紹了健康本源學(xué)[12],認(rèn)為樂觀、信念、勇氣、堅持、社交等積極因素能改善健康狀況.人們可以利用自然環(huán)境、物質(zhì)生活、文化生活等條件,維持和增加健康.人生取向協(xié)調(diào)性(senseofcoherence)是健康本源論的基礎(chǔ)模型,內(nèi)在需求與行動目標(biāo)一致,保持自身和諧感和生活的連貫性,人生取向一致性越高,越有能力創(chuàng)造健康[13].這與病因論(pathogenesis)有很大不同,病因論關(guān)注疾病的起因和如何預(yù)防并治療疾病,健康本源學(xué)和病因論是對待疾病兩種不同的方法.健康本源學(xué)提倡利用自然資源改善情緒,增加運(yùn)動機(jī)會,促進(jìn)身體和心理健康.
2.2注意力恢復(fù)理論(attentionrestorationtheory)
Kaplan夫婦1989年提出注意力恢復(fù)理論.信息時代,大量紛繁的資訊占據(jù)人們的生活,在處理資訊時,人們有限的注意力被不停干擾、中斷,導(dǎo)致過度消耗心力腦力,應(yīng)激性降低,處理能力降低,錯誤率增加,產(chǎn)生過度負(fù)荷的亞健康狀態(tài)[14].人們處理信息時使用直接注意力(directedattention)和間接注意力(fascinationorinvoluntaryattention)兩種方式[15],健康狀況、自我心理調(diào)節(jié)與修復(fù)、認(rèn)知狀況影響一個人處理信息的能力,而能力與環(huán)境的要求達(dá)到平衡狀態(tài)時,是最舒適、高質(zhì)量的生活狀態(tài)[16].這種平衡遭到破壞時,自然環(huán)境的補(bǔ)償修復(fù)作用取代社會環(huán)境繁雜多變的失控狀態(tài),讓人得以恢復(fù).
2.3減壓理論(stressreductiontheory)
Ulrich提出減壓理論,認(rèn)為當(dāng)人處于壓力狀態(tài)下,會引發(fā)消極情緒,導(dǎo)致生理系統(tǒng)的短期變化和異常行為[17],但是壓力狀態(tài)下的人進(jìn)入到自然元素豐富的環(huán)境時,能通過轉(zhuǎn)移注意力的方式轉(zhuǎn)移壓力,從而恢復(fù)到初始情緒狀態(tài)或產(chǎn)生更積極的情緒,帶來相應(yīng)機(jī)體的恢復(fù).
2.4親生命性假說(thebiophiliahypothesis)
生物學(xué)家E.O.Wilson退休前是美國哈佛大學(xué)教授,他于1984年提出親生命性假說,認(rèn)為人體的DNA中存在親近和接觸自然,并在自然中獲得安全感的編碼,這源于人類的起源和進(jìn)化,在自然中棲息和生存,一旦脫離自然,進(jìn)入鋼筋水泥的構(gòu)筑物,人類會感到壓力.一些反對親生命性假說的研究者認(rèn)為人類對大自然的積極反應(yīng)是一種習(xí)得反應(yīng)(learnedresponsetheory),由文化傳播和個人認(rèn)知決定[18].
2.5環(huán)境助益性三角模型(triangleofsupportingenvironments)
Stigsdotter和Grahn提出心理力量、自然環(huán)境和社會互動關(guān)系的三角模型[19](見圖1).人的心理力量越強(qiáng)大,對環(huán)境的敏感度越低,最易與社會展開互動.當(dāng)一個人的心理力量持續(xù)偏低,感到很大壓力時,安靜私密的自然環(huán)境最適合緩解壓力,待心理力量水平提高時,會逐漸減少對寧靜安全的自然環(huán)境的依賴,過渡到情感參與甚至開始更外向的社會活動.這是由低幸福感向高幸福感過渡的過程.
3森林與健康的相關(guān)實驗研究
3.1循證設(shè)計
目前,檢驗醫(yī)療花園最普遍的方法是使用后評估(post-occupationevaluation),其可以檢驗設(shè)計空間體驗過程的有效性,設(shè)計目標(biāo)是否實現(xiàn),特性能否顯現(xiàn)[21].羅杰•烏爾里希(RogerUlrich)指出,醫(yī)療景觀設(shè)計正走向循證設(shè)計[22].循證設(shè)計起源于循證醫(yī)學(xué),采用健康本源學(xué)的視角[23],在學(xué)術(shù)研究上,循證設(shè)計基于嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)證據(jù),彌補(bǔ)了使用后評估的不足.在花園施工之前,進(jìn)行實地觀察、模擬實驗和問卷調(diào)查和統(tǒng)計量分析,利用可視化技術(shù),例如正電子發(fā)射斷層掃描和功能性磁共振成像跟蹤體驗者大腦對康復(fù)環(huán)境的動態(tài)反應(yīng)[18];利用數(shù)字技術(shù)創(chuàng)造虛擬環(huán)境,觀察體驗者的心理變化.在不斷假設(shè)、實驗、印證的過程中,能夠降低不成功的可能性,提升工作效率,達(dá)到最佳的預(yù)期效果.
3.2相關(guān)實驗研究
YukoTsunetsugu,BumJinPark等研究森林沐浴的日本學(xué)者在森林和城市選址,選擇280名年輕男性城市居民為受試者(年齡21.7歲±1.5歲),在完整告知實驗過程后,分別進(jìn)入到森林環(huán)境和城市環(huán)境,經(jīng)過短時間(15min)的觀察和行走,分別記錄各項實驗數(shù)據(jù),分析七項生理參數(shù):皮質(zhì)醇濃度、心率變異性、HF功率、交感神經(jīng)活動、收縮血壓、舒張血壓和脈搏率,HF反應(yīng)副交感神經(jīng)活動,功率比(LF/HF)反應(yīng)交感神經(jīng)活動[24-25].自然環(huán)境對人的影響有個體差異性,每個人對環(huán)境的敏感度不同[26],所以對于個體的差異性還需要進(jìn)一步研究.另一項測試自然殺傷細(xì)胞(NK)活性的實驗[27-28]由日本衛(wèi)生學(xué)與公共衛(wèi)生學(xué)博士Q.LI和他的同伴共同完成.在受試者知情同意的情況下,選擇12位37~55歲的健康男性,在三處森林地區(qū)經(jīng)歷了三天兩夜的旅行.第一天下午,受試者在森林中散步2h,第二天,受試者分別在上午和下午各散步2h,在實驗開始前、第二天和第三天對他們的血液進(jìn)行取樣,測定NK活性,測量外周血淋巴細(xì)胞(PBL)中NK、T細(xì)胞、顆粒溶素、穿孔素和表達(dá)顆粒酶的細(xì)胞比例.對森林環(huán)境中受試者生理效應(yīng)的研究結(jié)果表明,與城市環(huán)境相比,森林環(huán)境可以降低皮質(zhì)醇的濃度,降低脈搏率,降低血壓,增加副交感神經(jīng)活動和降低交感神經(jīng)活動,有助于減輕壓力,增強(qiáng)自然殺傷細(xì)胞活性,進(jìn)而增強(qiáng)人體免疫功能.我國古代中醫(yī)學(xué)就探知了森林對人體健康有益,20世紀(jì)初,森林與健康的研究熱潮又回到中國.研究者們進(jìn)行了森林與生理健康的相關(guān)實驗研究,發(fā)現(xiàn)長時間在森林中游憩有以下好處:森林中相對較高的含氧量能夠提高人的血氧含量和心肺負(fù)荷水平,改善心肺功能;森林覆蓋率與空氣中的負(fù)離子含量成正比,負(fù)離子與帶正電的細(xì)菌(通常帶正電)結(jié)合,使細(xì)菌產(chǎn)生結(jié)構(gòu)改變或能量轉(zhuǎn)移,導(dǎo)致細(xì)菌死亡[29];樹木的葉片能有效攔截空氣中的塵埃,避免塵埃中的有害物質(zhì)傷害人體;森林密閉性高,能有效攔截紫外線,減少對皮膚的傷害;植物殺菌素(pythoncidere)又稱芬多精,在植物體內(nèi)的含量雖然很低,但是它具有相當(dāng)高的活性,不僅能夠殺菌抗癌,也可以增加人體神經(jīng)系統(tǒng)的敏感程度[30];森林的綠色環(huán)境有助于緩解眼疲勞,森林環(huán)境與城市環(huán)境相比,植物對光的反射程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于建筑,對視網(wǎng)膜疾病和白內(nèi)障有助益療效.同時,對森林和心理健康的研究還發(fā)現(xiàn),在森林中的游憩時間、方式、森林季相景觀、營造的景觀效果等都與健康狀況有關(guān).
4實例研究
4.1阿爾納普醫(yī)療花園(thehealinggardenatAlnarp)
阿爾納普醫(yī)療花園(見圖2)位于瑞典農(nóng)業(yè)科學(xué)大學(xué),其針對壓力相關(guān)疾病的自然療法處于國際領(lǐng)先地位,治療結(jié)果同樣令人印象深刻,患者的生理、心理狀況得到極大程度的改善,67%的患者已準(zhǔn)備好回到工作和學(xué)習(xí)的崗位上.阿爾納普醫(yī)療花園占地約2hm2,園外東西側(cè)栽植果樹與周圍環(huán)境隔離,園內(nèi)被茂盛的喬灌木圍合,自然區(qū)域森林景觀效果突出.花園建設(shè)同樣有四個目標(biāo):①為患有“倦怠疾病”的人提供不同的園藝治療方案.②提供一個跨學(xué)科的研究計劃,研究醫(yī)療花園如何為患者帶來康復(fù)助益.③允許研究者對花園設(shè)計和療法進(jìn)行科學(xué)實驗.④提供學(xué)生一個研究課題.所以花園的工作人員將分成兩個團(tuán)隊:一個治療團(tuán)隊,負(fù)責(zé)患者的康復(fù)治療,團(tuán)隊中有景觀設(shè)計師、職業(yè)醫(yī)生、精神病專家、保健醫(yī)師和環(huán)境心理學(xué)家;一個研究團(tuán)隊,跟蹤治療過程并評估花園設(shè)計,團(tuán)隊成員包括景觀設(shè)計師、醫(yī)學(xué)教育學(xué)家、物理治療師和心理治療師.丹麥納卡地亞森林醫(yī)療花園多處借鑒了阿爾納普醫(yī)療花園的設(shè)計,兩者的區(qū)域功能類似[32].阿爾納普有自然區(qū)、園藝療法區(qū)和歡迎花園,分別提供了內(nèi)向活動,情感參與活動和外向活動[33].
4.1.1自然區(qū)(thenaturearea)
自然區(qū)在阿爾納普占地最大,分為森林區(qū)、樹林區(qū)和被橢圓綠籬包圍的草甸區(qū).森林區(qū)物種豐富,空間密閉,野味十足.巨大的樹冠圍合成多種空間,訪客會有進(jìn)入另一個世界的感覺.森林區(qū)的起點在入口處,沿著西部邊界向西北延伸,在北部面積擴(kuò)大,北部轉(zhuǎn)向南部寬度再次變窄,一條蜿蜒的散步道貫穿整個森林.樹林區(qū)在花園的西北部,由喬木、灌木和草本植物組成,視線比森林區(qū)開闊,里面設(shè)計了池塘,水中反射著自然景色的倒影,為訪客提供冥想空間.草甸(meadow)是瑞典田園風(fēng)景的重要部分,這個詞經(jīng)常出現(xiàn)在詩歌和民歌中.橢圓形綠籬把自然野性的和人工規(guī)整的景觀分割開,在草甸區(qū),人們可以自由交流,組織各種形式的活動.
4.1.2園藝療法區(qū)(cultivationareas)
園藝療法區(qū)按種類分為四個種植房間,每個房間都與園藝療法有關(guān).第一個房間里的種植床形狀規(guī)則,直排排列,對栽培管理要求不高.第二個房間專注于以合理的方式進(jìn)行栽培并完善園藝活動,有不同高度的種植床和多樣的植物材料,具有最佳的栽培條件,訪客和研究者都可以測試不同類型的種植床的特點,方便殘疾人等特殊人群使用.第三個房間提供傳統(tǒng)的種植方法,主要種植蔬菜,還進(jìn)行一部分草本植物種植.使用有機(jī)材料作為房間的墻壁和地板,這讓內(nèi)部空間友好而易于親近.草地上的石板路連接每個種植床.第四個房間是森林種植園,它與傳統(tǒng)種植的嚴(yán)格直線型種植明顯不同,森林種植園實現(xiàn)了種植高大植物的可能性,創(chuàng)造豐富的空間和樂趣.森林種植園的目的是創(chuàng)造一個可持續(xù)的生態(tài)系統(tǒng),它應(yīng)該是生產(chǎn)性的,并且從長遠(yuǎn)來看幾乎不需要維護(hù)管理.
4.1.3歡迎花園(thewelcominggarden)
歡迎花園是整個醫(yī)療花園最難設(shè)計的部分,它位于入口處,是游客進(jìn)入的第一個花園.設(shè)計需要不對訪客造成任何壓力,同時,要求有趣和有吸引力.這個花園命名為歡迎花園,目的是讓訪客感到被歡迎,提升整個花園的安全感.設(shè)計師最終把歡迎花園分成兩部分,一個是社會型,一個是感官型.社會型花園更靠近入口,有著開放的房間和休息座位,為訪客之間的交流創(chuàng)造機(jī)會.感官型花園中的陽光和陰影被凸顯出來,種植芳香植物和結(jié)有漿果的樹木,再以滴水的形式制造有節(jié)奏的滴答水聲.建設(shè)花園需要時間,植物生長也需要時間,即使醫(yī)療花園中選擇快速生長的植物材料,也需要幾年時間等待景觀的生長.雖然如此,設(shè)計師還是認(rèn)為有必要建立這個花園,因為阿爾納普成為了實驗室,嘗試全面評估設(shè)計假設(shè)并測試不同治療方案的治療效果.擁有獨特素質(zhì)的花園展現(xiàn)的細(xì)微差別,有重要的研究意義.
4.2東井峪森林醫(yī)療花園景觀概念設(shè)計
東井峪位于天津薊州區(qū)北部綜合休閑旅游山區(qū),緊鄰西井峪民俗攝影村,森林生態(tài)系統(tǒng)發(fā)達(dá).村莊里的石砌民居在其他地方難得一見,山間植物繁茂、奇石林立,有著令人驚嘆的原始風(fēng)貌和自然景觀.2016年7月,“廢墟•重生”東井峪鄉(xiāng)村改造國際景觀設(shè)計競賽由CBC(ChinaBuildingCentre)、漁陽鎮(zhèn)政府和天津市城市規(guī)劃設(shè)計研究院共同發(fā)起,旨在研究人與自然的相互作用[34],通過景觀修復(fù)和文化注入,重新盤活這處風(fēng)景優(yōu)美的人氣圣地.現(xiàn)東井峪村落遺址是一片殘垣斷壁,幾百年歷史的頂瓦、檁木被拆下帶走,留下無法運(yùn)走的石頭,完好的民房尚有六處,村內(nèi)道路不夠平整,僅適合步行通過,樹木長勢旺盛,無人管理,稍顯凌亂.根據(jù)森林醫(yī)療花園空間分類的要求,在東井峪村落中選擇了一處2hm2的場地,是天然的森林醫(yī)療花園建設(shè)用地.場地遺址擁有茂盛的森林景觀、適宜園藝種植的平坦地帶、廢棄的水池和兩處民房,且道路暢通,周圍環(huán)境靜謐.花園設(shè)計(見圖3)借鑒了阿爾納普醫(yī)療花園和丹麥納卡地亞森林醫(yī)療花園的設(shè)計方法,園內(nèi)各功能分區(qū)的邊界全部由植物圍合,有完整的生態(tài)系統(tǒng),基本上不需要維護(hù)管理.按照患者的性格特點和不同治療階段的需求特點,把花園分成自然區(qū)、沉思區(qū)、園藝療法區(qū)、草坪區(qū)和歡迎區(qū)五個區(qū)域.對東井峪森林醫(yī)療花園的景觀設(shè)計研究,為了達(dá)到四個目的:①保護(hù)、修復(fù)當(dāng)?shù)氐氖萁ㄖ?,保留原始村落的特色,繼承并發(fā)揚(yáng)當(dāng)?shù)氐臍v史文化.②借醫(yī)療花園的建造,改善當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境,保護(hù)自然過程.③營造豐富的空間,幫助人們恢復(fù)身體和心理的健康狀態(tài).④與西井峪民俗攝影村的旅游產(chǎn)業(yè)結(jié)合,為東井峪營造福利.
4.2.1自然區(qū)
自然區(qū)自花園入口沿主路向西南方向延伸,寬度逐漸變窄,圍合了整個花園,豐富而成熟的植物景觀形成密閉空間,使患者產(chǎn)生被庇護(hù)的感覺,增加安全感.自然區(qū)內(nèi)設(shè)置了環(huán)形散步道,在路中間位置設(shè)計了一個中式觀景亭,行走或靜坐其中,如同沐浴在大森林中.東井峪盛產(chǎn)柿樹和板栗,到了收獲季節(jié),采摘漿果也為人們增加了森林浴的樂趣.根據(jù)環(huán)境心理學(xué)和健康本源學(xué),這一區(qū)域提供了讓人釋放壓力,恢復(fù)注意力的自然療法.
4.2.2沉思區(qū)
沉思區(qū)利用了原先破損的水池,上面架設(shè)沉水廊架,水中種植千屈菜、菖蒲、荷花等挺水植物,給人提供親水空間和冥想空間.這個空間溫馨寧靜,親切自然,可測試水池中觀賞倒影的觀賞范圍,從而設(shè)計出散步道和座椅休息處的位置.疊水從低墻的頂部流入低處的水洼,結(jié)合水流通道的寬度、下降的高度和水洼深度,營造出舒緩動聽的水聲.
4.2.3園藝療法區(qū)
此區(qū)域提供園藝活動的場地,與自然區(qū)相比,需要患者親手施肥、種植、灌溉、去除雜草、收獲等,有著更深的自然介入療法,在此過程中,給患者提供了相互學(xué)習(xí)交流的機(jī)會,是情感參與與內(nèi)向活動向主動參與與外向活動的過渡.利用當(dāng)?shù)氐母魇绞拇罱ǚN植床,增加了人們與植物接觸的機(jī)會.種植的植物類型多樣,有觀賞植物、藥用植物及蔬菜瓜果.在園藝療法區(qū)有一個溫室,適合冬季種植和休息交流,還有六個種植房間,提供室內(nèi)種植.
4.2.4草坪區(qū)
草坪區(qū)提供了主動參與自由項目的場地,在視覺感覺上更加開敞,結(jié)束自然治療后的患者,由于身體與情感上的壓力已得到緩解和釋放,置身于此區(qū)域時,不會因為空間的開敞而產(chǎn)生壓力.中間部分是完全開敞的草坪,沒有庇護(hù)的植物和建筑.這里不適合情緒狀況差,認(rèn)知能力低的患者活動.
4.2.5歡迎區(qū)
歡迎花園用房利用東井峪原有的特色石頭建筑,通過修復(fù)加固使其重新回到人們的生活中,建筑內(nèi)部分成兩個空間,一個交流空間,一個展示空間.交流空間內(nèi)布置座椅和景觀小品,利用水聲和植物芳香營造溫馨親切的環(huán)境.展示空間向患者和訪客展示東井峪的人文特色和歷史風(fēng)俗,拉近人與場地的距離.
5結(jié)語
由壓力引發(fā)疾病的患病人數(shù)不斷增加,森林醫(yī)療花園能夠?qū)@類疾病起到預(yù)防和治療作用,大大降低醫(yī)療成本[35].花園處在不停生長的過程中,有明顯的時間、季節(jié)、氣候變化,患者和訪客依據(jù)偏好選擇活動時間和活動內(nèi)容,研究人員需要記錄患者的健康效果(healthoutcome),即患者的健康狀況和治療進(jìn)程的指標(biāo)和量度[36].森林環(huán)境與治療元素結(jié)合,維持、改善并恢復(fù)人體健康狀況,研究人員需要評估花園景觀元素在治療過程中的助益效果.ClareCooperMarcus說:“盡管我們需要更多的研究,但不能等到所有研究都完成后再去思考如何設(shè)計[23].”我國在森林醫(yī)療領(lǐng)域處于起步階段,需要更多創(chuàng)新而有意義的設(shè)計思考出現(xiàn),以期改善人們的健康狀況,增加生活的幸福感.
參考文獻(xiàn):
[1]宋丹,趙殿龍,郭政.從中西方文化的不同看中西醫(yī)思維的區(qū)別[J].光明中醫(yī),2011,26(2):191-192.
[2]余謀昌.西醫(yī)和中醫(yī):兩種哲學(xué)和兩種醫(yī)學(xué)文化[J].鄭州輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(社會科學(xué)版),2012,13(3):7-12.
關(guān)鍵詞:新加坡、城市醫(yī)院、開敞空間、景觀設(shè)計、信息化、自動化、醫(yī)療保險
中圖分類號:TU246.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
新加坡與我國同屬亞洲,屬于熱帶雨林氣候,氣溫濕熱。其國內(nèi)華人比例占到了人口組成的76%,加之歷史文化淵源的相似性,使新加坡國內(nèi)的大型綜合醫(yī)院在總體布局、功能、床位、科室以及管理模式上與我國南方及沿海地區(qū)的綜合醫(yī)院有很大程度的類同。但由于兩國經(jīng)濟(jì)、人口多元性等原因,也使該國的醫(yī)院設(shè)計呈現(xiàn)出特有的地域特色,能夠很好的啟示我國現(xiàn)代化城市大型醫(yī)院的建設(shè)及發(fā)展,豐富醫(yī)療建筑設(shè)計的思路及手段。
新加坡經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),醫(yī)療保健系統(tǒng)較為完善。其公立醫(yī)療體系由新加坡保健集團(tuán)和國立保健集團(tuán)兩家大型醫(yī)療集團(tuán)組成。新加坡國內(nèi)聲譽(yù)顯赫、實力雄厚的大型綜合醫(yī)院均附屬于以上兩家保健集團(tuán)。本文的陳述及分析主要來源于陳篤生醫(yī)院、竹腳婦幼醫(yī)院、新加坡中央醫(yī)院和樟宜綜合醫(yī)院四家醫(yī)療機(jī)構(gòu),其中陳篤生醫(yī)院屬于國保集團(tuán),其余均屬于新保集團(tuán)。
新加坡整個國家國土面積較小,城市化程度很高,因此建筑密度和容積率高,大多數(shù)的綜合醫(yī)院都采用高層集中式布局,較少設(shè)置采光通風(fēng)井。醫(yī)院的裙房部分多為規(guī)矩的幾何圖形占足建設(shè)用地,內(nèi)部設(shè)置門急診、醫(yī)技等功能單元,上部則為形體豐富多變的高層住院部,建筑形象簡潔而不乏味,穩(wěn)重而不單調(diào),充分體現(xiàn)了醫(yī)療建筑形式追隨于功能的原則和理性的設(shè)計構(gòu)思。在交通組織上通常是利用建筑平面的多個方向結(jié)合城市地形,設(shè)計上下行車道通往設(shè)置在不同樓層的出入口,以實現(xiàn)門診、急診、住院、供應(yīng)、污物各類車輛的分流。在門急診、住院等主要入口處設(shè)置可供多輛汽車??康拇笥昱罘奖慊颊咄ㄐ小F鋵嵣鲜鲠t(yī)院的選址與國內(nèi)位于城市中心區(qū)域的老牌醫(yī)院所處地域十分類似,但是新加坡的醫(yī)療集團(tuán)充分挖掘了城市公共資源及其自身的商業(yè)價值,他們引入市政資金在醫(yī)院和商業(yè)綜合體兩者間架設(shè)空中連廊及傳送帶,在方便市民的同時也為醫(yī)院和商業(yè)設(shè)施帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益(圖1)。
由于建筑裙房基本占滿了建設(shè)用地,院區(qū)內(nèi)除設(shè)置必要的道路交通外基本已無空間用于地面景觀。因此,新加坡建筑師在內(nèi)庭、開敞空間、裙房屋面等節(jié)點做足了文章,設(shè)計出諸多可供患者、家屬和員工使用的景觀。由于地處熱帶,雨量充足,空氣濕度高,氣候溫暖而潮濕,非常有利于淺覆土植物的生長;同時,此種氣候也為醫(yī)院建筑內(nèi)部的公共空間不設(shè)置集中空調(diào)系統(tǒng)創(chuàng)造了條件,利用開敞庭院、外廊形成進(jìn)風(fēng)通道,利用中庭、內(nèi)院的“煙囪效應(yīng)”引導(dǎo)氣流組織,形成自然、生態(tài)的內(nèi)部循環(huán)系統(tǒng)。走在醫(yī)療樓里可以觀賞開敞主街外美麗的花園;駐足在屋頂庭院,水吧、餐飲散落其中,陣陣輕松的休閑氣息油然而生(圖2)。此類案例可作為優(yōu)秀典范,啟示我國的南方城市醫(yī)院設(shè)計創(chuàng)造出多層面、空間化的立體景觀和生態(tài)的微氣候組織模式,從而降低能耗、節(jié)能減排。
新加坡雖然大力發(fā)展社區(qū)醫(yī)療,提倡小病能夠在就近的社保診所治療,并由此分流了大量患者,但是需要到大型綜合醫(yī)院就診的人數(shù)仍居高不下,這與國內(nèi)目前的就醫(yī)模式基本類似。在國內(nèi),患者早已習(xí)慣了大醫(yī)院掛號難、等候久、人滿為患的醫(yī)療環(huán)境,但這一切似乎在新加坡醫(yī)院里很難看到。得益于其內(nèi)部的高度信息化、智能控制系統(tǒng)及人性化軟件系統(tǒng)的合理運(yùn)用,使醫(yī)院這一龐大復(fù)雜的機(jī)構(gòu)運(yùn)行得井井有條。患者在掛號大廳入口處通過自助取號、電話預(yù)約、或是刷卡登記后便可到掛號大廳內(nèi)等候休息,待大屏幕顯示所取號碼時前往掛號窗口辦理。掛號結(jié)束后,患者可直接前往分布在各樓層科室外部的等候廳候診,待大屏幕上顯示出患者號碼和診室門號時,便可在護(hù)士的引導(dǎo)下進(jìn)入診區(qū)就診。每個診室的門上方都能顯示就診患者的號碼,有很好的提示作用;門邊掛有在崗醫(yī)生姓名的卡槽,以方便復(fù)診患者(圖3)。掛號廳、候診廳等區(qū)域也按服務(wù)人群的不同分為普通和貴賓兩種等級。令人欣慰的是,上述信息系統(tǒng)在國內(nèi)某些新建的大型綜合醫(yī)院內(nèi)已得以應(yīng)用并取得了不錯的社會反響,大大改善了患者的就醫(yī)環(huán)境,值得大力推廣。
新加坡醫(yī)院的病房設(shè)置和我國的區(qū)別較大,基本分為 A、B1、B2、C四個等級。其中C級為8~10人的無門、分隔墻的大空間開敞病房,僅靠相鄰兩排病床頭部間的矮墻來分隔連續(xù)的柱網(wǎng)開間。因此,護(hù)士站工作人員對患者的監(jiān)護(hù)可謂是一覽無余,但也由此導(dǎo)致患者只能通過拉起滑簾來保護(hù)個人隱私。此類病房室內(nèi)沒有空調(diào)系統(tǒng),只安裝吊扇或小的風(fēng)扇,通過開啟的外窗進(jìn)行通風(fēng)和降溫,因此層高通常會增加至4.8m以上來改善自然通風(fēng)效果。B2級病房為6人間,每個柱網(wǎng)間均設(shè)置分隔墻,病房入口方向除門洞外還設(shè)置了完整墻面提高了患者的隱蔽性,此類病房也采用自然通風(fēng)(圖4)。B1級病房是在一個柱網(wǎng)內(nèi)設(shè)置4張病床,各單元間設(shè)置分隔墻,入口處設(shè)置圍墻和門的病房類型。從此類病房開始,室內(nèi)采用空調(diào)系統(tǒng),因此層高也恢復(fù)到通常的3.9m左右。A級病房基本上和國內(nèi)的2人間病房條件相當(dāng),在必要時也可取消一床作為單人病房使用。某些醫(yī)院設(shè)有少量的A+級病房,基本等同于國內(nèi)的單人病房或套間。在新加坡,政府對A、B1、B2、C的津貼率分別為0%、20%、65%和89%,而病人應(yīng)選擇哪級病房是根據(jù)其收入來確定的。也就是說低收入的病人應(yīng)住條件相對低的病房而產(chǎn)生更低的個人費(fèi)用,而高收入人群則有義務(wù)去投入更多的資金選擇高檔病房,從而在保護(hù)了低收入人群經(jīng)濟(jì)利益的同時也體現(xiàn)了高收入者的社會地位。目前,國內(nèi)公立大型綜合醫(yī)院(享受醫(yī)保)住院部普遍配置為三人間大量、兩人間為中、一人間少量,床位總體不足,經(jīng)常出現(xiàn)患者搶床位的現(xiàn)象。曾經(jīng)有院方戲稱,同樣是配備獨立衛(wèi)生間、電視等基本設(shè)施,醫(yī)院二人間病房日總收入還不及快捷酒店標(biāo)準(zhǔn)間價格的一半。如此看來,我國醫(yī)院建設(shè)的投入產(chǎn)出比的確很高,這無疑是一種資源浪費(fèi),尤其是我國的平均經(jīng)濟(jì)水平還不及新加坡,并且目前醫(yī)療資源明顯不足且分配不均衡,過多的提高建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),其實就是給醫(yī)療保險體系、社會資源分配增加更多的負(fù)擔(dān)。在此提前下,新加坡的分級制度可以為完善我國的醫(yī)療保險體系、創(chuàng)作出能更好服務(wù)于人民群眾的醫(yī)療建筑提供線索和啟示。
關(guān)鍵詞供電系統(tǒng) 諧波治理 電氣安全 35kV IT系統(tǒng)
中圖分類號: F407 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
工程概況
本工程總建筑面積共160000m2,其中:地上:126200 m2 ,地下:33800 m2;因場地條件限制,工程分為一階段和二階段兩部分施工;一階段為醫(yī)療綜合樓,二階段為急診急救中心樓。建筑高度為99.7m;其中一階段地下兩層,地上為雙塔形式分別為12層和23層,地上裙房部分為4層;二階段地下兩層,地上4層;建筑防火設(shè)計的分類為一類高層建筑; 結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)形式為框架剪力墻結(jié)構(gòu)形式,采用現(xiàn)澆的樁閥基礎(chǔ);工程性質(zhì)為醫(yī)療綜合樓及急診急救中心;病床總數(shù):1400床;ICU床位數(shù): 50床;手術(shù)室間數(shù):33間。
強(qiáng)電工程設(shè)計中的特點
供電系統(tǒng):
依據(jù)當(dāng)?shù)氐碾娏σ?guī)劃及供電管理部門對本工程用電申請的批復(fù),從市政110/35kV降壓站引入兩路35kV電源。兩路電源均能承擔(dān)醫(yī)院100%的用電負(fù)荷。采用金屬鎧裝電纜埋地引入本工程電纜分界室。
自備應(yīng)急電源:在地下一層設(shè)置一臺1500kW柴油發(fā)電機(jī)組作為自備應(yīng)急電源,當(dāng)失去市電時,15s內(nèi)自動啟動柴油發(fā)電機(jī)為一級負(fù)荷別重要負(fù)荷和其它重要保障負(fù)荷提供應(yīng)急電源。為限制發(fā)電機(jī)容量,應(yīng)急段不帶潔凈空調(diào)負(fù)荷。
UPS電站:設(shè)備層內(nèi)設(shè)置本工程的UPS應(yīng)急電源,采用集中式UPS電站,且配置持續(xù)供電時間為30min的蓄電池組為手術(shù)室、ICU、急診急救、介入治療等供電。
火災(zāi)自動報警及聯(lián)動控制設(shè)備、安防及樓宇監(jiān)控系統(tǒng)、信息網(wǎng)絡(luò)中心等計算機(jī)設(shè)備、部分病理科及檢驗科的重要設(shè)備采用成套提供UPS設(shè)備。
高壓供電電源為35kV;低壓動力設(shè)備及照明電壓為220/380V。
本工程35kV配變電所設(shè)在地下一層,建筑面積為1250m2,其中:控制室約60m2;35kV
開關(guān)室約260m2;0.4kV開關(guān)室約為620m2;柴油發(fā)電機(jī)房約為100m2。層高為5.4m,
梁下凈高為4.6m。經(jīng)與當(dāng)?shù)毓╇姴块T協(xié)商,高低壓電纜均上進(jìn)上出。設(shè)值班室面積約
42m2。上圖即為配變電所區(qū)域電氣布置示意圖。本項目中配電所區(qū)域內(nèi)的配電、高低
壓系統(tǒng)等設(shè)計均是與天津津電供電設(shè)計所有限公司合作完成。特別需要注意的是,在
35kV系統(tǒng)中,由于相應(yīng)電氣設(shè)備由于電氣絕緣等要求更加嚴(yán)苛等原因,導(dǎo)致了相應(yīng)的
電氣設(shè)備尺寸相對于10kV系統(tǒng)有了一定的增加,如
35kV開關(guān)柜參考尺寸為:1400 mm(寬)x2800mm(深)x2600mm(高)
35kV變壓器參考尺寸為:3300 mm(寬)x2100mm(深)x2950mm(高)
因此相比于10kV的配變電所,35kV配變電所整體的面積需求會更大,對于層高的要求
也會更高;此外還需要單獨的設(shè)置一間控制室,35kV系統(tǒng)的二次回路控制和操作均在此房間內(nèi)進(jìn)行。本工程中35kV開關(guān)柜還專門設(shè)置了一個35kV開關(guān)室,與0.4kV開關(guān)柜分開放置,實現(xiàn)了高低壓系統(tǒng)的分隔。
本地區(qū)35kV為中性點不接地系統(tǒng)。
總配變電所設(shè)4*2500+2*2000kVA變壓器:
35kV/0.4kV變壓器選用環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器,設(shè)強(qiáng)制風(fēng)冷系統(tǒng),接線組為Dyn11,
保護(hù)罩由廠家配套供應(yīng),防護(hù)等級不低于IP30。
首先,設(shè)置2組2500kVA變壓器專為空調(diào)季節(jié)的制冷機(jī)組供電。共設(shè)兩個低壓段,
每個變壓器帶一段母線,形成單母線分段系統(tǒng),聯(lián)絡(luò)開關(guān)采用手動投切控制,冬季時
可以切除這兩臺或其中一臺變壓器,達(dá)到節(jié)能目的。
(b)其次,設(shè)置2組2000kVA變壓器為四管制集中制冷機(jī)組、生活水泵、熱力站、潔凈空調(diào)、電梯、空壓機(jī)、真空泵、制氧機(jī)等動力類負(fù)荷供電。共設(shè)置三段低壓母線且互相聯(lián)絡(luò),母聯(lián)開關(guān)采用備用自投(BZT),通過轉(zhuǎn)換開關(guān)來選擇控制方式。兩個變壓器各為一段低壓母線供電,另一段為應(yīng)急母線段,其電源平時經(jīng)聯(lián)絡(luò)開關(guān)引自這兩臺變壓器,失去市電時經(jīng)過自動切換開關(guān)接到柴油發(fā)電機(jī)組。
(c)最后,設(shè)置2組2500kVA變壓器為其它照明配電負(fù)荷供電,主要是大樓的醫(yī)療
類配電和照明負(fù)荷。也設(shè)三段母線,組成控制方式同上2*2000kVA變壓器系統(tǒng)。
2.諧波治理
隨著社會的不斷進(jìn)步,現(xiàn)代選用的用電方式及設(shè)備相較于傳統(tǒng)的用電方式及設(shè)備也發(fā)生了比較大的變化?,F(xiàn)代負(fù)荷大多屬于非線性負(fù)荷,典型的就是整流電路,而整流電路幾乎應(yīng)用在所有的電力電子設(shè)備中,主要的諧波產(chǎn)生源包括:變頻器、節(jié)能燈、UPS類設(shè)備、計算機(jī)等設(shè)備等。諧波會導(dǎo)致一系列危害,如:使電力元件附加損耗加大,易引發(fā)火災(zāi);影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行;引起電網(wǎng)諧振;使繼電保護(hù)誤動作,電氣測量誤差過大;使工控系統(tǒng)崩潰。
特別是在醫(yī)療建筑中,隨著近年來醫(yī)療技術(shù)的不斷提高,醫(yī)院中不斷引入令入了各種先進(jìn)的醫(yī)療設(shè)備,如:核磁共振(MRI)、電子計算機(jī)X射線斷層掃描(CT)、直線加速器等。這些先進(jìn)的醫(yī)療設(shè)備里面都有大量的高靈敏高精度的電子元器件,如果在精密的檢查儀器的使用過程中有高次諧波的存在,輕則出現(xiàn)數(shù)據(jù)差錯、圖像模糊、信息丟失,使正常的檢查工作無法順利進(jìn)行,重則會導(dǎo)致設(shè)備的損壞等嚴(yán)重的后果。有些檢測人體生物電信號的儀器設(shè)備、如心電圖機(jī)、腦電圖機(jī)、心電監(jiān)護(hù)儀等直接接觸人體的儀器設(shè)備,由于信號非常微弱,如果受到干擾,就會在檢測結(jié)果上疊加上畸變的波形,導(dǎo)致誤診的發(fā)生,同時還有可能引起微電擊,嚴(yán)重時會有生命危險。所以醫(yī)院內(nèi)的各種先進(jìn)的電子設(shè)備在使用的時候,更應(yīng)該采取諧波保護(hù)措施,來保證人身安全及設(shè)備的正常使用。
本工程在首先在配電母線上集中設(shè)置了無功補(bǔ)償裝置,要求補(bǔ)償后的功率因數(shù)不低于0.95。低壓補(bǔ)償電容器設(shè)過電壓保護(hù)裝置,電容器配電抗器過濾諧波。共設(shè)置了12面250kvar和4面300kvar的電容器柜,總的無功補(bǔ)償容量為4200kvar,約占總變壓器安裝容量的30%。
在用戶側(cè),我們對于精密的大型醫(yī)療設(shè)備,在其設(shè)備配電箱內(nèi)添加了相應(yīng)的諧波保護(hù)器。諧波保護(hù)器可以吸收一定頻率一定能量的諧波干擾,并隨時跟蹤電源波形,瞬時濾除電源中的諧波和尖峰雜波,應(yīng)用頻段為2KHZ-10MHZ。從而可以實現(xiàn)在諧波環(huán)境下保護(hù)精密儀器,使各種大型醫(yī)技設(shè)備可以正常工作,輸出的波形或圖像可以盡量的準(zhǔn)確可靠,這對醫(yī)院來講是十分必要的。
下圖即為本工程中諧波保護(hù)器的應(yīng)用實例。
3.電氣安全
在醫(yī)院的特殊環(huán)境里,由于各種電氣電子設(shè)備的大量使用,病人和醫(yī)生均處在電氣設(shè)備漏電電擊的風(fēng)險下。為了避免這種情況的發(fā)生,我們需要特別注意醫(yī)院設(shè)計中的電氣安全設(shè)計。
在本工程中:
對于帶電設(shè)備直接接觸的防護(hù):采用設(shè)備帶電部分加以絕緣或采用柵欄或采用頂部及水平面防護(hù)等級不小于IP4X的護(hù)罩將帶電體與外界隔離等措施。
帶電設(shè)備間接接觸的防護(hù):
通過自動切斷電源的保護(hù)
對于醫(yī)院項目,我們配電系統(tǒng)一般采用TN-S系統(tǒng),因為如果采用TN-C系統(tǒng)的話,可能會導(dǎo)致干擾和電氣火災(zāi)的發(fā)生,這對于整個醫(yī)院的使用和運(yùn)行安全都是極為不利的。
(a)在TN-S系統(tǒng)中自動保護(hù)裝置需要在規(guī)定的時間內(nèi)自動跳閘。具體的要求如下:
電壓U(相-地)(V) 終端線路t(s) 配電線路t(s)
1200.4 5
2300.2 5
4000.065
(b)選擇剩余電流動作保護(hù)器(RCD)。
IEC60346-7中按照醫(yī)療場所的用途進(jìn)行如下分類
0類場所:未使用接觸部件的醫(yī)療場所。
1類場所:采用接觸部件的醫(yī)療場所。
2類場所:醫(yī)療場所接觸部件用于諸如心內(nèi)診療術(shù)、手術(shù)室以及斷電(故障)將危及生命的重要治療的醫(yī)療場所。
在1、2類醫(yī)療場所的TN系統(tǒng)中,通常采用AC型剩余電流動作保護(hù)器。
在2類場所中(包括照明系統(tǒng)回路、插座電源回路、患者區(qū)域內(nèi)的設(shè)備外設(shè)插口)依據(jù)泄漏電流的類型,采用A型RCD(對脈動直流泄漏電流敏感),或采用B型RCD(對脈動直流泄漏電流和平滑直流泄漏電流敏感)。
輔助等電位聯(lián)結(jié)
本工程采用總等電位聯(lián)結(jié),將建筑物內(nèi)的保護(hù)干線、設(shè)備干管、建筑物及構(gòu)筑物等的金屬構(gòu)件就近與總等電位端子板進(jìn)行可靠連接。手術(shù)室、ICU、重要的機(jī)房、控制站房作局部等電位聯(lián)結(jié);淋浴室、病房衛(wèi)生間作局部等電位聯(lián)結(jié)。另外,醫(yī)用的每個房間內(nèi)必須配備其特有的等電位聯(lián)結(jié)母排,并且應(yīng)使輔助等電位導(dǎo)體和保護(hù)接地與該母排連接盡可能靠近,一旦發(fā)生間接接觸,會使所有導(dǎo)電部分和外露導(dǎo)電部件呈現(xiàn)幾乎相等的瞬態(tài)電勢(設(shè)備與患者之間沒有明顯的電勢差)。
醫(yī)療IT系統(tǒng)
醫(yī)療IT系統(tǒng)具有以下優(yōu)越性:
可以降低觸電電壓和電網(wǎng)對地漏電流,人身觸電危險被降到最小程度。
采用了隔離變壓器后,可以防止接地系統(tǒng)內(nèi)的漏電流竄入某些與病人連接的醫(yī)療電氣設(shè)備的對地回路
供電系統(tǒng)內(nèi)部一旦出現(xiàn)第一個對地漏電故障,不會導(dǎo)致斷路器或熔斷器動作,因而保證了電源供電的可靠性。
降低了對地漏電流,從而提高了防火安全性。
我們要求在2類醫(yī)療場所內(nèi),用于維持生命、外科手術(shù)和其他位于“患者區(qū)域”內(nèi)的醫(yī)用電氣設(shè)備和系統(tǒng)的供電回路,均應(yīng)采用醫(yī)療IT系統(tǒng)。本工程中手術(shù)室、ICU采用醫(yī)用IT不接地系統(tǒng)。
根據(jù)GB16895.24-2005和IEC60364-7-710標(biāo)準(zhǔn),醫(yī)療IT電源系統(tǒng)應(yīng)由絕緣檢測儀、隔離變壓器、變壓器負(fù)載和溫度監(jiān)視設(shè)備、外接報警顯示設(shè)備組成。
在2類場所中下列設(shè)備應(yīng)使用隔離電源供電(未完全列舉):呼吸器、恒溫培養(yǎng)箱、透析設(shè)備、麻醉設(shè)備、病人監(jiān)護(hù)設(shè)備、高頻外科設(shè)備、輸液泵、注射泵、心肺機(jī)、心力記錄器、脈壓機(jī)、心律電子脈沖調(diào)節(jié)器等。
采用II類絕緣設(shè)備
醫(yī)療電氣設(shè)備,采用II類絕緣,須表示“雙重絕緣”的符號。對于這些設(shè)備,如果安裝在普通場所或者1類醫(yī)療場所,無需接地;如果在2類醫(yī)療場所使用,必須連接到等電位聯(lián)結(jié)母排上)。
直接接觸保護(hù)和間接接觸保護(hù)(SELV和PELV系統(tǒng))
直接接觸和間接接觸相結(jié)合的保護(hù)是確保非常低的安全電壓,此電壓是由SELV(安全特低電壓)和PELV(保護(hù)特低電壓)系統(tǒng)供電,提供額定電壓不高于25V(交流)和60V(非逆變直流)。SELV和PELV電源必須由一個安全變壓器或電池提供。SELV和PELV系統(tǒng)較少被使用,除了為專用設(shè)備,如無影燈或輸液泵等供電。
結(jié)束語
天津醫(yī)院改擴(kuò)建工程作為一個完整綜合性醫(yī)院,包含了急診部、門診部、住院部、醫(yī)技科室、行政管理和院內(nèi)生活用房等各種功能區(qū)域,筆者參與了本工程的部分設(shè)計工作和全部的后期配合工作,現(xiàn)本工程已基本投入使用。本文對該工程的電氣設(shè)計特點進(jìn)行了部分總結(jié),希望與同行們進(jìn)行交流和分享。
參考文獻(xiàn):
[1].中華人民共和國衛(wèi)生部 主編、醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范(GB50333-2002)、北京:中國計劃出版社,2002