安德鲁·穆尔霍尔为我们女士儿童医院的新混合心脏导管插入实验室提供了机械和电气方面的创新,克拉姆林通过构建信息建模交付的设计构建项目
机械手

我们妇幼医院新的混合心脏导管插入实验室,克鲁姆林是爱尔兰岛上唯一一家为患有心脏缺陷的儿童提供全套治疗的儿科心脏病学机构。

它是克兰西建筑公司(Clancy.)在2016年通过建筑信息建模(BIM)按时并在预算内交付的一个新的设计建造项目,由包括RPS在内的跨学科项目团队作为机械和电气咨询工程师。该项目最近被爱尔兰设计顾问工程师协会授予2017年机械和电气项目(媒介)优秀奖。

新的实验室进行心脏导管插入术以帮助诊断儿童的心脏问题,以及纠正心脏问题,曾经需要开胸手术。心脏病学家和团队使用的核心设备是专家成像设备,它允许对心脏及其血管进行实时成像。

剧院套房的设计还允许它迅速变成心脏剧场,从而允许比在爱尔兰岛以前可能进行的更复杂的干预。

实验室是一楼新建的,通过连接桥直接连接到手术室。设备将在未来运作时转移到新的国家儿童医院,如果需要的话。所采用的最新技术将促进心脏直视手术,并在同一手术中使用心内直视和锁孔技术来改善结果。它还允许术后立即进行心脏导管/血管造影以确认满意的结果。

建筑工程面临的挑战


图1:在设计阶段渲染BIM图像

该项目由三层楼组成,占地面积545平方米。建造价值为400万欧元,设计/建造计划为65周。这栋大楼设计成有地下停车场,并纳入了混合导管实验室和骨科剧院,包括超清洁通风系统。

三楼是一个内部植物园,里面装有为建筑服务所必需的机械和电气设备。实验室和骨科手术室都由独立的空气处理单元提供服务,空气处理单元配有高效微粒空气(HEPA)过滤,为空间提供超清洁空气。

所有生命攸关的电气系统都备有不间断电源(UPS)和隔离电源(IPS),以满足医疗用房的需要。西门子双平面心脏扫描仪是通过UPS系统提供的,这保证了电源的质量和弹性。扫描仪及其相关支持系统被仔细地集成到实验室和所有相关的服务中,包括电气,通风和医疗气体服务。

该项目通过创新实现了上述所有目标,由设计施工团队和医院临床人员高效协作的方法。该项目的关键挑战是要求非常详细地协调机械和电气服务与建筑物和最终用户设备。

为了迎接这一挑战,机械和电气设计是在联邦BIM二级模型中使用Autodesk Revit进行的。项目小组创建了建筑物的数字原型,从而促进了工程系统(机械和电气)的同时而不是顺序集成,结构和建筑学的学科导致了很高的精度和效率,并实现了施工窗口的成功压缩。

在设计开始时召开的BIM研讨会产生了一个项目特定的BIM协议手册,该手册尽可能地符合PAS 1192:2标准。设计和施工团队的关键成员很早就聚集到一起,以便理解每个学科打算如何在项目中使用3D建模,并分享BIM在过去项目中的经验。

在这个项目中,设计和施工确保所有活动以病人为中心,现场管理与医院管理团队充分结合。现场管理团队在实施健康和安全政策方面毫不妥协,还利用BIM制作现场交通和标志的动画。

需要与所有相关方进行仔细的规划和协商,以实现与现有机电系统的连接,以确保生命关键系统的任何中断被最小化。备用系统已经到位,以确保在施工期间危重病人护理区服务的连续性。

医疗设备的复杂性和体积


图像2

由于要安装在导管插入实验室的医疗设备的复杂性和体积,需要在平面和高度上进行非常详细的设计,以确保扫描器导轨,照明和医疗挂件,在使用和停车时,不会干扰空气分配模式。空气分布模式对医院及其感染控制部门至关重要。

操作台空气流速不能超过0.5m/s。RPS通过为建议的扩散器生成数据和测试结果来证明符合这个要求,该扩散器已经在先前的项目中进行了工厂测试。

使用从扩散器中心测量距离处的速度的图形表示,RPS能够证明操作区内的速度不会超过相关的卫生技术备忘录(HTM 03-01)的要求。参见测试结果的图形表示(图2)。

将空气输送扩散器放置在天花板上对于实现所需的空气分配模式至关重要,并且通过进行3D建模极大地辅助了这一点。扫描仪设备还需要在天花板上的多个入口舱口,以允许维护和未来的入口,这进一步使天花板设计复杂化。

剧院内的超清洁环境不允许重新使用房间空气再循环,并且需要超过每小时25次空气变化(ACPH)的新鲜空气率来满足卫生技术备忘录(HTM)03-01:卫生保健场所专用通风的要求。空气变化率高的原因是:

  • 删除,包含或稀释特定的污染物和烟雾-例如(麻醉气体);;
  • 保持从清洁区域到较不清洁区域的所需气流路径并保持空间之间所需的压力梯度;;
  • 提供对空间清洁度的控制;;
  • 提供对空间温度的严密控制;;
  • 提供对空间湿度的控制。

为了达到一定程度的可持续性并降低安装运行成本,空调系统的设计,用于从排放到外部的空气中间接地回收热量。这是通过绕着线圈运行来从抽出气流中回收热能,并在较冷的天气期间利用这种热能来预热新鲜空气进气气流来实现的。

其他热回收方法,如板式换热器和热轮,在设计期间进行了检查,但是由于种植室内的空间限制,被排除在外。

剧院的设计条件


L-r:理查德·克罗,ACEI主席;安德鲁·穆霍尔,RPS;教皇布莱南,RPS;西奈德·休斯,MOLA建筑;伊恩·斯米利,克兰西建筑和尼奥多诺霍,RPS。图片:科姆·马哈迪

剧院的设计条件是18-28±2°C和40-60%相对湿度。空气处理单元配备有由清洁蒸汽驱动的加湿器线圈,以在凉爽干燥的天气期间向气流中添加水分。在温暖的天气期间,冷水机组和冷却盘管对气流除湿,并且通过建筑物管理系统(BMS)对该单元进行完全控制,以控制空间达到上述条件。

剧院内设有剧院控制面板,这允许临床团队在预先商定的限度内根据需要调整空间内的条件。然后,该面板又链接到BMS,它控制空气处理单元并提供临床小组指定的条件。

LED手术灯吊坠还配备了高清晰度照相机,这又被链接到一个完整的视听系统。这在剧院内受到控制,并且允许该小组将音频和视频信号传送到医院内和全世界剧院内进行的程序的其他位置。

根据授予克兰西建筑公司的设计/建造合同,该项目由集成团队执行。BIM的采用促进了设计解决方案的持续价值工程,允许项目保持在成本限制内而不影响质量。

这种设计和施工的整合鼓励了无私的团队精神,促进合作作为解决方案的基础,简化交付并最终产生成功的结果。施工工作在临近现有手术室的医院校区进行。

通过设计建造过程,按时并在预算内成功地完成这个项目,这是非常有效地利用资本投资,为国家儿童建立必要的卫生基础设施。

作者:
Andrew Mulhall是RPS的高级机械工程师,具有丰富的国家和国际经验。他的项目包括新建筑,在医疗保健方面的设施扩展和复原应用,医疗设备,教育和商业部门。

http://www.engineersjou..ie/wp-content/uploads/2017/07/Cath-crumlin_Cath_Lab_3_Hybrid_Cath_Lab-1024x683.jpghttp://www.engineersjou..ie/wp-content/uploads/2017/07/Cath-crumlin_Cath_Lab_3_Hybrid_Cath_Lab-300x300.jpg大卫·奥里奥丹机械手BIM电气的,医疗保健,机械,RPS集团
我们妇幼医院新的混合心脏导管插入实验室,克鲁姆林是爱尔兰岛上唯一一家为患有心脏病的小孩提供全套设备的儿科心脏病学服务。克兰西建筑公司于2016年按时并在预算内完成了一项新的设计建造项目。