2020年02月19日 | 揭秘火神山极限工期建设背后的科技密码

降低交叉感染、病房气体杀毒、防污水泄漏……先进的设计理念和科技元素充当着“幕后英雄”——揭秘火神山建设背后的科技密码

十天十夜，在全国千万“云监工”的注视下，2 月 2 日，武汉火神山医院交付使用。在 “云监工”视线之外，先进的设计理念和科技元素充当着“幕后英雄”，在极限工期内建成火神山医院的背后，它们功不可没。

“鱼骨”布局降低交叉感染

“无论是规模质量还是设计的科学性，以及投用以来的效果，都优于或高于国家建设标准，也远高于当年的小汤山医院，主要体现在对环保的要求更高，对医护人员的安全保障更可靠，医院信息化程度更高，军民融合要求更高。其火速建成的背后，集中体现了科学的设计理念、飞速发展的建造技术、严格的环保标准。”中建三局火神山项目现场指挥部党委副书记侯玉杰介绍道。

医院采用模块化设计，呈现独特的“鱼骨状”布局，每根“鱼刺”都是独立的医疗单元，“这样设计的意图在于最大限度地降低交叉感染，”中建三局总承包公司项目技术组组长叶建讲道，患者进入医院和医护人员进入医院的通道完全分离，患者从病房外围“鱼刺”进入病区，医护人员从中轴“鱼骨”通道层层更衣、防护进入病房。

复杂机电系统为气流装上“导航”

叶建介绍说，各病房护理单元共有 700 多台套风机送、排风设备，通风系统就像给院内空气装上了“导航”，气流往哪里流动都进行了周密设计，通过对换气次数及送、排风量的控制，使污染区、半污染区、清洁区形成 5~10 兆帕的压力梯度，“指引”气流从洁净区流向污染区。

病房气体如何被无毒排出？叶建表示，“这也是优于小汤山医院的方面，火神山医院病房全部为负压病房，室内比室外气压低 15 兆帕，每间病房设有 1 个送风口和 2 个排风口，排风管设置配备杀毒装置，对排出的空气先杀毒处理再排放。”

5G 及云计算技术打造“云上智慧医院”

如果说箱式板房组成了火神山的骨架，那么要让医院运转起来，还有赖于看不见的信息化系统。火神山医院信息系统共有 5 大类 17 个系统之多，为其快速运营提供了强大的软硬件基础。通信方案全部选用了最高配置，通过搭建 4/5G 无线网络及专线网络，满足智慧医疗的远程指挥。

相关参建单位为火神山医院量身打造了 3 套远程视频会议系统，分别连接两个指挥会议室和主管方会场，为远程视频会议及医疗会诊建立了基础。此外，医院还配备了先进的“远程会诊平台”，其拥有高清视频会议终端，支持 1080P 的高清画质，在远程医疗会诊的场景下，两地医疗专家可能需要通过辅助码流分享病患的 CT 片等医疗档案进行诊断。通过这一平台，外地优质医疗专家资源，可通过远程视频，与火神山医院的一线医务人员一同对病患进行远程会诊。

5GVR 远程诊疗

5G 远程传输技术实现了前线“战场”与后方“智囊”的无缝衔接。显然，基于 5G 的远程会诊，在当前疫情向全国蔓延、隔离成为关键词的场景下具有了更为重要的意义。

1 月 26 日，四川省卫生健康委组织四川大学华西医院与成都市公共卫生临床医疗中心，基于 5G 网络，成功完成了两例新型冠状病毒感染肺炎急重症患者的远程会诊。

1 月 29 日，在远程医疗平台上，由钟南山院士担任组长的广东省新型冠状病毒感染的肺炎重症病例会诊专家组，对广东 5 例危重症患者进行了第一次远程会诊。此次会诊持续了 3 小时 25 分钟，参与远程会诊的有 5 家医院的 10 名专家。

远程会诊系统通过传递图像、文字、影像系统等，直接在屏幕上将信息共享给对方，可以充分利用专家资源进行诊疗或在线交流，同时减少医患直接接触。既节省了成本，又能直接保障安全性，还提升了疫情应对的指挥调度能力，更有利于疫情的防控。

5GVR 红外热成像测温

面对即将到来的返程高峰与疫情防控工作，其中“5G 红外热成像测温”服务因其“无接触式检测、高精度体温筛查、异常体温预警”的特性，受到关注。5G 红外热成像测温采用快速热成像技术配合环境数据算法，并可通过高速率、低时延的 5G 网络回传到指挥中心，实现规模性人群的快速精准体温筛查。

“5GVR 红外热成像测温”可对进出人员体温进行非接触方式快速检测，测温精度可达±0.1℃，当有人员的体温超过告警温度阈值，如出现疑似发烧等情况时，设备将告警，提醒人员进行进一步检查。该设备采用快速热成像技术配合环境数据算法，并可通过高速率、低时延的 5G 网络回传到指挥中心，实现规模性人群的快速精准体温筛查。

远程超声

与 CT、磁共振等技术相比， 超声的检查方式很大程度上依赖与医生的扫描手法，一个探头就类似于医生做超声检查时的眼睛，不同医生根据自身的手法习惯来调整探头的扫描方位，选取扫描切面诊断病人，最终检查结果也会有相应的偏差。

5G 的毫秒级延时特性，将能够支持上级医生操控机械臂实时开展远程超声检查。相较于传统的专线和 WiFi， 5G 网络能够解决基层医院和海岛等偏远地区专线建设难度大、成本高，及院内 WiFi 数据传输不安全、远程操控时延高的问题。

远程手术

5G VR 网络能够简化手术室内复杂的有线和 WiFi 网络环境，降低网络的接入难度和建设成本。利用 5G 网络切片技术，可快速建立上下级医院间的专属通讯通道， 有效保障远程手术的稳定性、实时性和安全性，让专家随时随地掌控手术进程和病人情况，实现跨地域远程精准手术操控和指导，对降低患者就医成本、助力优质医疗资源下沉具有重要意义。

随着 5G 时代的到了和科技不断的进步，未来的远程医疗可能还不止如此，远程手术、远程救援等等一系列的远程医疗手段将会层出不穷，远程医疗的发展将前景恢弘。

大数据分析

通过基于 5G 的大数据分析，利用成熟的算法模型提供相关数据分析和智能应用，支撑疫情态势研判、疫情防控部署以及对流动人员的疫情监测、精准施策。

比如，通过迁徙大数据通过数据定向、分析等途径可以确定武汉人员流出的方向，以便地方可以对疫情控制进行更加精准和严格的控制。此外，对于已确定感染人群来说，通过基于移动终端的轨迹，可以通过汇集的大数据来勾画关系图谱，进一步追踪接触者以进行隔离管理。

给医院穿上“隔离衣”确保滴水不漏

火神山医院毗邻知音湖，如果发生污水泄漏，将造成环境污染。中建三局绿投公司水务事业部技术总监彭冠平讲道，“我们决定项目地基基底用 HDPE 防渗膜进行全覆盖，将地上构筑物与地下水和土壤进行物理隔离，产生的污水将进行全封闭的收集处理。”最终通过混凝土基层、防渗膜和钢筋混凝土地面层等三层隔离，确保滴水不漏。院区内的雨水也不会渗漏到地下，统一收集到雨水调蓄池，经过无害化处理后，排入市政管网。

医疗废水如何处理？火神山医院 1000 张床位的日废水产生量大概是 800 吨到 1000 吨的水平。鉴于新冠病毒的传染性强，污水处理工艺采用了更高的标准。

在运营设计上，污水处理站采用双回路、双保险系统，最大日处理能力 2000 吨，在消毒处理上，医院消毒剂的投加量高于国家要求的传染病医院的消毒剂量，消毒停留时间达到近 5 个小时，远高于国家标准 1.5 个小时。废水从排出到处理合格要经过 7 道工序，最终经系统检测合格后，才会排入市政管网。