湖北省揭榜制科技项目需求表

湖北省揭榜制科技项目需求表（技术攻关类）项目推荐单位：省国资委项目需求名称基于数字李生的防疫医院智能化污染防控关键技术需求内容描述（具体需求或技术痛点问题概述、技术解决的价值意义等,限3000字内）2019年末新型冠状病毒引起的肺炎疫情严重。大量病人的就医需求对现有医疗系统造成了巨大压力。为应对现有医疗救治条件不足的问题，我国各地开始建设或改造新型冠状病毒肺炎患者的集中治疗医院。典型案例如武汉的火神山和雷神山医院。由于目前国内外疫情变化趋势比较复杂，且考虑到未来突发重大公共安全事件的风险，此类医院的新建和改造需求将长期存在。由于新冠病毒极强的传染性，这些医院需要进行专门的防病毒扩散设计。采用有序的压力梯度控制措施保证气流按“清洁区一半污染区一污染区”的方向流动。并利用专门的排风系统向室外排出受污染的空气。此类复杂通风系统对医院的设计阶段和运维阶段都提出了很高的要求。但根据此次新冠肺炎防疫经验，现有医院建筑设计模式和运维模式均存在一些亟待解决的问题。（1）现有设计模式难以满足设计、分析、运维的全生命周期需求此类医院的现有设计模式多以传统的图纸设计为基础，仅满足设计阶段需要。考虑到此类医院的建设或改造任务时间紧迫，且需要根据实际情况不断调整方案，现有设计方法难以满足此类急迫、多变的设计任务需求。尤其是针对既有医院的改造项目，现有设计模式难以充分利用原有设计资料，导致设计效率低下。此外，建成后医院的运维也非常复杂，并且存在暖通设备失效等突发事件的潜在风险，而现有设计成果与运维管理脱节，很难满足医院运维阶段的信息需求。传统方法是通过医院的长期使用和磨合调整来解决前述问题，但是此类应急医院事关防疫应急工作的成效，难以承受磨合调整带来的时间成本和不确定性因素。因此，有必要打通设计环节和运维环节的数据和模型鸿沟，实现医院设计、分析、运维的全生命周期一体化。(2)现有设计方法难以充分满足精细化污染控制及医护人员专业使用需求此次新冠病毒的突出特点是传染性强，且新建、改建医院数量多，情况复杂。为了避免医院内部交叉感染并提升使用效能，一方面需要对有害气体进行精细化污染控制，进行个性化、定量化的污染风险分析。另一方面，现有设计结果，特别是暖通和污染控制设计结果缺乏直观、形象的结果表达，难以被医护人员等非建设专业人员所理解，限制了医护人员在医院设计阶段的参与和合作效率，进而导致建成后医院的实际使用效能可能难以充分满足医护人员的专业使用需求。(3)现有设备运维管理模式难以满足医院动态管理及突发事件应急管理的需求新冠肺炎救治医院在运维阶段，需要通过传感器监测多区域暖通和排污系统的运行状态。但是现有运维模式仅能实现监测数据的获取和初步分析，难以满足长期使用后设备动态变化以及突发事件(如负压设备突然故障)应急管理的需求。需要建立起基于医院BIM的分析与运维管理融合平台，基于实时监测数据，进行动态调整、异常识别、以及突发事件实时模拟和影响评估，显著提升医院运维的智能化，降低风险。上述问题如不能及时解决，可能为我国未来突发重大公共安全事件的应急工作带来极大隐患，甚至造成巨大经济损失和重大社会影响。急需提出合适的解决方案，全方位、多层次提升此类医院建筑的设计和运维效率，为我国未来突发重大公共安全事件的风险应对和高效应急提供技术支持和保障。因此，针对上述医院建筑设计模型和运维模式中存在的设计运营相互割离、设计方法较为粗糙、运维管理智能化水平不足等问题，需求采用先进的城市信息模型(CIM)和数字李生理念，研发防疫医院设计、分析和运维一体化数字李生的平台和模型，为医院防疫工作提供全方位、多层次、动态化的支持。需重点攻克的技术难题包括：(1)基于CIM的医院设计、分析和运维一体化方法；(2)医院气流组织和污染控制的精细化模拟与沉浸式情境可视化方法；(3)基于互联网的高性能计算集群构建与优化；(4)基于数字李生的医院通风系统智能化运维方法；(5)防疫医院设计、分析和运维一体化数字李生的平台。对揭榜方要求（希望与哪类高校、科研院所等开展合作，以及对专家及团队所属领域和水平的要求，限1000字）揭榜方所在研究机构应具备良好的开展科学研究的基础与条件，拥有较好的软、硬件条件和计算资源。在项目相关领域具有国际或国内领先水平、拥有一流学科或教育部重点实验室优先。揭榜方专家及团队应具有合理的团队架构，具有良好的国内和国际背景，拥有多项国家级项目主持经历。近五年在土木工程信息技术、工程防灾减灾、数据挖掘等项目相关领域做出过突出贡献（具有国际领先水平者优先），并在多个标志性工程中取得成功应用，具体包括：.具有基于BIM、GIS、CIM的城市和建筑信息模型建模研究基础，并已在实际工程中得到应用；.具有与医院气流组织和污染控制精细化模拟相关的研究基础，并已在实际工程中得到应用；.具有沉浸式情境可视化研究基础，并已取得相关研究成果或在实际工程中应用；揭榜方专家及团队还应针对项目需求，提出能够攻克关键核心技术的可行性方案。实测要求（如有实测要求，请填写实测时间、地点、方法、指标等）在项目实施周期内，对至少一家防疫医院开展实际应用，建立防疫医院设计