摘要：本文以长沙市口腔医院（河西分院）为研究对象，结合EPC 工程总承包模式，探讨医院新院区动态流线设计与智慧化节能路径。项目总建筑面积14.6 万平方米，分两期建设，涵盖医疗、教学、科研等功能。通过BIM 技术优化设计与施工过程、EPC 模式下的全生命周期管理，以及智慧能源系统集成，实现施工效率提升与未来能耗降低。研究结果表明，EPC 模式有效提升项目管理效率，BIM 模型对设计与施工过程的指导意义显著，智慧化节能路径为医院未来运营中的能耗降低提供预测与指导。

关键词：EPC 模式；医院新院区；动态流线设计；智慧化；节能路径

引言

随着城市化进程加速，医院建设面临功能复合化、空间高效化、能源低碳化的挑战。EPC 模式（设计 - 采购 - 施工一体化）通过整合全生命周期资源，提升项目管理效率；BIM 技术通过三维可视化、管线交叉与工序模拟，优化设计与施工精度；智慧化节能路径则依托物联网、大数据与 AI 算法，为医院未来运营中的能耗管理提供预测与指导。（河西分院）作为湘江新区重点工程，其 EPC 模式下的动态流线设计与智慧化节能实践具有典型示范意义。

1 项目背景与技术挑战

1.1 项目概况

（河西分院）项目地处梅溪湖国际新城，项目总建筑面积达 14.6 万平方米，采用分期建设模式 （ 总图见图 1）。一期工程建筑面积12.6 万平方米，涵盖五层裙房和三座功能塔楼（门诊、急诊、住院、教学及科研），并配建二层地下室，规划设置500 台牙椅和200 张住院病床，旨在满足基础医疗与教学科研需求。二期为预留发展用地，建筑面积约 2 万平方米，为远期扩容提供空间。项目定位为集三级甲等口腔专科医院、口腔医学院和口腔医学研究院于一体的多功能集群，未来将服务湘江新区 300 万人口，通过医疗、教育、科研三位一体的协同发展，提升区域口腔健康服务水平。

1.2 技术挑战

项目面临三大核心挑战：其一，动态流线设计需兼顾未来日均门诊与急诊的高效运转，同时平衡教学、科研、行政的独立需求与跨功能联动，对空间规划提出极高要求；其二，节能降耗压力显著，医院能耗为普通公共建筑的 2-3 倍，需依托智慧化系统优化未来运营中的空调、照明及医疗设备能效；其三，EPC 模式下需打破传统信息壁垒，实现设计、采购、施工与运维全周期协同，通过 BIM 技术整合数据流，避免施工返工与运营脱节，确保项目全生命周期的高效管理（见图2）。

2 动态流线设计技术路径

2.1 基于BIM 的三维流线优化

BIM 技术在医疗建筑流线优化中发挥核心作用，通过三维建模与动态模拟，实现设计、施工与运维阶段的高效协同。在管线综合方面，BIM 模型整合暖通、给排水、电气、医疗气体等多专业系统，提前检测并调整管线碰撞问题，避免施工阶段的返工与延误。同时，模型中的工序模拟功能可优化施工组织逻辑，例如确定设备吊装顺序、机电安装优先级等，减少现场协调成本 。在能耗管理方面，BIM 模型不仅用于空间规划，还结合能耗分析工具，模拟不同季节、时段的空调负荷分布，优化设备选型与系统分区。例如，通过模拟手术室与普通病房的冷热需求差异，调整风管布局与末端控制策略，避免能源浪费。此外，BIM 模型在运维阶段可转换为数字孪生底座，实时对接传感器数据，为能耗监测与故障诊断提供三维可视化支持，提升管理精度。

2.2 实施效果

BIM 技术的应用已显著提升项目设计与施工的协同效率。通过三维流线优化，管线碰撞率大幅降低，施工变更需求减少，工期与成本得到有效控制。工序模拟则帮助施工团队预演关键节点作业流程，例如牙椅位机位坑土建及管路安装施工与牙椅及边台柜进场安装的有效衔接，手术室的灯床吊塔、供应室的消毒设备、放射设备等的进场路径与安装时序，避免现场冲突。在长期效益方面，BIM模型嵌入的能耗数据将为医院运营提供动态管理工具。运维团队可通过模型快速定位高耗能区域，分析设备运行状态，并制定针对性节能策略。这种从设计到运维的数据连续性，不仅降低了全生命周期管理成本，也为医院的可持续发展提供了技术保障。BIM 技术的阶段性成果已验证其在复杂医疗建筑中的核心价值。

3 智慧化节能路径

3.1 能源系统集成

EPC 模式下的能源系统集成采用多维度协同优化策略，从冷热源配置、空调系统调控到照明智能管理，形成一套完整的节能技术体系。冷热源系统突破传统单一能源供应模式，通过构建空调系统动态模型与负荷预测算法，优化冷热源设备协同控制策略，有效量化变频磁悬浮机组优先控制、冷却塔动态调频等策略的节能效益。空调系统采用精细化分区控制策略，根据不同功能区域的使用需求，部署温湿度传感器网络，实时监测室内环境参数，并联动变频风机与变风量末端装置，动态调节送风量及温度设定值。这种自适应控制方式避免了传统空调系统“一刀切”运行模式导致的能源浪费，尤其适用于医院这类功能复杂、负荷波动大的建筑类型。同时，新风系统与排风系统之间设置热回收装置，回收排风中的冷热量，降低空调系统的整体能耗。照明系统采用智能化控制技术，结合自然光利用与人员活动感知，实现动态调光与场景切换。公共区域采用照度传感器与人体感应器联动控制，确保无人时自动降低亮度或关闭照明，减少无效能耗。手术室、诊室等关键区域则采用高精度调光系统，确保医疗活动所需的稳定光照环境。LED 光源的广泛应用进一步降低了照明系统的整体功耗，同时延长了灯具使用寿命，减少运维成本。

3.2 智慧运维平台

智慧运维平台作为医院建筑管理的核心中枢，整合能源管理、设备监控、故障预警等功能，实现运维过程的数字化与智能化。能源管理子系统通过集成电、水、气、冷热量等多类计量表具，实时采集能耗数据，并利用 AI 算法进行大数据分析，识别能耗异常与节能潜力。系统可基于历史数据与外部环境因素（如天气、季节变化）预测未来能耗趋势，为医院管理者提供优化运行策略的数据支持，例如调整设备运行时段或优化温度设定值，以降低整体能耗成本。设备运维子系统依托物联网技术，对大型医疗设备、暖通空调系统、电梯等关键设施进行全生命周期监控。通过部署振动、温度、电流等传感器，实时采集设备运行参数，并结合机器学习算法建立健康度评估模型，预测关键部件的剩余寿命。当检测到异常振动、温度升高或能效下降等潜在故障征兆时，系统自动触发预警，并推荐最优维护方案，避免突发性停机对医院运营造成影响。此外，系统可自动生成设备维护记录，优化备件库存管理，减少因备件短缺导致的维修延误。智慧运维平台还具备跨系统联动能力，例如当能源管理子系统检测到某区域能耗异常时，可自动调取设备运维子系统的运行数据，分析是否因设备故障或控制策略不当导致能源浪费。

3.3 实施效果

虽然项目尚未投入运营，但基于智慧化节能路径的规划与实施，预计医院在未来运营中可实现年总能耗的显著降低。通过能源系统集成与智慧运维平台的综合应用，医院有望在未来运营中实现空调系统能耗下降、照明系统能耗降低、医疗设备能效提升等多重节能目标，为医院可持续发展奠定坚实基础（见表1）。

表1 智慧化节能路径实施效果数据

4 EPC 模式下的协同创新

4.1 全生命周期管理

EPC 模式通过整合设计、采购、施工及运维环节，实现全生命周期的系统性协同管理。在设计阶段，采用 BIM 技术进行多专业一体化建模，提前发现并解决潜在冲突，减少施工阶段的变更与返工。施工阶段结合 4D 进度模拟技术，动态优化资源配置与施工组织方案，确保工程按期高效推进。运维阶段将 BIM 模型与智慧运维平台深度融合，实现设施数据的实时监测与分析，提升运维响应速度与管理精度。全周期数据贯通打破了传统建设模式下的信息孤岛，确保各阶段数据无缝衔接与共享，为医院长期运营提供数据支撑与决策依据。这种一体化管理模式不仅降低了全生命周期的综合成本，还提升了建筑品质与可持续性，为复杂医疗建筑的全周期管理树立了标杆。

4.2 风险控制与效益提升

EPC 模式通过风险共担与利益共享机制，显著提升项目管理的整体效率。在设计优化环节，承包商通过技术创新与方案比选，累计优化创效 100 余项，降低建造成本并提升功能适用性，典型案例如消防、弱电、上下水、医用气体、暖通管道采用 BIM 模型综合排布，减少交叉施工冲突，节省材料与人工费用约 100 万元；合同条款中设置节能、工期等关键绩效指标，并配套奖惩机制，激励承包商主动应用新技术与新工艺，从而提升项目综合效益。风险控制方面，EPC 总承包商需统筹协调各环节风险，通过前期风险预判与过程动态管控，降低不确定性对项目的影响。这种模式将传统分散的风险责任转化为集中管理，强化了各方的协作深度与责任意识。尽管项目仍在建设中，但其风险共担与效益共享机制已为医院未来的运营风险管理提供了可复用的框架，体现了EPC 模式在复杂项目中平衡风险与效益的独特优势。

结束语

综上，本文以长沙市口腔医院（河西分院）为例，探讨了 EPC模式下动态流线设计与智慧化节能路径在医院建设中的可行性。通过 BIM 技术、智慧能源系统与 EPC 全生命周期管理的集成应用，为医院建设中的设计优化、施工效率提升与未来能耗降低提供了有力支持。未来，随着项目的逐步推进与运营，EPC 模式下的动态流线设计与智慧化节能路径将展现出更大的价值与潜力，为医院可持续发展贡献力量。

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