CN115544636B - 一种医院建筑布署生成方法、计算机设备及可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种医院建筑布署生成方法、计算机设备及可读存储介质，涉及建筑智能生成技术领域。包括如下步骤：输入基础数据以及变量数据；拾取医院建筑边界信息；计算医院各功能模块的面积；根据各功能模块的面积排布及连接各功能模块形成若干初步医院建筑布署；对形成的若干初步医院建筑布署进行筛选，形成过渡医院建筑布署；对过渡医院建筑布署建立场地道路、停车场以及绿化带，形成医院建筑布署。本发明所提供的技术方案节约人力成本、时间成本，并且可选择的方案较多。

Description

一种医院建筑布署生成方法、计算机设备及可读存储介质
技术领域
本发明涉及建筑智能生成技术领域，具体涉及一种医院建筑布署生成方法、计算机设备及可读存储介质。
背景技术
医院的建筑设计，涉及众多的规范要求和条件限制，因此，传统方法设计一家医院需要众多设计师协同作业，需要大量的人力成本。但是，即便如此，由于各个设计师设计理念、设计思路不同，众多设计师协同作业时，需要彼此磨合，这无疑增加了设计阶段的时间成本。与此同时，由于时间有限，人为设计又受限于人的因素，因此所能形成的设计方案单一，可选择范围少。有鉴于此，需要解决传统设计方法中费事、费力、可选择方案少的问题。
发明内容
为解决前述问题，本发明提供了一种医院建筑布署生成方法，节约人力成本、时间成本，并且可选择的方案较多。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种医院建筑布署生成方法，包括如下步骤：
输入总图指标数据以及控制信息数据，所述总图指标数据包括容积率、床位数、建筑密度、绿地率和限高值；所述控制信息数据包括医技朝向参考线、层高、柱跨、医技与病房交错比例、门诊层数、医技层数和病房模式；
拾取医院建筑边界信息，包括用地红线、高层控制线、多层差控制线、主入口的位置、次入口的位置、下风向位置；
计算医院各功能模块的面积并生成对应的体块，功能模块包括急诊模块、门诊模块、住院模块、医技模块、保障模块、行政模块、生活模块；
在医院建筑边界内，根据各功能模块的面积排布及连接各功能模块，形成若干初步医院建筑布署；
对形成的若干初步医院建筑布署进行筛选，形成过渡医院建筑布署；
对过渡医院建筑布署建立场地道路、停车场以及绿化带，形成医院建筑布署；
输出形成的医院建筑布署。
可选的，病房模式具有短板模式、长板模式和方形模式：
在所述短板模式中，进深为3倍柱跨，面宽为面积/进深；
在所述长板模式中，进深为2.5倍柱跨，面宽为面积/进深；
在所述方形模式中，进深等于柱跨，面宽为面积/进深。
可选的，计算医院各功能模块的面积并生成对应的体块包括如下步骤：
根据如下公式计算医院总面积：S=N*B*c，其中，S为医院总面积，N为床位数，B为每平方米所需床位数，c为医院复杂系数；
根据门诊层数、医技层数和限高循环进行下述步骤：
根据各个功能模块的面积比例获取各功能模块的面积；
计算医技模块的单层面积、面宽和进深，单层面积为医技模块的面积/医技层数，面宽为柱跨的6至8倍，进深为单层面积/面宽；
计算保障模块的单层面积、面宽和进深，单层面积为1000至1800平方米，面宽为柱跨的2.5倍，进深为单层面积/面宽，层数为后勤模块的面积/单层面积；
计算生活模块的单层面积、面宽和进深，单层面积为1000至1800平方米，面宽为柱跨的2.5倍，进深为单层面积/面宽，层数为后勤模块的面积/单层面积；
根据住院模块的面积和病房模式计算住院模块的高度；
所述门诊模块和急诊模块组合形成门急诊模块，门急诊模块的进深为5至7倍柱跨；
判断所述门急诊模块的面积是否大于15000平方米，如果大于15000平方米，则设置两个庭院，每个庭院为2倍柱跨，两个庭院距离7倍柱跨，且相对于门急诊模块的中线对称；如果不大于15000平方米，则不设置庭院；
根据所述建筑密度和限高对计算出的急诊模块、门诊模块、住院模块、医技模块、保障模块、行政模块、生活模块进行筛选；
计算医技模块额外建筑面积，所述医技模块额外建筑面积为医技与病房交错比例*住院模块面积*医技层数；
将每一次循环得到的计算结果向上拉伸形成各个功能模块对应的体块。
可选的，医院建筑边界内具有主入口和次入口，根据各功能模块的面积排布及连接各功能模块包括如下步骤：
以门诊模块和医技模块的组合作为各个功能模块对应的体块排布的中心；
以主入口作为主入口广场中心进行建筑退让，退让出主入口广场和次入口广场，主入口广场的面宽为20m，次入口广场的面宽为15m；
排布门诊模块，使门诊模块到主入口的距离小于其他功能模块到入口的距离，并使门诊模块朝向南侧，同时将门诊模块作为裙楼；
排布急诊模块，使急诊模块到次入口的距离小于除门诊模块以外的其他功能模块到入口的距离，同时将急诊模块作为裙楼；
根据门诊与医技交错比例排布医技模块，形成医疗街，同时将医技模块作为裙楼，门诊模块和医技模块的面宽平行或垂直靠近主入口的用地红线或医技朝向参考线；
根据门诊与病房交错比例和医技与病房交错比例排布病房模块，同时将病房模块作为塔楼；
其他位置放入保障模块、行政模块和宿舍模块。
可选的，所述功能模块还包括传染病模块和单列模块，所述传染病模块和单列模块各自的单层面积为1000至1800平方米，面宽为柱跨的2.5倍，进深为单层面积/面宽，层数为所述传染病模块和单利模块各自的面积/单层面积；所述传染病模块排布于下风向位置。
可选的，对过渡医院建筑布署进行筛选的条件包括：
所述裙楼和所述塔楼的交错比例为0%至100%；
满足消防扑救要求。
可选的，医院建筑边界内还具有访客入口，对过渡医院建筑布署建立场地道路、停车场以及绿化带包括如下步骤：
根据过渡医院建筑布署、退让距离以及扑救场地生成场地内道路；
根据主入口、次入口、访客入口及停车比例生成停车场；
医院建筑范围内其他位置作为绿化带，绿化率不大于35%。
可选的，输出形成的医院建筑布署包括三维模型、二维模型以及所具有的经济技术指标。
本发明具有如下有益效果：
本发明所提供的技术方案，全流程由计算机软件完成，仅需要人为设置基础数据和变量数据，即可由计算机软件直接生成若干种符合各种针对医院建筑所设定的规范要求和条件限制的建筑部署方案，无需多个设计师协同操作互相磨合，节约了人力成本和时间成本。并且，本发明所提供的技术方案可同时生成多个建筑布署方案供选择，大大拓宽了可选择范围。
此外，本发明还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项所述的方法。
同时，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述的方法。
本发明的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式以及附图中进行详细的揭露。本发明最佳的实施方式或手段将结合附图来详尽表现，但并非是对本发明技术方案的限制。另外，在每个下文和附图中出现的这些特征、要素和组件是具有多个，并且为了表示方便而标记了不同的符号或数字，但均表示相同或相似构造或功能的部件。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1为本发明实施例一的流程图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。
在本说明书中引用的“一个实施例”或“实例”或“例子”意指结合实施例本身描述的特定特征、结构或特性可被包括在本专利公开的至少一个实施例中。短语“在一个实施例中”在说明书中的各位置的出现不必都是指同一个实施例。
实施例一：
如图1所示，本实施例提供了一种医院建筑布署生成方法，包括如下步骤：
输入总图指标数据以及控制信息数据，总图指标数据基于《综合医院设计规范》进行设定，其中包括：
常规建筑数据：容积率、建筑限高、建筑密度、绿地率、柱跨、层高、门诊医技有无中庭、主入口广场退距、次入口广场退距、地下室面积，其余为机动车、非机动车面积。其中，地下室面积根据床位数进行反推，反推方法为本领域的公知技术常识，在此不再赘述。而后设定地下室其他功能总面积。
医疗数据：床位数、传染病房数、各个功能模块的面积比例比、门诊层数和医技层数，其中，功能模块包括急诊模块、门诊模块、住院模块、医技模块、保障模块、行政模块、宿舍模块，各功能模块的具积比例范围如下表所示：
Figure 755165DEST_PATH_IMAGE001
而各功能模块具体的面积比例数值由本领域技术人员根据实际需求灵活设定，在此不做设定。
在其他实施例中功能模块还可以包括传染病模块。
方位信息：主入口位置、次入口位置、访客入口位置、用地红线信息、高层控制线、多层控制线、下风向位置。
控制信息数据包括医技朝向参考线、病房模式、病房形态、门诊层数、医技层数、医技与病房交错比例。病房模式具有短板模式、长板模式和方形模式，其中，医技朝向参考线为本领域通用技术含义，在此不再赘述：
在短板模式中，进深为3倍柱跨，面宽为面积/进深；
在长板模式中，进深为2.5倍柱跨，面宽为面积/进深；
在方形模式中，进深等于柱跨，面宽为面积/进深；
病房的排布模式包括：单幢1单元、单幢1双单元、双幢2单单元、双幢1单单元+1双单元、双幢双单元、三幢3单单元、三幢1双单元+2单单元、三幢2双单元+1单单元、三幢3双单元、随机等方式。
其他控制信息数据同样是由本领域技术人员根据实际需求灵活设定，在此不做设定。
拾取医院建筑边界信息，在这一步骤中，通过基于Rhino中的Grasshopper平台，拾取用地红线信息、高层控制线、多层控制线的曲线信息记载到平台中，为医院建筑布署的排布设定边界，以免出现超出界限的违章建筑。
基于Rhino中的Grasshopper平台，根据如下公式计算医院总面积：S=N*B*c，其中，S为医院总面积，N为床位数，B为每平方米所需床位数，c为医院复杂系数，床位数N、每平方米所需床位数B以及医院复杂系数c由本领域技术人员根据《综合医院设计规范》进行设定，并通过Grasshpper平台对床位数与各功能模块进行对应，根据各个功能模块的面积比例获取各功能模块的面积，同时生成个功能模块对应的体块。这一步骤包括如下子步骤：
根据门诊层数、医技层数和限高循环循环进行如下计算：
根据各个功能模块的面积比例获取各功能模块的面积；
计算医技模块的单层面积、面宽和进深，单层面积为医技模块的面积/医技层数，面宽为柱跨的6至8倍，进深为单层面积/面宽；
计算保障模块的单层面积、面宽和进深，单层面积为1000至1800平方米，面宽为柱跨的2.5倍，进深为单层面积/面宽，层数为后勤模块的面积/单层面积；
计算生活模块的单层面积、面宽和进深，单层面积为1000至1800平方米，面宽为柱跨的2.5倍，进深为单层面积/面宽，层数为后勤模块的面积/单层面积；
根据住院模块的面积和病房模式计算住院模块的高度；
控制信息数据门诊模块和急诊模块组合形成门急诊模块，门急诊模块的进深为5至7倍柱跨，具体而言，如果床位数大于2000，则进深为7倍柱跨，如果床位数在1000至2000之间，则根据进深实际情况选用5至7倍柱跨，如果床位小于1000，则进深为5倍柱跨；
判断控制信息数据门急诊模块的面积是否大于15000平方米，如果大于15000平方米，则设置两个庭院，每个庭院为2倍柱跨，两个庭院距离7倍柱跨，且相对于门急诊模块的中线对称；如果不大于15000平方米，则不设置庭院；
根据控制信息数据建筑密度和限高对计算出的急诊模块、门诊模块、住院模块、医技模块、保障模块、行政模块、生活模块进行筛选；
计算医技模块额外建筑面积，控制信息数据医技模块额外建筑面积为医技与病房交错比例*住院模块面积*医技层数；
将每一次循环得到的计算结果向上拉伸形成各个功能模块对应的体块。
在医院建筑边界内，由高级专家系统根据各功能模块的面积按照如下子步骤排布及连接各功能模块：
以门诊模块和医技模块的组合作为各个功能模块对应的体块排布的中心；
以主入口作为主入口广场中心进行建筑退让，退让出主入口广场和次入口广场，主入口广场的面宽为20m，次入口广场的面宽为15m；
排布门诊模块，使门诊模块到主入口的距离小于其他功能模块到入口的距离，并使门诊模块朝向南侧，同时将门诊模块作为裙楼。
排布急诊模块，使急诊模块到次入口的距离小于除门诊模块以外的其他功能模块到入口的距离，同时将急诊模块作为裙楼。
根据门诊与医技交错比例排布医技模块，形成医疗街，医疗街即门诊模块的各科室入口、各诊疗区入口以及医技模块的各个部门入口分布在同一条线上，以便于患者快速寻找到要去的科室或部门。这条线可以是直线，也可以是曲线，由本领域技术人员根据实际情况灵活设定。然后将医技模块作为裙楼，门诊模块和医技模块的面宽平行或垂直靠近主入口的用地红线或医技朝向参考线。
同时在排布门诊模块、急诊模块、医技模块时，保证这三个模块能满足《医疗建筑设计规范》和《建筑设计资料集》的要求。
根据门诊与病房交错比例和医技与病房交错比例排布病房模块。将病房模块作为塔楼进行放置，并排除掉塔楼位置在主入口附近的排布方式、塔楼与医技模块结合不紧密的排布方式、塔楼影响门诊模块和医技模块的排布方式。
排布完门诊模块、急诊模块、医技模块后、住院模块后，对生成的裙楼的面积进行重新核算，保证裙楼内各模块的面积比例符合前述表格中的面积比例要求，而后在其他位置放入保障模块、行政模块和宿舍模块，至此，形成若干初步医院建筑布署。
如果功能模块包括传染病模块和单列模块，则传染病模块和单列模块各自的单层面积为1000至1800平方米，面宽为柱跨的2.5倍，进深为单层面积/面宽，层数为传染病模块和单利模块各自的面积/单层面积。单列模块指医院所需要的其他的功能模块，例如科研、生化实验室等功能模块。而传染病模块必须排布于下风向位置，以避免由于风向所导致的传染病扩散。
在这一步骤中，高级专家系统为现有技术，在此不再赘述。
对形成的若干初步医院建筑布署进行筛选，筛选的条件包括：裙楼和塔楼的交错比例为0%至100%以及满足消防扑救要求，形成过渡医院建筑布署。
按照如下子步骤对过渡医院建筑布署建立场地道路、停车场以及绿化带：
根据过渡医院建筑布署、退让距离以及扑救场地生成场地内道路；
根据主入口、次入口、访客入口及停车比例生成停车场；在此步骤中，总机动车库面积=地上建筑面积/100*45，分为地上机动车场和地下机动车库，总非机动车库面积=地上建筑面积/100*2，同样分为地上非机动车场和地下非机动车库；医院建筑范围内其他位置作为绿化带，绿化率不大于35%；
至此形成医院建筑布署。
需要指出的是，前述各步骤及各步骤中的子步骤并无特定的先后顺序，因此，本实施例中的阐述顺序并非对于本方法中实施顺序的顺序限定。本方法中的各步骤、各步骤中的子步骤，可先后进行，也可同时进行，在此不做限定。
输出形成的医院建筑布署，包括三维模型、二维模型以及所具有的经济技术指标。通过Grasshopper平台，将形成的医院建筑布署三维模型在Rhnio中显示，并将三维模型转换成二维模型，导出形成DWG格式文件。与此同时，将医院建筑布署所具有的经济技术指标以表格形式输出。
本实施例所提供的技术方案，全流程由计算机软件完成，仅需要人为设置总图指标数据和控制信息数据，即可由计算机软件直接生成若干种符合各种针对医院建筑所设定的规范要求和条件限制的建筑部署方案，无需多个设计师协同操作互相磨合，节约了人力成本和时间成本。并且，可同时生成多个建筑布署方案供选择，大大拓宽了可选择范围。
实施例二
本实施例提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现如上的任意实施例中的方法。本领域普通技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成。据此，的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可实现上述任意一项实施例的方法。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM (PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (9)

1.一种医院建筑布署生成方法，其特征在于，所述医院建筑布署生成方法包括如下步骤：
输入总图指标数据以及控制信息数据，所述总图指标数据包括容积率、床位数、建筑密度、绿地率和限高值；所述控制信息数据包括医技朝向参考线、层高、柱跨、医技与病房交错比例、门诊层数、医技层数和病房模式；
拾取医院建筑边界信息，包括用地红线、高层控制线、多层差控制线、主入口的位置、次入口的位置、下风向位置；
计算医院各功能模块的面积并生成对应的体块，功能模块包括急诊模块、门诊模块、住院模块、医技模块、保障模块、行政模块、生活模块；
在医院建筑边界内，根据各功能模块的面积排布及连接各功能模块，形成若干初步医院建筑布署；
对形成的若干初步医院建筑布署进行筛选，形成过渡医院建筑布署；
对过渡医院建筑布署建立场地道路、停车场以及绿化带，形成医院建筑布署；
输出形成的医院建筑布署；
计算医院各功能模块的面积并生成对应的体块包括如下步骤：
根据如下公式计算医院总面积：S=N*B*c，其中，S为医院总面积，N为床位数，B为每平方米所需床位数，c为医院复杂系数；
根据门诊层数、医技层数和限高循环进行下述步骤：
根据各个功能模块的面积比例获取各功能模块的面积；
计算医技模块的单层面积、面宽和进深，单层面积为医技模块的面积/医技层数，面宽为柱跨的6至8倍，进深为单层面积/面宽；
计算保障模块的单层面积、面宽和进深，单层面积为1000至1800平方米，面宽为柱跨的2.5倍，进深为单层面积/面宽，层数为后勤模块的面积/单层面积；
计算生活模块的单层面积、面宽和进深，单层面积为1000至1800平方米，面宽为柱跨的2.5倍，进深为单层面积/面宽，层数为后勤模块的面积/单层面积；
根据住院模块的面积和病房模式计算住院模块的高度；
所述门诊模块和急诊模块组合形成门急诊模块，门急诊模块的进深为5至7倍柱跨；
判断所述门急诊模块的面积是否大于15000平方米，如果大于15000平方米，则设置两个庭院，每个庭院为2倍柱跨，两个庭院距离7倍柱跨，且相对于门急诊模块的中线对称；如果不大于15000平方米，则不设置庭院；
根据所述建筑密度和限高对计算出的急诊模块、门诊模块、住院模块、医技模块、保障模块、行政模块、生活模块进行筛选；
计算医技模块额外建筑面积，所述医技模块额外建筑面积为医技与病房交错比例*住院模块面积*医技层数；
将每一次循环得到的计算结果向上拉伸形成各个功能模块对应的体块。
2.根据权利要求1所述的医院建筑布署生成方法，其特征在于，病房模式具有短板模式、长板模式和方形模式：
在所述短板模式中，进深为3倍柱跨，面宽为面积/进深；
在所述长板模式中，进深为2.5倍柱跨，面宽为面积/进深；
在所述方形模式中，进深等于柱跨，面宽为面积/进深。
3.根据权利要求1所述的医院建筑布署生成方法，其特征在于，医院建筑边界内具有主入口和次入口，根据各功能模块的面积排布及连接各功能模块包括如下步骤：
以门诊模块和医技模块的组合作为各个功能模块对应的体块排布的中心；
以主入口作为主入口广场中心进行建筑退让，退让出主入口广场和次入口广场，主入口广场的面宽为20m，次入口广场的面宽为15m；
排布门诊模块，使门诊模块到主入口的距离小于其他功能模块到入口的距离，并使门诊模块朝向南侧，同时将门诊模块作为裙楼；
排布急诊模块，使急诊模块到次入口的距离小于除门诊模块以外的其他功能模块到入口的距离，同时将急诊模块作为裙楼；
根据门诊与医技交错比例排布医技模块，形成医疗街，同时将医技模块作为裙楼，门诊模块和医技模块的面宽平行或垂直靠近主入口的用地红线或医技朝向参考线；
根据门诊与病房交错比例和医技与病房交错比例排布病房模块，同时将病房模块作为塔楼；
其他位置放入保障模块、行政模块和宿舍模块。
4.根据权利要求3所述的医院建筑布署生成方法，其特征在于，所述功能模块还包括传染病模块和单列模块，所述传染病模块和单列模块各自的单层面积为1000至1800平方米，面宽为柱跨的2.5倍，进深为单层面积/面宽，层数为所述传染病模块和单利模块各自的面积/单层面积；所述传染病模块排布于下风向位置。
5.根据权利要求3所述的医院建筑布署生成方法，其特征在于，对过渡医院建筑布署进行筛选的条件包括：
所述裙楼和所述塔楼的交错比例为0%至100%；
满足消防扑救要求。
6.根据权利要求1所述的医院建筑布署生成方法，其特征在于，医院建筑边界内还具有访客入口，对过渡医院建筑布署建立场地道路、停车场以及绿化带包括如下步骤：
根据过渡医院建筑布署、退让距离以及扑救场地生成场地内道路；
根据主入口、次入口、访客入口及停车比例生成停车场；
医院建筑范围内其他位置作为绿化带，绿化率不大于35%。
7.根据权利要求1所述的医院建筑布署生成方法，其特征在于，输出形成的医院建筑布署包括三维模型、二维模型以及所具有的经济技术指标。
8.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法。
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