基于BIM和RFID技术的装配式建筑施工过程管理

基于 BIM和 RFID技术的装配式建筑施工过程管理

武国栋

金明寓建设集团有限公司 山东临沂 276000

摘要：根据装配式建筑施工情况可知，其涵盖了构件预制、运输、组装等诸多流程，预制构件种类较多、参与方多，对信息传递的要求更高，以实现精确施工与管理，本文从BIM 和RFID 技术出发，探讨了其在装配式建筑施工过程管理中的应用，并通过案例分析验证了其管理效果，值得推广应用。

关键词：BIM；RFID；装配式建筑；管理

引言

装配式建筑作为一种效率高、精度高、成本低、质量好、资源节约的建筑得到了广泛应用，相对于其优点，装配式建筑对技术和管理的要求也更高，其工作流程、施工环节相对较为复杂，工程项目中相关信息的传达必须准确、及时，由此BIM、RFID 作为新兴的信息管理技术，做好其集成应用具有重要意义。

一、BIM与RFID技术在装配式建筑项目中的应用概述

装配式建筑是由预制部品部件在工地装配而成的建筑，每个建设项目中所需要的预制构件种类多、数量大，因此无论是构件的预制、运输还是构件进场之后组装及管理都尤为重要。目前项目施工的影响因素主要有：①忽略施工过程中可能发生的碰撞、工序冲突等问题造成工期延误；②施工中由于管理方面的造成的失误，如信息没有得到及时的反馈、大量信息收集及查找产生的巨大工作量导致施工管理的难度的加大等。

1.1　BIM在装配式建筑项目中的应用

BIM是将包含信息的建筑模型通过BIM软件进行三维仿真模拟及建筑信息化应用，可以促进各参与方相互协同合作，BIM软件具有可视化功能，能够形象地进行施工过程的模拟及碰撞检查。

通过收集整合建筑工程项目信息，构建专门的数据库；将建筑构件的一系列信息进行汇集，使建筑图元更加数据化、规范化；确保各个模型信息构建的关联性，能够根据实际需求进行调整和优化。

可以利用BIM对方案的可施工性和施工过程进行模拟，尽可能避免施工过程中产生的二次搬运现象，通过碰撞检查，改进施工方案，减少损失；当施工过程发生设计变更的时候，将变更内容导入BIM模型中，观察因变更引起的造价变化等，进而调整施工方案；利用BIM模型的可视化功能，对项目的各节点进行三维展示，可以直观地看到项目各部件，方便各部门的交流及后续工作的进行，可视化的结果不仅能用来进行效果图的展示及报表的生成，在项目设计，施工和运营期间，还可以进行沟通，讨论，决策等行为。

1.2　RFID技术在装配式建筑项目中的应用

有效的信息交流是保证建筑顺利施工的必要条件，由于装配式建筑的零部件种类、数量多，加大了管理以及部门间信息交流的难度，如果只使用手工填写、照相、扫描、录入的方法对所有部件进行信息统计及管理，信息往往会不及时、难查找，并与项目没有关联，又不方便再次读取使用，零碎化信息容易造成信息孤岛，无法整合共享，影响建筑施工中的信息交流。

RFID技术，又称无线射频识别，是由RFID读写器（PDA）、标签和应用系统组成，由于它是非接触识别，没有覆盖物遮挡的困扰，能够做到远距离通讯，并且可以同时接收多个电子标签中包含的信息。RFID技术使存储的信息易于阅读，可以重复使用。目前普遍运用于流程跟踪和维修跟踪等交互式业务中，将BIM与RFID相结合，将RFID技术收集并汇总的建筑施工中的零部件信息，反馈于BIM模型中，对使用BIM模型计算实际与计划的差值加以管理及控制，这样从施工管理过程中对项目进行实时跟踪，并可以及时做好风险预防。

2　基于BIM-RFID技术的施工管理系统架构

由于装配式建筑构件不需要在现场制作，可将其施工管理分为：制作、运输、入场、存储及吊装五个过程，分别根据施工各个环节的特点与内容，将BIM与RFID技术相结合，运用在装配式建筑施工管理过程中。将施工过程中的信息录入到基于BIM-RFID技术的施工管理系统中进行储存及处理，随时提取将所需信息。

2.1　构件制作

在构件生产制造阶段，将RFID标签置入构件中，该阶段预制厂工作人员借助PDA，将装配式构件的相关信息导入芯片，并进行编码，将其放入体系内，采用RFID技术将构件包含的信息传递给构件生产商，使其明确制作方案以及标准。

根据RFID标签的编码原理：即唯一性和可扩展性，保证组件单元有唯一的代码标识符对应，在确保施工管理过程中的准确信息的情况下，还必须考虑可能会出现的其他属性信息，并保留一定的扩展区域。

2.2　构件运输

RFID技术的使用可以较大程度避免缺陷，并帮助实现零库存，按照施工现场的实时进程，把信息快速反馈给组件制造厂，优化组件的生产计划，减少窝工现象。在生产和运输规划中，应考虑三个主要问题：首先，根据部件的尺寸规划运输时间，做好运输大部件的准备；其次，根据存储区域的位置规划组件的运输路线；最后，根据施工顺序规划部件的运输顺序。通过BIM模拟构件安放位置，模拟分配运输车次和运输路线，并且根据施工进度计划模拟构件的运输顺序，寻找最佳运输路线，而将RFID技术应用于建筑构件的运输中，又可以了解车辆的实时运输情况及路况，两者结合使运输高效且及时。

2.3　构件入场及储存

RFID技术广泛运用于射频门禁中，同样可以运用在装配式建筑中。运输构建的车辆进入现场后，门禁系统中的PDA接收到运输车辆入场信息，即刻通知相关人员进行入场检验及现场验收，进场车辆通过验收合格之后方可进场，并按照规定运输到指定位置堆放，PDA把构件相关信息录入到BIM中，可以做到施工区域与模型对点放置，有效地避免二次搬运。在构件储存方面，运用BIM-RFID技术对暂时堆放的构件进行日常养护、监控和定位管理，构件信息储存在系统中，并与项目进度进行关联，保证在需要进行安装时能够准确、快速获得目标构件位置及相关信息，对设备使用情况进行动态管理，为后期施工检查与使用提供便利。

2.4　构件吊装

将BIM与RFID技术结合，可以准确获得施工及零部件的相关信息，并且可以加快传递速度，减少手动输入信息可能导致的错误，例如检查构件时，不需要人工干预，直接设置固定的RFID阅读器，只要运输车辆的速度符合要求，就可以收集数据。如果仅使用BIM模型，只是通过手动输入信息，不仅容易出错，还不有利于及时传递信息；如果仅使用RFID技术，那么只能从数据库里查看构件信息，利用二维绘图的方式执行抽象想象，再由个体主观判断。BIM的可视化与RFID的信息储存相结合，即有利于信息的及时传递，又可以以三维的效果看到施工状况，提高施工准确度，缩短施工工期。此外，RFID技术在施工完成后依然发挥作用，比如在物业管理方面，工作人员可以利用阅读器快速找到相关设施的位置，每次对设施进行相关操作后，将相应的记录写入RFID标签中，同时将这些信息存储到集成BIM的物业管理系统中，这样就可以对建筑物中各种设施的运行状况有直观的了解。当建筑物被重建，扩建或拆除时，还可以确定是否可以通过RFID标签和BIM数据库中的信息回收一些组件，可以降低材料的损耗，满足可持续发展的要求。

3结束语

综上所述，现代装配式建筑施工过程管理中，BIM、ＲFID 技术是两大先进的、核心的技术，与浇筑类建筑相比，装配式建筑更便于标签植入，通过ＲFID 技术进行施工工地信息实时采集，并实时传输至信息中心BIM 中，及时更新数据、调整模型与实际数据的偏差，开展相应的跟踪管理，切实提高装配式建筑整体建造及管理水平。

参考文献：

[1]张波.基于BIM和RFID技术的装配式建筑施工过程管理初探[J].建材与装饰,2018(21):179-180.

[2]刘国涛.基于BIM和RFID技术的装配式建筑施工过程管理[J].江西建材,2017(12):284.