基于BIM技术的VR与RFID协同施工过程进行模拟的研究

基于BIM技术的VR与RFID协同施工过程进行模拟的研究

李其林

湛江科技学院，广东湛江，524000

摘要：在数字化转型的浪潮下，建立BIM模型，并利用VR与RFID技术进行协同施工过程模拟已成为不可或缺的部分。随着技术的不断发展和深化，相信这种协同应用将为建筑行业的未来发展开辟更为广阔的空间，助力行业迈向智能化、可持续化发展的新阶段。本文主要分析建立BIM模型，VR与RFID协同施工过程进行模拟。

关键词：装配式结构建筑；BIM技术；设计阶段；施工阶段

引言

随着科技的不断发展，建筑业迎来了一场数字化革命。在这个过程中，建筑信息模型（BIM）、虚拟现实（VR）和射频识别（RFID）技术成为了行业的关键驱动力。将这三种技术进行协同应用，可以极大地提高建筑项目的设计效率、施工安全性和管理水平。

1、BIM、VR和RFID技术在装配建筑行业中的重要性

BIM为建筑行业提供了多方面的数据支持和决策依据，包括基于模型的协作设计、构建可视化、工程管理、成本估算和维护管理等，使得建筑项目的规划、设计、施工和运营均能受益。通过BIM技术，建筑行业能够实现资源协同、信息共享和效率提升，同时也为智慧城市和绿色建筑的发展提供了技术支持。

VR技术的重要性：VR技术可以通过虚拟仿真实现为用户提供逼真的虚拟体验，具有强大的沟通、交互和可视化能力，对于设计评审、施工过程模拟、客户体验等方面具有重要意义。在建筑领域，利用VR技术可以实现建筑实景漫游、空间设计展示、装配式建筑的模拟拼装等，有效提高设计效率、改进设计质量并增强用户体验。利用VR技术可以有效降低施工安全事故风险，通过模拟培训、安全演练等手段提升工人安全意识、改善作业环境。

RFID技术的重要性：RFID技术可以实现对物资、设备、人员等的实时追踪和管理，有利于提高施工现场的作业效率、物资利用率和安全管理水平。RFID技术可以实现对建筑材料的追溯溯源，提高建筑材料管理的透明度、精准度和效率，有助于减少浪费和避免材料盗窃。RFID技术在装配式建筑中，可以更快更快捷的对装配构件的识别与吊装。

2、BIM、VR和RFID技术在建筑领域的相关研究现状

在建筑领域，BIM、VR和RFID技术的相关研究正日益受到关注并取得了一系列重要进展。BIM技术已成为建筑行业数字化转型的核心。近年来，针对BIM的研究主要集中在BIM标准、应用案例、协同设计等方面。研究者们致力于探索BIM技术在建筑设计阶段的应用，促进多学科协同设计与信息共享，提高设计效率和质量，同时也着力于BIM在施工和运维阶段的应用，以实现全生命周期的信息共享与管理。VR技术在建筑行业的研究主要集中在虚拟仿真、建筑设计和沟通交流等方面。研究者们利用VR技术实现建筑设计的虚拟仿真和实时交互，纷纷探索基于VR的设计评审技术、沉浸式虚拟体验和虚拟现实施工培训等领域的应用。RFID技术在建筑领域的研究主要聚焦在物资管理、施工过程监控和安全管理等方面。

3、BIM、VR和RFID的协同应用措施

3.1BIM模型与RFID技术的整合

将BIM模型与技术进行整合，对于建筑行业的材料管理、施工过程监控和安全管理等方面具有重要意义。在建筑材料管理方面，BIM模型与RFID技术的整合可以实现对建筑材料的全生命周期跟踪和管理。通过在BIM模型中标注材料信息，并使用RFID标签对实际材料进行标识，可以实现对材料采购、运输、存放及使用的实时追踪。这样的整合能够帮助建筑项目管理者更加精准地掌控材料的来源、用途和实际数量，以避免误用、浪费和盗窃，并且大大简化了库存管理和物资清点的工作量。在施工过程监控方面，BIM模型与RFID技术的结合，能够实现对施工现场的物资调度、设备运行和施工进度的实时监控。通过RFID标签识别技术，可以追踪施工现场各项设备的使用情况、物资的消耗状态以及施工人员的作业活动。这些数据可以通过BIM模型在虚拟环境中进行动态展示，使管理人员能够实时查看施工现场的运行情况，并做出及时的调整和决策。在安全管理方面，整合BIM模型与RFID技术可以有效提高施工现场的安全管理水平。通过结合BIM模型中的施工设计信息和RFID技术对人员、设备进行实时定位监控，可以实现对施工现场人员流动和作业状态的准确监测，及时发现潜在的安全隐患并加以预警。同时，对施工现场的工作区域进行RFID围栏设定，可以有效控制人员和设备的活动范围，防止意外事件的发生。

图1：BIM 装配构件吊装

3.2BIM和VR技术的集成

BIM和VR技术的集成在建筑行业中有着广泛而重要的应用。此种集成将建筑数据模型与虚拟体验相结合，为设计、施工和用户体验提供了全新的可能性。BIM和VR技术的集成可以用于建筑设计的虚拟展示和交互体验。通过将BIM模型转换或集成到虚拟现实系统中，设计师、业主和利益相关者可以亲身体验并导航整个建筑，感受空间布局、光照效果和视觉体验，从而更好地理解设计意图和进行反馈。这不仅有助于改进设计质量，提高设计效率，还能够减少后期设计更改和成本。基于BIM和VR技术的集成，还可以用于施工过程的虚拟仿真和培训。施工公司可利用BIM模型和VR技术来模拟建筑施工的各个阶段，通过虚拟现实的方式进行工序演练、安全培训和作业指导，以降低事故风险，提高工人安全意识，并提升工作效率。这种虚拟施工环境也能够帮助监理人员更好地理解施工计划和推动施工过程。BIM和VR技术的集成还对建筑项目的用户体验和营销具有重要意义。设计师和开发商可以利用VR技术展示基于BIM的设计方案，让客户通过虚拟现实的方式体验未来建筑空间，并根据用户反馈调整设计方案。这种实时的用户反馈可以有效地提高设计的质量，同时也为建筑项目的营销做出了重要贡献

                  图2  装配建筑模型

3.3VR技术在施工过程中的应用

虚拟现实（VR）技术在建筑施工过程中有着广泛而重要的应用，它不仅可以改善施工的效率和安全性，同时也能够为培训和决策提供全新的可能性。VR技术在施工过程中可以用于虚拟施工仿真。施工公司可以利用VR技术构建一个虚拟的施工场景，将BIM模型中的数据转换为虚拟现实环境，以便进行施工流程的模拟演练。工人们可以在虚拟环境中实时交互、操作机械设备、执行施工任务，从而熟悉施工现场的具体操作流程，并且对复杂的施工过程进行安全培训和技能训练。VR技术也可以用于施工现场的安全管理和风险预防。通过虚拟现实系统，施工管理人员可以模拟出各种施工现场的安全隐患，进行事故模拟与演练。在虚拟环境中，施工人员可以接受安全意识教育和应急预案培训，增强他们在实际施工过程中的反应能力，从而降低施工现场发生事故的概率。VR技术还可以用于施工过程中的远程协作与监管。建设项目涉及各种复杂环境与工艺，有时需要远程专家的支持和指导。VR技术可以提供三维的虚拟环境，帮助远程专家更直观地理解施工现场的情况，从而有效地进行技术支持和决策制定。

结束语

通过本文的探讨，深入了解了建筑信息模型（BIM）、虚拟现实（VR）和射频识别（RFID）技术在建筑行业中的协同应用。这种协同应用可以极大地提高建筑项目的设计质量、施工效率和管理水平，为整个行业带来了革命性的变革。

参考文献：

[1]张鑫.VR与RFID协同施工过程进行模拟[J].石材，2023（1）：58-60.

[2]黄锟.建立BIM模型协同施工过程进行模拟[J].建筑技术，2022，53（12）：1734-1737.

[3]彭启.VR与RFID协同施工过程进行模拟[J].中华建设，2022（10）：103-104.

基金项目：广东省教育厅青年创新人才项目“基于BIM+VR+RFID技术在装配式建筑智慧建造中的应用与发展研究”（2019KQNCX214）

作者简介：李其林（1986-），男，广东湛江人，讲师，主要从事结构设计等工作。