BIM 技術與RFID 技術在裝配式建筑中的應用探究

楊丹萍，楊凈潭

（吉林建筑科技學院 土木工程學院，吉林 長春 130114）

目前，國家開展“一帶一路”、“中國制造2025”、“互聯網+”等重大戰(zhàn)略舉措。伴隨著新經濟體系的高速運轉，我國建筑行業(yè)也迎來了迅猛發(fā)展，與此同時，建筑行業(yè)面臨著耗能高及環(huán)境污染較高等問題，發(fā)展綠色建筑及節(jié)能減排是當前我國建筑產業(yè)面臨的關鍵問題。裝配式建筑是指在工廠將所需要的建筑構件制造完成后將其運送至施工場所，在現場對其進行組裝的形式?？蓪⒀b配式建筑按照構件的形式及施工方法進行分類，常見的裝配式建筑類型有砌塊建筑、板材建筑、盒式建筑、骨架板材建筑及升板升層建筑。與傳統的建造方式相比，裝配式建筑具有工程質量高、施工工期短、經濟性好、環(huán)境污染小等優(yōu)點，被我國建筑行業(yè)大力推廣。但是裝配式建筑也具有構件多的特點，在人工記錄和實時管理方面具有一定的難度。BIM 技術與RFID 技術應用于建筑行業(yè)各階段中，可以為裝配式建筑的高效施工提供支持。

1 BIM 技術與RFID 技術概況

BIM 的英文全稱是building information modeling，即建筑信息模型。BIM 技術廣泛應用于工程設計建造管理過程中，是一種有效的數據化手段，其原理是通過參數模型的建立，實現項目各項信息的管理。并在項目前期設計階段、建造施工階段以及后期運營維護階段的全壽命周期過程中進行資源共享及信息傳遞，從而使工程技術人員高效準確的應對建設過程中的各類問題，為各部門提供協同工作的基礎，在提高建設工程生產效率、節(jié)約成本和縮短工期等方面發(fā)揮著積極作用。

RFID 的英文全稱是radio frequency identification，即無線射頻識別技術。RFID 技術是廣泛用于生活中的無線電波通訊技術。其原理是應用天線接收和發(fā)射信號，通過信號傳遞來完成所需信息的交流，進而達到數據信息的遠程管理。RFID 技術的特點主要是信息傳遞無需接觸、信息的接收方便快捷、信息可以重復使用[1]。在建設工程中，通常傳統的施工現場條件相對比較艱苦，室外環(huán)境不受人為掌控，對其施工過程進行監(jiān)控較為困難，因此在傳統建筑施工過程中，并未廣泛采用RFID 技術。但是伴隨著科學技術的進步，裝配式建筑的出現使RFID 技術得到了很好的應用，在現場的預構件識別、施工現場整體數據的收集整理以及施工工期的監(jiān)控等多領域取得了良好的應用效果[2]。

2 BIM 技術與RFID 技術的研究現狀

BIM 技術和RFID 技術可以實現信息自動化交換，根據各項目的復雜程度、構件數量多少進行調整。通常BIM 模型中所包含的構件單元繁多，整理過程花費時間過多，RFID 技術的使用可有效提高信息采集的效率，在裝配式建筑建設過程中得到了很好的應用。

紀穎波等[3]通過對BIM 技術在建筑行業(yè)中的應用優(yōu)勢進行分析，并根據目前新型建筑工業(yè)化的基本特征及其發(fā)展過程中存在的信息化管理問題,闡述了其在新型建筑工業(yè)化進程中的積極作用。為BIM 技術在新型建筑工業(yè)化生產中的應用提出行之有效的指導性建議。

常春光等[4]針對裝配式建筑施工管理的特點，分別闡述了BIM 技術和RFID 技術在裝配式建筑各施工過程中的具體應用情況，并對BIM 和RFID 技術共同應用建立信息共享平臺架構，闡述了BIM 技術和RFID 技術集成系統的應用進程，并對該系統的推廣提出可行性建議，對推動BIM 技術和RFID 技術在該領域的應用具有積極影響。

齊賀等[5]針對BIM 技術以及RFID 技術在裝配式建筑項目施工管理中的應用情況進行了研究。從構件管理、人員管理和安全性評估等多方面進行了闡述，并總結出BIM 技術和RFID 技術在裝配式建筑項目施工管理中的應用。研究表明，通過兩項技術在裝配式建筑施工過程中的結合應用，可進行實時監(jiān)測構件信息和監(jiān)控現場施工人員安全，使人員及設備的安全得到有效保障。通過對建筑施工信息的實時反饋，提高現場施工規(guī)劃的完成水平，有助于推動建筑行業(yè)信息共享的發(fā)展。

馮曉科[6]對于BIM 技術在裝配式建筑施工管理中的應用進行了闡述，研究表明，BIM技術手段在工程施工前期策劃、施工過程中的構件管理以及施工進度管理、場地布置的實時監(jiān)控、造價成本管理方面的作用顯著。依據裝配式建筑施工需求，增加構件生產、施工場地管理、施工輔助措施等內容，通過 BIM 協同平臺模擬施工組織，優(yōu)化施工工序，科學編制施工進度計劃，管控構件進場時間及堆放，優(yōu)化場地布置，輔以RFID 技術對預制構件跟蹤管理，BIM 技術在建筑全生命周期得到了很好的應用效果。

李祥進等[7]以華南理工大學廣州國際校區(qū)一期工程EPC 項目為例進行了闡述,以項目整體利益最大化為中心實現合作多贏,同時通過智慧安全帽、BIM 技術、RFID 技術、智慧工地等先進技術的應用,并進行進度重量管理法、安全防護機器人技術的研發(fā),最終通過裝配式建造技術的創(chuàng)新來實現建造全過程智慧管理,促使項目達到優(yōu)質高效建造的目的。

3 BIM 技術與與RFID 技術的應用

3.1 項目設計階段

設計階段需要進行規(guī)劃選址、場地分析、模型建立、圖紙繪制以及設計沖突檢查等工作，通過BIM 技術與RFID 技術的應用可以對設計文件進行各方面專業(yè)的調整與糾錯，從而避免在后續(xù)的工作中造成潛在的風險問題，特別對于復雜的大型結構而言，對各環(huán)節(jié)的技術要點的管理尤為重要，建筑工程中各個參建方的協同工作，傳統的CAD 圖紙容易出現暖通、強弱電等機電控制專業(yè)的碰撞問題，此類事件的出現會造成工程返工及造價增加。BIM 技術采用三維模型，并加入多類要素信息，其出圖可以更加直觀地體現出管線碰撞問題和構件碰撞問題，使此類事件在項目初期得到有效解決[8]。BIM 模型的建立使各專業(yè)人員可在集成平臺上進行三維模型的建立以及協同設計，彌補了二維模型設計的缺陷，可有效解決各組件節(jié)點的問題，從而保證設計階段工作高效完成。

3.2 建造施工階段

建造施工階段可以通過BIM 技術與RFID技術的應用將施工過程的實時控制情況以三維模型的形式展示出來。當構件入場時，可以通過兩種技術明確展示出各構件所安置的區(qū)域位置，在構件或材料存放時定點堆放，避免二次搬運情況的發(fā)生。并且可以有效地避免找錯構件及無法找到構件的情況發(fā)生，構件吊裝階段也可通過該技術手段有效地完成信息輸入從而完成信息的及時傳遞。目前，我國建筑行業(yè)處于高速發(fā)展階段，全國各城市都在大力開展基礎設施建設。建筑從業(yè)人員進行有效的安全管理將大大降低項目在施工過程中的風險， BIM 技術和RFID 技術聯合使用能完成針對于施工過程中的現場從業(yè)人員的管控。在現場可以通過該技術進行施工地段風險等級識別、施工風險預估與評價，建筑管理人員可以早發(fā)現、早解決，通過以往工程案例和相關規(guī)范等作為有效參考，高效地解決問題。采用RFID 技術可以完成數據的收集及整理，并進行現場操作以及實時監(jiān)控。而采用BIM 技術可以完成安全評估報告的輸出，提早預防解決安全隱患等問題，兩項技術手段的應用有效的節(jié)省了工期，提高了生產效率[9]。

3.3 運營維護階段

對于運營管理全壽命周期階段，通過BIM技術與RFID 技術可以將項目所包含的所有資料都記錄于已經建立好的基于BIM 平臺的管理體系中，進而實現決策、控制、執(zhí)行等系統的資源整合。通過平臺進行自動化系統、物業(yè)管理系統、財務系統、資源管理系統等系統的檢測與控制，使整個運營管理過程可以高效、便捷、有序的進行。BIM 技術與RFID 技術是將建筑各部件的有用信息進行整合以及傳遞，在部件生產過程中就開始進行基本信息采集，并進行目標信息的篩選，為后續(xù)的運營維護及管理提供有價值的數據參考，進而達到前期構件信息的共享功能以及后期的項目構件延續(xù)管理，從而完成建設工程全周期運營維護階段的施工維修及責任追溯等工作。

4 結語

BIM 技術與RFID 技術應用于裝配式建筑中，有助于項目的實時管理及資源共享。加強兩項技術在項目管理方面的應用研究，對于推動裝配式建筑的發(fā)展具有積極的意義。

（2）對BIM 技術與RFID 技術的研究現狀進行總結，分析了影響其應用的主要因素，對今后研究工作做了相關介紹。

（3）闡明了我國建筑業(yè)產業(yè)化發(fā)展的必然趨勢，在項目設計階段，建造施工階段以及運營維護階段，利用 BIM 技術和RFID 技術可以有效解決在當前裝配式混凝土預制構件中各階段遇到的問題。