基于BIM和RFID技術(shù)用于 裝配式建筑項(xiàng)目的施工管理分析

郭營飛 杜玲霞

（鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 鄭州 451460）

相比于傳統(tǒng)建筑來說，裝配式建筑能夠展現(xiàn)出建筑的工業(yè)化發(fā)展。此種建筑模式主要是在工廠預(yù)制構(gòu)件，運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進(jìn)行裝配。裝配式建筑不需要實(shí)施現(xiàn)場澆筑，因此比較符合綠色節(jié)能施工要求。然而，裝配式建筑在實(shí)際建造期間也存在較多問題。比如缺乏健全的標(biāo)準(zhǔn)和構(gòu)件圖紙；工廠預(yù)制構(gòu)件時形式比較單一，且開發(fā)力度不足。相比于傳統(tǒng)建筑來說，其在抗震性能以及受力性能方面表現(xiàn)不足?，F(xiàn)階段，我國在改進(jìn)和優(yōu)化裝配式構(gòu)件時比較關(guān)注生產(chǎn)與施工，但是缺乏工程管理內(nèi)容。通過結(jié)合BIM與RFID技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)信息系統(tǒng)共享機(jī)制，還能夠加強(qiáng)項(xiàng)目管理效果。

一、BIM與RFID技術(shù)原理分析

BIM技術(shù)屬于在建筑工程中屬于新型技術(shù)方式，主要是以信息技術(shù)作為基本支撐，有效結(jié)合建筑形式和信息技術(shù)，并且充分應(yīng)用空間性質(zhì)和理念，地理信息和幾何學(xué)知識，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化建筑設(shè)計。相比于二維建筑設(shè)計圖紙來說，BIM技術(shù)能夠建立建筑模型，優(yōu)化和改善單一的圖紙設(shè)計方式，更加直觀形象地展現(xiàn)出建筑設(shè)計效果。在建筑施工管理期間應(yīng)用BIM技術(shù)可以有效處理異構(gòu)工程或者分布式工程數(shù)據(jù)資金問題，使建筑項(xiàng)目各個環(huán)節(jié)都能夠?qū)崿F(xiàn)信息數(shù)據(jù)共享，按照實(shí)際情況和要求調(diào)整施工方案，全面確保建筑滿足市場需求。

RFID技術(shù)是無線射頻識別，在無線射頻識別技術(shù)實(shí)際應(yīng)用過程中可以有效識別特定目標(biāo)，讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)。射頻識別技術(shù)屬于無線系統(tǒng)，其基本組成包括應(yīng)答器和詢問器具，可以有效控制，檢測和跟蹤物體，通過無線電信號可以有效調(diào)節(jié)無線電頻率的電磁場，以此傳輸相關(guān)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)自動跟蹤和識別。該項(xiàng)技術(shù)在識別物品時不需要外部電源，能夠在識別器上獲取能量。

二、BIM與RFID技術(shù)在裝配式建筑施工管理中的應(yīng)用

由于裝配式建筑是由大部分構(gòu)件所構(gòu)成，與工業(yè)生產(chǎn)比較相似。當(dāng)前，BIM技術(shù)在建筑領(lǐng)域中的發(fā)展速度比較快，由于建筑行業(yè)屬于高能耗行業(yè)，也會對環(huán)境造成較大污染，所以必須實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排施工。通過裝配式建筑能夠有效實(shí)現(xiàn)建筑綠色環(huán)保理念。當(dāng)前，在建筑設(shè)計以及施工管理中都開始推廣應(yīng)用BIM技術(shù)和無線射頻識別技術(shù)，通過數(shù)據(jù)采集能夠?qū)κ┕し桨高M(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，便于運(yùn)營管理。

（一）BIM技術(shù)在施工過程中的管理應(yīng)用

BIM技術(shù)在裝配式施工過程管理中主要包含施工場地管理，可視化交底以及動態(tài)成本控制。

1、對于場地管理來說，BIM技術(shù)能夠在施工之前利用計算機(jī)對施工場地布設(shè)情況進(jìn)行模擬。在構(gòu)件入場時，BIM能夠?qū)?gòu)件安放位置進(jìn)行模擬，還能夠按照施工進(jìn)度對構(gòu)件運(yùn)輸順序進(jìn)行模擬，以此提升構(gòu)件運(yùn)輸效率，降低成本。構(gòu)件運(yùn)輸車輛入場之后，通過無線射頻識別閱讀器能夠?qū)?gòu)件信息和位置提供給BIM，確定位置屬性，防止出現(xiàn)多次搬運(yùn)情況。在實(shí)際施工過程中，采用BIM技術(shù)能夠?qū)?gòu)件安裝進(jìn)行指導(dǎo)，并且控制機(jī)械的吊裝線路和使用。此時可以通過無線媒介將預(yù)制構(gòu)件的吊裝與存儲信息傳輸?shù)娇刂浦行?，此時可以通過BIM技術(shù)對施工狀態(tài)進(jìn)行管理。在構(gòu)件前期生產(chǎn)到實(shí)際應(yīng)用期間均能夠?qū)崿F(xiàn)自動化信息輸入，BIM軟件可以隨時收錄構(gòu)件管理數(shù)據(jù)，便于施工人員和監(jiān)理部位共享信息，有效提升后續(xù)施工的順利性。

2、對于動態(tài)成本控制來說，通過BIM技術(shù)能夠建立5D動態(tài)施工成本控制，形成新的建筑信息模型。采用虛擬化技術(shù)能夠確定施工現(xiàn)場材料堆放，成本投入以及工程進(jìn)度是否滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，還能夠發(fā)現(xiàn)施工期間存在的各項(xiàng)問題，優(yōu)化資源配置，并且對施工材料和設(shè)備進(jìn)行合理調(diào)配，加強(qiáng)工程造價控制，以此建立優(yōu)質(zhì)的建筑模型。通過建立BIM模型，將與工程項(xiàng)目有關(guān)的信息上傳至模型中，之后在模型構(gòu)件上添加成本方案、時間參數(shù)，以此建立5DBIM模型。之后，通過計算機(jī)技術(shù)聯(lián)合成本方案、時間參數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)BIM虛擬施工展示，通過對建造施工過程的虛擬化處理，能夠及時發(fā)現(xiàn)成本方案和施工進(jìn)度的不適宜性，還能夠查看邏輯關(guān)系的準(zhǔn)確性。其次，通過該模型還能夠發(fā)現(xiàn)施工期間存在的問題，及時修正和調(diào)整模型和方案，并對BIM模型進(jìn)行優(yōu)化。在完成模型優(yōu)化之后需要開展虛擬施工。在完成虛擬施工之后，若無問題出現(xiàn)，則可以應(yīng)用該模型對實(shí)際施工進(jìn)行指導(dǎo)。通過BIM技術(shù)能夠?qū)κ┕て陂g產(chǎn)生的變更問題進(jìn)行處理，此種方式是通過BIM將變更內(nèi)容與增加到模型中，充分展示出變更所造成的后果，使管理人員能夠及時調(diào)整工程造價。

3、可視化技術(shù)交底。在施工開始之前，通過BIM技術(shù)能夠?qū)Σ煌┕ぜ夹g(shù)進(jìn)行虛擬展示，可以采用全尺寸三維技術(shù)展示出新技術(shù)工藝和復(fù)雜施工部位，以此降低由于人為誤操作所導(dǎo)致的施工錯誤發(fā)生，確保交底的直觀性，以此提升各部門交流溝通效率。

（二）RFID技術(shù)在施工管理中的應(yīng)用

1、構(gòu)件制作環(huán)節(jié)的應(yīng)用。在預(yù)制構(gòu)件過程中，需要由預(yù)制人員通過讀寫設(shè)備將構(gòu)件信息填寫到芯片中，按照編碼方法與用戶需求實(shí)施構(gòu)件編碼。制作人員將含有構(gòu)建信息的芯片植入到部件體系中，便于施工對信息進(jìn)行讀取和查閱。

2、構(gòu)件運(yùn)輸環(huán)節(jié)的應(yīng)用。在運(yùn)輸構(gòu)件過程中，將無線射頻識別芯片植入到運(yùn)輸車上，對車輛運(yùn)輸信息進(jìn)行收集，以此明確最佳運(yùn)輸路程，降低運(yùn)輸成本。

3、入場與存儲管理環(huán)節(jié)的應(yīng)用。車輛入場之后，進(jìn)場口無線射頻識別閱讀器能夠接收到相關(guān)信息，通知工程人員到場檢驗(yàn)，在驗(yàn)收合格之后需要運(yùn)輸?shù)竭m宜位置存放。在無線射頻識別芯片中錄入構(gòu)件到場信息，這樣能夠?qū)?gòu)件實(shí)際使用情況進(jìn)行查閱。

4、吊裝階段的應(yīng)用。機(jī)械操作人員和地面施工人員都需要手持顯示器和閱讀器，地面人員在獲取構(gòu)件信息之后，機(jī)械操作人員會按照顯示器信息實(shí)施吊裝操作，以此提升施工安全性和質(zhì)量。通過無線射頻識別激素可以在小范圍內(nèi)提升定位精確度，合理安排車輛進(jìn)場，提升工作效率。

三、BIM與RFID技術(shù)在項(xiàng)目施工管理中的集成應(yīng)用

在現(xiàn)代信息管理系統(tǒng)中，BIM技術(shù)比較傾向于施工控制，無線射頻識別技術(shù)比較傾向于材料管理。通過結(jié)合BIM與RFID技術(shù)，建立信息技術(shù)平臺。此平臺主要是將進(jìn)度屬性和位置屬性添加到B I M 模型的數(shù)據(jù)庫中，確保能夠在軟件應(yīng)用中獲取構(gòu)件的進(jìn)度信息和位置信息。

（一）構(gòu)件制作與運(yùn)輸

將BIM模型中的數(shù)據(jù)庫作為基礎(chǔ)，無線射頻識別技術(shù)所收集的信息能夠及時傳輸至基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫中，之后通過進(jìn)度屬性與位置屬性匹配到模型中。其次，通過無線射頻識別所反饋的信息，可以對構(gòu)件進(jìn)場情況進(jìn)行預(yù)測，比較分析計劃進(jìn)度和實(shí)際進(jìn)度。如果兩者之間存在差異，且只需要對施工工序或者進(jìn)度計劃進(jìn)行調(diào)整，防止產(chǎn)生構(gòu)件大量堆積問題，減少資金過度占用。

（二）構(gòu)件入場與管理

在構(gòu)件入場之后，無線射頻識別閱讀器能夠讀取構(gòu)件信息，并將其傳輸?shù)紹IM模型的數(shù)據(jù)庫中，將進(jìn)度屬性與位置屬性匹配到模型中，以此確保信息準(zhǔn)確性。利用BIM模型中的構(gòu)件位置屬性能夠?qū)?gòu)件所處具體位置進(jìn)行明確。在存儲構(gòu)件時能夠避免二次搬運(yùn)。

（三）構(gòu)件吊裝

在施工管理過程中，如果僅僅應(yīng)用BIM模型，將會加大出錯率，還會影響信息傳遞效果。如果僅僅應(yīng)用無線射頻識別技術(shù)，就只能在數(shù)據(jù)庫中查看構(gòu)件信息，比較依賴個人主觀對信息進(jìn)行判斷，導(dǎo)致結(jié)果存在差異性。通過結(jié)合BIM與RFID技術(shù)能夠及時傳遞信息，還能夠從三維視圖中比較施工進(jìn)度。

四、結(jié)束語

綜上所述，在現(xiàn)階段經(jīng)濟(jì)技術(shù)的不斷發(fā)展下，BIM技術(shù)模式得到了相當(dāng)廣泛的發(fā)展，成為了現(xiàn)階段裝配式建筑發(fā)展的全新動力。通過結(jié)合BIM 技術(shù)與RFID 技術(shù)，利用信息數(shù)據(jù)的有效集成，進(jìn)行進(jìn)度分析和二算對比，最終可以進(jìn)一步優(yōu)化資源、工期配置，順利完成工程目標(biāo)。