基于BIM和RFID技術(shù)的裝配式建筑施工過程管理對策探究

楊 凱

中陽建設(shè)集團(tuán)有限公司（344000）

0 前言

裝配式建筑施工形式具備效率高、精度高、成本低、質(zhì)量優(yōu)等優(yōu)勢，因此得到了廣泛使用。同樣裝配式建筑技術(shù)也對施工技術(shù)、施工管理提出了更嚴(yán)格的要求。在建筑施工中，施工流程、施工環(huán)節(jié)都比較復(fù)雜，施工中信息傳輸必須要快速完成，因此只有結(jié)合信息管理技術(shù)創(chuàng)新建筑管理。

1 裝配式建筑施工現(xiàn)狀

在可持續(xù)觀念深入的背景下，資源與背景越發(fā)突出，環(huán)境污染嚴(yán)重，勞動力不足，人工費(fèi)用比例不斷增加，節(jié)能環(huán)保裝配式建筑受到了人們的重視。但是工業(yè)化施工中出現(xiàn)較多問題，如施工中的錯漏碰缺、管理信息不對稱等問題，制約了裝配式建筑發(fā)展。BIM技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)促進(jìn)了BIM和RFID技術(shù)的的整合，將全過程生命周期管理作為建筑施工的重要管理內(nèi)容。現(xiàn)有裝配式建筑施工存在優(yōu)點與缺陷，這也是新時期需要創(chuàng)新的重要原因。

1.1 優(yōu)點

裝配式建筑是對預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行現(xiàn)場裝配的建筑形式。與傳統(tǒng)的建筑施工形式相比，裝配式建筑所需要材料堆放場地較小，施工噪聲較低，能夠?qū)崿F(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)與節(jié)約資源實現(xiàn)環(huán)境保護(hù)。裝配式建筑施工只需要處理地基，即可組裝構(gòu)件快速完成建設(shè)施工，整體勞動強(qiáng)度很低。在裝配式施工當(dāng)中，標(biāo)準(zhǔn)化、機(jī)械化、高精度的生產(chǎn)方式都可以滿足建筑物的施工質(zhì)量，和傳統(tǒng)施工方式相比整個生產(chǎn)過程機(jī)械化程度較高，節(jié)省了大量人力，是傳統(tǒng)施工方式很難實現(xiàn)的。

1.2 缺點

裝配式建筑施工本身也存在一些問題，施工進(jìn)度會受到預(yù)制式生產(chǎn)的限制，廠家在構(gòu)件的生產(chǎn)、運(yùn)輸方面形成制約，導(dǎo)致預(yù)制施工無法順利完成。在施工中很容易出現(xiàn)的錯露碰缺等故障，限制了施工組裝工作的開展。從專業(yè)程度上來看，裝配式建筑在制作、安裝方面有很強(qiáng)的專業(yè)性、技術(shù)性特征。但是從當(dāng)前的發(fā)展情況來看，我國的建筑產(chǎn)業(yè)目前尚且處于初級階段，缺少一批專業(yè)化及熟悉裝配式建筑的專業(yè)人才[1]。

2 BIM和RFID技術(shù)在裝配式建筑施工中的運(yùn)用

2.1 BIM技術(shù)的運(yùn)用

2.1.1 技術(shù)原理

BIM技術(shù)工作原理是建筑信息與模型技術(shù)，根據(jù)裝配式建筑工程信息與數(shù)據(jù)構(gòu)建建筑施工模型，全面分析所需要操作的數(shù)據(jù)信息，將所有數(shù)據(jù)信息整合之后保存在數(shù)控之內(nèi)，將構(gòu)件信息融合在一起，形成數(shù)據(jù)化建設(shè)圖元、信息化建筑圖元，明確數(shù)據(jù)類型，整合數(shù)據(jù)內(nèi)容，合理調(diào)整動態(tài)數(shù)據(jù)信息。將BIM技術(shù)運(yùn)用在裝配式建筑中使工程管理細(xì)化，為施工現(xiàn)場控制、現(xiàn)場造價控制、可視化提供便利。

2.1.2 技術(shù)運(yùn)用

可以將該技術(shù)運(yùn)用在動態(tài)成本管理中，主要是進(jìn)行動態(tài)分析、模擬驗算，實現(xiàn)成本管理，也可以在現(xiàn)有基礎(chǔ)上增加時間與成本數(shù)據(jù)，構(gòu)建實時信息系統(tǒng)。根據(jù)實際情況分析模型，管理現(xiàn)場材料，對施工中是否存在隱患問題，客觀分析投資風(fēng)險和資金投資對企業(yè)將會產(chǎn)生的影響，分析資金使用中存在的問題。動態(tài)成本控制方式主要是借助建筑科學(xué)模型在系統(tǒng)中輸入重要數(shù)據(jù)信息，如配件數(shù)量、規(guī)格、位置等參數(shù)，通過構(gòu)建3D模型，在內(nèi)部添加時間參數(shù)，自主完成模型設(shè)計，將完成的設(shè)計成本納入到系統(tǒng)內(nèi)建設(shè)最終模型。根據(jù)計算機(jī)計算功能和模型的可視化功能，專業(yè)人員可以查看施工進(jìn)度，深入分析成本計劃，從而正確梳理整個成本管理中的邏輯關(guān)系，預(yù)測可能存在的風(fēng)險，及時調(diào)整施工進(jìn)度。

通過收集現(xiàn)場數(shù)據(jù)模擬現(xiàn)場建設(shè)，按照比例還原模型，驗證不同施工流程，保證施工按照設(shè)計順利開展，可以觀察塔吊設(shè)備是否有足夠的活動空間與機(jī)械是否存在交叉的問題。完善施工現(xiàn)場不同建筑材料的分類與擺放管理，減少材料因為頻繁搬運(yùn)等造成的損失，保證建筑材料的質(zhì)量。

進(jìn)行可視化交底管理。裝配式施工建設(shè)中經(jīng)過虛擬技術(shù)與信息技術(shù)處理之后，明確施工中的注意事項，使用先進(jìn)技術(shù)演示三維動畫，實現(xiàn)可視化交底，提高工作效率，為施工奠定良好基礎(chǔ)，避免因為人為因素等造成失誤，保證交底更直觀。同時加強(qiáng)部門之間的聯(lián)系，讓交流更密切，及時解決施工中的問題。

2.2 RFID技術(shù)的運(yùn)用

2.2.1 RFID技術(shù)原理

RFID技術(shù)是無線射頻信息識別通訊技術(shù)，可以結(jié)合無線電波實現(xiàn)通信，通過機(jī)械設(shè)備來識別發(fā)出的目標(biāo)信號，分析不同信息。

該技術(shù)的運(yùn)用優(yōu)勢體現(xiàn)在：可以配合不同設(shè)備發(fā)揮出輔助功能，這個過程不需要接觸任何事物完成數(shù)據(jù)的收集，如果識別目標(biāo)表面物體有干擾問題，使用RFID技術(shù)就可以實現(xiàn)；在信息標(biāo)簽多的情況下，實現(xiàn)接收效果來識別與讀取信息；在施工中前期的制作流程特征明顯，支持讀寫和輸入功能，將數(shù)據(jù)存儲在芯片中滿足客戶要求，之后在芯片上編碼，傳輸?shù)襟w系之內(nèi)；確保構(gòu)件制作的準(zhǔn)確性，確保構(gòu)件生產(chǎn)的合理性，避免出現(xiàn)人為操作失誤的情況；構(gòu)件驗收之后安置到指定區(qū)域內(nèi),將構(gòu)件的到場信息存儲到RFID芯片，方便后期的查找工作。

總體上來看，使用RFID技術(shù)可以保證構(gòu)件吊裝合理,在顯示器的支持下實現(xiàn)裝配操作,幫助企業(yè)節(jié)省成本與提高安裝質(zhì)量[2]。

2.2.2 RFID技術(shù)在建筑施工中的運(yùn)用

1）在芯片制作中的運(yùn)用,在芯片制作中需要使用讀寫設(shè)備將數(shù)據(jù)信息存儲到芯片內(nèi)部，企業(yè)結(jié)合了用戶對施工設(shè)計方面的需要，在芯片內(nèi)部實行編碼，編碼完成之后讀取信息根據(jù)行業(yè)規(guī)范和業(yè)績需求進(jìn)行芯片編碼，將工作人員完成的芯片放置在系統(tǒng)內(nèi)，為后續(xù)施工提供方便。

2）在前期制作中，構(gòu)建預(yù)制需要使用讀寫設(shè)備，根據(jù)現(xiàn)場需要將裝配式構(gòu)件所需數(shù)據(jù)導(dǎo)入芯片，結(jié)合客戶需要進(jìn)行設(shè)計，將芯片置入系統(tǒng)內(nèi)機(jī)組，及時傳達(dá)數(shù)據(jù)信息。在這個過程中，技術(shù)人員操作要規(guī)范合理，避免因為人為因素的問題導(dǎo)致后續(xù)施工存在不利影響。

3）技術(shù)入場和存儲管理方面的運(yùn)用。當(dāng)施工材料準(zhǔn)備入場的時候讀卡器接收到通知，在第一時間內(nèi)告知工作人員仔細(xì)檢查構(gòu)件。在吊裝施工中需要結(jié)合顯示器所反饋的數(shù)據(jù)信息，對數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析與統(tǒng)計，結(jié)合顯示器情況分析吊裝作業(yè)流程，結(jié)合構(gòu)件吊裝順序確保操作規(guī)范，嚴(yán)格控制人力資源和物力等，確保施工順利開展和施工質(zhì)量。

3 BIM和RFID技術(shù)的裝配式建筑施工中的問題與管理對策

3.1 技術(shù)應(yīng)用困難

3.1.1 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不完善

基于BIM技術(shù)的運(yùn)用國外整體上比較完善，但是國內(nèi)相對欠缺。目前僅有部分官網(wǎng)發(fā)布意見，一些地方發(fā)布了實質(zhì)性通告，但是整體上缺乏通用性，缺乏統(tǒng)一施行方案。

3.1.2 行業(yè)認(rèn)可度較低

對于BIM和RFID技術(shù)等現(xiàn)代技術(shù)，雖有國家大力支持但是行業(yè)任可度低。設(shè)計院與施工單位考慮自身利益并不使用。業(yè)主是BIM和RFID技術(shù)的主要受益人員，截至目前并無實際收益，未來收益存在風(fēng)險，因此大部分業(yè)主在利益面前不愿意冒險。

3.1.3 信息不流暢

設(shè)計、施工、運(yùn)營與維護(hù)等多個階段利益主體不同，相互之間的利益關(guān)系不一樣，業(yè)主為最大程度保證自己的利益不愿意信息共享，在很大程度上阻礙了信息的流通[3]。

3.2 對策建議

3.2.1 積極出臺BIM和RFID技術(shù)在裝配式建筑施工中使用標(biāo)準(zhǔn)

BIM和RFID技術(shù)推進(jìn)信息交流與共享，BIM標(biāo)準(zhǔn)制定需與政策、行業(yè)協(xié)同實現(xiàn)。將BIM和RFID技術(shù)應(yīng)用在施工管理中，還需要使用更高層次的標(biāo)準(zhǔn)，以滿足行業(yè)需求。國家應(yīng)積極出臺強(qiáng)制性應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。

3.2.2 加大對BIM等相關(guān)軟件的的開發(fā)力度

我國的BIM技術(shù)尚且處于初級階段，其核心軟件的開發(fā)運(yùn)用比較少，無法實現(xiàn)意義上的信息集成、共享、協(xié)同，從而限制BIM技術(shù)的運(yùn)用。

3.2.3 加強(qiáng)人才培養(yǎng)與持證上崗的規(guī)定

針對目前發(fā)展實際情況，還需要一批懂軟件管理又精于裝配式建筑的專業(yè)型人才，對人才統(tǒng)一考核，確保人員持證上崗。最后應(yīng)加強(qiáng)信息協(xié)作實現(xiàn)信息共享。

4 結(jié)語

裝配式建筑施工現(xiàn)階段運(yùn)用越發(fā)廣泛，在這種情況下需要積極創(chuàng)新管理形式，將現(xiàn)代信息技術(shù)廣泛運(yùn)用在建筑施工中，拓展使用范圍，提升使用效率，為建筑使用裝配式構(gòu)件創(chuàng)造和諧環(huán)境。