基于BIM和RFID技術的裝配式建筑施工過程管理初探

張波

（中國遠洋海運集團有限公司 上海 200080）

引言

目前，我國工業化的發展有了新的發展方向，向現代化、科技化發展，其中建筑行業的工程施工中，為讓建筑符合業主要求，會在施工中使用裝配式建筑，把預先加工的所有構件運送到現場，在現場完成組裝，而BIM與RFID的使用，可預防施工進行中的通病。

1 裝配式建筑

裝配式建筑是先制作建筑的各部分，隨后把各部分結構運送到現場。它的建筑領域的應用，是改變建筑方式，即在國務院辦公廳發表的《指導意見》中指出，這類建筑的建設，會加快供給側結構改革的進行，加快新型城鎮的建設，而這也會讓建筑業、信息工業融合，培育出新的產業，同時，《指導意見》中也說明了，雖然近幾年我國加快了裝配式建筑的發展速度，但施工方式并未創新，其在建筑市場內的應用比例較少，和綠色建筑的要求還有一定距離。所以為優化裝配式建筑的發展，優化施工，我們需了解它的優勢與不足。

（1）優 勢

因裝配式建筑度的各部分都是先在工廠內加工，并會保證零件加工的質量，所以，用這一方式完成施工，可避免墻體出現裂縫或滲漏，保證質量，同時，它也會保證墻體加工的安全，讓其達到設定的耐火等級。由于它不需要在現場加工墻體等部分，實際施工的時間會大量縮短，減少施工成本的使用，避免材料的過度使用，保護環境。

（2）不 足

裝配式建筑使用中，會受到施工現場環境的限制，遇到多個問題，包括把各部件運送到現場后，才可以進行現場施工，所以現場施工的進行需要關注工廠內部件的加工，以免給工程施工帶來制約，而施工所需的部件都是在工程開始施工前完工，如果現場改變設計方案，需要重新制作構件，可能增加工程施工所需的成本，降低施工操作的專業性[1]。

2 BIM技術的應用

BIM技術的工作原理是，使用建筑信息模型技術，綜合建筑工程的基本數據、信息，建立模型，而后進行模型模擬，分析模型內的具體操作。現在，這個技術的使用有三個特點：把建筑工程各部分的信息整合，建立數據庫；把構件的多個信息整合，構建數據化建筑圖元；每個模型信息的建立都互為相關，可以根據需求動態調整。

BIM的應用，是把管理分成三部分，分別是場地、成本控制、可視化交底，借由這三部分，可以讓施工人員及時發現問題，及時處理。

（1）施工場地

對場地的管理，是用場地的各項數據，模擬場地建設，構建模型，模型內是場地的按比例還原。隨后，對模型的模擬，是模擬機械在場地內的操作，查看塔吊設備的操作空間是否充足，避免機械臂相互交叉，以及現場施工材料的擺放，盡可能減少材料的二次搬運。

（2）動態成本控制

這一成本控制是用5D動畫分析。它是在已有的3D模型上放入時間、成本，建立建筑信息模型，而后模型的分析，是查看現場材料的擺放與保存，分析工程進度，判斷資金的投入是否科學，并在模擬進行中發現潛在的問題，合理設置工期，調整資金分配，用模型指導實際施工。即它會根據現有的操作系統，構建模型，在相應的位置輸入信息，包括配件對應的位置、名稱、規格等，由系統自主建模，隨后，3D模型建立后，在內部加入時間參數，輸入成本計劃，完成5D模型的構建，接著用計算機進行施工模擬，查看施工進度，分析成本計劃的制定是否合理，保證計劃內所有邏輯關系的準確，預測施工中的風險，并根據模型模擬結果，調整施工計劃。同時，這一方式也會處理工程施工中的變更，如果施工需改變設計方案，可用模型模擬，從模型變化中確定工程量的變更，分析造價變化，給出這一變更對造價的影響，調整資金的投入計劃[2]。

（3）可視化交底

這項操作施工是在工程正式開始施工以前，用虛擬技術展示使用的工藝，特別是新技術的使用，以及工程中復雜位置的施工，用三維演示明確施工的注意事項與使用的技術。這可以讓施工者對使用的工藝有客觀認識，使交底工作直觀化，促進部門間的溝通。

3 RFID技術的應用

RFID技術是無線射頻識別技術，這項技術操作使用的基本技術是無線電波通訊，它與通訊技術的不同是，無需使用光學、機械等，只需有無線電波的發射，即可自動設別目標，并確定該目標包含的信息。技術使用中，是用多個設備相互配合，并用系統輔助，完成操作。其實際使用中具有的特點是，不需要接觸物體，即可了解目標信息，而如果識別物的表面有其他物體覆蓋，也不會影響識別，同時，它可以同時接收多個標簽信息，讓信息的讀取更加便捷，另標簽可長期使用，不會破損。

裝配式建筑與傳統建筑的差異是，它整個施工過程被分成五個環節，包括制作、運輸、入場、存儲與吊裝，施工方式是否了解構件的制作速度，決定了施工進度。針對這一情況，要求根據施工的各個環節，從工作人員的角度入手，展開RFID管理。

（1）制 作

對于構建的預制，是由工廠的預制人員利用手中現有的讀寫設備，把構件的所有信息放到芯片內，根據用戶提出的要求，在芯片內編碼，而編碼進行中需讀取規則，按照規則內容科學設計編碼，隨后，制作人把做好的芯片放到相應的體系內，為后續施工的操作提供信息。所有編碼的數字共有17個，開頭的字母是K，后續的數字是1～17，從1～3，表示的是編碼名稱，把名稱用首字母的大寫表示，從4～5，是構件所屬工程的編碼，按照數字從大到小表示，6是地上、地下的工程，0表示地上，1表示地下，從7～8，代表的是樓層號，9是構件的類型，用對應單詞首字母的大寫表示，10～12是數量對應的編碼，13、14是這個構件的作業狀態，最后的15～17，是內容的擴充。

（2）運 輸

這個階段的處理，是把芯片放到運輸的車輛上，以此及時了解車輛的運輸情況，在所有路徑中選擇最短的路徑，以減少運輸費用的使用，加快工程操作。

（3）入場與存儲

對于入場與存儲的管理，是大門的讀卡器收到入場信息后，由系統及時通知相關人員，組織專業人員檢查材料，完成現場驗收，所有構件驗收結束并符合質量要求后，把這些構件送到指定位置，并把信息放到芯片內，以便日后查看。

（4）吊 裝

地面的控制人員會根據顯示器上的畫面，以及相應的信息，統計出結果，機械操作人員按照畫面內容，按照順序吊裝部件，保證所有操作一步到位，節省時間與人力。同時，RFID的運用，也可以實現部分位置的精確定位，加快施工進度。

4 結語

BIM和RFID技術在裝配式建筑施工過程管理中的應用，是基于兩者的技術原理與特征，以及裝配式建筑的施工方式與步驟，完成施工模擬，并實現系統的可視化操作，從而及時發現施工工程的問題與潛在的風險，及時處理，即借助兩種技術的特點，實現裝配式建筑施工的可視化，優化對工程的分析，提高過程的管理效率，控制成本，保證施工質量，讓裝配式建筑的施工有好的效果，促進其發展。

[1]常春光，王嘉源，李洪雪.裝配式建筑施工質量因素識別與控制[J].沈陽建筑大學學報（社會科學版），2016，18（01）：58～63.

[2]曹江紅，紀凡榮，解本政，武志軍.基于BIM的裝配式建筑質量管理[J].土木工程與管理學報，2017，34（03）：108～113.