BIM和RFID技術在裝配式建筑中的運用研究

邵煜喆 蔡博 黃偉龍

摘要：文章在研究的過程中首先對BIM技術與RFID技術的價值進行了分析，之后對兩項技術在裝配式建筑中運用的重要性進行了分析，希望能為讀者帶來幫助。

關鍵詞：BIM;RFID;裝配式建筑;運用;研究

一、建筑信息模型（BIM）

建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）自2002年引入建筑業，至今已有十余個年頭，并在全球范圍內得到重視與應用。BIM在我國企業的應用也在不斷推廣，近些年也啟動了國家層面BIM相關政策與BIM標準的相關研究。

美國的BIM國家標準指出：BIM是創建與管理設施物理與功能特性的數字化表達的過程。BIM是關于設施的共享的知識資源，為設施全生命周期的決策制定提供可靠的信息支持，從最早期的概念階段到最終的拆除階段。

BIM是指全壽命期工程項目或其組成部分物理特征、功能特性及管理要素的共享數字化表達，而工程項目全壽命期可劃分為策劃與規劃、勘察與設計、施工與監理、運行與維護、改造與拆除五個階段。BIM的理念即是從策劃設計階段，即將還未建成的建筑物電子化、信息化，直接形成建筑物及附屬設施的三維模型，并將各類信息鏈接至模型中，如同制造業的“樣機”，用于建設項目全過程管理，促進建筑物與設施的規劃、設計、建設、監理和運維的信息全生命周期業務協同應用模式的發展。通過先進信息技術把整個建筑虛擬化、數字化，模型當中的信息不僅僅是可視化的幾何信息，還包含大量的其他信息，如設備的采購信息、材料的耐火等級、構件的造價等，所有信息與構件或設備都是一一對應的，構成了一個建筑物的完整的、全面的、豐富的、相互關聯的信息庫。

目前的BIM技術與應用研究主要集中在策劃與規劃、勘察與設計、施工監理三大階段，對于運行與維護階段的BIM技術研究與應用研究還處于初級階段。BIM被譽為建筑業革命性技術，不僅對于建筑業的生產方式、協作方式會有大的變革，對于建成后建筑的運維也有著巨大的價值。

如目前的智能建筑，各能源、照明、消防等系統都是相對獨立的，無法聯動，獨立采集數據，獨立管理，無法實現建筑物一個整體的智能思考。而且位置能力非常弱，建筑運營位置數據十分重要，什么地方水管爆了，什么地方發生了火情，需要在第一時間定位位置，及周邊情況，目前的智能建筑根本無法實現。因此，目前的智能建筑還不夠智能，這一點上，BIM能發揮較大作用。

二、射頻識別技術（RFID）

射頻識別即RFID（Radio Frequency Identification）技術，又稱無線射頻識別，它屬于通信技術范疇，即通過無線電的訊號來識別目標物并且可以讀出或者寫入相關數據，該技術突破識別系統需要與特定目標之間建立機械或光學接觸的傳統，已經發展成為物聯網的核心技術構成。

所謂物聯網（Internet of Things，IOT）通俗的講就是物物相連的互聯網，是一個基于互聯網、傳統電信網等信息承載體，讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現互聯互通的網絡。物聯網通過智能感知、識別技術與普適計算、泛在網絡的融合應用，被稱為繼計算機、互聯網之后世界信息產業發展的第三次浪潮。

IOT的主要技術是電子標簽（RFID），是物體唯一的“身份證”，通過信息接收設備，采集物體的狀態等信息，并將大量的信息與互聯網聯系起來，就構成了物與物相連的物聯網。RFID是重要的信息采集工具，主要由三部組成：標簽（Tag）、閱讀器（Reader）和天線（Antenna）。

由耦合元件和芯片組成，標簽是附著于物體上標識目標對象的唯一電子編碼，如二維碼、條形碼等;利用固定式或手持式閱讀器，通過天線傳遞射頻信號，即可讀取和寫入標簽的信息，形成對物體感知的過程，并將信息通過網絡傳輸到信息處理中心，由處理中心完成物體通信的相關計算。

三、BIM和RFID技術指導裝配式建筑施工的重要性

（一）BIM和RFID技術可以對工程項目全生命周期進行管理

現階段一些企業正嘗試應用BIM和RFID，努力發掘BIM和RFID的價值。但由于技術人員缺乏等問題，建立BIM和RFID模型后還需要導出平面圖紙供實際工程項目的管理人員和技術人員使用，這種做法是有悖于BIM和RFID的理念的，也沒有真正起到完善管理、提高效率、增加效益的作用。目前，就裝配式建筑工程的深化設計、加工制造、安裝、項目管理等關鍵步驟的實施，BIM和RFID軟件的功能還是比較成熟，完全可以利用BIM和RFID進行工程項目全生命周期的管理。

（二）BIM和RFID技術可以提高裝配式建筑施工效率，降低施工成本

從前面的分析可以看出，裝配式建筑工程中各項信息的傳遞效率也是阻礙其發展的一個重要因素。現有的BIM技術，不僅可以將建筑的外觀、結構以及節點用三維的方式進行呈現，同時還能進行預構件的深化設計，并且可以根據施工進度計劃，及時進行建筑材料，包括預構件的數量和體積的計算，與RFID技術配合，有助于解決制造、運輸、安裝及現場管理的問題，從而達到提高效率和節約成本的目的。

（三）BIM和RFID技術可以對建筑模型進行碰撞檢測

碰撞檢測是建筑工程中一項常見也是非常重要的環節，通過碰撞檢查功能，找出設計與施工流程中的空間碰撞。通過BIM和RFID軟件的碰撞檢查功能，對碰撞點進行分析排除合理碰撞后，針對碰撞點進行討論，使工程項目在施工前預先解決相關問題，避免出現設計變更與工時浪費。

四、結語：

綜上所述，目前我們建筑行業常用的技術手段是不能滿足裝配式建筑工程要求的，基于現有BIM和RFID技術的功能及優勢，已經使其成為建筑業最關注的技術和概念之一，同時也是實現國家要求的建筑業信息化的重要保障。因此，一方面我們需要在BIM和RFID技術上進行深度研發，另一方面還需要采用更高端的技術來滿足裝配式建筑工程的需要。

參考文獻：

[1]基于BIM、RFID和云計算技術的智慧建筑研究[J]. 孫鴿梅.硅谷 . 2014 （01）

[2]基于BIM和RFID技術的裝配式建筑施工過程管理初探[J]. 張波.建材與裝飾 . 2018（21）

[3]BIM技術在裝配式建筑中的應用[J]. 蔡小萍.黑龍江科學 . 2018（20）

[4]基于RFID技術的分析與研究[J]. 王京，謝佳訊，楊丁.電腦迷 . 2018（11）

作者簡介：邵煜喆、蔡博、黃偉龍，黑龍江工程學院，黑龍江工程學院大學生創新項目：BIM與RFID技術在裝配式建筑中的應用研究[201811802010]