前沿信息技術在裝配式建筑建設管理中的應用研究

劉宇

摘要：為解決裝配式建筑建設管理過程中面臨的設計信息缺乏互操作性、信息傳遞缺乏時效性、裝配過程缺乏精準性以及大數據管理等難題，提出將P-BIM、北斗定位技術、云技術等應用于裝配式建筑建設管理中。以期實現城市大規模裝配式建筑群大數據的互通與管理，從而提升裝配式建筑的建設管理水平。

關鍵詞：前沿信息技術;裝配式建筑;建筑建設管理

目前，裝配式建筑的迅速發展源于國家層面和地方政府給予的大力支持?！笆濉眹铱萍紕撔乱巹澲幸蠹訌娧b配式建筑規劃設計、建造、運維一體化技術和標準研究體系。在此基礎上，國務院還印發了關于大力發展裝配式建筑指導意見的八項任務。與此同時，各級地方政府積極響應，北京、上海、深圳等地也制定了相應的政策，使得裝配式建筑逐漸成熟，成為目前建筑方式發展的趨勢。隨著對裝配式建筑以及信息技術在其全生命周期應用研究的不斷深入，在裝配式建筑建設管理方面已取得一定的成果。

1 前沿信息技術平臺構思

1.1 BIM 技術

BIM 技術是一項應用于建筑全生命周期的數字化技術，以一個貫穿其生命周期都可通用的數據格式，創建、收集、共享和傳遞該建筑所有相關的信息并建立起信息協調的信息化模型，將該模型作為項目決策的基礎和共享信息的資源。在裝配式建筑建設管理過程中，BIM 技術可以實時讀取預制構件全生命周期的信息并以可視化的方式集成于建筑信息模型中，便于各利益相關者實時管理和決策。

1.2 云技術

云技術是指在廣域網或局域網內將硬件、軟件、網絡等系列資源統一起來，實現數據的計算、儲存、處理和共享的一種托管技術。云技術憑借著能大量收集、儲存、分析、管理以及共享信息數據等功能被設想用于城市大規模裝配式建筑群的數據管理。

1.3 P-BIM 平臺

中國BIM 發展聯盟和中國BIM 標準委員會提出P-BIM 是結合中國目前的發展現狀、充分發揮各參與方積極性、利用現有專業軟件、在相關標準的指導下對現有專業軟件按照BIM 理念進行改造，在我國分步實現BIM 目標的一種應用方式。在裝配式建筑設計階段，不同的設計軟件可以基于P-BIM 平臺實現信息的互操作性。

1.4 RFID 技術

RFID 技術是一種不需識別系統與特定目標之間建立光學或機械接觸就能通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關信息的無線電波通信技術，其具有信息容量大、安全性高和讀取率高的特點。在裝配式建筑建設管理過程中，通過RFID 技術可以快速讀取預制構件設計、生產、運輸及裝配階段中產生的實時信息。

1.5 北斗定位技術

北斗定位技術是基于北斗衛星導航系統對空間物體進行實時定位的先進技術。北斗衛星導航系統是我國獨立實施并已經投入使用的全球衛星導航系統，具有技術先進、運行穩定的特點。在裝配式建筑建設管理過程中，通過北斗定位技術可實現預制構件的精準裝配。

2 前沿信息技術在裝配式建筑建設管理中的應用案例分析

本文以某市某住宅小區項目為例，展示前沿信息技術在該項目全生命周期的擬應用過程。該住宅小區項目建設用地面積12041m2，總建筑面積68220m2（其中地上50120m2），由3 棟塔樓組成，層高2.9m，總建筑高度98m，設防烈度7 度，采用裝配整體式剪力墻結構體系，標準層預制率達50%，裝配率達70%。

2.1 裝配式建筑設計階段的應用

建筑設計軟件將設計好的BIM 模型上傳至P-BIM 平臺，結構設計軟件通過P-BIM 平臺下載已設計好的建筑BIM 模型，在建筑BIM 模型的基礎上進行結構設計。同樣，機電、給排水、暖通等也基于前期其他專業已設計好的模型進行設計[1]。設計完成后，通過P-BIM 平臺使不同專業設計軟件的三維設計信息進行交互，不同專業設計模型集成一體。各設計軟件通過BIM 數據庫下載和更新BIM 模型，對某一個部位進行修改處理，并將不同的意見進行標記，其他設計單位均能共享并集中處理。

2.2 裝配式建筑生產階段的應用

主要基于BIM 技術和RFID 技術完成預制構件的工廠化生產。將設計階段生成的最終BIM 模型導入預制構件生產管理系統中，生產管理系統根據預定的生產計劃開始生產構件。在混凝土澆筑前，將BIM 數據庫中各預制構件的基本信息寫入相對應的RFID 標簽中，并將RFID 標簽綁扎在預制構件上，RFID 標簽成為預制構件身份識別和傳遞信息的載體[2]。在預制構件的整個生產過程中，利用RFID 閱讀器錄入預制構件質量檢查記錄等基本信息，具體包括澆筑混凝土前錄入、檢驗階段錄入、成品階段錄入以及出廠階段錄入。通過無線網絡將錄入的基本信息上傳至BIM 數據庫中。施工單位通過BIM 數據庫查看預制構件的基本信息、圖紙、生產過程圖片、生產驗收表以及出廠驗收表，在滿足要求的前提下生成發貨訂單，完成預制構件的出廠驗收。

2.3 裝配式建筑運輸階段的應用

主要基于BIM 技術、RFID 技術和北斗定位技術完成預制構件的物流運輸和進場堆放。預制構件出廠驗收后，BIM 數據庫將合理規劃預制構件的運輸順序，生成運輸線路。運輸工人通過讀取RFID 標簽中的構件信息，核對預制構件與配送單是否一致。在準確無誤的前提下，完成預制構件從生產廠家到裝配現場的運輸。在運輸車輛上安裝北斗定位系統，通過無線網絡與BIM 數據庫連接，實時獲取運輸車輛的位置信息[3]。預制構件進場堆放時，通過在入口處安裝門式閱讀器，能快速識別并讀寫進入施工現場的預制構件，完成預制構件的進場驗收。通過讀取RFID 標簽中預制構件的吊裝信息，根據吊裝的時間順序完成預制構件的儲存堆放。

2.4 裝配式建筑裝配階段的應用

主要基于BIM 技術、RFID 技術和北斗定位技術完成預制構件的現場裝配。施工工人通過RFID 閱讀器快速準確地查找預制構件，實現預制構件的堆放追蹤和快速查找。同時，通過查看BIM 數據庫中該預制構件的裝配信息，確定該構件的裝配位置，通過在塔式起重機的吊臂以及吊鉤平衡桿上安裝北斗定位系統，完成預制構件的精準吊裝[4]。施工工人將預制構件的裝配完成時間、裝配情況（進度和質量信息）寫入RFID 標簽中并通過無線網絡上傳至BIM 數據庫中，各利益相關者通過BIM 數據庫可實時觀測和了解裝配式建筑的施工進度。

結束語：

目前，在裝配式建筑建設管理過程中，面臨的設計信息缺乏互操作性、信息傳遞缺乏時效性、裝配過程缺乏精準性以及裝配式建筑群大數據管理等難題。在宏觀層面上提出將BIM 技術、P-BIM 平臺、RFID 技術、北斗定位技術以及云技術等前沿信息技術運用在裝配式建筑建設管理過程中。以期實現對裝配式建筑建設過程的智能化、可視化、精益化和簡便化管理。在未來的研究中，需進一步從微觀層面上解決目前裝配式建筑建設管理過程中的技術難題，將前沿信息技術真正運用在裝配式建筑建設管理過程中。

參考文獻：

[1]?王興旺，董玨，余婷婷，陳一梅，陳天天. 基于多種類型信息計量分析的前沿技術預測方法研究[J]. 情報雜志，2018，37（10）：70-75+89.

[2]?孫凱，李淑. 北京市裝配式建筑發承包模式關鍵問題及對策研究[J]. 建筑技術，2018，49（05）：551-555.

[3]?孫暉，樊則森，齊賀，歐亞明，王龍. 關于EPC 模式與裝配式建筑技術相結合的應用研究[J]. 施工技術，2018，47（07）：7-10+30.

[4]?彭潤伍，唐立軍，謝海情，唐俊龍，文勇軍. 信息技術研究前沿融入課程教學的思考[J]. 教育與教學研究，2015，29（06）：75-77.

（作者身份證號碼：610424198907060419）