装配式建筑全寿命周期管理中BIM与RFID的应用

马秀瑜

摘 要：随着我国整体经济发展水平不断的提高，国家逐步加快推进建筑行业的工业化进程，建筑行业与信息技术的跨领域合作愈加频繁，一些优秀的建筑企业开始积极的引进BIM和RFID技术，并将这种新型的技术应用于建筑工程项目之中，进而能够有效提高项目的运营效率，但对于于装配式建筑项目的施工中BIM和RFID技术应用还缺乏研究。本文基于BIM和RFID技术对装配式的工程项目管理进行探讨。希望对装配式建筑的推广有所帮助。

关键词：BIM技术；RFID技术；装配式建筑；施工管理

中图分类号：TU17 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）18-0113-02

1 前言

近些年，随着现代发达的工业技术以及先进的科学技术在工业中的广泛应用，我国的工业化水平逐步朝着现代化、科技化以及信息化方向发展，许多建筑企业为了达到业主对于施工周期的要求，逐步开始采用装配式建筑，直接将预先制定好的建筑构件运到施工现场进行装配即可，进而大大缩短了施工周期，同时降低了企业的生产成本，因此装配式建筑受到了众多建筑企业的青睐。此外装配式结构由于采用工厂化的生产，很好的保证了各构件实体质量，可以有效的解决传统建筑结构体系中时常出现的墙体裂缝以及漏渗等问题，使得建筑工程的安全性、功能性有了大幅度的提升。在保障整体建筑工程项目的安全质量同时避免了后期的投入使用过程出现的一些列通病问题。

2 BIM&RFID技术原理

2.1 BIM技术原理

BIM（building information modeling），建筑信息模型，是建设项目同时具备物理特性和功能特性的数字化模型。BIM有如下的优势：一是BIM的3D模型为修改和交流提供了方便。以建筑师为例，其能够运用3D平台直接进行建筑的设计和修改。建筑师可以通过3D模型与业主进行沟通交流。二是BIM模型中建筑构件的参数信息包含了任意一个建筑构件所有的实时信息和动态信息。三是BIM模型将建筑、结构、设备等系统紧密地联系到了一起，各系统间的矛盾冲突能够在实际施工开始前的设计阶段得以解决。

2.2 RFID技术原理

RFID（Radio Frequency Identification），无线射频识别，是一种与生产生活紧密相关的无线电波通信技术，它提供了一种非接触的方法来自动识别贴有标签的人或物。RFID有如下优势：一是RFID标签的标识具有唯一性，避免了重复识别的问题，同时也保证了构件在生产制造、施工吊装、运营维护等阶段信息的准确性。二是非接触式的信息读取，方便快捷。不受覆盖物遮挡的干扰，可以远程通讯，具有很强的穿透性。三是多个电子标签所包含的信息能够同时被接收，操作方便快捷。

3 BIM&RFID技术应用面临的问题

（1）BIM软件不够成熟，难以实现数据传输。首先，我国BIM技术刚刚起步，像鲁班、广联达等大型公司虽然一直致力于BIM软件的开发，但技术水平有限，软件开发效果不是很理想。其次，虽然我国引进了许多发达国家成熟的BIM软件，但这些软件还不能很好地满足我国设计规范的要求。当国内外软件进行对接时，可能会使数据的兼容性、准确性受到一定程度影响。（2）缺乏统筹管理，难以实现信息共享。BIM模型中包含的建筑信息不是一次完成输入的，它是随着项目的进行通过各个参与方不断完善的。项目不同阶段、不同专业以及参与方信息缺少统筹管理，各个参与方属于不同的利益主体，彼此之间的信任程度低，他们为了各自的利益不愿意将数据信息共享，因此不能有效地实现信息共享。（3）规范标准欠缺，难以保证技术推广。建设行政主管部门在国内现有的建筑行业标准、行业规范中，尚无完整的BIM标准规范。工作人员在建模过程中，对数据的处理以及应达到何等设计要求也没有相应的标准来作为依据。虽然IFC数据标准在国际上已经越来越成熟，但在我国的应用并不理想，而且我国对国外标准的研究不够深入[1]。

4 解决BIM&RFID技术应用面临问题的对策与建议

（1）推动BIM软件的开发。在国家规划方面，应提出基于BIM应用软件的研究课题，并且推出有益的政策激励更多的软件开发商参与BIM应用软件的开发；在产业政策方面，应体现出发展基于BIM技术的重要性，以促进我国企业在这方面技术的发展；在战略合作方面，增强与高校和研究院所的合作，共同解决BIM技术应用的瓶颈问题。（2）发展综合交付模式。为了确保BIM技术的有效推进，应对我国建筑业的项目管理模式进行改革。综合交付模式（IPD）把业主、设计方、总承包商和分包商集合在一起建立一个同盟体，这就使各参与方拥有共同的利益主体，便可有效地实现信息共享以及建立比较完善的信息模型。（3）制定BIM相关标准。政府和行业协会应有效地开展指导和协调工作，如颁布应用指南、指导意见等，着手制定并实施与BIM相适应的规范标准，为其推广和应用提供行业保障。行业协会也应定期举办BIM技术成果推广应用经验交流会，加快相关标准规范的编写。

5 BIM&RFID技术的全过程应用分析

5.1 设计阶段

（1）模型构建及图纸绘制。利用BIM软件建立相关建筑物的BIM模型，它可以将包括建筑、结构、设备在内的各个专业的设计成果通过BIM平台进行有效的整合，形成一个完整的可视化建筑模型。BIM模型中所有构件都是由相关参数控制的，当修改模型中某个构件参数信息时，与之相同的所有该构件的信息都会发生相应变化，随之相应的视图也会更新。（2）设计冲突检查。传统方式往往用2D图纸通过空间想象来表达一个3D的立体图，易发生错误。BIM模型中各系统间信息都是流通的，当设备工程师进行设计时，若水电管线与结构造成设计冲突时，冲突能在BIM模型中立刻显示出来[2]。

5.2 生产制造阶段

（1）RFID标签置入。从BIM数据库中读取构件的相关设计数据后，构件厂开始进行制造。构件厂对预制构件制造完成后，将构件置入含生产信息、质量检测等信息的RFID标签，RFID标签编码的唯一性原则方便构件管理，同时也确保了每个构件在各阶段信息的准确无误。（2）构件的生产运输规划。将RFID标签中的信息传送到BIM数据库中进行处理和判别，以便合理安排施工顺序、规划构件运输次序等。此外，施工现场的实际进度等即时信息也会反馈到构件厂，构件厂根据实际进度调整构件的生产计划，这样便可减少待工待料情况的发生。

5.3 现场施工阶段

（1）构件管理。在构件入场方面，经常会出现找不到构件或者找错构件的情况，应用RFID&BIM技术有效配合，便可以随时对构件进行追踪和监控。（2）工程量统计及进度成本控制。BIM相关软件可以精准的统计出模型中各个构件的工程量，不用花费大量时间进行人工统计。此外，将施工3D模型与时间、成本相联系，建立4D及5D可视化模型。实时跟踪施工进度和施工成本，及时找出实际施工过程中存在的问题，并尽快进行优化工期、资金调整等。

5.4 运营维护阶段

（1）物业管理。只要将预制构件的信息输入并储存到BIM物业管理系统中，建筑物中所有设备的运行情况就可以实时的被掌握，能够及时的发现和处理损坏或不合格的设备。此外，还能在设施管理、门禁系统等方面得到有效利用。（2）建筑物改扩建及拆除。在改扩建过程中，BIM&RFID技术可以分析建筑结构的安全性、耐久性，避免结构损伤。在生命周期结束时，通过RFID标签和BIM数据库中的信息判断构件是否可以回收利用，从而减少材料资源的消耗。

6 结语

BIM作为建筑业未来发展的重要技术，已经上升为一种新的建筑理念。如今BIM&RFID技术在装配式建筑中的应用受到了越来越多的重视，虽然BIM&RFID技术在实施过程中仍面临许多困难，但是随着该技术的不断完善和人们对此技术研究的不断加深，一定会让其在装配式建筑中的应用逐步走向成熟。

参考文献

[1]张家昌.BIM和RFID技术在装配式建筑全寿命周期管理中的应用探讨[J].辽宁工业大学学报：社会科学版，2015，（2）：39-41.

[2]李天华.装配式建筑全壽命周期管理中BIM与RFID的应用[J].工程管理学报，2012，（3）：28-32.endprint