基于BIM和RFID技术的装配式建筑施工过程管理初探

张波

（中国远洋海运集团有限公司 上海 200080）

引言

目前，我国工业化的发展有了新的发展方向，向现代化、科技化发展，其中建筑行业的工程施工中，为让建筑符合业主要求，会在施工中使用装配式建筑，把预先加工的所有构件运送到现场，在现场完成组装，而BIM与RFID的使用，可预防施工进行中的通病。

1 装配式建筑

装配式建筑是先制作建筑的各部分，随后把各部分结构运送到现场。它的建筑领域的应用，是改变建筑方式，即在国务院办公厅发表的《指导意见》中指出，这类建筑的建设，会加快供给侧结构改革的进行，加快新型城镇的建设，而这也会让建筑业、信息工业融合，培育出新的产业，同时，《指导意见》中也说明了，虽然近几年我国加快了装配式建筑的发展速度，但施工方式并未创新，其在建筑市场内的应用比例较少，和绿色建筑的要求还有一定距离。所以为优化装配式建筑的发展，优化施工，我们需了解它的优势与不足。

（1）优 势

因装配式建筑度的各部分都是先在工厂内加工，并会保证零件加工的质量，所以，用这一方式完成施工，可避免墙体出现裂缝或渗漏，保证质量，同时，它也会保证墙体加工的安全，让其达到设定的耐火等级。由于它不需要在现场加工墙体等部分，实际施工的时间会大量缩短，减少施工成本的使用，避免材料的过度使用，保护环境。

（2）不 足

装配式建筑使用中，会受到施工现场环境的限制，遇到多个问题，包括把各部件运送到现场后，才可以进行现场施工，所以现场施工的进行需要关注工厂内部件的加工，以免给工程施工带来制约，而施工所需的部件都是在工程开始施工前完工，如果现场改变设计方案，需要重新制作构件，可能增加工程施工所需的成本，降低施工操作的专业性[1]。

2 BIM技术的应用

BIM技术的工作原理是，使用建筑信息模型技术，综合建筑工程的基本数据、信息，建立模型，而后进行模型模拟，分析模型内的具体操作。现在，这个技术的使用有三个特点：把建筑工程各部分的信息整合，建立数据库；把构件的多个信息整合，构建数据化建筑图元；每个模型信息的建立都互为相关，可以根据需求动态调整。

BIM的应用，是把管理分成三部分，分别是场地、成本控制、可视化交底，借由这三部分，可以让施工人员及时发现问题，及时处理。

（1）施工场地

对场地的管理，是用场地的各项数据，模拟场地建设，构建模型，模型内是场地的按比例还原。随后，对模型的模拟，是模拟机械在场地内的操作，查看塔吊设备的操作空间是否充足，避免机械臂相互交叉，以及现场施工材料的摆放，尽可能减少材料的二次搬运。

（2）动态成本控制

这一成本控制是用5D动画分析。它是在已有的3D模型上放入时间、成本，建立建筑信息模型，而后模型的分析，是查看现场材料的摆放与保存，分析工程进度，判断资金的投入是否科学，并在模拟进行中发现潜在的问题，合理设置工期，调整资金分配，用模型指导实际施工。即它会根据现有的操作系统，构建模型，在相应的位置输入信息，包括配件对应的位置、名称、规格等，由系统自主建模，随后，3D模型建立后，在内部加入时间参数，输入成本计划，完成5D模型的构建，接着用计算机进行施工模拟，查看施工进度，分析成本计划的制定是否合理，保证计划内所有逻辑关系的准确，预测施工中的风险，并根据模型模拟结果，调整施工计划。同时，这一方式也会处理工程施工中的变更，如果施工需改变设计方案，可用模型模拟，从模型变化中确定工程量的变更，分析造价变化，给出这一变更对造价的影响，调整资金的投入计划[2]。

（3）可视化交底

这项操作施工是在工程正式开始施工以前，用虚拟技术展示使用的工艺，特别是新技术的使用，以及工程中复杂位置的施工，用三维演示明确施工的注意事项与使用的技术。这可以让施工者对使用的工艺有客观认识，使交底工作直观化，促进部门间的沟通。

3 RFID技术的应用

RFID技术是无线射频识别技术，这项技术操作使用的基本技术是无线电波通讯，它与通讯技术的不同是，无需使用光学、机械等，只需有无线电波的发射，即可自动设别目标，并确定该目标包含的信息。技术使用中，是用多个设备相互配合，并用系统辅助，完成操作。其实际使用中具有的特点是，不需要接触物体，即可了解目标信息，而如果识别物的表面有其他物体覆盖，也不会影响识别，同时，它可以同时接收多个标签信息，让信息的读取更加便捷，另标签可长期使用，不会破损。

装配式建筑与传统建筑的差异是，它整个施工过程被分成五个环节，包括制作、运输、入场、存储与吊装，施工方式是否了解构件的制作速度，决定了施工进度。针对这一情况，要求根据施工的各个环节，从工作人员的角度入手，展开RFID管理。

（1）制 作

对于构建的预制，是由工厂的预制人员利用手中现有的读写设备，把构件的所有信息放到芯片内，根据用户提出的要求，在芯片内编码，而编码进行中需读取规则，按照规则内容科学设计编码，随后，制作人把做好的芯片放到相应的体系内，为后续施工的操作提供信息。所有编码的数字共有17个，开头的字母是K，后续的数字是1～17，从1～3，表示的是编码名称，把名称用首字母的大写表示，从4～5，是构件所属工程的编码，按照数字从大到小表示，6是地上、地下的工程，0表示地上，1表示地下，从7～8，代表的是楼层号，9是构件的类型，用对应单词首字母的大写表示，10～12是数量对应的编码，13、14是这个构件的作业状态，最后的15～17，是内容的扩充。

（2）运 输

这个阶段的处理，是把芯片放到运输的车辆上，以此及时了解车辆的运输情况，在所有路径中选择最短的路径，以减少运输费用的使用，加快工程操作。

（3）入场与存储

对于入场与存储的管理，是大门的读卡器收到入场信息后，由系统及时通知相关人员，组织专业人员检查材料，完成现场验收，所有构件验收结束并符合质量要求后，把这些构件送到指定位置，并把信息放到芯片内，以便日后查看。

（4）吊 装

地面的控制人员会根据显示器上的画面，以及相应的信息，统计出结果，机械操作人员按照画面内容，按照顺序吊装部件，保证所有操作一步到位，节省时间与人力。同时，RFID的运用，也可以实现部分位置的精确定位，加快施工进度。

4 结语

BIM和RFID技术在装配式建筑施工过程管理中的应用，是基于两者的技术原理与特征，以及装配式建筑的施工方式与步骤，完成施工模拟，并实现系统的可视化操作，从而及时发现施工工程的问题与潜在的风险，及时处理，即借助两种技术的特点，实现装配式建筑施工的可视化，优化对工程的分析，提高过程的管理效率，控制成本，保证施工质量，让装配式建筑的施工有好的效果，促进其发展。

[1]常春光，王嘉源，李洪雪.装配式建筑施工质量因素识别与控制[J].沈阳建筑大学学报（社会科学版），2016，18（01）：58～63.

[2]曹江红，纪凡荣，解本政，武志军.基于BIM的装配式建筑质量管理[J].土木工程与管理学报，2017，34（03）：108～113.