基于BIM与RFID技术的装配式建筑施工安全管理研究

苗震

摘 要：近些年来，装配式建筑凭借着自身的优势得到了业内的一致认可与好评。但其自身也存在着较大的安全隐患。例如预制构件运输困难，吊装工序较多等。所以，装配式建筑施工的安全管理也成为了很多研究学者的关注重点。文章在研究的过程中首先对BIM技术与RFID技术在装配式建筑项目中的价值进行了分析，之后又从人身安全管理、基坑施工安全、临时支撑布置以及吊装安全管理的角度出发进行了分析。

关键词：BIM技术；RFID技术；装配式建筑物；施工安全管理

中图分类号：TU714 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）31-0189-02

Abstract： In recent years， the assembly architecture has been unanimously recognized and praised by the industry by virtue of its own advantages， but it also has its own big security risks. For example， the transportation of prefabricated components is difficult， and there are more lifting procedures， and so on. Therefore， the safety management of assembly construction has become the focus of many scholars. In the course of research， the paper first analyzes the value of BIM technology and RFID technology in the assembly construction project. Then from the point of view of personal safety management， foundation pit construction safety， temporary support layout and hoisting safety management point of view， the analysis is carried out.

Keywords： BIM technology； RFID technology； assembly building； construction safety management

引言

與传统建筑相比，装配式建筑能够有效的提高工作效率，相关的构件都是在工厂中制造而成的，运输到施工现场有效的提高施工速度。另外，装配式建筑施工的过程中不需要现场浇筑，因此不会对周围环境产生过大的影响。但是，其自身也存在着一定的劣势。例如，目前我国相关部门并没有制定设计标准以及图集。在受力性能以及抗震性能与传统建筑相比也存在一定的差距，另外在工厂制造方面，也存在着预制构件开发不足，形式较为单调等问题。而目前，国内学者在研究的过程中也将重点集中在了装配式构件生产与施工技术完善上，普遍缺乏安全管理方面的内容。而有效的将BIM与RFID技术运用于装配式建筑的施工安全管理中，将会起到十分积极的帮助作用。

1 BIM技术与RFID技术在装配式建筑项目中的价值分析

BIM技术是建筑信息模型技术的简称，在实际应用的过程中所建立的3D模型当中包含了建筑所有的信息，在进行计算的过程中能够对建筑整个生命周期进行合理的模拟，并在建筑最终建设完毕之后将所有的信息进行合理的汇总并归入到数据库当中，为今后同类型建筑施工提供信息基础。RFID技术是一种非接触式、可远程读取的无线电波通信技术，这种技术是在最近几年逐渐的被应用到建筑领域。由于施工的过程中所处环境比较恶劣，室内环境变化也比较快。伴随着技术的不断进步以及装配式建筑应用范围不断增大，RFID技术已经逐渐的被应用到了装配式建筑构建识别以及施工数据采集等多个方面。

从导致装配式建筑施工安全问题产生的原因上来看可以大致分为两大类，其一就是从设计的角度上来说，过多的将重点集中在了结构构件设计当中，而并没有充分的考虑到施工现场的实际情况以及在实际施工过程中可能会发生的一些特殊情况等等，导致了一些风险因素的产生。其二，在施工工期超过计划工期的时候，为了能够加赶工工期，导致了安全风险的产生。对于第一个原因，BIM模式能够对多种设计方案进行比对，并在设计阶段就进行后期施工模拟工作，从而提供良好的数据，最大程度上的避免多种突发情况的产生，预防安全风险的产生。针对第二个问题来说，BIM技术与RFID技术有效结合在一起的话，能够使得施工现场的实际情况在最短的时间内传输到信息中心，有效的解决了人工信息传递速度较慢的问题。

2 BIM技术与RFID技术在装配式建筑施工安全管理中的具体应用

2.1 人身安全管理

首先，在装配式建筑施工的过程中可以进行有效的人工定位，在传统的管理系统当中，为了能够方便施工现场的日常管理，施工单位都会在施工现场安装摄像监控、无线电通话等装置，但是这些装置无法对多个目标进行同时定位，而这也是RFID技术的优势之一。在应用RFID技术的过程中通过横纵坐标，能够准确对施工人员位置进行定位。另外，RFID技术除了这项功能之外，还可以进行对工人类别进行合理的区分，并对施工区域的安全性进行分析。例如，在装配式建筑日常施工的过程中需要对一些危险性比较高的施工区域进行检修，在检修的过程中应当保证所有的其他工作人员撤出目标区域，而此时就可以通过RFID技术判断施工人员是否撤出了区域。同时，在RFID系统当中还具有预警功能，当工作人员进入到危险区域之后，整个系统就会发出信号，在信息中心接收到信号之后就能够对工作人员的位置进行定位，将警报信息传递给管理人员，而其离开危险区域之后，警报会自动解除，如果系统一直发出警报的话，施工管理者就需要安排人员去现场判断是否存在危险。一些企业则明确规定，如果工作人员接收到预警信息的一段时间内没有离开危险区域的话，就会对其进行一次处罚，对于违反规定的施工人员施工安全意识进行重新的判断，切实的保证施工人员的人身安全。

2.2 基坑施工安全

在进行深基坑工程施工的过程中，有效的利用好BIM技术当中的多维可视化、施工模拟以及全参数巨大优势，有效的运用BIM软件当中的模块，建立深基坑多维安全监测模型，保证在深基坑施工的过程中能够对其进行动态的警示化监测行为。在BIM安全监测模型当中能够建立基坑的多位变形监测族，之后在族当中添加相关的数据信息，例如基坑出现的位移、基坑支撑的内力、基坑出现的变形等等，将监测数据与模型有效的关联起来，对相关的参数进行合理的显示，保证对有关数据进行预警。

另外，在利用RFID安全监测技术的过程中，如果基坑周围的地表出现不均匀沉降或者支撑轴力异常等现象的时候，就会发出警示声音，通过完全不同的警示声就能够对待检测项目的实际情况进行合理的判断，通过报警声音的频率以及大小判断实际值与预警值之间的差距。通过将相关的模型数据传输到BIM模型当中，可以形象的反映出基坑在任意时间点各个监测区域内危险源以及危险源的变化情况，对深基坑工程的危险等级进行合理的判断，实现对深基坑支护结构的变形以及受力趋势进行合理的监测。

2.3 临时支撑布置

在装配式建筑施工的过程中，临时支撑是一个十分重要的构件，几乎所有构件的安装行为都需要进行临时支撑，而在对预制构件进行吊装的过程中，在吊钩脱钩之前，需要提前安装构件后期受力状态设置临时支撑，保证整个体系的稳定性。而从基坑处理的角度上来说，由于其可能受到多种因素的影响，必然会导致临时支撑出现受力不均匀的问题，严重情况下还会导致预制构件出现不稳定，比较容易导致安全事故的发生。

通过以上的相关论述就能够看出，临时支撑体系在使用的过程中也存在着比较大的安全风险，而如果能够有效的利用BIM技术的话，就可以对其整个施工过程中的受力情况进行合理的分析，在与传统方法进行比较的过程中，最为明显的一个优势就在于其能够对数据信息进行针对性的受力研究。BIM技术以及RFID技术能够对整个临时支撑体系进行合理的分析，对支撑进行不断的优化。而在土方开挖的过程中也应当设置有效的临时支撑体系，确保在土方开挖的过程中实现整个支撑体系的受力平衡，保证临时支撑体系的稳定性以及安全性。

2.4 吊装安全管理

从装配式建筑与传统建筑两者的区别上看，一个最为显著的特征就是存在着较多的吊装工序，这也就导致了在进行吊装的过程中存在着比较大风险，主要体现在以下两个方面，第一个就是连接部位出现了失效的情况，在进行施工的过程中，需要使用塔吊对构件进行吊装操作，在这个过程中塔吊的吊钩与钢筋是直接连接或者与起吊点进行连接的，但是如果一旦出现预埋钢筋长度不足或者出现脱钩情况的话，将会对施工人员的人身安全产生一定的影响。第二个就是吊装设备自身可能存在着一定的安全隐患。在装配式建筑物施工的过程中主要还是依靠塔吊对构件进行运输，因此如果塔吊出现一定问题的话，可能会导致预制构建长时间处于悬空状态，导致比较严重的安全问题。

通过以上的论述就能够看出，装配式建筑施工中吊装工序还是比较复杂的，在实际应用BIM技术的过程中可以使用Navisworks软件或者Tekla软件对吊装过程中比较容易出现的问题进行合理的模拟，最大程度的防止在吊装过程中所可能出现的安全问题。Navisworks软件是目前一款比较常见的项目信息交流的全面审阅解决方案软件，在使用该软件的过程中可以建立吊车模型实现三维的吊车参数化工作模拟，在该软件当中还能够实现对吊车进行选型，在最短时间内模拟出吊车运行的整个吊装过程，从而判断在进行吊装的过程中所可能出现的问题。而Tekla软件则是目前世界范围内，应用范围最广的钢结构设计软件，对于装配式建筑来说，可以使用其中的吊装模拟插件，实现各种工况下的起重机模型模拟，同时还能够对吊车进行合理的控制，模拟整个吊装过程，尽可能的防止出现链接部位失效或者吊装设备问题所可能留下的安全隐患。

3 结束语

装配式建筑这种目前应用十分广泛的施工方式有很多突出的优势，但是其在很多方面例如构件吊装、支撑布置、人员安全等多个方面存在着比较大的安全隐患，如果不采取积极有效的措施加以有效应对，对于今后装配式建筑的健康发展是十分不利的。本文对BIM技术与RFID技术如何应用到装配式建筑施工安全管理中进行了深入的探究，两种技术能够实时监测构件信息以及施工人员的安全情况，保证建筑施工信息能够得以有效的实时反馈，提高建筑施工规划的完成度，保证施工人员和设备的安全运行，对于装配式建筑物今后更加广泛的应用将会起到积极的帮助作用。

参考文献：

[1]张笑敬.基于BIM技术的装配式建筑施工安全管理研究[J].住宅与房地产，2018（15）：154.

[2]齐贺，孙佳琦，王楠，等.BIM与RFID技术用于装配式建筑项目的施工管理研究[J].施工技术，2018，47（07）：4-6.

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