BIM 技术与RFID 技术在装配式建筑中的应用探究

杨丹萍，杨净潭

（吉林建筑科技学院 土木工程学院，吉林 长春 130114）

目前，国家开展“一带一路”、“中国制造2025”、“互联网+”等重大战略举措。伴随着新经济体系的高速运转，我国建筑行业也迎来了迅猛发展，与此同时，建筑行业面临着耗能高及环境污染较高等问题，发展绿色建筑及节能减排是当前我国建筑产业面临的关键问题。装配式建筑是指在工厂将所需要的建筑构件制造完成后将其运送至施工场所，在现场对其进行组装的形式。可将装配式建筑按照构件的形式及施工方法进行分类，常见的装配式建筑类型有砌块建筑、板材建筑、盒式建筑、骨架板材建筑及升板升层建筑。与传统的建造方式相比，装配式建筑具有工程质量高、施工工期短、经济性好、环境污染小等优点，被我国建筑行业大力推广。但是装配式建筑也具有构件多的特点，在人工记录和实时管理方面具有一定的难度。BIM 技术与RFID 技术应用于建筑行业各阶段中，可以为装配式建筑的高效施工提供支持。

1 BIM 技术与RFID 技术概况

BIM 的英文全称是building information modeling，即建筑信息模型。BIM 技术广泛应用于工程设计建造管理过程中，是一种有效的数据化手段，其原理是通过参数模型的建立，实现项目各项信息的管理。并在项目前期设计阶段、建造施工阶段以及后期运营维护阶段的全寿命周期过程中进行资源共享及信息传递，从而使工程技术人员高效准确的应对建设过程中的各类问题，为各部门提供协同工作的基础，在提高建设工程生产效率、节约成本和缩短工期等方面发挥着积极作用。

RFID 的英文全称是radio frequency identification，即无线射频识别技术。RFID 技术是广泛用于生活中的无线电波通讯技术。其原理是应用天线接收和发射信号，通过信号传递来完成所需信息的交流，进而达到数据信息的远程管理。RFID 技术的特点主要是信息传递无需接触、信息的接收方便快捷、信息可以重复使用[1]。在建设工程中，通常传统的施工现场条件相对比较艰苦，室外环境不受人为掌控，对其施工过程进行监控较为困难，因此在传统建筑施工过程中，并未广泛采用RFID 技术。但是伴随着科学技术的进步，装配式建筑的出现使RFID 技术得到了很好的应用，在现场的预构件识别、施工现场整体数据的收集整理以及施工工期的监控等多领域取得了良好的应用效果[2]。

2 BIM 技术与RFID 技术的研究现状

BIM 技术和RFID 技术可以实现信息自动化交换，根据各项目的复杂程度、构件数量多少进行调整。通常BIM 模型中所包含的构件单元繁多，整理过程花费时间过多，RFID 技术的使用可有效提高信息采集的效率，在装配式建筑建设过程中得到了很好的应用。

纪颖波等[3]通过对BIM 技术在建筑行业中的应用优势进行分析，并根据目前新型建筑工业化的基本特征及其发展过程中存在的信息化管理问题,阐述了其在新型建筑工业化进程中的积极作用。为BIM 技术在新型建筑工业化生产中的应用提出行之有效的指导性建议。

常春光等[4]针对装配式建筑施工管理的特点，分别阐述了BIM 技术和RFID 技术在装配式建筑各施工过程中的具体应用情况，并对BIM 和RFID 技术共同应用建立信息共享平台架构，阐述了BIM 技术和RFID 技术集成系统的应用进程，并对该系统的推广提出可行性建议，对推动BIM 技术和RFID 技术在该领域的应用具有积极影响。

齐贺等[5]针对BIM 技术以及RFID 技术在装配式建筑项目施工管理中的应用情况进行了研究。从构件管理、人员管理和安全性评估等多方面进行了阐述，并总结出BIM 技术和RFID 技术在装配式建筑项目施工管理中的应用。研究表明，通过两项技术在装配式建筑施工过程中的结合应用，可进行实时监测构件信息和监控现场施工人员安全，使人员及设备的安全得到有效保障。通过对建筑施工信息的实时反馈，提高现场施工规划的完成水平，有助于推动建筑行业信息共享的发展。

冯晓科[6]对于BIM 技术在装配式建筑施工管理中的应用进行了阐述，研究表明，BIM技术手段在工程施工前期策划、施工过程中的构件管理以及施工进度管理、场地布置的实时监控、造价成本管理方面的作用显著。依据装配式建筑施工需求，增加构件生产、施工场地管理、施工辅助措施等内容，通过 BIM 协同平台模拟施工组织，优化施工工序，科学编制施工进度计划，管控构件进场时间及堆放，优化场地布置，辅以RFID 技术对预制构件跟踪管理，BIM 技术在建筑全生命周期得到了很好的应用效果。

李祥进等[7]以华南理工大学广州国际校区一期工程EPC 项目为例进行了阐述,以项目整体利益最大化为中心实现合作多赢,同时通过智慧安全帽、BIM 技术、RFID 技术、智慧工地等先进技术的应用,并进行进度重量管理法、安全防护机器人技术的研发,最终通过装配式建造技术的创新来实现建造全过程智慧管理,促使项目达到优质高效建造的目的。

3 BIM 技术与与RFID 技术的应用

3.1 项目设计阶段

设计阶段需要进行规划选址、场地分析、模型建立、图纸绘制以及设计冲突检查等工作，通过BIM 技术与RFID 技术的应用可以对设计文件进行各方面专业的调整与纠错，从而避免在后续的工作中造成潜在的风险问题，特别对于复杂的大型结构而言，对各环节的技术要点的管理尤为重要，建筑工程中各个参建方的协同工作，传统的CAD 图纸容易出现暖通、强弱电等机电控制专业的碰撞问题，此类事件的出现会造成工程返工及造价增加。BIM 技术采用三维模型，并加入多类要素信息，其出图可以更加直观地体现出管线碰撞问题和构件碰撞问题，使此类事件在项目初期得到有效解决[8]。BIM 模型的建立使各专业人员可在集成平台上进行三维模型的建立以及协同设计，弥补了二维模型设计的缺陷，可有效解决各组件节点的问题，从而保证设计阶段工作高效完成。

3.2 建造施工阶段

建造施工阶段可以通过BIM 技术与RFID技术的应用将施工过程的实时控制情况以三维模型的形式展示出来。当构件入场时，可以通过两种技术明确展示出各构件所安置的区域位置，在构件或材料存放时定点堆放，避免二次搬运情况的发生。并且可以有效地避免找错构件及无法找到构件的情况发生，构件吊装阶段也可通过该技术手段有效地完成信息输入从而完成信息的及时传递。目前，我国建筑行业处于高速发展阶段，全国各城市都在大力开展基础设施建设。建筑从业人员进行有效的安全管理将大大降低项目在施工过程中的风险， BIM 技术和RFID 技术联合使用能完成针对于施工过程中的现场从业人员的管控。在现场可以通过该技术进行施工地段风险等级识别、施工风险预估与评价，建筑管理人员可以早发现、早解决，通过以往工程案例和相关规范等作为有效参考，高效地解决问题。采用RFID 技术可以完成数据的收集及整理，并进行现场操作以及实时监控。而采用BIM 技术可以完成安全评估报告的输出，提早预防解决安全隐患等问题，两项技术手段的应用有效的节省了工期，提高了生产效率[9]。

3.3 运营维护阶段

对于运营管理全寿命周期阶段，通过BIM技术与RFID 技术可以将项目所包含的所有资料都记录于已经建立好的基于BIM 平台的管理体系中，进而实现决策、控制、执行等系统的资源整合。通过平台进行自动化系统、物业管理系统、财务系统、资源管理系统等系统的检测与控制，使整个运营管理过程可以高效、便捷、有序的进行。BIM 技术与RFID 技术是将建筑各部件的有用信息进行整合以及传递，在部件生产过程中就开始进行基本信息采集，并进行目标信息的筛选，为后续的运营维护及管理提供有价值的数据参考，进而达到前期构件信息的共享功能以及后期的项目构件延续管理，从而完成建设工程全周期运营维护阶段的施工维修及责任追溯等工作。

4 结语

BIM 技术与RFID 技术应用于装配式建筑中，有助于项目的实时管理及资源共享。加强两项技术在项目管理方面的应用研究，对于推动装配式建筑的发展具有积极的意义。

（2）对BIM 技术与RFID 技术的研究现状进行总结，分析了影响其应用的主要因素，对今后研究工作做了相关介绍。

（3）阐明了我国建筑业产业化发展的必然趋势，在项目设计阶段，建造施工阶段以及运营维护阶段，利用 BIM 技术和RFID 技术可以有效解决在当前装配式混凝土预制构件中各阶段遇到的问题。