装配式建筑施工过程管理中BIM和RFID技术的应用

装配式建筑施工过程管理中BIM和RFID技术的应用

王飞

三机建筑工程（上海）有限公司

摘要：装配式建筑以其建筑速度快，抗震效果好等优点，越来越得到了人们的重视。针对装配式建筑的特点，本文探讨了BIM与RFID在装配式建筑施工中的应用。在装配式建筑施工中，利用BIM与RFID的结合，可以更好的建立信息化的建筑架构，更好的进行建筑构件制造以及运输进场、仓储、吊装或装配等环节的工作。而后对BIM-RFID系统的推广提出了一些建议，以便更好的推动装配式建筑施工技术的发展和应用。

关键词：装配式建筑；施工；BIM；RFID；发展；建筑

随着我国改革开放以及发展的不断深入，各种资源的矛盾越来越严重。主要体现在资源与环境问题的突出，以及劳动力人口红利的减少，费用也不断的增长这几个方面。在建筑行业中，尤其如此，由于人工费用越来越高，劳动密集程度很高的建筑业，受到的影响必将越来越大。因此，装配式建筑以其在节能环保以及所耗人工比较少的特点逐渐成为人们关注建筑业发展的重点。但是装配式建筑施工过程也并不是尽善尽美，在其中也存在了许多的问题，工业化生产中容易出现的问题，在装配式施工技术中也同样的存在，而且由于施工管理中的信息不对称等问题也很大程度上制约了装配式建筑的推广和发展。

基于这些问题，许多的研究者对装配式建筑进行了各种各样的研究与实践，其中最有代表性的成果是BIM与RFID技术的研究成果。具体来说就是通过将BIM和RFID两个系统进行整合和集成，通过BIM的整体数字模型，将RFID应用在装配组件的各个部分，更好的完成从建筑构件到安装完成中的每一个步骤和模块。将BIM与RFID相结合，可以成为为装配式建筑施工所服务的一个合理的信息平台。

一、传统装配式建筑施工中的特点与不足

1.1装配式建筑介绍与优点分析

装配式建筑就是采用预先制作好的预制构件，在建筑现场进行装配施工而成为建筑的一种建筑方法。相比传统的建筑来说，优点主要有以下几点：

第一，可以更好的保护环境和节约资源。传统的建筑在施工过程中的施工噪音，灰尘和对周边环境的影响都很大。而装配式建筑由于预制构件是在工厂中进行生产，产生的灰尘、噪音等污染因素都比传统的建筑要小很多，而且由于工厂可以设在远离居民生活的地区，对人们的生活和环境的影响也要小很多。在资源的消耗方面，装配式建筑施工也有着不小的优势。混凝土预制构件等的施工，能够比现场施工的传统方式消耗更好的水等资源，而且由于产生的尘土更少，也大大的减少了洒水所耗费的水量

第二，可以加快项目进展速度。由于预制构件在工厂生产，到现场施工以及预制构件质量比现场施工的质量更好，以及受天气影响更小等原因，能够节省大量的时间，提高施工的效率。特别是预制构件由于使用的钢制模具，制作出的构建十分平整，相对于传统的方式，可以减少找平这一很费时间的工序。

第三，标准化的程序和施工保障了建筑物的质量也减少了工人劳动的强度。

1.2装配式建筑施工的问题与不足

虽然装配式建筑施工有着诸多的优点，但是也存在着一些不容易克服的问题。

首先，预制构件的生产与运输相比传统建筑方式，受到更多的因素的制约。

其次，装配式建筑施工在开工后灵活性比较差，一旦发生工程设计的较大变化，对预制构件的施工生产会造成很大问题。

第三，对技术的要求更高。装配式建筑的施工中，无论是生产预制构件的环节，还是安装等环节都需要较高的专业技术和专业技能。没有足够的人才就无法很好保质保量的进行装配式建筑的生产和施工工作。

二、装配式建筑施工过程管理中BIM与RFID的应用

2.1装配式建筑施工管理中BIM技术的应用介绍

BIM技术，我们这里指的是建筑信息模型。是建筑数字化中一个很重要的工具。BIM在装配是建筑施工管理中的应用主要有三个方面：

（1）对施工场地的数字化管理方面。具体说来就在工程的施工开始之前，通过计算机进行施工场地的数字化虚拟，并模拟工地布置以及大型机械的布置过程。在满足各种施工对设备需要的同时，避免因设备布置而导致的相互冲突，在正式开工后能够更好的进行施工工作。

（2）实现成本的动态控制。BIM技术所建立的建筑信息模型，可以根据模型的数据和对预制构件的装配等方面进行模拟，对施工的现场进度情况进行合理的计算，实现对现场材料堆放、工程进度以及资金投入量等方面进行合理性的衡量，以便及时的发现问题从而优化和指导接下来的施工过程。

在这个模型构成的模拟系统中，基础是BIM模型，进行各种信息的准确录入，这些信息既包括基本信息如各种材料的名称、规格、数量等，也包括动态的供应商以及运输情况等。而后对各个部分加上时间以及设计的成本，形成一个有时间参与的动态模型。再通过计算机模拟建造的过程，在这个过程中可以检验包括建筑的进度、成本等方面在内的各种项目是否符合设计的要求和标准。最后对发现的问题进行优化并再次进行这个过程，直至虚拟施工后没有问题发生，则可以据此对工程的实施进行指导。

而且，BIM还可以更好的处理施工过程中出现变更情况，当出现变更的情况时，将变更的部分在模型中予以反映，可以动态的计算出整体的工程量的变化以及工程造价的变化。以便及时的调整工期与资金的投入。

（3）可视化的工程交底。由于装配式建筑施工，对于安装各方面的要求更高，实现可视化的交底，可以在装配施工前，对各个部分进行直观的三维模型演示，使工程在进行之前就有了对各种技术和工艺以及复杂点的深刻了解，使装配式建筑的装配工程能够更加直观和顺利的进行。

2.2装配式建筑施工管理中RFID的应用

RFID技术可以更好的对装配式建筑施工中的预制构件进行管理。与传统的建筑工程施工不同，装配式建筑的施工流程主要有如下五个方面：制作--->运输--->入场--->存储--->吊装

使用RFID技术对各个过程中的构建信息进行掌握，关系到整个工程的进度和施工的管理。对每一个预制构件进行科学有效的管理，可以在原材料的各个环节变得更加高效，也能够衔接的更加流畅，还可以有效的避免二次搬运现象的发生。

相比之下，传统的材料运输、存储和使用的管理不仅容易出现疏漏，而且还存在效率低下等问题。将RFID技术应用于装配式建筑的整个流程，则可以避免这些容易疏漏和低效率的弊端。

首先，在预制构建的制作阶段，就开始使用RFID技术，将构建的信息写入到只读的RFID芯片中，并采用合同约定的编码和加密的要求进行构建的编码工作，以供后续阶段的工作人员进行读取。

其次，在预制构件的运输环节，将车辆等信息也写入RFID芯片，实现对车辆和预制构件运输情况的掌握的追踪，达到优化运输提高运输效率的目的。

第三，在预制构件入场和存储的过程中，使用RFID标签进行验收工作，并将验收合格的预制构件根据标签提供的信息，合理的安排入场顺序和存储的摆放顺序

最后，在吊装阶段，通过RFID可以更好的核对和配合工作人员进行各个部分的组装。由于有RFID技术的帮助，可以更好的确认预制构件的信息，以便根据施工设计的次序进行组装，实现高效率的施工。

三、在装配式建筑施工中采用BIM和RFID技术所遇到的困难和解决的措施

3.1在装配式建筑中应用BIM和RFID技术所遇到的困难

（1）相关的标准不够完善。BIM在我国的应用还不够广泛，也缺乏比较系统的标准体系，现有的标准通用性不足，限制了BIM的使用和发展。

（2）行业业内对新技术的认可度不高。BIM与RFID技术得到了国家的认可，但是在建筑行业内的认可度还不高。主要是由于设计单位和建筑单位出于自身的考虑不愿意使用这些技术。而且，由于这两项技术所带来的收益还没有准确权威的计算数据，有时候还会受到怀疑，也导致了应用方面的不积极。

（3）信息流通性差。我国的建筑行业分工已经比较明确，各个阶段都有其利益的诉求与联系，出于保护自身利益的需要，信息共享程度很低，也就降低了信息的流通效率。

3.2BIM和RFID技术在装配式建筑施工过程管理中应用的建议

（1）建立和健全相关的行业标准。具体就是健全BIM与RFID在装配式建筑施工过程管理的标准。并积极的推广所制定的标准。这其中既需要政府大力的支持与帮助，也需要建筑行业内资深人士的参与。比如加快实施《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》所提到的相关内容和标准。

（2）加BIM软件的开发、完善和使用的力度。BIM在我国发展还比较初级，各种能够配合BIM进行辅助的应用也还很少，而这些功能性应用正是建立我国特色的BIM技术应用的重点所在。

（3）加强人才的培养力度。BIM和RFID是具有较高技术含量的实用性技术。但是再好的技术也只是辅助，需要有人才来使其发挥作用。因此，还需要有既懂得施工过程管理又懂得技术的专业管理人才来将这些先进的技术应用在管理和工程当中。

（4）加强信息的沟通与共享工作。BIM模型中，能够输入的数据越全面，其起到的作用就越大。如果没有充足的各种信息，也就无法发挥出BIM系统的真正意义。进行信息的采集工作中，一定要做好工作，在使用数据的同时，让企业所提供的数据得到严格的保护，并在合理的框架内进行数据的共享，以更好的保护数据拥有者的权益。

四、结语

BIM与RFID以及装配式建筑施工，都是未来建筑业发展的方向，他们可以很好的融合在一起，为顺利的完成建筑任务和建筑目标所服务。在装配式建筑施工过程管理中，要进行高效的管理，更是少不了比传统管理方法科技含量更高的BIM以及RFID技术。目前看来，这些技术的应用有着不错的效果，是装配式建筑施工过程的管理中提升效率和质量的有效技术手段。

参考文献：

[1]张家昌，马从权，刘文山.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（02）

[2]张良斌.BIM技术在建筑施工过程中的应用[J].山西建筑.2017（30）