基于BIM和RFID技术的装配式建筑施工过程管理

发表时间:2021/8/30   来源:《城镇建设》2021年4卷第9期   作者:崔鹏民
[导读] 随着装配式建筑的开展和BIM技术的兴起,BIM技术在装配式建筑施工拼装、
        崔鹏民
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        摘要:随着装配式建筑的开展和BIM技术的兴起,BIM技术在装配式建筑施工拼装、机电管线安装、梁柱节点钢筋碰撞等不同专业间的碰撞检查中发挥着不可替代的作用。通过BIM模型的建立,可实现在施工安装前进行各专业方案预演、精确计划、准确定位,及时发现并解决各专业的碰撞问题,最大程度地实现施工安装零碰撞,为装配式框架结构能顺利施工安装提供有力的保证。
        关键词:BIM技术;RFID技术;装配式建筑;施工管理

        1BlM技术
        BIM技术是一种构建和应用建筑信息模型的数字信息技术。通过参数模型,BIM技术能够完成各种建筑工程数据信息的整合,并完成项目建设过程中涉及的各种数据的分析,从而完成数字信息化立体模型的构建。装配式建筑,为新型建筑模式的一种。要求于施工前预制工程所需的构件。施工时,将构件相互组合,以形成建筑物。BIM技术具有可视化、协调性、模拟性、优化性及可出图性等特点。将BIM技术与当前装配式建筑设计方法相结合,可以形成适应装配式建筑的基于BIM的模块化设计方法。其方法可以实现复杂预制构件节点的三维模型,方便生产和施工人员对设计图纸的读图性,实现信息在设计与生产、施工之间的完整传递;可以实现上下游企业及各专业之间的信息协调,还可进行各专业构件之间的设计协调,完成构件之间的无缝隙结合;可以使技术人员按照施工组织计划进行施工模拟,完善施工组织计划方案,实现方案的可实施性。因此装配式建筑基于BIM的模块化设计方法可以解决当前装配式建筑设计方法中的一些问题,推动建筑产业化的发展。
        2RFID技术
        由于装配式建筑的零部件种类、数量多,加大了管理以及部门间信息交流的难度,如果只使用手工填写、照相、扫描、录入的方法对所有部件进行信息统计及管理,信息往往会不及时、难查找,并与项目没有关联,又不方便再次读取使用,零碎化信息容易造成信息孤岛,无法整合共享,影响建筑施工中的信息交流。RFID技术,又称无线射频识别,是由RFID读写器(PDA)、标签和应用系统组成,由于它是非接触识别,没有覆盖物遮挡的困扰,能够做到远距离通讯,并且可以同时接收多个电子标签中包含的信息。RFID技术使存储的信息易于阅读,可以重复使用。目前普遍运用于流程跟踪和维修跟踪等交互式业务中,将BIM与RFID相结合,将RFID技术收集并汇总的建筑施工中的零部件信息,反馈于BIM模型中,对使用BIM模型计算实际与计划的差值加以管理及控制,这样从施工管理过程中对项目进行实时跟踪,并可以及时做好风险预防。
        3基于BIM和RFID技术的装配式建筑施工过程管理
        3.1构件制作
        在构件生产制造阶段,将RFID标签置入构件中,该阶段预制厂工作人员借助PDA,将装配式构件的相关信息导入芯片,并进行编码,将其放入体系内,采用RFID技术将构件包含的信息传递给构件生产商,使其明确制作方案以及标准。根据RFID标签的编码原理:即唯一性和可扩展性,保证组件单元有唯一的代码标识符对应,在确保施工管理过程中的准确信息的情况下,还必须考虑可能会出现的其他属性信息,并保留一定的扩展区域,因此构建编码,使用十八位编码体系。
        3.2构件运输
        RFID技术的使用可以较大程度避免缺陷,并帮助实现零库存,按照施工现场的实时进程,把信息快速反馈给组件制造厂,优化组件的生产计划,减少窝工现象。

在生产和运输规划中,应考虑三个主要问题:首先,根据部件的尺寸规划运输时间,做好运输大部件的准备;其次,根据存储区域的位置规划组件的运输路线;最后,根据施工顺序规划部件的运输顺序。通过BIM模拟构件安放位置,模拟分配运输车次和运输路线,并且根据施工进度计划模拟构件的运输顺序,寻找最佳运输路线,而将RFID技术应用于建筑构件的运输中,又可以了解车辆的实时运输情况及路况,两者结合使运输高效且及时。
        3.3构件入场及储存
        RFID技术广泛运用于射频门禁中,同样可以运用在装配式建筑中。运输构建的车辆进入现场后,门禁系统中的PDA接收到运输车辆入场信息,即刻通知相关人员进行入场检验及现场验收,进场车辆通过验收合格之后方可进场,并按照规定运输到指定位置堆放,PDA把构件相关信息录入到BIM中,可以做到施工区域与模型对点放置,有效地避免二次搬运。在构件储存方面,运用BIM-RFID技术对暂时堆放的构件进行日常养护、监控和定位管理,构件信息储存在系统中,并与项目进度进行关联,保证在需要进行安装时能够准确、快速获得目标构件位置及相关信息,对设备使用情况进行动态管理,为后期施工检查与使用提供便利。
        3.4在现场施工中的应用
        在现场施工过程中,BIM技术起着十分重要的作用。特别是通过可视化功能可以解决施工现场所出现的各种问题,从而提高现场施工的效率和质量。例如,在施工现场材料的管理与收集的问题,可以利用BIM技术准确分析施工设计和收集材料选购的信息,从而达到高效的管理材料,减少了许多因管理不当出现的用量差异问题。因为其往往会涉及到多个方面,其实在现场施工过程中,材料、人员、设备与机械、技术等都特别容易出现问题,BIM技术则能找到问题所在,并进行适当的调整。例如,BIM技术可以利用可视化功能为对节点连接要求很高的建筑提供技术支持,使整个结构不出现偏移,准确定位。
        3.5构件吊装
        将BIM与RFID技术结合,可以准确获得施工及零部件的相关信息,并且可以加快传递速度,减少手动输入信息可能导致的错误,例如检查构件时,不需要人工干预,直接设置固定的RFID阅读器,只要运输车辆的速度符合要求,就可以收集数据。如果仅使用BIM模型,只是通过手动输入信息,不仅容易出错,还不有利于及时传递信息;如果仅使用RFID技术,那么只能从数据库里查看构件信息,利用二维绘图的方式执行抽象想象,再由个体主观判断。BIM的可视化与RFID的信息储存相结合,即有利于信息的及时传递,又可以以三维的效果看到施工状况,提高施工准确度,缩短施工工期。此外,RFID技术在施工完成后依然发挥作用,比如在物业管理方面,工作人员可以利用阅读器快速找到相关设施的位置,每次对设施进行相关操作后,将相应的记录写入RFID标签中,同时将这些信息存储到集成BIM的物业管理系统中,这样就可以对建筑物中各种设施的运行状况有直观的了解。当建筑物被重建,扩建或拆除时,还可以确定是否可以通过RFID标签和BIM数据库中的信息回收一些组件,可以降低材料的损耗,满足可持续发展的要求。
        4结语
        BIM可实现生产环节的信息共享,RFID技术可及时获取数据信息,二者结合,应用在在装配式建筑施工过程中,可以实时监控构件信息,使施工信息能够进行实时反馈。结合BIM与RFID技术的原理和特点,建立了施工管理框架,在构件制作,运输,入库,储存和吊装五个过程中管理构件信息,并控制施工进度。通过BIM来完成施工模拟,实现系统的可视化操作,及时发现工程存在的潜在问题,提高管理效率,控制成本,保证施工质量。BIM与RFID在装配式施工过程中做到了信息共享与实时管理,在其实际运用中,要不断地在先进的理论基础上对装配式建筑施工过程管理进行改进。
        参考文献
        [1]装配式建筑工程施工中BIM技术的运用[J].敬耀辉,杨丹萍,施航.黑龙江科学.2020(02)
        [2]基于RFID技术的建筑施工管理分析[J].陈霞.智能建筑.2020(11)
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