楊丹萍，楊凈潭

（吉林建筑科技學(xué)院 土木工程學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130114）

目前，國(guó)家開(kāi)展“一帶一路”、“中國(guó)制造2025”、“互聯(lián)網(wǎng)+”等重大戰(zhàn)略舉措。伴隨著新經(jīng)濟(jì)體系的高速運(yùn)轉(zhuǎn)，我國(guó)建筑行業(yè)也迎來(lái)了迅猛發(fā)展，與此同時(shí)，建筑行業(yè)面臨著耗能高及環(huán)境污染較高等問(wèn)題，發(fā)展綠色建筑及節(jié)能減排是當(dāng)前我國(guó)建筑產(chǎn)業(yè)面臨的關(guān)鍵問(wèn)題。裝配式建筑是指在工廠將所需要的建筑構(gòu)件制造完成后將其運(yùn)送至施工場(chǎng)所，在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)其進(jìn)行組裝的形式?？蓪⒀b配式建筑按照構(gòu)件的形式及施工方法進(jìn)行分類(lèi)，常見(jiàn)的裝配式建筑類(lèi)型有砌塊建筑、板材建筑、盒式建筑、骨架板材建筑及升板升層建筑。與傳統(tǒng)的建造方式相比，裝配式建筑具有工程質(zhì)量高、施工工期短、經(jīng)濟(jì)性好、環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)，被我國(guó)建筑行業(yè)大力推廣。但是裝配式建筑也具有構(gòu)件多的特點(diǎn)，在人工記錄和實(shí)時(shí)管理方面具有一定的難度。BIM 技術(shù)與RFID 技術(shù)應(yīng)用于建筑行業(yè)各階段中，可以為裝配式建筑的高效施工提供支持。

1 BIM 技術(shù)與RFID 技術(shù)概況

BIM 的英文全稱(chēng)是building information modeling，即建筑信息模型。BIM 技術(shù)廣泛應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)建造管理過(guò)程中，是一種有效的數(shù)據(jù)化手段，其原理是通過(guò)參數(shù)模型的建立，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目各項(xiàng)信息的管理。并在項(xiàng)目前期設(shè)計(jì)階段、建造施工階段以及后期運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段的全壽命周期過(guò)程中進(jìn)行資源共享及信息傳遞，從而使工程技術(shù)人員高效準(zhǔn)確的應(yīng)對(duì)建設(shè)過(guò)程中的各類(lèi)問(wèn)題，為各部門(mén)提供協(xié)同工作的基礎(chǔ)，在提高建設(shè)工程生產(chǎn)效率、節(jié)約成本和縮短工期等方面發(fā)揮著積極作用。

RFID 的英文全稱(chēng)是radio frequency identification，即無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別技術(shù)。RFID 技術(shù)是廣泛用于生活中的無(wú)線(xiàn)電波通訊技術(shù)。其原理是應(yīng)用天線(xiàn)接收和發(fā)射信號(hào)，通過(guò)信號(hào)傳遞來(lái)完成所需信息的交流，進(jìn)而達(dá)到數(shù)據(jù)信息的遠(yuǎn)程管理。RFID 技術(shù)的特點(diǎn)主要是信息傳遞無(wú)需接觸、信息的接收方便快捷、信息可以重復(fù)使用[1]。在建設(shè)工程中，通常傳統(tǒng)的施工現(xiàn)場(chǎng)條件相對(duì)比較艱苦，室外環(huán)境不受人為掌控，對(duì)其施工過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控較為困難，因此在傳統(tǒng)建筑施工過(guò)程中，并未廣泛采用RFID 技術(shù)。但是伴隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，裝配式建筑的出現(xiàn)使RFID 技術(shù)得到了很好的應(yīng)用，在現(xiàn)場(chǎng)的預(yù)構(gòu)件識(shí)別、施工現(xiàn)場(chǎng)整體數(shù)據(jù)的收集整理以及施工工期的監(jiān)控等多領(lǐng)域取得了良好的應(yīng)用效果[2]。

2 BIM 技術(shù)與RFID 技術(shù)的研究現(xiàn)狀

BIM 技術(shù)和RFID 技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)信息自動(dòng)化交換，根據(jù)各項(xiàng)目的復(fù)雜程度、構(gòu)件數(shù)量多少進(jìn)行調(diào)整。通常BIM 模型中所包含的構(gòu)件單元繁多，整理過(guò)程花費(fèi)時(shí)間過(guò)多，RFID 技術(shù)的使用可有效提高信息采集的效率，在裝配式建筑建設(shè)過(guò)程中得到了很好的應(yīng)用。

紀(jì)穎波等[3]通過(guò)對(duì)BIM 技術(shù)在建筑行業(yè)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分析，并根據(jù)目前新型建筑工業(yè)化的基本特征及其發(fā)展過(guò)程中存在的信息化管理問(wèn)題,闡述了其在新型建筑工業(yè)化進(jìn)程中的積極作用。為BIM 技術(shù)在新型建筑工業(yè)化生產(chǎn)中的應(yīng)用提出行之有效的指導(dǎo)性建議。

常春光等[4]針對(duì)裝配式建筑施工管理的特點(diǎn)，分別闡述了BIM 技術(shù)和RFID 技術(shù)在裝配式建筑各施工過(guò)程中的具體應(yīng)用情況，并對(duì)BIM 和RFID 技術(shù)共同應(yīng)用建立信息共享平臺(tái)架構(gòu)，闡述了BIM 技術(shù)和RFID 技術(shù)集成系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)程，并對(duì)該系統(tǒng)的推廣提出可行性建議，對(duì)推動(dòng)BIM 技術(shù)和RFID 技術(shù)在該領(lǐng)域的應(yīng)用具有積極影響。

齊賀等[5]針對(duì)BIM 技術(shù)以及RFID 技術(shù)在裝配式建筑項(xiàng)目施工管理中的應(yīng)用情況進(jìn)行了研究。從構(gòu)件管理、人員管理和安全性評(píng)估等多方面進(jìn)行了闡述，并總結(jié)出BIM 技術(shù)和RFID 技術(shù)在裝配式建筑項(xiàng)目施工管理中的應(yīng)用。研究表明，通過(guò)兩項(xiàng)技術(shù)在裝配式建筑施工過(guò)程中的結(jié)合應(yīng)用，可進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)構(gòu)件信息和監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)施工人員安全，使人員及設(shè)備的安全得到有效保障。通過(guò)對(duì)建筑施工信息的實(shí)時(shí)反饋，提高現(xiàn)場(chǎng)施工規(guī)劃的完成水平，有助于推動(dòng)建筑行業(yè)信息共享的發(fā)展。

馮曉科[6]對(duì)于BIM 技術(shù)在裝配式建筑施工管理中的應(yīng)用進(jìn)行了闡述，研究表明，BIM技術(shù)手段在工程施工前期策劃、施工過(guò)程中的構(gòu)件管理以及施工進(jìn)度管理、場(chǎng)地布置的實(shí)時(shí)監(jiān)控、造價(jià)成本管理方面的作用顯著。依據(jù)裝配式建筑施工需求，增加構(gòu)件生產(chǎn)、施工場(chǎng)地管理、施工輔助措施等內(nèi)容，通過(guò) BIM 協(xié)同平臺(tái)模擬施工組織，優(yōu)化施工工序，科學(xué)編制施工進(jìn)度計(jì)劃，管控構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)時(shí)間及堆放，優(yōu)化場(chǎng)地布置，輔以RFID 技術(shù)對(duì)預(yù)制構(gòu)件跟蹤管理，BIM 技術(shù)在建筑全生命周期得到了很好的應(yīng)用效果。

李祥進(jìn)等[7]以華南理工大學(xué)廣州國(guó)際校區(qū)一期工程EPC 項(xiàng)目為例進(jìn)行了闡述,以項(xiàng)目整體利益最大化為中心實(shí)現(xiàn)合作多贏,同時(shí)通過(guò)智慧安全帽、BIM 技術(shù)、RFID 技術(shù)、智慧工地等先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用,并進(jìn)行進(jìn)度重量管理法、安全防護(hù)機(jī)器人技術(shù)的研發(fā),最終通過(guò)裝配式建造技術(shù)的創(chuàng)新來(lái)實(shí)現(xiàn)建造全過(guò)程智慧管理,促使項(xiàng)目達(dá)到優(yōu)質(zhì)高效建造的目的。

3 BIM 技術(shù)與與RFID 技術(shù)的應(yīng)用

3.1 項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段

設(shè)計(jì)階段需要進(jìn)行規(guī)劃選址、場(chǎng)地分析、模型建立、圖紙繪制以及設(shè)計(jì)沖突檢查等工作，通過(guò)BIM 技術(shù)與RFID 技術(shù)的應(yīng)用可以對(duì)設(shè)計(jì)文件進(jìn)行各方面專(zhuān)業(yè)的調(diào)整與糾錯(cuò)，從而避免在后續(xù)的工作中造成潛在的風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，特別對(duì)于復(fù)雜的大型結(jié)構(gòu)而言，對(duì)各環(huán)節(jié)的技術(shù)要點(diǎn)的管理尤為重要，建筑工程中各個(gè)參建方的協(xié)同工作，傳統(tǒng)的CAD 圖紙容易出現(xiàn)暖通、強(qiáng)弱電等機(jī)電控制專(zhuān)業(yè)的碰撞問(wèn)題，此類(lèi)事件的出現(xiàn)會(huì)造成工程返工及造價(jià)增加。BIM 技術(shù)采用三維模型，并加入多類(lèi)要素信息，其出圖可以更加直觀地體現(xiàn)出管線(xiàn)碰撞問(wèn)題和構(gòu)件碰撞問(wèn)題，使此類(lèi)事件在項(xiàng)目初期得到有效解決[8]。BIM 模型的建立使各專(zhuān)業(yè)人員可在集成平臺(tái)上進(jìn)行三維模型的建立以及協(xié)同設(shè)計(jì)，彌補(bǔ)了二維模型設(shè)計(jì)的缺陷，可有效解決各組件節(jié)點(diǎn)的問(wèn)題，從而保證設(shè)計(jì)階段工作高效完成。

3.2 建造施工階段

建造施工階段可以通過(guò)BIM 技術(shù)與RFID技術(shù)的應(yīng)用將施工過(guò)程的實(shí)時(shí)控制情況以三維模型的形式展示出來(lái)。當(dāng)構(gòu)件入場(chǎng)時(shí)，可以通過(guò)兩種技術(shù)明確展示出各構(gòu)件所安置的區(qū)域位置，在構(gòu)件或材料存放時(shí)定點(diǎn)堆放，避免二次搬運(yùn)情況的發(fā)生。并且可以有效地避免找錯(cuò)構(gòu)件及無(wú)法找到構(gòu)件的情況發(fā)生，構(gòu)件吊裝階段也可通過(guò)該技術(shù)手段有效地完成信息輸入從而完成信息的及時(shí)傳遞。目前，我國(guó)建筑行業(yè)處于高速發(fā)展階段，全國(guó)各城市都在大力開(kāi)展基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。建筑從業(yè)人員進(jìn)行有效的安全管理將大大降低項(xiàng)目在施工過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)， BIM 技術(shù)和RFID 技術(shù)聯(lián)合使用能完成針對(duì)于施工過(guò)程中的現(xiàn)場(chǎng)從業(yè)人員的管控。在現(xiàn)場(chǎng)可以通過(guò)該技術(shù)進(jìn)行施工地段風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)識(shí)別、施工風(fēng)險(xiǎn)預(yù)估與評(píng)價(jià)，建筑管理人員可以早發(fā)現(xiàn)、早解決，通過(guò)以往工程案例和相關(guān)規(guī)范等作為有效參考，高效地解決問(wèn)題。采用RFID 技術(shù)可以完成數(shù)據(jù)的收集及整理，并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)操作以及實(shí)時(shí)監(jiān)控。而采用BIM 技術(shù)可以完成安全評(píng)估報(bào)告的輸出，提早預(yù)防解決安全隱患等問(wèn)題，兩項(xiàng)技術(shù)手段的應(yīng)用有效的節(jié)省了工期，提高了生產(chǎn)效率[9]。

3.3 運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段

對(duì)于運(yùn)營(yíng)管理全壽命周期階段，通過(guò)BIM技術(shù)與RFID 技術(shù)可以將項(xiàng)目所包含的所有資料都記錄于已經(jīng)建立好的基于BIM 平臺(tái)的管理體系中，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)決策、控制、執(zhí)行等系統(tǒng)的資源整合。通過(guò)平臺(tái)進(jìn)行自動(dòng)化系統(tǒng)、物業(yè)管理系統(tǒng)、財(cái)務(wù)系統(tǒng)、資源管理系統(tǒng)等系統(tǒng)的檢測(cè)與控制，使整個(gè)運(yùn)營(yíng)管理過(guò)程可以高效、便捷、有序的進(jìn)行。BIM 技術(shù)與RFID 技術(shù)是將建筑各部件的有用信息進(jìn)行整合以及傳遞，在部件生產(chǎn)過(guò)程中就開(kāi)始進(jìn)行基本信息采集，并進(jìn)行目標(biāo)信息的篩選，為后續(xù)的運(yùn)營(yíng)維護(hù)及管理提供有價(jià)值的數(shù)據(jù)參考，進(jìn)而達(dá)到前期構(gòu)件信息的共享功能以及后期的項(xiàng)目構(gòu)件延續(xù)管理，從而完成建設(shè)工程全周期運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段的施工維修及責(zé)任追溯等工作。

4 結(jié)語(yǔ)

BIM 技術(shù)與RFID 技術(shù)應(yīng)用于裝配式建筑中，有助于項(xiàng)目的實(shí)時(shí)管理及資源共享。加強(qiáng)兩項(xiàng)技術(shù)在項(xiàng)目管理方面的應(yīng)用研究，對(duì)于推動(dòng)裝配式建筑的發(fā)展具有積極的意義。

（2）對(duì)BIM 技術(shù)與RFID 技術(shù)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行總結(jié)，分析了影響其應(yīng)用的主要因素，對(duì)今后研究工作做了相關(guān)介紹。

（3）闡明了我國(guó)建筑業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的必然趨勢(shì)，在項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段，建造施工階段以及運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段，利用 BIM 技術(shù)和RFID 技術(shù)可以有效解決在當(dāng)前裝配式混凝土預(yù)制構(gòu)件中各階段遇到的問(wèn)題。