吳 晗(中建四局第六建設(shè)有限公司,上海 201499)
裝配式廠房項目中,構(gòu)件信息的記錄一直是重中之重。目前通常采用 RFID(Radio Frequency Identification,射頻識別)無線射頻技術(shù),在預(yù)制構(gòu)件混凝土施工前預(yù)先埋設(shè)RFID 芯片,在預(yù)制構(gòu)件運輸及吊裝中采用掃描設(shè)備進行信息識別。此種方式安裝簡單,但成本相對昂貴。若非需獲取裝配式構(gòu)件的全生命周期信息價值,單純?yōu)轭A(yù)制構(gòu)件的運輸及識別而采用 RFID 技術(shù)并不劃算。在這種情況下,相對廉價且方便的二維碼即可滿足現(xiàn)場實際需求。此外,二維碼配合 BIM(Building Information Modeling,建筑信息模型)技術(shù)的應(yīng)用將會更加廣泛。
BIM 技術(shù)具備三維可視化的功能,可直觀地將構(gòu)件幾何空間形狀進行展示,達到所見即所得的效果。裝配式建筑施工中需將成百上千個預(yù)制構(gòu)件進行定位,這是一個不小的挑戰(zhàn)。普通的預(yù)制構(gòu)件標識二維碼會采用構(gòu)件的橫向及豎向軸線關(guān)系對某個構(gòu)件進行定位,這種方式可在一定程度上解決構(gòu)件定位的問題,但過于煩瑣復雜。且掃碼人需對項目現(xiàn)場十分熟悉,才能依據(jù)圖紙軸線關(guān)系準確地找到該預(yù)制構(gòu)件的位置。解決這個問題的辦法是將 BIM 技術(shù)與二維碼進行結(jié)合,制作含有構(gòu)件三維可視化位置信息的二維碼。手機掃描二維碼后即可跳轉(zhuǎn)至構(gòu)件的三維可視化頁面,隨即在項目的整體結(jié)構(gòu)三維模型中找到該預(yù)制構(gòu)件的位置。此舉既形象又直觀,可達到良好的視覺效果。
目前 BIM 軟件市場上有多種平臺支持將 BIM 構(gòu)件模型中所涵蓋的信息自動生成圖片二維碼。但由于平臺發(fā)展不夠成熟,此類二維碼對于平臺的依賴過于嚴重。且其掃描出來的形式及結(jié)果無法支持自主編輯,很難達到滿意效果。項目要需耗費一定的費用出資采購平臺,不符合企業(yè)施工管理降本增效的本質(zhì)目的。故此二維碼需自主完善制作。
實施的辦法分為 4 步。
(1)建立裝配式構(gòu)件的整體結(jié)構(gòu) BIM 模型,其所建立的模型構(gòu)件尺寸、三維形態(tài)應(yīng)與 CAD 圖紙相一致,且能查找其在項目整體模型中的位置。此步驟國內(nèi)一般采用主流 BIM三維建模軟件 Autodesk Revit 完成。
(2)建立其空間位置的三維可視化表達,一般可以采用動圖制作軟件完成。利用 BIM 模型數(shù)據(jù)的可傳遞性,將Autodesk Revit 模型文件轉(zhuǎn)換至視頻動畫軟件所支持的格式,如轉(zhuǎn)換為 FBX 格式可導入三維動畫制作及渲染軟件 3 D max 中進行視頻動畫制作。期望所達到的效果是移動端掃描二維碼后即可在跳轉(zhuǎn)的網(wǎng)頁中通過視頻或動圖的方式獲取構(gòu)件在整體項目中的位置。解決這個問題的辦法即是為該預(yù)制構(gòu)件添加一個閃爍動畫,使其重復閃爍,便于區(qū)分。為了更好地實現(xiàn)該效果,可采用截屏動圖制作軟件如 Snagit 或Camiasia 等軟件進行動圖的制作。使用動圖的好處在于其可以自動重復播放,這意味著采用閃耀動畫該構(gòu)件可以持續(xù)閃爍,更直觀地便于進行定位目前市面上的部分二維碼制作軟件,如草料二維碼、碼上游二維碼等這些軟件均支持將動圖導入軟件自動生成二維碼。這樣便很好地解決了構(gòu)件定位的問題。
(3)添加構(gòu)件的信息。一般的平臺二維碼都支持自主表格功能,可用于構(gòu)件信息表的制作。可在 BIM 軟件中提取構(gòu)件信息添加至表格,同時也可將構(gòu)件的三維形態(tài)通過動畫制作軟件生成旋轉(zhuǎn)動畫,再通過動圖制作軟件添加至二維碼中,可以直觀地展示構(gòu)件的三維形態(tài),豐富二維碼表達的內(nèi)容。
(4)將做好的二維碼導出為圖片進行打印。采用不干膠或其他方式粘貼在生產(chǎn)完畢預(yù)制構(gòu)件上,待預(yù)制構(gòu)件轉(zhuǎn)移運輸或吊裝時進行掃描確認位置信息及構(gòu)件信息。
上海某大型多層裝配式廠房項目的建筑面積為 11.4 萬m2,項目由 3 個大型倉庫及卸貨平臺、汽車坡道組成。該項目采用裝配式整體框架體系,裝配式預(yù)制構(gòu)件主要為3 512 根大跨度預(yù)制梁。該項目采用 BIM + 二維碼技術(shù)對每一根預(yù)制梁的位置信息進行記錄,運輸機吊裝作業(yè)過程中可快速地依據(jù)預(yù)制構(gòu)件二維碼信息進行預(yù)制梁的識別,提高了生產(chǎn)作業(yè)效率。
與上述方法不同之處在于,其部分二維碼采用了 BIM +720 云全景圖的方式。主要制作流程為通過渲染軟件制作預(yù)制構(gòu)件的全景圖,將其導入 720 云全景圖軟件中生成,再添加位置信息和構(gòu)件信息的熱點鏈接。位置信息由模型構(gòu)件閃爍動畫 GIF 動圖構(gòu)成,構(gòu)件信息由表格圖片組成,以便二維碼信息記錄功能可以更好進行展示。
裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件通過粘貼二維碼進行構(gòu)件三維動畫位置識別及構(gòu)件信息記錄,改變了在構(gòu)件上添加標記的煩瑣方式,體現(xiàn)了裝配式建筑生產(chǎn)管理手段的改變和面向信息化的轉(zhuǎn)型。信息化時代帶來了新的機遇和新的挑戰(zhàn)。本文所闡述的 BIM + 構(gòu)件二維碼技術(shù)僅解決了裝配式構(gòu)件的信息記錄問題。目前整個建筑行業(yè)都在追求建筑業(yè)的信息化、智慧化發(fā)展,而依靠現(xiàn)有的二維碼技術(shù)是無法對智慧建造體系進行支撐的。因此在未來,要以現(xiàn)有技術(shù)為原點,融合 BIM 技術(shù)、人工智能技術(shù)等新的理念探索全新的構(gòu)件二維碼技術(shù)應(yīng)用,真正地為實現(xiàn)裝配式建筑乃至建筑業(yè)的智慧建造和精益管理做出新的、更大的貢獻。