．BIM 與 RFID 技術在裝配式建築施工管理中的應用

Synchro Software 4D BIM/VDC 

Construction Project Management

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來源：筑龙网

目前，裝配式施工進度主要受廠商構件生產的速度、運輸方式等多方面因素限制。設計變更對構件的生產不利，安裝過程中容易出現「錯、漏、碰、缺」等情況。因此，將BIM和RFID整合，並應用於包括從構件製作，到安裝全過程管理，將極大提高生產效率。

下面對BIM與RFID技術，在裝配式建築施工管理中的應用，作簡要分析。

1、BIM技術在裝配式建築施工管理中應用

BIM技術在裝配式建築施工管理中的應用，主要包括三個部分: 施工場地管理、5D動態成本控制，和可視化交底。

(1)施工場地管理。基於BIM的施工場地管理，即在施工前透過電腦虛擬施工場地佈置，模擬主要施工機械的施工過程，在滿足吊車吊運範圍，覆蓋整個施工面的同時，盡量減少起重臂交叉；模擬主要材料場地佈置，減少甚至避免二次搬運。

(2)基於BIM的5D動態成本控制。基於BIM的5D動態施工成本控制，即在3D 模型的基礎上加上時間、成本，形成5D的建築資訊模型，透過虛擬施工看現場的材料堆放、工程進度、資金投入量是否合理，即時發現實際施工過程中，存在的問題，優化工期、資源配置，即時調整資源、資金投入，優化工期、費用目標，形成最優的建築模型，從而指導下一步施工(見圖1)。

　　

在該系統中，首先，需建立BIM模型，並在BIM模型中輸入和項目有關的所有資訊，主要包括構配件的基本資訊( 如名稱，規格和型號，供應商)；

其次，在三維模型的各個構件上加上時間參數和成本計劃，形成5D BIM模型；再次，利用電腦依據附加的時間和成本參數進行BIM的5D虛擬施工展示，透過虛擬建造，可以檢查進度或成本計劃是否合理，各種邏輯關係是否準確，即時發現施工過程中，可能出現的各種問題和風險，並針對出現的問題，對模型和計劃進行修改和調整，進而優化BIM模型，調整進度和成本計劃，將優化完成的模型，進行虛擬建造，如果進行虛擬施工後沒有發現問題，則可以指導實施。

此外，利用BIM技術可以很好地處理，施工過程中的各種變更。當施工過程中的設計變更發生時，利用BIM將變更關聯到模型中，同時反映出工程量，以及造價的變更，使決策者更清楚設計的變更對造價的影響，及時調整資金籌措和投入計劃。

(3)可視化技術交底。可視化交底即在各工序施工前，利用BIM技術虛擬展示各施工工藝，尤其對新技術、新工藝以及複雜節點進行全尺寸三維展示，有效減少因人的主觀因素造成的錯誤理解，使交底更直觀、更容易理解，使各部門之間的溝通更加高效。

2、RFID技術在裝配式建築施工管理中應用

不同於傳統的建築工程施工作業管理，裝配式建築的施工管理過程，可以分為五個環節：製作、運輸、入場、儲存和吊裝。能否及時準確地掌握施工過程中，各種構件的製造、運輸、到場等資訊，很大程度上影響著，整個工程的進度管理，及施工工序，施工現場有效的構件資訊，有利於現場的各構配件，及部品體系的堆放，減少二次搬運。

但傳統的材料管理方式，其資訊不僅容易出錯，而且有一定的延滯性，為解決裝配式建築生產，與施工過程的脫節問題，筆者探討將RFID 技術，應用於裝配式建築施工全過程中，其應用環節及方法如圖2所示。

　　

(1)構件製作階段。在構件預製階段，首先，由預製場的預製人員利用讀寫設備，將構件或部品的所有資訊(如：預製柱的尺寸、養護資訊等) 寫到RFID晶片中，根據用戶需求和當前編碼方法，同時借鑒工程合同清單的編碼規則，對構件進行編碼(見圖3) 。然後由製作人員將寫有構件，所有資訊的RFID晶片植入到構件或部品體系中，以供以後各階段工作人員讀取、查閱相關資訊。

　　

K1-3：項目名稱，用英文字母表示，不足三個字母的項目，前面用0補齊，如:奧運項目表示為0AY；

K4-5：單位工程編碼，採用1-99號數字編碼，如: 奧運村第9號樓，表示為09；

K6：地上/地下工程，地下表示為0，地上表示為1；

K7-8：樓層號，如:地上9層表示為09；

K9：構件類型，如： 柱(Column)-C，梁(Beam)-B，樓板(Floor)-F，…；

K10-12：數量編碼；

K13-14：作業狀態，該欄屬於狀態欄，隨RFID採集資訊的狀態進行更新，如倉儲

階段-CC，安裝階段-AZ，…；

K15-17：擴充區。

(2)構件運輸階段。在構件運輸階段，主要是將RFID晶片植入到運輸車輛上，隨時收集車輛運輸狀況，尋求最短路程和最短時間線路，從而有效降低運輸費用，和加快工程進度。

(3)構配件入場及存儲管理階段。門禁系統中的讀卡器，接收到運輸車輛入場資訊後，立即通知相關人員進行入場檢驗，及現場驗收，驗收合格後，按照規定運輸到指定位置堆放，並將構配件的到場資訊登錄到RFID晶片中，以便日後查閱構配件到場資訊，及使用情況。

(4) 構件吊裝階段。地面工作人員和施工機械操作人員，各持閱讀器和顯示器，地面人員讀取構件相關資訊，其結果隨即顯示在顯示器上，機械操作人員根據顯示器上的資訊，按次序進行吊裝，一步到位，省時省力。

此外，利用RFID技術能夠在小範圍內，實現精確定位的特性，可以快速定位、安排運輸車輛，提高工作效率。

3、BIM和RFID在建築工程項目施工過程管理中的整合應用

現代資訊管理系統中，BIM與RFID分屬兩個系統——施工控制和材料監管。將BIM和RFID技術相結合，建立一個現代資訊技術平台(基於BIM和RFID的建築工程項目施工過程管理系統架構見圖(4)。

即在BIM模型的數據庫中添加兩個屬性——位置屬性和進度屬性，使我們在軟體應用中，得到構件在模型中的位置資訊和進度資訊，具體應用如下:

(1)構件製作、運輸階段。以BIM模型建立的數據庫，作為數據基礎，RFID收集到的資訊，即時傳遞到基礎數據庫中，並透過定義好的位置屬性和進度屬性，與模型相匹配。

此外，透過RFID反饋的信息，精准預測構件是否能按計劃進場，做出實際進度與計劃進度對比分析，如有偏差，適時調整進度計劃或施工工序，避免出現窩工或構配件的堆積，以及場地和資金佔用等情況。

　　

　　

(2)構件入場、現場管理階段。構件入場時，RFID Reader讀取到的構件資訊，傳遞到數據庫中，並與BIM模型中的位置屬性和進度屬性相比對，保證資訊的準確性；同時透過BIM模型中定義的構件的位置屬性，可以明確顯示各構件所處區域位置，在構件或材料存放時，做到構配件點對點堆放，避免二次搬運。

(3)構件吊裝階段。若只有BIM模型，單純的靠人工輸入吊裝資訊，不僅容易出錯，而且不利於資訊的即時傳遞；若只有RFID，只能在數據庫中查看構件資訊，透過二維圖紙進行抽象的想像，透過個人的主管判斷，其結果可能不盡相同。BIM-RFID有利於資訊的即時傳遞，從具體的三維視圖中，呈現即時的進度對比，和二算對比。

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