BIM與RFID技術(shù)在裝配式建筑全壽命周期管理中的應(yīng)用

???一、 BIM和 RFID技術(shù)原理

裝配式建筑全壽命周期管理的兩大核心技術(shù)為建筑信息模型 BIM和無線射頻 RFID技術(shù)。

(一)BIM技術(shù)原理

建筑信息模型(BIM)就是把建設(shè)工程項目的各相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎(chǔ)，建立建筑模型，然后運用數(shù)字信息仿真模擬建筑物所包含的確鑿信息。 BIM技術(shù)有以下三個特點：其一是把作為基本圖元元素的每一個建設(shè)工程項目中的單一構(gòu)件組合成一個數(shù)據(jù)庫(Database)，數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)始終保持一致性且全局共享。其二是構(gòu)件的材料信息、幾何圖形信息等各種信息集和在一起， 構(gòu)成一個含有極其豐富的項目信息的數(shù)據(jù)化建筑圖元。 其三是模型信息是相互關(guān)聯(lián)、動態(tài)變化的，只要模型信息有變化，其相關(guān)聯(lián)的所有對象會迅速更新，并且還可以自動生成相應(yīng)的圖形、 文檔等。

(二)RFID的技術(shù)原理

無線射頻識別(RFID)技術(shù)，是一種與生活息息相關(guān)的無線電波通信技術(shù)， 不需要識別系統(tǒng)與特定目 標(biāo)之間建立光學(xué)或者機械接觸就能夠通過無線電波識別特定目標(biāo)并顯示其所包含的相關(guān)信息； 其組成部分有應(yīng)答器、閱讀器、中間件、軟件系統(tǒng)。RFID技術(shù)主要有三個特點：其一是非接觸式的信息讀取，不受覆蓋物遮擋的干擾，可遠(yuǎn)距離通訊，穿透性極強。 其二是多個電子標(biāo)簽所包含的信息能夠同時被接收， 信息的讀取具有便捷性。其三是抗污染能力和耐久性好， 可以重復(fù)使用。

二、BIM和 RFID技術(shù)在裝配式建筑全壽命周期管理中的應(yīng)用

BIM和 RFID技術(shù)在預(yù)制構(gòu)件中的創(chuàng)新性應(yīng)用主要體現(xiàn)在運輸階段、現(xiàn)場施工階段以及運營維護(hù)階段，具體操作流程如圖1所示。

(一) BIM和 RFID技術(shù)在構(gòu)件運輸階段的應(yīng)用

預(yù)制構(gòu)件在工廠制造完成后，向其植入特制的含有與之相關(guān)的各種信息的 RFID標(biāo)簽，目的是為了方便對預(yù)制構(gòu)件在運輸、存儲、吊裝、運營維護(hù)過程中進(jìn)行管理。 RFID標(biāo)簽編碼的原則是唯一性：保證每個構(gòu)件單元對應(yīng)代碼標(biāo)識的唯一性，保證每個構(gòu)件在生產(chǎn)、運輸、吊裝運營維護(hù)等過程中的信息準(zhǔn)確無誤，有效的解決了因混淆

BIM和FRID技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用流程

(二)BIM和 RFID技術(shù)在現(xiàn)場施工階段的應(yīng)用

RFID 閱讀器迅速識別并讀入進(jìn)入施工場地的構(gòu)件， 然后通過施工場地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)把預(yù)制構(gòu)件中的芯片所包含的信息上傳至控制中心； 控制中心根據(jù) BIM系統(tǒng)中的信息指揮構(gòu)件進(jìn)入吊裝中心進(jìn)行存儲， 并把相應(yīng)的信息發(fā)送給吊裝中心； 吊裝中心根據(jù)接收到的信息對預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行吊裝；然后 RFID閱讀器閱讀并識別吊裝后的預(yù)制構(gòu)件并通過無線網(wǎng)絡(luò)把信息反饋給控制中心， 控制中心進(jìn)行核實并對 BIM系統(tǒng)進(jìn)行更新，如圖2所示。

在此階段，主要以 RFID技術(shù)隨時追蹤和監(jiān)控預(yù)制構(gòu)件的儲存和吊裝， 以施工現(xiàn)場的無線網(wǎng)絡(luò)為媒介及時的傳遞相關(guān)信息，同時把 RFID與 BIM 相結(jié)合，保證信息完整，加速信息傳遞，減少了工作人員在錄入信息時潛在的錯誤，可實現(xiàn)零失誤，比如在預(yù)制構(gòu)件進(jìn)入施工現(xiàn)場接受核查時，不需要而導(dǎo)致返工的問題； 其次標(biāo)簽也具有可擴展性，一般要預(yù)留出可擴展區(qū)域， 為可能出現(xiàn)的其他屬性信息預(yù)留充足的存儲空間； 再者標(biāo)簽也有具體含義來保證編碼卡的可操作性和簡易性， 構(gòu)件的類型和數(shù)量全是提前計劃好的， 且數(shù)量不大， 使用具有具體含義的編碼可以使編碼的可閱性得到提高，有利于數(shù)據(jù)處理。

將 RFID標(biāo)簽中的信息傳輸?shù)?BIM系統(tǒng)中進(jìn)行判斷和處理， 并合理安排施工順序、規(guī)劃構(gòu)件運輸順序、運輸?shù)能嚧巍⒙肪€等等， 對于精益建設(shè)中的零缺陷、 零庫存理想化目標(biāo)實現(xiàn)非常有利。 同時施工現(xiàn)場的實際進(jìn)度等相關(guān)信息還能即時被反饋到預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)工廠， 工廠再根據(jù)反饋來的施工現(xiàn)場進(jìn)度信息調(diào)整構(gòu)件生產(chǎn)計劃，使待工待料出現(xiàn)的概率幾乎為零，然后工廠再將調(diào)整計劃的信息傳遞給施工現(xiàn)場，實現(xiàn)信息共享， 有利于工程順利進(jìn)行。

BIM和 RFID技術(shù)在現(xiàn)場施工階段的應(yīng)用

(三)RFID和 BIM技術(shù)在運營管理階段的應(yīng)用

在運營維護(hù)管理過程中，建筑物使用情況、財務(wù)狀況、容量等所有即時信息均可被 BIM物業(yè)管理系統(tǒng)隨時監(jiān)測到； 還可以將預(yù)制構(gòu)件所包含的所有信息輸入并存儲到 BIM物業(yè)管理系統(tǒng)中，這樣建筑物中的所有構(gòu)件和各種設(shè)備的運行情況就可以即時被掌握， 及時發(fā)現(xiàn)和處理損壞或不合格的預(yù)制構(gòu)件。依靠 BIM文件來實現(xiàn)建設(shè)工程施工階段與運營維護(hù)階段的無縫銜接并且提供運營維護(hù)管理過程所需全部信息。 同時預(yù)制構(gòu)件的改擴建過程中，應(yīng)用 RFID標(biāo)簽和 BIM數(shù)據(jù)庫，可以及時準(zhǔn)確地將內(nèi)隔墻、廚衛(wèi)設(shè)備、管線等預(yù)制構(gòu)件安裝到對應(yīng)的房間中， 針對建筑結(jié)構(gòu)的安全性、耐久性進(jìn)行分析與檢測，避免結(jié)構(gòu)損傷；當(dāng)建筑物壽命期達(dá)到預(yù)定使用期限時，還可以運用 RFID標(biāo)簽和 BIM數(shù)據(jù)庫中的各種信息來判定一些預(yù)制構(gòu)件能否循環(huán)使用，不僅可以減少材料的使用、能源的消耗、環(huán)境的污染， 而且可以響應(yīng)我國可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。????