BIM和RFID技术在装配式建筑中的运用研究

邵煜喆 蔡博 黄伟龙

摘要：文章在研究的过程中首先对BIM技术与RFID技术的价值进行了分析，之后对两项技术在装配式建筑中运用的重要性进行了分析，希望能为读者带来帮助。

关键词：BIM;RFID;装配式建筑;运用;研究

一、建筑信息模型（BIM）

建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）自2002年引入建筑业，至今已有十余个年头，并在全球范围内得到重视与应用。BIM在我国企业的应用也在不断推广，近些年也启动了国家层面BIM相关政策与BIM标准的相关研究。

美国的BIM国家标准指出：BIM是创建与管理设施物理与功能特性的数字化表达的过程。BIM是关于设施的共享的知识资源，为设施全生命周期的决策制定提供可靠的信息支持，从最早期的概念阶段到最终的拆除阶段。

BIM是指全寿命期工程项目或其组成部分物理特征、功能特性及管理要素的共享数字化表达，而工程项目全寿命期可划分为策划与规划、勘察与设计、施工与监理、运行与维护、改造与拆除五个阶段。BIM的理念即是从策划设计阶段，即将还未建成的建筑物电子化、信息化，直接形成建筑物及附属设施的三维模型，并将各类信息链接至模型中，如同制造业的“样机”，用于建设项目全过程管理，促进建筑物与设施的规划、设计、建设、监理和运维的信息全生命周期业务协同应用模式的发展。通过先进信息技术把整个建筑虚拟化、数字化，模型当中的信息不仅仅是可视化的几何信息，还包含大量的其他信息，如设备的采购信息、材料的耐火等级、构件的造价等，所有信息与构件或设备都是一一对应的，构成了一个建筑物的完整的、全面的、丰富的、相互关联的信息库。

目前的BIM技术与应用研究主要集中在策划与规划、勘察与设计、施工监理三大阶段，对于运行与维护阶段的BIM技术研究与应用研究还处于初级阶段。BIM被誉为建筑业革命性技术，不仅对于建筑业的生产方式、协作方式会有大的变革，对于建成后建筑的运维也有着巨大的价值。

如目前的智能建筑，各能源、照明、消防等系统都是相对独立的，无法联动，独立采集数据，独立管理，无法实现建筑物一个整体的智能思考。而且位置能力非常弱，建筑运营位置数据十分重要，什么地方水管爆了，什么地方发生了火情，需要在第一时间定位位置，及周边情况，目前的智能建筑根本无法实现。因此，目前的智能建筑还不够智能，这一点上，BIM能发挥较大作用。

二、射频识别技术（RFID）

射频识别即RFID（Radio Frequency Identification）技术，又称无线射频识别，它属于通信技术范畴，即通过无线电的讯号来识别目标物并且可以读出或者写入相关数据，该技术突破识别系统需要与特定目标之间建立机械或光学接触的传统，已经发展成为物联网的核心技术构成。

所谓物联网（Internet of Things，IOT）通俗的讲就是物物相连的互联网，是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算、泛在网络的融合应用，被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。

IOT的主要技術是电子标签（RFID），是物体唯一的“身份证”，通过信息接收设备，采集物体的状态等信息，并将大量的信息与互联网联系起来，就构成了物与物相连的物联网。RFID是重要的信息采集工具，主要由三部组成：标签（Tag）、阅读器（Reader）和天线（Antenna）。

由耦合元件和芯片组成，标签是附着于物体上标识目标对象的唯一电子编码，如二维码、条形码等;利用固定式或手持式阅读器，通过天线传递射频信号，即可读取和写入标签的信息，形成对物体感知的过程，并将信息通过网络传输到信息处理中心，由处理中心完成物体通信的相关计算。

三、BIM和RFID技术指导装配式建筑施工的重要性

（一）BIM和RFID技术可以对工程项目全生命周期进行管理

现阶段一些企业正尝试应用BIM和RFID，努力发掘BIM和RFID的价值。但由于技术人员缺乏等问题，建立BIM和RFID模型后还需要导出平面图纸供实际工程项目的管理人员和技术人员使用，这种做法是有悖于BIM和RFID的理念的，也没有真正起到完善管理、提高效率、增加效益的作用。目前，就装配式建筑工程的深化设计、加工制造、安装、项目管理等关键步骤的实施，BIM和RFID软件的功能还是比较成熟，完全可以利用BIM和RFID进行工程项目全生命周期的管理。

（二）BIM和RFID技术可以提高装配式建筑施工效率，降低施工成本

从前面的分析可以看出，装配式建筑工程中各项信息的传递效率也是阻碍其发展的一个重要因素。现有的BIM技术，不仅可以将建筑的外观、结构以及节点用三维的方式进行呈现，同时还能进行预构件的深化设计，并且可以根据施工进度计划，及时进行建筑材料，包括预构件的数量和体积的计算，与RFID技术配合，有助于解决制造、运输、安装及现场管理的问题，从而达到提高效率和节约成本的目的。

（三）BIM和RFID技术可以对建筑模型进行碰撞检测

碰撞检测是建筑工程中一项常见也是非常重要的环节，通过碰撞检查功能，找出设计与施工流程中的空间碰撞。通过BIM和RFID软件的碰撞检查功能，对碰撞点进行分析排除合理碰撞后，针对碰撞点进行讨论，使工程项目在施工前预先解决相关问题，避免出现设计变更与工时浪费。

四、结语：

综上所述，目前我们建筑行业常用的技术手段是不能满足装配式建筑工程要求的，基于现有BIM和RFID技术的功能及优势，已经使其成为建筑业最关注的技术和概念之一，同时也是实现国家要求的建筑业信息化的重要保障。因此，一方面我们需要在BIM和RFID技术上进行深度研发，另一方面还需要采用更高端的技术来满足装配式建筑工程的需要。

参考文献：

[1]基于BIM、RFID和云计算技术的智慧建筑研究[J]. 孙鸽梅.硅谷 . 2014 （01）

[2]基于BIM和RFID技术的装配式建筑施工过程管理初探[J]. 张波.建材与装饰 . 2018（21）

[3]BIM技术在装配式建筑中的应用[J]. 蔡小萍.黑龙江科学 . 2018（20）

[4]基于RFID技术的分析与研究[J]. 王京，谢佳讯，杨丁.电脑迷 . 2018（11）

作者简介：邵煜喆、蔡博、黄伟龙，黑龙江工程学院，黑龙江工程学院大学生创新项目：BIM与RFID技术在装配式建筑中的应用研究[201811802010]