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摘要:建筑信息模型技术(BIM)以及无线射频技术(RFID)均是近十几年来发展起来的新兴科技,并且在装配式建造工程过程中的施工管控当中得到一些应用。本文基于施工进程中的构件、人员方面的管控以及安全方面评价等三个角度来分析与研究建筑信息模型以及无线射频技术于装配式建造工程施工管控当中运用要点。
关键词:建筑信息模型;装配式建筑;无线射频技术;施工管理;
1、引言
同传统建筑系统进行比较,装配式建筑更可能展现当代建筑行业持续工业化的前进趋向。装配式建筑利用于生产厂家中预先制作的具有更高质量与更高精密度的建造构件,再将其运输到施工现场,并在现场再次实施装配,应用此种形式使建造速度得以大幅提升。因为装配式建筑不用在施工场地实施浇筑作业,所以它可能在很大程度上符合现代建筑对于绿色与环保理念的要求和标准。不过,装配式建筑施工中也有一定的运用限制:其一、装配式建筑当前依旧没有实现规范化与标准化的构件图集;其二,对比于原有浇筑形式建筑,装配式建筑对力的承受能力与抗震能力相对较差;其三,从构件生产厂商方面分析,出现预制构件研发力度不足、样式过于单调、很难满足现代建筑对于造型多样化需要等方面的状况。当前,我国内部关于装配式建筑技术的改善一般聚焦在构件制造以及施工科技等层面,反而对于项目管控层面研究关注度不足,有等继续完善。建筑信息模型(BIM)与无线射频技术(RFID)的相互整合可以有效促进建筑信息体系的共享化,同时还可提升项目管理的及时性。
2、建筑信息模型和无线射频技术于装配式建筑工程中的使用价值
装配式建筑可以克服原有浇筑类型建筑当中经常出现的墙体裂缝以及渗漏等一些难题,同时,还拥有不少优点,例如保温效果更好,还能防火,防虫、比较节能等。此类建筑可以压缩工程建设时间,而且能够克服一些恶劣天气的影响,使其慢慢推广并得到大量使用。然而,因为装配式建造过程由多个部分构成,例如预先制作构件、相关构件运输、现场组装等诸多程序,而且要制作的构件样式多种多样,需要诸多参与方共同参与,这就造成施工中经常出现信息方面的差错,严重的会造成反复施工。并且在运送构件进程中,因为需要收集与保存大量的构件信息,从而大幅提升了工作量,针对性较差,而且查找起来十分不易,无疑为施工进展管理增加了难度。因为各类构件信息很难把控精准,而且装配完成后,其中出现不达标以及破损的建筑排查起来十分困难,给整个工程带来严重影响。在建筑过程中使用建筑信息模型以及无线射频技术之后,可以有效克服这一难题。
建筑信息模型涉及到了建筑工程各个环节的信息,其规定模型可以从项目的基础信息部出发,运用计算机数据模型仿拟实际建设物的整个存续周期状态,同时把单独建筑的相关构件讯息整合成一个系统的数据库,达到信息的完全共享。在建筑信息模型当中能够发现构件、装配以及施工管理方面所有起作用的数据信息,而且与模型有关的对象可能实时更新。无线射频技术一个新兴的技术,其采用非接触方式,能够通过远程收取无线电信号的通信科技。因为建筑工地整体环境较差,室外天气变化非常快,RFID技术很少运用到传统浇筑建筑建设之中。伴随技术的逐步发展与装配式建筑此种类型的产生,RFID逐步开始在装配式建筑的构建辨识、施工数据收集、施工进度监管等多种环节中得到了运用。建筑施工管理的核心宗旨为确保项目施工进度的顺利结束。项目进度难以顺利完成的影响因素有两个:①设计期间并未对施工现场的环境以及施工期间所遇到的突发事件等进行考量,致使消极怠工的现象频现;②施工现场进度一旦出现不一致的情况,传统手工所填写信息容易落后,管理者很难获取及时精准的信息,不能快速解决相应问题。就①类问题来说,BIM模型可以实现各方设计方案的协同合作,提前进行模拟,同时还能够供给其余工程的相关数据作为参照,在最大程度上杜绝各类突发状况的出现,给出一系列解决方案以待备用,对工程进度计划进行改良。对于②类问题来说,BIM和RFID的相互整合可以将建筑现场的实际状况实时的传送到信息处理中心,克服了原有人为登录试用时长,较高错误率的难题,可对BIM进行及时修正,掌握工程风险,确保施工按时完成。
对于装配式建筑的管理重点就是BIM与RFID相关施工技术。同原有浇筑类型建筑进行对比,装配式建筑必须提前生产建设构件,该部分同样也归属于整个建筑延续周期之内。在此进程中,利用RFID技术把标签植入其中,便于在整个建设延续周期内针对每个构件实施相关管理。要设计建设构件时期,运用BIM科技构建模型同时制作成施工图纸,规划各个构件间的相关空间位置联系。在BIM软件当建有相关构件数据库,能够运用现有构件修正资料属性,对于其尺寸大小实施进一步设计,另外,把已构建的构件保存于数据当中,便于今后工程中应用。在动工以前,利用仿真模拟方对施工方案进行检测,验证其可行性以及施工进度的合理性。在动工时,结合BIM与RFID相关科技,采用无线射频技术采集式地实时信息,并传送到信息处理中心的建筑信息模型当中,革新相关数据,修正模型和现实数据之间存在的误差,达到可以实时跟踪的目的,在把控风险方面使用BIM与RFID科技可以代替原有人工操作,能够及时对各种信息进行更新与反馈,便于对比现实与施工方案中的差别,可以精确掌握建筑质量。在工程竣工之后日常维护以及营运进程中,利用这两种技术,可以实现建设时期与后期营运管控阶段的完美衔接。
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3、施工进程的构件管控
装配式建筑一般是利用楼梯、叠合楼板以及预制墙体等一系列构件相互装配组成。使得整个建筑自身就如一个机器式的,由许多零件组成。当前,BIM技术在中国工业制造当中的发展与应用程度非常高。中国建筑业在飞速发展,其耗能比较相对较高,同时也造成了较大的环境污染,降低对于环境的污染,节能减排是大势所趋。因为装配式建筑可能大幅降低工期,其能耗更低,污染更少,因此在中国得到广泛应用与推广。BIM技术运用在建筑业相关的设计、建筑施工、营运管控当中,为其高效动作提供必要支撑。相比于原有建筑方式,装配式建筑其构件较多,且品种类型多样,原有人工方式很准确施工与管理。RFID技术的应用良好的解决了这一问题。在建筑构件的生产与运输时期,BIM供给了相关模型数据,RFID负责对施工状况的及时反馈,同模型实施匹配,准确进行预估,判断相关构件是否可以正常运送至施工场地,并将实际施工状况同施工方案进行比较,实时修正工程的计划与进度。在制造构件时,会把相关RFID编码植入其中。其编码都是唯一性的,便于准确施工以及后续的维护工作。其中于同类构件不同个体之间的处理也十分科学,它们之间最有关联的,且方便阅读,对于其分配与运送都十分方便。全部过程实现了无人化,能够有效降低失误率,节约成本。在其进场时,按照BIM提供的相关数据模型,进行安放,分析以及运送,然后依据施工方案,进行高效装配。这样操作就可以使整个施工过程实现零库存,即能提高效率,又能降低成本。全部施工进程中的所有构件信息都会被BIM所记录与保存在专门数据库当中,方便数据之间共享与交流,同时为后面的施工供给必要数据。
4、施工进程中的人员管理
当前,中国进入了飞速发展时期,每个城市的基建规模都是历来最大的,当中建筑领域有关公司就多达八万家左右。建筑从业工作者实施卓有成效的管理可以减小施工中的安全隐患,利用BIM与RFID技术可以在全部施工进程中直观了解其情况,并做到良好掌握。在BIM当能够进行直观性的对各种风险进行标注与评价,然后综合相关项目案件与有关标准给出可行性的解决方案。RFID技术在收集数据时,可以做到实时性,能够实现自动监控,节约与解决人工。最近,BIM自主形成精确的安全性评测文件,可以准确找出其中的安全问题,能够极大的提升工作效率。
建立在BIM与RFID科技之上的安全管控模型拥有下列一些特点:①数据更加准确,这是先决条件,并在这个基础上,只有高效率的数据传输以及完备的数据才可以确保安全监控与警示提醒的高水平;②具有模块化,其会依据检测目标以及监测方法的差异,划分成许多个互相联系的模块,方便对其实施单独管理调节以及整体性管制;③具有动态性特点,可以将施工现场的多种数据与多种情况,实时的传输到处理中心,便于进行安全管理。建立在上述标准之下,该安全管理体系的整个结构是:①采用RFID技术实时收集相关数据,BIM负责与数据库中的类似案例进行比对;②数据处置,RFID中间组件担负着传输数据与阅读所采集到的相关数据,并且对其实施过滤与划分级别,RFID同BIM之间实行交互,形成满足BIM标准的数据,然后传输到BIM相关数据库;③模型层 BIM是这个系统的关键部分,其拥有三维成像的动态平台,进行数据显示,能够便于我们进行检索等一系列操作;④应用层,为模型层供应相关信息,开发详细的使用系统,一般包含安全性教育培训体系、安全性风险警示体系等;⑤用户层,健全BIM,使安全管控具备及时性以及精确性。
以下主要就安全管理模型在实际中的具体运用展开简单阐述。首先,施工期间能够实施工人定位。在传统管理体系内,往往利用GPS体系、摄像监控、无线电通话等多种方法实施人员管理。但RFID体系正式投入运用后可以对多个目标实施同时定位,降低地域的限制。工人信息构成依次为工人编号、具体位置的横坐标、纵坐标、楼层数等多方面结合的定位方式。除获取工人具体位置之外,RFID体系还能对工人种类进行分辨,并就施工地区的安全性进行辨别。部分较为危险的施工地区,比如需检查与修理的装备、高压电缆等,禁止普通工人接近,危险地区检验人员要进入其内方能实施调试工作。此部分体系内的核心技术为数据处置模块与危险地区的区分状况,就各个危险地区来说,比如洞口、机械等,目前在有相应分析内已经提供了危险地区区分的计算方式。RFID体系内可以同时配备警示模块,模块中包含有信号接收、反馈、发射与违规等总计4项内容。一旦工作人员违规操作靠近危险地区,RFID阅读器就会及时发射相应信号,信息中心在接到工作人员具体编号与具体位置之后,将警示信息及时反应给工人,在工人离开危险地区后取消警示,警示若在一段时间内接连响起却并未停止,管理者需及时派遣安全人员到现场检查相应情况。若是工作人员接受了警示信息却未及时远离报警地区,就会计违规1次,根据违规统计状况判定工作人员本身安全意识的强弱,管理者还需及时展开有效且更具针对性的安全培育,确保施工作业人员的自身安全。
5、结语
装配式建筑此种和工业生产相似的建筑方法需要采取更加高效的自动化、可视化监督管理方式,用来确保施工可以快速、高质量的竣工。BIM与RFID技术于装配式建筑施工期间的运用可以对构建讯息与施工人员的安全状况实时监控,及时反馈建筑施工讯息,对BIM进行修正使其能够满足现场施工所需,提升建筑施工计划的完成情况,确保施工人员与装备的安全。建筑设计期间所需构件信息库与模型信息库的建立可以共同促进建筑行业讯息共享的可持续发展。
参考文献
[1]张家昌,马从权,刘文山.BIM和RFID技术在装配式建筑全寿命周期管理中的应用探讨[J].辽宁工业大学学报(社会科学版),2015,17(02):39-41.
[2]赵为民,古小英,张超,李鑫,杨霞.装配式建筑评价方法对比研究[J].施工技术,2018(12):10-16.
论文作者:饶卫红
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第24期
论文发表时间:2018/12/5
标签:建筑论文; 构件论文; 模型论文; 信息论文; 技术论文; 数据论文; 射频论文; 《建筑学研究前沿》2018年第24期论文;