BIM与RFID：提升建筑应用效果

(1)基本概念

射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)利用天线发射和接收射频信号,通过空间非接触式即可完成数据交流,从而实现远程操控管理,且具有不易受外界影响、透射性强、外形多样、环境适应性强、数据存储容量大、可远距离读写和寿命长等优点^[2]。RFID的基本工作原理是标签进入磁场后,接收解读器发出的射频信号,凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(Passive Tag,无源标签或被动标签),或者主动发送某一频率的信号(Active Tag,有源标签或主动标签);解读器读取信息并解码后,送至中央信息系统进行有关数据处理。RFID技术日渐趋于成熟,在建设项目中越来越多的得到应用和推广,RFID技术是物联网技术的核心,由此提出了物联网(Internet of Things,IoT)的概念,RFID技术的发展推动了物联网时代的来临。

(2)BIM与RFID技术集成应用

国内外关于RFID技术在建筑行业应用方面很多,主要集中于库存管理、供应链管理、材料及工器具设备的跟踪管理、预制构件加工运输与安装、质量管理、安全管理、人员管理等方面。

在建筑产品的整个供应链中,将建筑材料、构配件、人员的位置信息和进度信息嵌入到数据标签中,运用RFID技术可以对材料、构配件进行追踪,将BIM和RFID技术相结合,建立一个现代信息技术集成平台可以实现施工现场构件的制作、吊装、入场和现场管理。RFID-BIM数据信息系统组成包括BIM模型、BIM数据库、计算机应用系统、RFID标签信息和RFID读写器,其中BIM模型包括从设计单位获得的建筑BIM模型和构件生产厂自行制作的BIM模型,前者为构件的精细化生产提供蓝图,后者为构件生产管理提供帮助,二者均可生成BIM数据库,促进信息的交流共享。在应用过程中,应用系统通过RFID读写器读取和书写RFID标签信息,实现构件定位和信息的收集,并通过计算机接口将信息传递给BIM数据库,BIM数据库与BIM模型又是双向关联的,实现了实物信息与数据信息的无缝衔接,从而构建BIM-RFID数据信息系统^[3],基本结构如图10-2所示。(www.xing528.com)

图10-2　BIM-RFID数据信息系统

①构件制作、运输阶段。以BIM模型建立的数据库作为数据基础,RFID收集到的信息及时传递到基础数据库中,并通过定义好的位置属性和进度属性与模型相匹配。此外,通过RFID反馈的信息,精准预测构件是否能按计划进场,做出实际进度与计划进度对比分析,如有偏差,适时调整进度计划或施工工序,避免出现窝工或构配件的堆积,以及场地和资金占用等情况。

②构件入场、现场管理阶段。构件入场时RFID Reader读取到的构件信息传递到数据库中,并与BIM模型中的位置属性和进度属性相匹配,保证信息的准确性;同时通过BIM模型中定义的构件的位置属性,可以明确显示各构件所处区域位置,在构件或材料存放时,做到构配件点对点堆放,避免二次搬运。

③构件吊装阶段。若只有BIM模型,单纯地靠人工输入吊装信息,不仅容易出错而且不利于信息及时传递;若只有RFID,只能在数据库中查看构件信息,通过二维图纸进行抽象的想象,通过个人的主观判断,其结果可能不尽相同。BIM-RFID有利于信息的及时传递,从具体的三维视图中呈现及时的进度对比和二算对比。