一种建筑装饰构件的数字化建造辅助施工方法

技术领域

本发明涉及施工方法技术领域，具体为一种建筑装饰构件的数字化建造辅助施工方法。

背景技术

数字化施工主要是指运用数字化技术辅助工程建造，通过人与信息终端交互进行，主要体现在表达、分析、计算、模拟、监测、控制及其全过程的连续信息流的构建，其本质在于以数字化技术为基础，驱使工程组织形式和建造过程的演变，最终实现工程建造过程和产品的变革；

工程建设的数字化施工涵盖结构施工、设备安装、装饰装修等众多环节，其中建筑装饰行业尤其适合进行大规模普及推广，数字化施工是建筑装饰行业发展的必然趋势，数字化施工的发展也有其相应的发展方向。

建筑装饰施工全生命周期涉及原材料、产品加工、工程设计、工程施工、工程管理等多个环节，参与单位、部门、人员多而杂，不同工种工作协同难度大、复杂性强，对预制加工构件进行安装组装时容易产生混乱，造成安装不精准，影响施工进度的正常进行，耽误工期。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种建筑装饰构件的数字化建造辅助施工方法，解决了建筑装饰构件安装施工时容易产生安装混乱，工效低延长工期的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种建筑装饰构件的数字化建造辅助施工方法，具体包括以下步骤：

S1.数字化施工前期准备管理

a.建筑装饰构件模型获取

通过参照建筑物图纸和进行室内环境实际勘察，获取建筑尺寸外观数据，根据数据通过BIM管理平台设计建筑装饰构件施工模型；

b.拆分深化构件模型

利用BIM管理平台对建筑装饰构件模型进行深化拆分，将所建立BIM模型中的每个图元根据预制构件安装步骤进行深化拆分，使BIM模型中的每个图元与实际的预制构件相互对应，根据BIM模型中每个组成构件导出的GUID码发行RFID芯片，使每个组成构件拥有与BIM模型相对应独立的身份编号；

c.建立生产数据库

将需事先预制的建筑装饰组成构件基本信息以Excel文件格式导出，填写每个预制装饰构件的实际体积和方量后，再导入到预制构件信息管理系统中，并利用信息平台对构件进行智能化管理；

d.植入RFID芯片

根据实际生产进度需要将对应生产预制构件信息使用RFID读写器写入RFID芯片中，并将RFID芯片置入装饰构件中；

e.采集生产信息

在预制装饰构件生产、质检、出厂每个环节使用手持扫描设备对预制装饰构件进行扫描，进行信息采集，待需要的预制装饰构件加工成型后，对构件进行质检，对构件尺寸、外观进行检查，并对图纸信息进行对比，在质检过程中发现有不良项目后，需要填写对应的实际值数据，并返工整改，建筑装饰设计构件生产加工完成后，扫描标签确认出厂，信息管理平台实时更新构件状态；

f.生产数据管理

装饰构件生产人员完成信息采集后，预制构件RFID信息管理系统自动对所有信息进行整理、汇总和分类；

S2.数字化施工管理

A.进场数据信息采集

预制加工的建筑装饰构件进场后，工地质检员预制构件进行质检，使用PDA对预制构件外观质量、重量等信息进行采集，并通过PDA上附件图纸信息对构件进行对比，发现存在质量问题提交不合格信息并及时退回问题构件，质检合格后，通过扫描标签获取根据预制构件预设的堆场并卸货入库；

B.吊装数据信息管理

在预制构件吊装施工作业时，可对构件扫描，获取构件的安装位置，安装方向，同时可利用BIM管理平台，在BIM模型中对该构件进行高亮显示，并显示安装位置等信息进行查看、确认，指导吊装施工；

C.构件溯源管理

预制加工建筑装饰构件吊装完毕后，如需对某个构件信息进行查询，可对使用溯源管理功能，通过扫描预制构件芯片，查询该构件的基本信息、图纸信息、生产信息、工厂质检及出厂记录，以及施工现场进场、质检信息和吊装记录；

D.全过程可视化管理

从预制构件生产到吊装进行信息采集，实现了全过程追踪，在信息管理平台可对所有构件的动态实时查询，实现数字化管理。

优选的，所述S1中建筑装饰构件模型获取时，需参考施工当地理念气象数据和地质条件，完善模型数据。

优选的，所述S1拆分深化构件模型时，身份编号按照各组成构件安装顺序进行按序排布。

优选的，所述S1建立生产数据库时，建筑装饰组成构件基本信息包括构件类型、名称、预制构件编号、工程名称、楼号、层数、安装位置。

优选的，所述S1植入RFID芯片时，对于混凝土装饰预制构件，需待预制构件浇筑完毕后，待混凝土表面初凝时将RFID芯片轻压入混凝土，保证芯片不会脱落同时能够进行芯片正常读取。

优选的，所述S1采集生产信息时，在预制构件生产时，对生产信息采集，并对预制构件编号、型号、类型等进行复核。

优选的，所述S2中吊装数据信息管理时，确认完成吊装后，BIM平台自动更新模型，对已完成施工的构件进行信息闭合。

优选的，所述S2中全过程可视化管理可通过手持PDF设备将实际构件的信息及状态写进RFID芯片中实现外部构件与RFID芯片相关联，最后通过RFID芯片将整个信息流串联起来，在预制构件BIM信息中心库进行展示。

（三）有益效果

本发明提供了一种建筑装饰构件的数字化建造辅助施工方法。具备以下有益效果：

1、本发明提供了一种建筑装饰构件的数字化建造辅助施工方法，该施工方法将BIM与RFID技术应用于建筑装饰构件的设计、定制、生产、运输、施工的全过程，实现对整个过程的可视化和系统化管理，提高了作业效率和准确性，节约了工期。

2、本发明提供了一种建筑装饰构件的数字化建造辅助施工方法，该工法施工前期利用预制构件进行深化拆分的BIM模型发行RFID芯片，在吊装施工过程中，根据BIM模型指导吊装，完成吊装实时更新BIM模型信息，完善了BIM软件与RFID软件中的模型信息无缝、无损对接，便于管理，避免施工混乱，减少返工，减少工期，节约施工成本。

3、本发明提供了一种建筑装饰构件的数字化建造辅助施工方法，该工法实现了建筑产业化施工过程全程跟踪技术，BIM平台与RFID信息管理平台通过云端服务器交互信息，除了实现构件各阶段的信息管理外，还实现了构件信息的可追溯性，便于后续管理。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

本发明实施例提供一种建筑装饰构件的数字化建造辅助施工方法，具体包括以下步骤：

S1.数字化施工前期准备管理

a.建筑装饰构件模型获取

通过参照建筑物图纸和进行室内环境实际勘察，获取建筑尺寸外观数据，根据数据通过BIM管理平台设计建筑装饰构件施工模型，建模时需充分考虑现场施工人员参考意见，结合施工人员的参考意见进行辅助建模，避免出现设计与实际施工脱节的情况发生；

b.拆分深化构件模型

利用BIM管理平台对建筑装饰构件模型进行深化拆分，将所建立BIM模型中的每个图元根据预制构件安装步骤进行深化拆分，使BIM模型中的每个图元与实际的预制构件相互对应，根据BIM模型中每个组成构件导出的GUID码发行RFID芯片，使每个组成构件拥有与BIM模型相对应独立的身份编号，便于后续对单独构件进行追踪和查看；

c.建立生产数据库

将需事先预制的建筑装饰组成构件基本信息以Excel文件格式导出，填写每个预制装饰构件的实际体积和方量后，再导入到预制构件信息管理系统中，并利用信息平台对构件进行智能化管理；

d.植入RFID芯片

根据实际生产进度需要将对应生产预制构件信息使用RFID读写器写入RFID芯片中，并将RFID芯片置入装饰构件中，最佳方案是将RFID芯片设置于构件内部，不易损坏，无法满足时需将RFID芯片设置于不影响安装位置，并采取保护措施方式损坏；

e.采集生产信息

在预制装饰构件生产、质检、出厂每个环节使用手持扫描设备对预制装饰构件进行扫描，进行信息采集，待需要的预制装饰构件加工成型后，对构件进行质检，对构件尺寸、外观进行检查，并对图纸信息进行对比，在质检过程中发现有不良项目后，需要填写对应的实际值数据，并返工整改，建筑装饰设计构件生产加工完成后，扫描标签确认出厂，信息管理平台实时更新构件状态；

f.生产数据管理

装饰构件生产人员完成信息采集后，预制构件RFID信息管理系统自动对所有信息进行整理、汇总和分类，便于后续查阅，也可对后续项目提供参考作用；

S2.数字化施工管理

A.进场数据信息采集

预制加工的建筑装饰构件进场后，工地质检员预制构件进行质检，使用PDA对预制构件外观质量、重量等信息进行采集，并通过PDA上附件图纸信息对构件进行对比，发现存在质量问题提交不合格信息并及时退回问题构件，质检合格后，通过扫描标签获取根据预制构件预设的堆场并卸货入库；

B.吊装数据信息管理

在预制构件吊装施工作业时，可对构件扫描，获取构件的安装位置，安装方向，同时可利用BIM管理平台，在BIM模型中对该构件进行高亮显示，并显示安装位置等信息进行查看、确认，指导吊装施工，使建筑装饰构件按照预设安装顺序准确安装于设定的工作位置；

C.构件溯源管理

预制加工建筑装饰构件吊装完毕后，如需对某个构件信息进行查询，可对使用溯源管理功能，通过扫描预制构件芯片，查询该构件的基本信息、图纸信息、生产信息、工厂质检及出厂记录，以及施工现场进场、质检信息和吊装记录，有利于监督管理和事后审查；

D.全过程可视化管理

从预制构件生产到吊装进行信息采集，实现了全过程追踪，在信息管理平台可对所有构件的动态实时查询，实现数字化管理；

该方法通过结合RFID及BIM技术，预制装饰构件生产、运输、吊装全过程采用物联网模式，实现了构件的编号和定位，实时追踪每一个预制构件动态，其中使用工具主要包括BIM管理平台、构件信息管理平台、手持PDA和RFID芯片三大部分：

一、BIM管理平台：主要使用轻量化模型，三维展示预制构件的生产、施工等信息，在前期利用BIM对建筑装饰构件模型根据每个预制构件进行拆分，达到指导施工的深度，利用软件生成的GUID码，编制构件生产序列，使每个实际生产的构件与模型一一对应，通过三维模型，显示每个装饰构件挂接的所有信息；

二、构件信息管理平台：整合了所有预制装饰构件的尺寸、编号、生产时间、出厂时间、进场时间、安装位置等信息，形成一个信息数据库，通过互联网进行信息采集，根据PDA回传的信息类型自动判断构件状态，并更新对应构件的信息，管理平台可交由专业的技术团队在现场施工人员参与的情况下组织搭建；

三、手持PDA和RFID芯片：利用RFID无线射频技术，将装饰预制构件信息写入芯片中，在生产、运输、施工、运维环节使用手持PDA设备对标签进行扫描，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，手持PDA设备内置SIM卡，通过移动网络将信息实时上传至信息管理平台，在吊装施工过程中，PDA设备根据读取构件标签信息显示构件的安装位置，利用BIM轻量化模型对该构件进行高亮显示，实现三维指导施工，利用RFID无源标签非接触式读取信息的优点，在吊装完成乃至竣工交付后，仍可进行溯源管理；

S1中建筑装饰构件模型获取时，需参考施工当地理念气象数据和地质条件，完善模型数据，尤其考虑到建筑装饰构件需符合当地抗震要求和抗风要求，S1拆分深化构件模型时，身份编号按照各组成构件安装顺序进行按序排布，便于按序施工，S1建立生产数据库时，建筑装饰组成构件基本信息包括构件类型、名称、预制构件编号、工程名称、楼号、层数、安装位置，S1植入RFID芯片时，对于混凝土装饰预制构件，需待预制构件浇筑完毕后，待混凝土表面初凝时将RFID芯片轻压入混凝土，保证芯片不会脱落同时能够进行芯片正常读取，对于其他材质加工构件，需将RFID芯片固定于不影响施工的位置；

S1采集生产信息时，在预制构件生产时，对生产信息采集，并对预制构件编号、型号、类型等进行复核，减小施工误差，避免产生混乱，S2中吊装数据信息管理时，确认完成吊装后，BIM平台自动更新模型，对已完成施工的构件进行信息闭合，便于后续查询，S2中全过程可视化管理可通过手持PDF设备将实际构件的信息及状态写进RFID芯片中实现外部构件与RFID芯片相关联，最后通过RFID芯片将整个信息流串联起来，在预制构件BIM信息中心库进行展示。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。