智能建造時(shí)代，預(yù)制構(gòu)件的“身份證”——RFID技術(shù)

裝配式建筑就像造汽車，即墻板、樓梯等各類建筑構(gòu)件都由工廠生產(chǎn)，只是不同于汽車零件能夠在車間內(nèi)完成組裝，建筑構(gòu)件需要被運(yùn)輸至工地現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行“組裝”。也正是因?yàn)槎嗔艘粋€(gè)出廠運(yùn)輸?shù)沫h(huán)節(jié)，某種程度上對(duì)構(gòu)件的全流程管理造成了一定困擾。

建筑產(chǎn)業(yè)邁向物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代

在裝配式建筑的“零部件”——預(yù)制構(gòu)件中，已經(jīng)開始嵌入可以通過“掃一掃”識(shí)別的身份芯片。這種將RFID芯片嵌入物品，并在需要時(shí)通過RFID讀寫器遠(yuǎn)程識(shí)別物品信息的自動(dòng)化采集技術(shù)。之所以廣為人知，是因?yàn)榇蠹掖г诙道锏墓豢ɑ蚱囪€匙，實(shí)際上就是這種技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用；而之所以鮮為人知，則體現(xiàn)于當(dāng)前裝配式建筑行業(yè)中，許多身處施工一線的操作工人，腦海里還缺乏著對(duì)預(yù)制構(gòu)件信息化管理的概念。事實(shí)上，RFID在裝配式建筑領(lǐng)域的應(yīng)用，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止是掃一掃構(gòu)件的簡(jiǎn)單操作，因?yàn)轵?qū)動(dòng)著RFID技術(shù)不斷發(fā)展的，是一股足以改變產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀的龐大力量——物聯(lián)網(wǎng)。

在2021年，工業(yè)和信息化部、中央網(wǎng)絡(luò)安全和信息化委員會(huì)辦公室、科學(xué)技術(shù)部、生態(tài)環(huán)境部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì)、國(guó)家能源局等八部門聯(lián)合印發(fā)的《物聯(lián)網(wǎng)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)三年行動(dòng)計(jì)劃（2021-2023年）》中明確指出，在智能建造方面，要加快智能傳感器、射頻識(shí)別（RFID）、二維碼、近場(chǎng)通信、低功耗廣域網(wǎng)等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在建材部品生產(chǎn)采購運(yùn)輸、BIM協(xié)同設(shè)計(jì)、智慧工地、智慧運(yùn)維、智慧建筑等方面的應(yīng)用，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提升對(duì)建造質(zhì)量、人員安全、綠色施工的智能管理與監(jiān)管水平。

換而言之，隨著RFID技術(shù)的推廣應(yīng)用，未來裝配式建筑構(gòu)件生產(chǎn)、運(yùn)輸、堆放、吊裝、維護(hù)過程中，對(duì)肉眼觀測(cè)、手動(dòng)記錄等人工勞力的需求將越來越少，建筑的工業(yè)化、信息化程度將越來越高，RFID技術(shù)就像創(chuàng)造了一套識(shí)別構(gòu)件信息的神經(jīng)系統(tǒng)，人們只需要穩(wěn)坐在控制中心，就可以快速了解所有構(gòu)件從哪里來、到哪里去，并對(duì)其中的任意一塊進(jìn)行精準(zhǔn)操控。

當(dāng)芯片以200毫米的深度預(yù)埋入預(yù)制混凝土構(gòu)件后，3米內(nèi)使用RFID便攜式讀寫器，6米內(nèi)使用RFID固定式讀寫器，操作者就可以快速讀取關(guān)于這塊構(gòu)件專屬且唯一的“身份”信息——這簡(jiǎn)直是預(yù)制構(gòu)件的“身份證”！

值得一提的是，RFID電子標(biāo)簽有著比身份證更強(qiáng)大的功能是，RFID芯片上的信息還包括該構(gòu)件即將運(yùn)往哪個(gè)施工項(xiàng)目，且信息還將同步上傳至住建局的監(jiān)管系統(tǒng)中，從而滿足建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化企業(yè)對(duì)混凝土預(yù)制構(gòu)件從生產(chǎn)、出廠、裝配、維護(hù)等全生命周期信息化管理的需求，助力監(jiān)管部門對(duì)預(yù)制構(gòu)件的智能化管理。對(duì)于預(yù)制混凝土構(gòu)件廠而言，RFID讀寫器可安裝在廠內(nèi)的任何位置，如出廠大門口、地磅處、倉庫管理辦公區(qū)外等，從而方便技術(shù)人員隨時(shí)了解產(chǎn)品的生產(chǎn)量、出貨量，及時(shí)而高效地進(jìn)行供貨協(xié)調(diào)。此外，埋入構(gòu)件的芯片還具有高度穩(wěn)定性和安全性，工作溫度區(qū)間為-40℃至85℃，數(shù)據(jù)保存時(shí)間達(dá)50年，完全適應(yīng)混凝土預(yù)制件的戶外施工條件。

智能建造進(jìn)行時(shí)

可以預(yù)見的是，隨著智能建造的快速發(fā)展，RFID技術(shù)將越來越多地與建筑信息模型BIM技術(shù)有機(jī)結(jié)合，成為裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈信息共享的紐帶。在構(gòu)件運(yùn)輸階段，預(yù)埋在預(yù)制構(gòu)件中的RFID標(biāo)簽編碼將有效的解決因混淆構(gòu)件帶來的影響；在現(xiàn)場(chǎng)施工階段，鴻陸RFID讀寫器將快速把入場(chǎng)構(gòu)件中芯片所含信息上傳至控制中心，控制中心將根據(jù)BIM系統(tǒng)中的信息指揮吊裝中心進(jìn)行構(gòu)件吊裝。這將意味著，RFID與BIM的結(jié)合一方面可以保證構(gòu)件信息完整，加速信息傳遞，減少人工錄入信息時(shí)潛在的錯(cuò)誤，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)零失誤，另一方面，施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際進(jìn)度等相關(guān)信息還能通過BIM系統(tǒng)即時(shí)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(chǎng)進(jìn)度信息調(diào)整構(gòu)件生產(chǎn)計(jì)劃，使待工待料出現(xiàn)的概率幾乎為零，實(shí)現(xiàn)上下游企業(yè)間信息共享，有利于工程順利進(jìn)行。

加快智能建造與新型建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展，是2022年“十四五”建筑業(yè)發(fā)展規(guī)劃提出的首要任務(wù)。通過RFID技術(shù)、BIM技術(shù)等智能技術(shù)，設(shè)計(jì)單位、生產(chǎn)單位、施工單位等得以在同一平臺(tái)上協(xié)同作業(yè)，實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置，各環(huán)節(jié)基于平臺(tái)充分協(xié)作，打破企業(yè)邊界和地域邊界的限制，實(shí)現(xiàn)有效鏈接和信息共享，最終形成建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化新的生態(tài)關(guān)系圈。

預(yù)制件生命周期追蹤管理流程

1、預(yù)制件生產(chǎn)階段

在預(yù)制件生產(chǎn)時(shí)，將RFID標(biāo)簽安裝在構(gòu)件上，RFID標(biāo)簽主要記錄生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)日期和記錄產(chǎn)品檢查記錄等基本信息，檢查記錄主要包括模具、鋼筋籠、鋁窗、預(yù)埋件、機(jī)電、產(chǎn)品尺寸、養(yǎng)護(hù)、瓦仔以及出貨檢查等10項(xiàng)內(nèi)容。同時(shí)也應(yīng)記錄與設(shè)計(jì)圖和施工圖相對(duì)應(yīng)的構(gòu)件產(chǎn)品編號(hào)（ID），這個(gè)產(chǎn)品編號(hào)是構(gòu)件所獨(dú)有的，這也是構(gòu)件今后能夠被識(shí)別的基礎(chǔ)。同時(shí)，根據(jù)之前所進(jìn)行的各階段所需信息分析，結(jié)合合適的編碼原則，將構(gòu)件信息以編碼的形式輸入RFID標(biāo)簽，而RFID標(biāo)簽則成為構(gòu)件的“身份”象征。

2、預(yù)制件運(yùn)輸階段

混凝土預(yù)制件運(yùn)輸過程是將在工廠生產(chǎn)的構(gòu)件運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝和拼接的過程。預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸過程應(yīng)包括裝車、運(yùn)輸、卸車和堆放四個(gè)環(huán)節(jié),這一階段的管理內(nèi)容涉及更多的是物流管理方面。由于預(yù)制構(gòu)件是一種較為特殊的產(chǎn)品，需要專業(yè)的裝卸隊(duì)伍進(jìn)行裝卸，所以其運(yùn)輸、堆放、吊裝往往由構(gòu)件供應(yīng)商完成。

3、預(yù)制件進(jìn)場(chǎng)堆放階段

構(gòu)件運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)后需要暫時(shí)堆放在堆場(chǎng)，在這一階段需要對(duì)構(gòu)件的日常養(yǎng)護(hù)、監(jiān)控和定位，堆放順序應(yīng)嚴(yán)格按照施工安裝順序。構(gòu)件到達(dá)堆場(chǎng)后需要掌握構(gòu)件的基本信息，隨時(shí)檢查儲(chǔ)存狀態(tài)。登記構(gòu)件的具體堆放位置，保證在需要進(jìn)行安裝時(shí)能夠準(zhǔn)確、快速找到目標(biāo)構(gòu)件。

4、預(yù)制件安裝階段

RFID技術(shù)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)構(gòu)件實(shí)時(shí)定位，還能對(duì)構(gòu)件安裝進(jìn)度和質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控。由于每個(gè)構(gòu)件在安裝時(shí)都會(huì)同時(shí)攜帶與其對(duì)應(yīng)的技術(shù)文件和RFID標(biāo)簽，安裝工程師可依據(jù)技術(shù)文件和RFID標(biāo)簽中的信息，將構(gòu)件與安裝施工圖一一對(duì)應(yīng)，RFID標(biāo)簽包括構(gòu)件編號(hào)、連接工程項(xiàng)目編號(hào)、連接工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等基本信息。

（部分內(nèi)容來源：四川省裝配式建筑產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)，侵刪）

審核編輯黃宇