本发明涉及建筑工程技术领域，具体涉及一种基于“bim+rfid”技术的装配式钢结构施工方法。
背景技术：
现代建筑业中，大多数钢结构工程施工仍然采用传统的施工模式，钢结构的深化设计、制作、安装施工各环节信息相对孤立，易造成信息交换不及时准确。尽管装配式施工逐渐成为钢结构施工的主要方式，但是由于装配式建造过程中涉及的预制钢构件种类繁多，且项目参与单位较多，信息分散，在构件预制、运输、安装过程中容易混淆，造成信息传递错误，导致返工，浪费材料，延误工期。
建筑信息模型(buildinginformationmodeling，bim)技术的发展，可以为对各项工程过程进行仿真模拟及数据共享，提高协同工作效率，实现精细化管理；可以为管道工程精细化设计和安装施工提供技术支撑。无线射频技术(radiofrequencyidentification，rfid)由于其强大的非接触即可进行目标识别和流向追踪的能力，越来越多的应用在施工管理中。
通过“bim+rfid”技术在装配式钢结构施工中的应用，可以提前解决潜在问题，预先确定高质量施工方案，并可保证信息的准确快速流转，避免返工，减少浪费，节省成本。
技术实现要素：
本发明提供一种基于“bim+rfid”技术的装配式钢结构施工方法，目的在于解决在钢结构工程施工中，传统的施工模式钢结构的深化设计、制作、安装施工各环节信息相对孤立的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种基于“bim+rfid”技术的装配式钢结构施工方法，包括以下步骤：
步骤1.建立钢结构三维可视化bim模型，采用相关bim软件建立钢结构的bim模型，并在bim模型中输入和项目有关的所有信息，包括钢构件的基本信息，在三维模型的各个构件上加上时间参数和成本计划，形成5dbim模型，利用计算机依据附加的时间和成本参数进行bim的5d虚拟施工展示，通过虚拟建造检查进度或成本计划，并针对出现的问题对模型和计划进行修改和调整，进而优化bim模型，调整进度和成本计划，并将优化完成的模型进行虚拟建造；
步骤2.构建bim+rfid信息处理系统，在构件预制阶段，由预制场的预制人员利用读写设备，将钢构件的基本信息写到rfid标签芯片中，同时基于bim模型对每一个钢构件和节点部件进行电子编号，然后将编号和构件详细信息输入到rfid信息处理系统，并制作成非接触式自动识别的rfid标签芯片，以bim模型建立的数据库作为数据基础，rfid收集到的信息即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；
步骤3.按编号根据bim模型生成所有构件和节点的预制加工图和参数表；
步骤4.生产厂家按预制加工图对每一个钢构件和节点特殊部件进行加工，并对每一个构件和节点部位按照bim模型的编号植入rfid标签芯片；
步骤5.钢构件进场，启动rfid信息系统，采用读卡器校核钢构件rfid标签信息与实体构件的差异，并启动非接触式自动识别系统，追踪各构件实时位置，并将钢构件的到场信息录入到rfid标签芯片中，供查阅构配件到场信息及使用情况；
步骤6.施工现场依据bim技术预先确定施工方案进行装配式施工，bim+rfid信息处理系统自动追踪各构件的位置信息，已完成构件高亮显示，直到全部构件施工完成。
优选的，在步骤1中所述的钢构件的基本信息包括钢构件的形状、位置、材质、长度、平面位置、标高和具体节点连接方式。
优选的，在步骤1中所述的钢结构bim模型中钢构件经过强度、刚度、稳定性和承载力验算，符合相关规范标准的要求。
优选的，在步骤2中所述的rfid信息处理系统与bim模型有网络连接，并组成整体系统，交互信息，rfid电子标签包含的钢构件信息与bim模型中数据完全一致。
优选的，所述rfid与bim的信息交互方式位直接互用，具体实施为基于visualc#2010用来连接rfid的thingmagicapi与bim的teklaapi(bim)从而实现rfid与bim的集成以及信息交互，或使用net语言，进行revitapi与rfidapi的开发，建立起bim与rfid标签芯片之间的信息交互。
优选的，在步骤3中所述预制加工图包括二维图、三维图、3d打印构造实体模型等，且各类图中和实体模型中，包含所述钢构件的所有参数特征。
优选的，在步骤5中所述读卡器和非接触式自动识别系统包含所有钢构件的bim信息和rfid信息。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)利用bim技术可以很好地处理施工过程中的各种变更。当施工过程中的设计变更发生时，利用bim将变更关联到模型中，同时反映出工程量以及造价的变更，使决策者更清楚设计的变更对造价的影响，及时调整资金筹措和投入计划。
(2)在各工序施工前，利用bim技术虚拟展示各施工工艺，尤其对新技术、新工艺以及复杂节点进行全尺寸三维展示，有效减少因人的主观因素造成的错误理解，使交底更直观、更容易理解，使各部门之间的沟通更加高效。
(3)利用bim技术可以很好地处理施工过程中的各种变更。当施工过程中的设计变更发生时，利用bim将变更关联到模型中，同时反映出工程量以及造价的变更，使决策者更清楚设计的变更对造价的影响[8]，及时调整资金筹措和投入计划。
(4)构件制作阶段，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。
(5)构件入场时，rfidreader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。
(6)构件吊装阶段，若只有bim模型，单纯的靠人工输入吊装信息，不仅容易出错而且不利于信息的及时传递；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，通过个人的主管判断，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。
(7)本发明基于“bim+rfid”技术的装配式钢结构施工方法，利用bim技术建立钢结构三维可视化模型，利用bim技术强大的信息化功能和rfid非接触识别和无线定位追踪功能，对钢结构施工实施信息预先确定、工厂预制、现场装配施工。此方法可以减少浪费，避免返工，降低工程成本，缩短工期，提升钢结构施工效率，取得较好的社会效益和经济效益。
附图说明
图1为本发明的施工工艺流程；
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
实施例一
如图1所示的一种基于“bim+rfid”技术的装配式钢结构施工方法，包括以下步骤：
步骤1.建立钢结构三维可视化bim模型，采用相关bim软件建立钢结构的bim模型，并在bim模型中输入和项目有关的所有信息，包括钢构件的基本信息，在三维模型的各个构件上加上时间参数和成本计划，形成5dbim模型，利用计算机依据附加的时间和成本参数进行bim的5d虚拟施工展示，通过虚拟建造检查进度或成本计划，并针对出现的问题对模型和计划进行修改和调整，进而优化bim模型，调整进度和成本计划，并将优化完成的模型进行虚拟建造，钢构件的基本信息包括钢构件的形状、位置、材质、长度、平面位置、标高和具体节点连接方式；钢结构bim模型中钢构件经过强度、刚度、稳定性和承载力验算，符合相关规范标准的要求；
步骤2.构建bim+rfid信息处理系统，在构件预制阶段，由预制场的预制人员利用读写设备，将钢构件的基本信息写入rfid标签芯片，同时基于bim模型对每一个钢构件和节点部件进行电子编号，然后将编号和构件详细信息输入到rfid信息处理系统，并制作成非接触式自动识别的rfid标签芯片，以bim模型建立的数据库作为数据基础，rfid收集到的信息即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；rfid信息处理系统与bim模型有网络连接，并组成整体系统，交互信息，rfid电子标签包含的钢构件信息与bim模型中数据完全一致；所述rfid与bim的信息交互方式位直接互用，具体实施为基于visualc#2010用来连接rfid的thingmagicapi与bim的teklaapi(bim)从而实现rfid与bim的集成以及信息交互，或使用net语言，进行revitapi与rfidapi的开发，建立起bim与rfid标签芯片之间的信息交互；
步骤3.经内部审核后，按编号根据bim模型生成所有构件和节点的预制加工图、参数表及3d模型，所述预制加工图包括二维图、三维图、3d打印构造实体模型等，且各类图中和实体模型中，包含所述钢构件的所有参数特征；
步骤4.经专家论证后，生产厂家按预制加工图对每一个钢构件和节点特殊部件进行加工，并对每一个构件和节点部位按照bim模型的编号植入rfid标签芯片；
步骤5.钢构件进场，启动rfid信息系统，采用读卡器校核钢构件rfid标签信息与实体构件的差异，并启动非接触式自动识别系统，追踪各构件实时位置，并将钢构件的到场信息录入到rfid标签芯片中，供查阅构配件到场信息及使用情况，所述读卡器和非接触式自动识别系统包含所有钢构件的bim信息和rfid信息；
步骤6.施工现场依据bim技术预先确定施工方案进行装配式施工，bim+rfid信息处理系统自动追踪各构件的位置信息，已完成构件高亮显示，直到全部构件施工完成。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。