人工智能在建筑行业的应用及其发展趋势

发表时间:2020/9/23   来源:《基层建设》2020年第15期   作者:万黎建
[导读] 摘要:目前,随着时代的发展,人工智能已经在人类生活和生产领域有了较为广泛的运用,给人们的生活带来了非常大的便利。
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        摘要:目前,随着时代的发展,人工智能已经在人类生活和生产领域有了较为广泛的运用,给人们的生活带来了非常大的便利。建筑行业作为当前阶段我国国民经济发展的重要支撑,应用人工智能有助于进一步推动我国建筑产业的智能化发展。基于此,本文对人工智能在建筑行业的应用及其发展展开了分析与探讨,仅供参考。
        关键词:人工智能;建筑行业;发展趋势
        1 人工智能在建筑行业的应用
        复杂运算、深度学习、客观公正可以说是基于机器工作人工智能的几个明显优势,虽然目前的人工智能尚属于弱人工智能,暂时无法拥有人类的主观能力:灵感、感觉和感受,也没有人类的跨领域推理、抽象类比能力,只能依赖数据和经验来创作或者解决问题。但其在建筑行业各个环节的应用成效已经初现端倪。
        1.1 项目前期
        对于常规的房地产开发项目来说,项目的策划定位需要大量市场调研数据支撑,在传统的策划环节里,这项工作往往是靠第三方调研机构“人肉”完成,数据的真实度可靠度或多或少会打一定的折扣。另一方面,在融资压力巨大的环境下,缩短开发周期、追求高效周转和快速资金回笼,成为一众房企的共同选择。按照传统的建筑行业生产方式,前期阶段配合拿地的概念方案设计至少需要一个设计团队两周左右的工作周期方能完成。不少的时间和人力成本往往导致后续方案团队无法在前期介入,从而带来概念方案与实际方案不一致而出现的反复修改,进而影响整个项目的工期进度。
        而随着大数据技术的兴起,人工智能在建筑前期定位评估和概念设计方面的介入日渐加深。借由定位系统、互联网支付等方式获取的数据能够更为精准的定位和反映目标客户群的消费路径和规律,可以为策划定位提供更为科学客观的数据支撑。此外,人工智能基于已输入的产品库、设计边界条件、基地周边数据等,可以快速完成若干个满足用户需求的强排方案,极大降低了项目前期的设计投入成本。
        1.2 设计阶段
        库哈斯在墨尔本的一次演讲中曾提到的:“我们的当代世界非常复杂,仅仅一个建筑公司已经不足以生产足够的智慧去理解和应对不同的条件、未知的情况以及复杂的文脉”。面对复杂多变并且更迭快速的时代需求,传统的设计思维和方式似乎越来越力不从心。在这样的时代背景和需求下,“前计算机形态”、关联式设计(associative-design,简称“AD”,也称“协同设计”)、参数化设计、算法设计和“多智体系统”逐渐走上了历史舞台,并且各自已占有一席之地。通过新的技术手段,一方面在传统建筑学意义上,为建筑造型提供了更多的可能性;另一方面,通过可量化的参数系统来控制不可量化的参数变化,计算机语言成为探索设计背后逻辑的新手段。
        比如,人工智可以利用其强大的数据处理功能,在使用现场可以通过照相功能进行扫描,再利用其对数据的分析功能,计算出现场存在的安全隐患,然后对于安全隐患进行及时的处理和排查。还有就是建筑设计存在的安全隐患,有些建筑虽然看起来美观,但是其实在设计上存在着很大的安全隐患,对于这些设计图纸上存在的安全隐患,都可以通过人工智能进行更急爱科学精准的计算,从而进行排查,利用人工智能可以更好的对厚度不同深度不同的墙体和其他建筑设计的称重以及抗震功能等做出准确的计算,大大增加了施工的可行度和安全度。
        1.3 施工建造
        当我们还在为传统建造方式的工期长、效率低、质量差、环境污染问题突出而发愁时,人工智能已经在悄无声息地潜入施工建造领域。深圳当代艺术馆及规划展览馆(MOCAPE),这座由奥地利建筑师Wolf D Prix 设计的深圳新地标,首次利用BIM+ 机械完成了建筑建造。位于这栋建筑中央部分的形状奇异的金属构造是整栋建筑的“大脑”,不锈钢制成看起来像一朵银色的云彩。

完成这朵“云彩”的建造按照传统工艺需要160 名工人,工期预计8 个月,而使用机器后仅用了8 名工人耗时3 个月就完成了。此外,无人机用于勘测施工现场、制作3D地图、提取设计蓝图、模拟施工计划、施工现场激光扫描等智能化施工应用使得这些原本需要几周的过程可以在一天内完成,并且在安全、品质检测等方面也极具优势。
        1.4 运营使用
        除了施工阶段人工智能的投入使用,在建筑完工投入生活中使用的时候,人工智能当然也扮演着非常重要的角色。AI 在建设后期的应用已经以智能家居系统和物联网的形式发展了几年。控制建筑室内温度、灯光、电力、门锁和真空机器人吸尘器等,这些功能已经不再新鲜。此外,AI 在BIM(建筑信息建模)中也起着重要的作用。通过BIM,人们可以访问建筑物的整个历史,从诞生到期间的管理,一直到其被拆除。AI 和VAs 可以通过添加一个会话界面来了解这一点。这个愿景将是,把这个对话界面与NFC(近场通信)相结合,使得VA 能够访问建筑物内部的传感器,可以实时感知到任何事情的发生。这样做很有利的情况是对第一反应者。想象一下,第一反应者到达某个位置,VA 和NFC 向他们提供实时建筑信息,从而使他们能够迅速做出最合适的决策。
        当建筑投入使用之后,它的智能化就体现在人工智能的使用范围上,例如我们可以利用人工智能,对家里的情况进行远程监控和远程操作,我们可以通过手机对家里的情况进行控制,完成一些我们需要完成的指令,例如开灯、关电、开窗等等,这些在过去对于我们来说都是幻象的东西,现在利用人工智能就可以实现了。不及如此,智能建筑当然还离不开人工智能机器人的投入使用,例如现在常见的扫地机器人,还有一些家用的机器人等等,这些机器人专门为居家设计,它们也可以和人类进行对话,并且完成一些人类下达的指令,这些机器人在家居中的使用,大大提高了我们生活的智能化程度,让我们的生活变得更加方便快捷。同时在人工智能的各种语音识别、人脸识别、指纹识别等功,这些功能现在一般被用于银行或者各种大型场所,由于这些功能对于我们生活的安全性起到了很好的保障,人们也看到了其中的优点,因此未来也将会投入到居家生活中使用的时候,这也大大提高了我们生活的安全性。
        2 人工智能在建筑行业的发展趋势
        曾有人预言“人工智能‘解放’(取代)人类的速度比我们想象的还要快,结合建筑行业现有的去人工化的两个应用BIM 和参数化设计,2030 年以后人类建筑师将大批失业。”。库哈斯也曾说,“建筑行业往往需要花费大量的时间,这种速度对于目前的变革来说实在太慢了,行业会为过慢的节奏付出代价。”过去十几年不断增加的发展加速度表明,这也许并不是危言耸听。果真未来如此,我们该如何早做打算,更加积极主动地找准定位,拥抱人机共存的时代呢?
        我想无外乎以下几点:第一,面对可能发生的颠覆性变革,接受、面对而非逃避,以一种积极的态度迎接、适应与机器协同工作的方式;第二,学习人机对话,掌握BIM、参数化设计等与人工智能结合密切的设计方法和工具;第三,找准自己的定位,找准人机差异化,利用人类独有的情感和主动思考能力进行痛点分析,聚焦设计产品的人性化和个性化,让人工智能去处理其更为擅长的事情。
        3 结语
        综上所述,人工智能的发展以及应用给我们的生活提供了很大的便捷,将人工智能应用于建筑行业,对建筑行业的发展带来了非常大的变革,能够极大的提升建筑设计、施工以及运营的整体效率,同时可以保障建筑更加安全的建设与使用。因此,在未来,人工智能应用于建筑行业是一种非常重要的发展趋势。
        参考文献:
        [1]鞠松,杨晓东.国内外人工智能技术在建筑行业的研究与应用现状[J].价值工程,2018.
        [2]张艺琼.人工智能发展应用领域及发展趋势探究[J].数码世界,2018,000(002):80-80.
        [3]黄世洲.浅论人工智能技术的应用及发展趋势[J].数字通信世界,2019,172(04):213-213.
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