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人工智能技术将如何重塑建筑业?

时间:2023-10-12 09:13:37作者:沃卡惠文章来源:

人工智能技术将如何重塑建筑业?

人工智能 (AI) 正在给全球行业带来翻天覆地的变化,并以其能力改变世界。ChatGPT、Google 的 Bard 等人工智能工具以及 Google Assistant、Siri 和 Alexa 等数字助理已经成为人们生活的一部分。那么,长期以来被广泛认为技术应用进展缓慢的建筑行业会有怎样变化呢?

事实证明,即使在建筑领域,人工智能也正在带来深刻的变革。它正在缓慢而稳定地改变建筑项目的构思、设计、实施和维持方式,从而显着提高效率、成本效益和环境可持续性。

而且,这种转变从建设项目的初始阶段就开始了。传统上,建筑师和工程师严重依赖手动计算和设计流程,往往容易出现耗时的任务和人为错误。然而,人工智能驱动的工具正在自动化和优化这些关键方面。

在设计优化中,人工智能算法可以快速处理大量数据集,并生成优先考虑效率和可持续性的设计解决方案,同时考虑材料使用、能源消耗和环境影响等因素。这将带来更智能、更环保的建筑设计。人工智能驱动的工具擅长现场分析,通过审查地质、环境和物流数据来评估潜在的施工地点。这确保了项目处于战略位置,减少了延误和成本超支的可能性。

此外,人工智能在风险评估方面的能力是无价的。它可以通过分析历史数据和监测天气模式等变量来预测和减轻潜在危险。这种积极主动的方法使项目经理能够制定应急计划,特别是对于大型基础设施项目,从而避免代价高昂的挫折。

生成设计

虽然生成式人工智能如今随着 ChatGPT 或 Dall-E 等工具的广泛流行而风靡一时,但建筑行业中没有多少人意识到人工智能驱动的生成式设计已经如何使更好的设计成为可能。

衍生式设计采用了建筑信息模型 (BIM,一种已经很复杂的 3D 建模方法),并使其变得更好。BIM 模型如今在大型建设项目中得到广泛应用,因为它们能够在整个项目生命周期中为建筑、工程和施工 (AEC) 专业人员提供高度准确的信息和可行的见解。

然而,创建 3D BIM 模型涉及协调多学科要求,因为有效的规划和设计需要设计、工程甚至机械、电气和管道 (MEP) 计划的无缝集成。确保这些不同的计划无缝衔接而不发生任何冲突,对 BIM 专业人员来说是一个相当大的障碍。

人工智能驱动的生成设计利用机器学习来应对这一挑战。生成式设计工具可以几乎立即生成数十种设计选项,同时识别和减轻不同团队创建的不同计划或模型之间的冲突,有效避免代价高昂的返工。

一旦软件在指定的约束内创建了足够的设计变体,BIM 专业人员所需要做的就是选择最符合项目标准的设计。此外,随着用户不断输入项目要求或标准,生成设计软件可以通过迭代学习不断完善其 3D 模型,最终创建根据项目的独特需求和约束精心定制的最佳设计模型。一切都没有任何重大的人为干预!

智能建造

连接互联网的传感器(通常称为物联网或 IoT)已经在现代工业设备中广泛流行。现在,借助人工智能驱动的算法,包括机器人在内的智能或物联网嵌入式设备正在彻底改变建筑业,推动行业进入效率和创新的新时代。

如今,包括嵌入传感器的摄像头在内的物联网设备被战略性地放置在建筑工地上,以不断收集实时数据。这些传感器监测和传输温度、湿度和结构完整性等重要参数,然后由人工智能驱动的软件进行分析,为项目经理提供对现场条件的全面了解。从现场收集的大量数据使决策者能够做出明智的选择,从而提高安全协议和项目效率。

与此同时,机器人技术日益成为建筑自动化领域的中心舞台。机器人擅长处理重复性和劳动密集型任务,例如砌砖、混凝土浇筑,甚至是复杂的建筑构件 3D 打印。建筑机器人的精度和速度已经超过了人类劳动力,从而显着加快了项目进度并降低了成本。

此外,为建筑定制的先进无人机能够在建筑工地上进行目视调查,跟踪进度并捕获高分辨率图像。这些空中伙伴借助适当的软件再次为项目经理提供了宝贵的见解,确保施工保持在正轨上并与项目目标保持一致。物联网和人工智能驱动的机器人正在共同重塑建筑格局,迎来一个更智能、更安全、更高效的建筑实践时代。

项目自动化

在实际施工过程中,人工智能驱动的软件正在通过简化调度、资源分配甚至利益相关者沟通等关键方面来实现项目管理的转型和自动化。对于调度优化,先进的人工智能算法会仔细分析历史项目时间表数据、资源可用性和外部变量,以创建最佳调度。这些算法甚至能够实时调整计划,快速响应不断变化的条件,从而最大限度地减少延误和成本超支的风险。由这些算法支持的现代项目管理软件在资源分配、智能分配劳动力、材料和设备资源、减少浪费并确保项目的各个方面得到所需的必要支持方面发挥着关键作用。

即使在沟通和协作领域,人工智能驱动的工具也正在迎来一个高效的新时代。这些平台加强了项目团队之间的沟通,促进更好的协调并加快决策过程。这会显着减少误解和延误,最终带来更加精简和成功的项目管理实践。人工智能融入项目管理不仅提高了生产力,还确保了项目的精确和敏捷执行。

质量控制与预测性维护

确保最高水平的施工质量和现场安全是项目经理和业主关心的两大问题。人工智能驱动的无人机或摄像机能够以极高的精度和速度进行现场检查。这些聪明的眼睛善于识别缺陷、偏离设计方案甚至安全隐患,从而保证建设项目符合严格的质量和安全标准。

同时,通过集成人工智能功能的可穿戴设备,建筑工地的安全监控得到了显着增强。这些设备主动监控工人的健康和安全,检测疲劳迹象、过热暴露或不安全行为,并及时提醒主管人员采取必要措施。

值得注意的是,人工智能在建筑领域的变革作用并没有随着项目的完成和移交而结束,而是延伸到后续的入住和预测性维护。现代人工智能驱动的软件提供了一种主动的维护方法,可提高安全性和项目效率。通过分析数百或数千座建筑物的历史数据,人工智能模型可以准确预测特定建筑设备何时需要维护或维修,从而减少停机时间并预防事故。

人工智能与可持续发展

随着环境问题成为世界各地家庭和办公室的焦点,人工智能已经在推动建筑行业拥抱可持续发展方面发挥着关键作用。简单的人工智能工具可以有效优化建筑物内的能源消耗,根据占用情况和环境条件动态调整照明、供暖和制冷系统,有效减少能源浪费和运营成本。

此外,人工智能支持的设计和施工流程通过优化设计、制造或切割模式和施工技术,在整个施工生命周期中最大限度地减少材料浪费方面发挥了很大作用。此外,人工智能还有助于将太阳能电池板和风力涡轮机等可再生能源无缝集成到建筑项目中,从而显着减少建筑物和基础设施的碳足迹。

随着人工智能技术的不断进步,建筑行业必须适应并接受这些创新,以保持竞争力并应对现代广泛的环境挑战。通过这样做,我们可以期待未来的建筑项目不仅更加高效、更具成本效益,而且更加可持续和环保。

目前,许多科技公司通过不断创新并将人工智能嵌入到广泛的硬件和软件解决方案中,从而在这一变革之旅中处于领先地位。大量建筑科技企业对创新的承诺及其在推动人工智能融入建筑行业方面所发挥的作用表明了技术领导者如何塑造建筑业的未来。通过利用这些解决方案,建筑行业可以真正为所有利益相关者构建可持续和繁荣的未来。

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