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智能建造就是將先進(jìn)的信息技術(shù)和先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)相融合的新型建造方式。智能建造充分利用智能手段及相關(guān)技術(shù),，通過應(yīng)用智能化系統(tǒng),，提高建造過程的智能化水平，減少建筑過程對人的依賴，提高建筑物的性價(jià)比和可靠性,。

3月27日,，北京市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)委印發(fā)《北京市智能建造試點(diǎn)城市工作方案》,。其中提出，到2025年末,，北京將打造5家以上智能建造領(lǐng)軍企業(yè),，建立3個(gè)以上智能建造創(chuàng)新中心，建立2個(gè)以上智能建造產(chǎn)業(yè)基地，重點(diǎn)建設(shè)張家灣設(shè)計(jì)小鎮(zhèn)智能建造創(chuàng)新實(shí)踐基地,，打造通州、豐臺(tái)智能建造產(chǎn)業(yè)集群,，逐步實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

在科技賦能智慧升級征途上,，“中國建造”正全力搶灘新賽道,。

建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級的必由之路

“智能建造就是將先進(jìn)的信息技術(shù)和先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)相融合的新型建造方式?！敝薪ㄈ贮h委書記、董事長陳衛(wèi)國介紹,，智能建造充分利用智能手段及相關(guān)技術(shù),，通過應(yīng)用智能化系統(tǒng)，提高建造過程的智能化水平,，減少建筑過程對人的依賴,，提高建筑物的性價(jià)比和可靠性。

我國建筑業(yè)創(chuàng)造了諸多世界第一,，但同時(shí)也面臨著產(chǎn)品性能欠佳,、資源浪費(fèi)較大、生產(chǎn)效益有待提升,、勞務(wù)短缺以及由此帶來的用工成本上升等問題,。為此，推動(dòng)建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,，實(shí)現(xiàn)智能建造,，是建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級的必由之路。

我國制定了一系列政策措施：《關(guān)于推動(dòng)智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展的指導(dǎo)意見》提出,，到2035年,，我國邁入智能建造世界強(qiáng)國行列；《“十四五”建筑業(yè)發(fā)展規(guī)劃》明確,，“十四五”時(shí)期,，我國要積極推進(jìn)建筑機(jī)器人在生產(chǎn)、施工,、維保等環(huán)節(jié)的典型應(yīng)用,，輔助和替代“危、繁,、臟,、重”施工工作；2022年11月，住建部將北京等24個(gè)城市列為智能建造試點(diǎn)城市,，以科技創(chuàng)新推動(dòng)建筑業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展,。

對建筑行業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響

如今，人工智能已經(jīng)廣泛地運(yùn)用到了建筑的多個(gè)層面,，對整個(gè)建筑行業(yè)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響,，它能夠?yàn)榻ㄖこ坦芾硖峁┰鲋捣?wù)，例如可視化分析,、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測,、性能優(yōu)化、過程挖掘,、能源管理等,。

據(jù)中國信息通信研究院院長余曉暉分析，我國在人工智能視覺應(yīng)用方面較為領(lǐng)先。人工智能視覺識(shí)別技術(shù)在生活中最典型的應(yīng)用就是人臉識(shí)別,、車牌識(shí)別等,，在建筑工程中可以用于執(zhí)行檢查和監(jiān)控，在實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控的同時(shí)執(zhí)行結(jié)構(gòu)部件識(shí)別,、不安全行為和狀態(tài)識(shí)別等任務(wù),。

在應(yīng)用過程中，人工智能技術(shù)通過深度學(xué)習(xí)方法不斷地自動(dòng)處理,、分析和理解圖像或視頻中的數(shù)據(jù),，還能夠提高人工智能精準(zhǔn)識(shí)別率，幫助施工單位更加精細(xì),、準(zhǔn)確地了解現(xiàn)場施工狀況,。

同時(shí),，應(yīng)用人工智能技術(shù)有助于彌補(bǔ)傳統(tǒng)施工管理依賴人工觀察和操作的缺陷。當(dāng)前的主流做法是依靠終端設(shè)備搭載的人工智能識(shí)別技術(shù)自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)并拍攝現(xiàn)場施工人員的施工狀態(tài),、施工環(huán)境和施工進(jìn)度,；應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)算法，及時(shí)收集建設(shè)項(xiàng)目的數(shù)據(jù)信息,，將其集成到項(xiàng)目管理軟件中，以便進(jìn)行自動(dòng)數(shù)據(jù)分析和決策,。

這種高級分析有助于管理人員打破時(shí)空限制,，全面了解建設(shè)項(xiàng)目各施工階段的現(xiàn)場情況，同時(shí)可以快速發(fā)現(xiàn)潛在的施工問題,。

人工智能技術(shù)除了被應(yīng)用于收集施工現(xiàn)場數(shù)據(jù)外,，還可以有效解決傳統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)分析的局限性，解決專家經(jīng)驗(yàn)和主觀判斷的模糊性和脆弱性,。

依靠海量數(shù)據(jù)及建筑行業(yè)相關(guān)理論模型,，人工智能可以對人的意識(shí)、思維過程進(jìn)行模擬,，通過相關(guān)算法分析提供對關(guān)鍵問題的輔助性和預(yù)測性見解,，幫助項(xiàng)目經(jīng)理針對潛在風(fēng)險(xiǎn)制訂針對性的解決方案，進(jìn)而確保工程質(zhì)量,。

此外,，建筑行業(yè)的工人在工作中容易發(fā)生墜落、觸電等事故,。他們在工作中出現(xiàn)事故的次數(shù)比其他勞動(dòng)者要高出許多,，而利用人工智能技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測工地現(xiàn)場以及設(shè)備的安全問題，并發(fā)出警報(bào),，提前告知風(fēng)險(xiǎn),。

新技術(shù)、新成果賦能智能建造

在我國智能建造領(lǐng)域,，新技術(shù),、新成果正不斷涌現(xiàn)。

“我們把前端設(shè)備集成至數(shù)字云平臺(tái),，保障施工過程全面監(jiān)控,。工程安全巡檢機(jī)器人可在室內(nèi)外運(yùn)行，根據(jù)激光雷達(dá)對周圍環(huán)境進(jìn)行掃描,，自主實(shí)現(xiàn)地圖構(gòu)建,、即時(shí)定位?！敝薪ㄋ木趾笔⊥话l(fā)公共衛(wèi)生事件應(yīng)急指揮中心項(xiàng)目負(fù)責(zé)人徐春介紹,，機(jī)器人視覺模塊與AI邊緣計(jì)算服務(wù)器結(jié)合,，能快速識(shí)別工程環(huán)境中的異常溫度和危險(xiǎn)氣體并發(fā)出警報(bào)。這個(gè)項(xiàng)目是國家級數(shù)字建造技術(shù)創(chuàng)新重點(diǎn)項(xiàng)目成果應(yīng)用示范項(xiàng)目,。中國工程院院士孟建民表示,，該項(xiàng)目采用BIM技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)、采購,、施工,、計(jì)量計(jì)價(jià)和運(yùn)維一體化管控，實(shí)現(xiàn)了三維交付,、無圖建造,、造價(jià)精準(zhǔn)、縮短工期,、提升施工質(zhì)量,。

無獨(dú)有偶，去年10月,，中建三局自主研發(fā)的國內(nèi)首個(gè)“鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房智能建造一體化平臺(tái)”（又稱“造廠機(jī)”）在浙江舟山華潤電力標(biāo)準(zhǔn)廠房項(xiàng)目投用,。“造廠機(jī)”為鋼結(jié)構(gòu)廠房施工提供一套現(xiàn)場工業(yè)化解決方案,，實(shí)現(xiàn)業(yè)內(nèi)核心技術(shù)裝備的創(chuàng)新突破,。該設(shè)備總設(shè)計(jì)師廖峰介紹，與傳統(tǒng)施工方式相比,，其可減少人員登高作業(yè)風(fēng)險(xiǎn),，并大幅縮短工期，提升人工工效超20%,。

人工智能不僅可以保障施工安全,，還可以提高施工效率。例如應(yīng)用智能鋼筋綁扎機(jī)器人綁扎飄窗鋼筋網(wǎng)籠,，實(shí)現(xiàn)鋼筋自動(dòng)夾取與結(jié)構(gòu)搭建,、鋼筋視覺識(shí)別追蹤與定位、鋼筋節(jié)點(diǎn)自動(dòng)化綁扎等功能,，上海市嘉定新城金地菊園社區(qū)項(xiàng)目的綁扎效率是人工的3倍,。

又如，采用人工智能技術(shù)輔助施工圖審查,，實(shí)現(xiàn)批量自動(dòng)審查,，重慶市萬科四季花城項(xiàng)目的單張圖紙審查時(shí)間平均約6分鐘，準(zhǔn)確率達(dá)到90%以上,。

人工智能已然成為推動(dòng)智慧建筑發(fā)展的新動(dòng)能,。未來，它將在建筑領(lǐng)域執(zhí)行各項(xiàng)任務(wù)上變得越來越聰明,，攬下越來越重要的活,，持續(xù)釋放融合發(fā)展的疊加效應(yīng),、聚合效應(yīng)、倍增效應(yīng),，賦能建筑工程真正實(shí)現(xiàn)數(shù)字化,、智能化。

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人工智能讓建筑設(shè)計(jì)更高效

近年來,，很多研究都致力于探索如何讓建筑師借助人工智能的力量來促進(jìn)并簡化設(shè)計(jì)流程,。正如CRTKL倫敦副總監(jiān)Caoimhe Loftus所說：“設(shè)計(jì)的發(fā)展曾因我們的手動(dòng)繪圖和分析能力而受到限制。如今,，我們可以借助人工智能的力量,，以更快的速度生成并分析更多方案，從而提供更加明智且可靠的設(shè)計(jì)解決方案,。”

就讀于哈佛大學(xué)的StanislasChaillou在Archi GAN項(xiàng)目中,，使用一個(gè)包含800多份公寓平面圖的數(shù)據(jù)庫來訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)模型,，在給定公寓面積的前提下進(jìn)行空間規(guī)劃與布局，并確定門窗和家具的位置,。隨著機(jī)器學(xué)習(xí)模型的成功擴(kuò)展,，用戶可指定每層樓的公寓劃分方式，并確定入口和窗口位置,。機(jī)器學(xué)習(xí)模型便會(huì)給出單獨(dú)的公寓布局建議,，然后將這些單獨(dú)的布局組合在一起就形成了建筑的整層布局圖。

來自英國的Oliver Green就曾將機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)與公司已完成的住宅設(shè)計(jì)方案數(shù)據(jù)庫相結(jié)合,，創(chuàng)建了一款公寓布局推薦工具Homegrown,。建筑師們可使用這款工具查看與其建筑相匹配的各種布局方案，然后花費(fèi)短短幾秒時(shí)間,，就可完成公寓改建,。

人工智能還可以幫助建筑師出品更加優(yōu)質(zhì)、更可持續(xù)的設(shè)計(jì)方案,。Spacemaker使用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù),，可在設(shè)計(jì)初始階段幫助設(shè)計(jì)師測試各種可行性方案。借助人工智能工具,，設(shè)計(jì)師可快速測試多個(gè)方案,，并最終獲得各方滿意的設(shè)計(jì)方案，避免了針對每個(gè)方案的反復(fù)建模和修改,。

人工智能及其他新興技術(shù)將成為未來設(shè)計(jì)的一部分,，讓建筑師們的工作變得更加高效。（科技日報(bào)記者 吳純新）

來源：科技日報(bào)