人工智能運用于建筑

【摘要】人工智能已經滲入社會各行各業，如何利用AI技術讓建筑容光煥發，持續發展，更高效、安全、便捷為社會提供增值服務，是每個建筑人需要思考、探索的方向。本文闡述建筑過程中人工智能技術的應用，如何有效的杜絕弊端現象的發生。

【關鍵詞】人工智能；傳統建筑；現代建筑

建筑大致流程大致是選址、環評、勘探、設計、施工、運維，整個流程是個漫長而嚴謹的過程，需要大量的人力、物力、財力，需要很多社會部門的通力合作完成，其中的貫穿的主線是建設方；現代建筑是采用人工智能技術優化整個流程，貫穿的主線是采用AI技術的建設方（運維方）。

1、建筑工程的選址、環評、勘探、設計過程

關于工程選址、定位，考慮的綜合因素特別多，現代建筑一定是采用大數據，幫助分析、比較優劣，提供可行性方案，能從短期、長期的考慮建筑的可持續發展，提供各種模型會非常形象的給出預期建筑的后期參數，大幅提高決策效率。

工程勘探，以一般單幢教學樓建筑面積3000平方米為例，周期：地勘孔位設計周期7天；地勘現場完成勘探作業15天；土工取樣、試驗10天，地質剖面圖繪制、土層描述、地質參數計算、基礎選型建議等15～20天；地勘報告審核7天，綜合時間50天左右。這個周期是否可以利用AI技術進行優化呢？答案是肯定的，通過大數據能完全知曉周圍方圓500米外建筑的地質情況，只需要推導、復核、抽檢就能大幅減少勘探的周期；地質剖面圖繪制、土層描述等也可以采用AI技術參考同類型的，只需要幾分鐘就能給出；地勘報告的審核同樣可以通過大數據分析給出，粗略估計完成時間能縮短到15天左右。

設計，在個性建筑設計上的確需要給設計師足夠的時間去構思、去創造，但一旦構思完成后就可以采用AI技術（云計算技術、大數據）快速的生成構造圖紙，大幅提高設計效率；對于普通的非個性設計要求的（例如生產廠房等），利用人工智能技術或許原需要二個月的設計周期可以大幅縮減至一周。

2、建筑的建造施工過程

整個建筑建造過程涉及很多專業，過程中專業施工有先后、有交叉，以期達到預定好的目標，就需要科學的方法進行施工管理，現代建筑采用BIM技術全流程進行管理。

如何采用人工智能技術處理好建筑施工中的質量、進度、成本、安全、合同、提高效益等重要問題？

質量控制，人工智能技術（BIM）就是采用儲存的大量建筑構件、設備的大數據，通過軟件平臺把詳細信息全部反饋出來，并能根據設計模型跟蹤產品、施工是否符合設計要求，對施工作業進行跟蹤、記錄、分析，掌握現場施工的不確定因素，避免不良后果出現，監控施工質量。BIM技術從模型模擬開始至施工完成整個過程提供控制保障。

進度控制，人工智能技術（BIM）就是采用可視化、多視角、協調、模擬、目標優化等功能，可以清晰的體現總進度計劃、二級進度計劃、周進度計劃，通過模擬總進度計劃模型捋清核心關鍵路線、提前分析可能影響關鍵路線的要素，提前做好保障關鍵路線要素的措施，在關鍵路線出現不可抗力時提前考慮應急預案，做好后續優化進程來保障總進度，分級進度做好細致化進度組織方案，運用AI技術可以提前模型可視化、全局化視線有助于做好應對和優化，大幅提高效率，保障目標實現。

成本、合同控制，人工智能技術（BIM）針對成本控制主要是前期模擬結合大數據收集市場價格，從而確定造價范圍，過程中再通過動態控制保證成本控制在確定區間內。合同控制通過平臺管理、執行，保證項目合同規范、有序。

人工智能技術在項目施工管理中的運用，對于項目施工最顯著的就是提高效益，從立案開始運用大數據、云計算等AI技術，對項目制定出高的可行的質量要求，通過模擬分析找出最有效的施工進度安排，通過大數據確定最經濟最優化的施工成本計劃，通過平臺對多專業、多工種、多社會參與者進行合理、有序、嚴謹的合同管理，保證項目施工高品質完成。

3、建筑工程的運維

現代建筑是為了服務人類的，所以把建筑的整個壽命周期考慮在內，融入人工智能（AI）技術，高效安全的運維是非常重要的。

運維使用人工智能（AI）技術在有些方面已經有體現，例如各色智能燈光，但在很多方面還非常欠缺，建筑需要安全維護、及時預警，傳統運維可視性不全面、量化對比少、模擬預警少，盲點太多。在運用AI技術在建造過程與運維過程應該是連貫的，不是孤立的，有序可追溯的。每年全國各地都有一些建筑在運維過程中發生的大量損害國家、人民的生命、財產的實例，需要運用AI技術去避免、去杜絕。

舉例：某綜合大樓在投入使用五年后，12月份室外溫度零下11°，室內個別辦公室在供暖的情況下室溫零下8°，經過長達一周排查，結果是施工時趕工期，外墻打膠工序在冬天完成（應該是低于操作溫度），膠開裂與室外直接形成冷橋，位置在偏柱子邊角不易發現，后回顧上年室內溫度也低于5°。建筑不僅不環保節能，而且在大大的浪費資源。如果我們在施工中使用了AI技術，就能避免因為進度問題導致不規范的施工，就能避免若干年的資源浪費，就能避免為之前的不合理、不科學的行為買單。如果我們在工程設計中考慮了AI技術在設置了感應芯片，我們就會隨時收到問題預警，避免多年的資源損失、節約檢測排查的時間。

現代建筑運用人工智能（AI）技術從建筑選址到運維整個建筑壽命周期，采用云計算、大數據等AI技術優化建筑的方方面面。例如審圖公司在審圖可以使用中國最聰明的公司的人工智能技術說“我需要看一下地質參數”，瞬間地質參數的全部數據呈現并用標準的普通話閱讀參數內容；運維方日常就可以說“看一下29層北側5米內的外墻情況，并把熱工圖譜調出來和59層同位置進行對比”，瞬間就能出現對比圖片、熱工圖譜。

現代社會科技高度發展，我們建筑行業也要踏上技術發展的春風，運用互聯網、物聯網、云計算、大數據、新能源等先進的人工智能技術，為人類造福。

參考文獻：

[1]2017年6月27日《麻省理工科技評論》中國最聰明的公司-科大訊飛.

[2]本文所述人工智能（AI）技術，泛指互聯網、物聯網、大數據、云計算、BIM等.

作者簡介：

黃紅華，江蘇金啄木裝飾工程有限公司北京分公司，北京。