人工智能运用于建筑

【摘要】人工智能已经渗入社会各行各业，如何利用AI技术让建筑容光焕发，持续发展，更高效、安全、便捷为社会提供增值服务，是每个建筑人需要思考、探索的方向。本文阐述建筑过程中人工智能技术的应用，如何有效的杜绝弊端现象的发生。

【关键词】人工智能；传统建筑；现代建筑

建筑大致流程大致是选址、环评、勘探、设计、施工、运维，整个流程是个漫长而严谨的过程，需要大量的人力、物力、财力，需要很多社会部門的通力合作完成，其中的贯穿的主线是建设方；现代建筑是采用人工智能技术优化整个流程，贯穿的主线是采用AI技术的建设方（运维方）。

1、建筑工程的选址、环评、勘探、设计过程

关于工程选址、定位，考虑的综合因素特别多，现代建筑一定是采用大数据，帮助分析、比较优劣，提供可行性方案，能从短期、长期的考虑建筑的可持续发展，提供各种模型会非常形象的给出预期建筑的后期参数，大幅提高决策效率。

工程勘探，以一般单幢教学楼建筑面积3000平方米为例，周期：地勘孔位设计周期7天；地勘现场完成勘探作业15天；土工取样、试验10天，地质剖面图绘制、土层描述、地质参数计算、基础选型建议等15～20天；地勘报告审核7天，综合时间50天左右。这个周期是否可以利用AI技术进行优化呢？答案是肯定的，通过大数据能完全知晓周围方圆500米外建筑的地质情况，只需要推导、复核、抽检就能大幅减少勘探的周期；地质剖面图绘制、土层描述等也可以采用AI技术参考同类型的，只需要几分钟就能给出；地勘报告的审核同样可以通过大数据分析给出，粗略估计完成时间能缩短到15天左右。

设计，在个性建筑设计上的确需要给设计师足够的时间去构思、去创造，但一旦构思完成后就可以采用AI技术（云计算技术、大数据）快速的生成构造图纸，大幅提高设计效率；对于普通的非个性设计要求的（例如生产厂房等），利用人工智能技术或许原需要二个月的设计周期可以大幅缩减至一周。

2、建筑的建造施工过程

整个建筑建造过程涉及很多专业，过程中专业施工有先后、有交叉，以期达到预定好的目标，就需要科学的方法进行施工管理，现代建筑采用BIM技术全流程进行管理。

如何采用人工智能技术处理好建筑施工中的质量、进度、成本、安全、合同、提高效益等重要问题？

质量控制，人工智能技术（BIM）就是采用储存的大量建筑构件、设备的大数据，通过软件平台把详细信息全部反馈出来，并能根据设计模型跟踪产品、施工是否符合设计要求，对施工作业进行跟踪、记录、分析，掌握现场施工的不确定因素，避免不良后果出现，监控施工质量。BIM技术从模型模拟开始至施工完成整个过程提供控制保障。

进度控制，人工智能技术（BIM）就是采用可视化、多视角、协调、模拟、目标优化等功能，可以清晰的体现总进度计划、二级进度计划、周进度计划，通过模拟总进度计划模型捋清核心关键路线、提前分析可能影响关键路线的要素，提前做好保障关键路线要素的措施，在关键路线出现不可抗力时提前考虑应急预案，做好后续优化进程来保障总进度，分级进度做好细致化进度组织方案，运用AI技术可以提前模型可视化、全局化视线有助于做好应对和优化，大幅提高效率，保障目标实现。

成本、合同控制，人工智能技术（BIM）针对成本控制主要是前期模拟结合大数据收集市场价格，从而确定造价范围，过程中再通过动态控制保证成本控制在确定区间内。合同控制通过平台管理、执行，保证项目合同规范、有序。

人工智能技术在项目施工管理中的运用，对于项目施工最显著的就是提高效益，从立案开始运用大数据、云计算等AI技术，对项目制定出高的可行的质量要求，通过模拟分析找出最有效的施工进度安排，通过大数据确定最经济最优化的施工成本计划，通过平台对多专业、多工种、多社会参与者进行合理、有序、严谨的合同管理，保证项目施工高品质完成。

3、建筑工程的运维

现代建筑是为了服务人类的，所以把建筑的整个寿命周期考虑在内，融入人工智能（AI）技术，高效安全的运维是非常重要的。

运维使用人工智能（AI）技术在有些方面已经有体现，例如各色智能灯光，但在很多方面还非常欠缺，建筑需要安全维护、及时预警，传统运维可视性不全面、量化对比少、模拟预警少，盲点太多。在运用AI技术在建造过程与运维过程应该是连贯的，不是孤立的，有序可追溯的。每年全国各地都有一些建筑在运维过程中发生的大量损害国家、人民的生命、财产的实例，需要运用AI技术去避免、去杜绝。

举例：某综合大楼在投入使用五年后，12月份室外温度零下11°，室内个别办公室在供暖的情况下室温零下8°，经过长达一周排查，结果是施工时赶工期，外墙打胶工序在冬天完成（应该是低于操作温度），胶开裂与室外直接形成冷桥，位置在偏柱子边角不易发现，后回顾上年室内温度也低于5°。建筑不仅不环保节能，而且在大大的浪费资源。如果我们在施工中使用了AI技术，就能避免因为进度问题导致不规范的施工，就能避免若干年的资源浪费，就能避免为之前的不合理、不科学的行为买单。如果我们在工程设计中考虑了AI技术在设置了感应芯片，我们就会随时收到问题预警，避免多年的资源损失、节约检测排查的时间。

现代建筑运用人工智能（AI）技术从建筑选址到运维整个建筑寿命周期，采用云计算、大数据等AI技术优化建筑的方方面面。例如审图公司在审图可以使用中国最聪明的公司的人工智能技术说“我需要看一下地质参数”，瞬间地质参数的全部数据呈现并用标准的普通话阅读参数内容；运维方日常就可以说“看一下29层北侧5米内的外墙情况，并把热工图谱调出来和59层同位置进行对比”，瞬间就能出现对比图片、热工图谱。

现代社会科技高度发展，我们建筑行业也要踏上技术发展的春风，运用互联网、物联网、云计算、大数据、新能源等先进的人工智能技术，为人类造福。

参考文献：

[1]2017年6月27日《麻省理工科技评论》中国最聪明的公司-科大讯飞.

[2]本文所述人工智能（AI）技术，泛指互联网、物联网、大数据、云计算、BIM等.

作者简介：

黄红华，江苏金啄木装饰工程有限公司北京分公司，北京。