人工智能正悄然改變傳統(tǒng)建筑業(yè)

來源：科技日?qǐng)?bào) 時(shí)間：2019-04-01 10:58:11 作者：華 凌

“建筑行業(yè)往往需要花費(fèi)大量的時(shí)間。一棟建筑最短也需要四五年的努力，這種速度對(duì)于目前的變革來說實(shí)在太慢了?！边@是不久前知名建筑大師、建筑理論家雷姆·庫哈斯對(duì)傳統(tǒng)建筑業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀提出的憂慮。

據(jù)麥肯錫2018年預(yù)測(cè)，不久的將來，人工智能在建筑領(lǐng)域的普及將是溫和的。盡管如此，轉(zhuǎn)變卻正在發(fā)生。建筑業(yè)再也不能將AI視為僅與其他行業(yè)密切相關(guān)的技術(shù)，工程和施工將需采用AI方法和應(yīng)用程序，以應(yīng)對(duì)即將到來的激烈市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。由此可見，當(dāng)AI逐步滲入傳統(tǒng)建筑的設(shè)計(jì)、建造、管理等生命周期各階段時(shí)，或許正是為當(dāng)前行業(yè)發(fā)展中的不足，以及建筑師所頭疼的問題提供解決之道。

使建筑設(shè)計(jì)更高效、精確

當(dāng)前，建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域出現(xiàn)的矛盾是：一方面，城市建設(shè)對(duì)設(shè)計(jì)行業(yè)日益增多的需求，另一方面，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式流程復(fù)雜、效率較慢，越來越難以滿足現(xiàn)代人對(duì)建筑更高的需求。

在人工智能產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展的今天，建筑師開始了解并接受建筑領(lǐng)域人工智能的相關(guān)軟件，將其運(yùn)用于輔助方案設(shè)計(jì)的過程中，使自己更能專注抉擇方案設(shè)計(jì)本身，創(chuàng)造更高的價(jià)值。

北京市建筑設(shè)計(jì)研究院副總建筑師馬瀧在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)說：“通過AI設(shè)計(jì)方法的引入，建筑設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)維的各個(gè)階段會(huì)逐一被打通。具體而言，我們?cè)谠O(shè)計(jì)北京CBD核心區(qū)Z6地塊超高層項(xiàng)目中，將三維一體化BIM模型統(tǒng)一設(shè)計(jì)語言和數(shù)據(jù)載體，為AI設(shè)計(jì)在各個(gè)環(huán)節(jié)中不斷研發(fā)推進(jìn)提供關(guān)鍵線索，這是形成精細(xì)化設(shè)計(jì)和高完成度設(shè)計(jì)的先決條件。這個(gè)項(xiàng)目榮獲2018年全球BIM建筑設(shè)計(jì)最佳實(shí)踐獎(jiǎng)。此外，我們?cè)谠O(shè)計(jì)騰訊北京總部、小米科技總部及阿里巴巴北京總部中，都有不同程度地運(yùn)用到AI技術(shù)?！?/p>

據(jù)馬瀧介紹，采用AI設(shè)計(jì)方法，還可將建筑設(shè)計(jì)系統(tǒng)或者外部資源快速轉(zhuǎn)換成以構(gòu)件為模塊的設(shè)計(jì)研究對(duì)象，將復(fù)雜的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)品化，使建筑設(shè)計(jì)系統(tǒng)高度集成化，有利于提高整體效率及降低管理工作難度。

此外， AI設(shè)計(jì)可以進(jìn)行大量氣候環(huán)境模擬、綠色節(jié)能分析、日照遮陽計(jì)算、交通流量統(tǒng)計(jì)等深度研究，其分析產(chǎn)生的各種信息與判斷是設(shè)計(jì)師最重要的數(shù)據(jù)來源，有助于動(dòng)態(tài)調(diào)整和快速更新設(shè)計(jì)方案。

“當(dāng)然，這并不意味著人工智能在未來可以完全取代建筑師的位置，而是將建筑師的設(shè)計(jì)智慧加以歸納和總結(jié)，融合當(dāng)下的邏輯風(fēng)格和設(shè)計(jì)思維，以深度學(xué)習(xí)的方式理解建筑師的風(fēng)格，協(xié)助完成方案創(chuàng)作。未來的建筑師一定是和機(jī)器人共存，更多的工作是做決策和判斷?！瘪R瀧強(qiáng)調(diào)。

突破建筑業(yè)本身人員壁壘

長(zhǎng)期以來，建筑工地具有“危、繁、臟、重”的狀況，隨著社會(huì)老齡化趨勢(shì)加速，適齡工作人員將急劇減少，導(dǎo)致建筑用工成本增加。如何簡(jiǎn)化或替代部分勞動(dòng)力，突破建筑業(yè)本身的人員壁壘？

隨著勞動(dòng)力成本的增加，建筑設(shè)計(jì)選擇轉(zhuǎn)向低效但易于建造的建筑物。日前，美國(guó)麻省理工學(xué)院建筑系副教授凱特林·繆勒及其學(xué)生伊斯梅爾開發(fā)出一種優(yōu)化算法，可計(jì)算最大化效率并實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)元素的形狀，減少印度的鋼筋混凝土建筑物數(shù)量，包括計(jì)算出一個(gè)建筑物隨著形狀設(shè)計(jì)的變化能承受多少負(fù)荷。僅需1小時(shí)，即可給出一個(gè)全新的設(shè)計(jì)方案。

馬瀧介紹說：“通過AI設(shè)計(jì)方法，我們得以動(dòng)態(tài)地對(duì)建筑設(shè)計(jì)中各部分、各系統(tǒng)之間的關(guān)系進(jìn)行整合和預(yù)建造，能夠事先判斷風(fēng)險(xiǎn)和評(píng)估資源的使用效率，以減少實(shí)際建造工作難度和時(shí)間的不確定性。”

隨著自動(dòng)化的深入，人工智能與自動(dòng)化裝備將逐步接管施工現(xiàn)場(chǎng)，并帶來一個(gè)高度自治的建筑業(yè)新時(shí)代。日前，日本建筑公司清水建設(shè)公布了一處實(shí)驗(yàn)設(shè)施的施工現(xiàn)場(chǎng)，匯集了一批即將“上崗”的建筑機(jī)器人，包括“天花板安裝工”“焊接工”“搬運(yùn)工”等。

“因?yàn)锳I本身具有強(qiáng)大的分析、整理及應(yīng)用能力，在建筑業(yè)必然‘大有可為’。在建筑行業(yè)勞動(dòng)力不足的情況下，AI可以簡(jiǎn)化甚至替代部分勞動(dòng)力。”智能相對(duì)論分析師柯鳴指出。

馬瀧表示，AI對(duì)于建筑產(chǎn)業(yè)的替代是一個(gè)漸進(jìn)式的過程。我們所強(qiáng)調(diào)的并非AI完全入侵并取代傳統(tǒng)建筑工人，這只是部分工藝和工序的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。而未來，在日益復(fù)雜和高端的建筑中，AI技術(shù)將會(huì)運(yùn)用得更為廣泛，特別是在智慧建筑里，它能夠發(fā)揮出最大的作用。（記者 華凌）

責(zé)任編輯：李蘭松