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建筑智能时代已来,你造吗?
中华建设网讯(记者 邱莎)想象一下,智能建筑的N种可能:排污管道改造成的餐厅,能里外翻转的办公楼,可以充气的演奏大厅,3D打印的住宅……将突破你的思维边界,为你呈现人类生存空间的无限可能。而这一切都与人工智能的介入密不可分。
撬动三千亿建筑勘察设计行业
近日,一则“小库科技用人工智能改造三千亿规模的建筑勘察设计行业”的新闻被迅速传播。
小库科技创始团队:何宛余(中)、李春(左)、杨小荻(右)
小库科技的创始人何宛余和杨小荻两位建筑师,还在十年前攻读硕士研究生的时候,就因在设计公司实习曾经历的繁琐的设计过程,而望而生畏。
据何宛余介绍,建筑设计的发展分三个阶段:1.0 阶段,由传统的绘图板、尺规、铅笔,改成在电脑上使用 CAD 绘图软件;2.0 阶段,也是目前在国外最流行的,通过 BIM 数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息,将项目可视化、精细化;3.0 阶段,可视化编程,实现部分设计的自动化。
但是遗憾的是,目前国内大部分设计机构都停留在 1.0 阶段,依旧需要一笔一划地绘制方案,就连调换一根线,都需要输入命令、长度、方向,实现了数字化,却没有实现智能化。而在建筑方案的设计阶段,建筑师需要反复调整和验算。
此外,记者了解到,在跟开发商洽谈建筑设计时,建筑师常常还会因为受到政府在向开发商转让土地使用权时,提出的容积率、建筑密度、限高、日照间距等“关键”规则指标的限制,难以实现建筑的总设计。这时候,如果开发商以获取最大利润为出发点来排布建筑总设计图,在强排过程中,建筑师需要反复计算、布局,并且反复调整,因此大大增加了建筑师的设计工作量。
为让建筑师的设计工作不再变得繁琐,何宛余当时就萌生了让人工智能替代手工设计的想法。何宛余和联合杨小荻一起,从建筑设计师面临的“痛点”出发,研究如何将人工智能成功应用于传统的建筑设计行业。由于他俩同为荷兰代尔夫特理工大学贝尔拉格实验室的硕士,何宛余专注于建筑学与城市设计方向、杨小荻专注于建筑和城市设计算法,于是很快两人于2016年创办了“小库科技”。
小库科技的研发产品为一套基于云端SaaS系统,被誉为世界上第一个人工智能建筑师“小库”,这套系统能利用机器智能快速地帮助建筑设计师完成拿地方案、概念设计等环节的方案设计,迅速提升整个设计前期的效率,使原本需要1-2周的设计时间缩短为1天,为建筑师节约了90%的设计时间。
并且该系统能避免大部分因为人工手动计算和排布而出现的错误,合规减错节省了99.99%工作量,将原本需要几万元的设计成本缩减至千百元,节约成本高达90%多。
同时,SaaS系统还能通过网页端的3D可视化呈现方式,做到实时修改设计图纸,所见即所得,给用户带来了很好的体验。而小库科技的整个革新亮点则在于,在开发商提出“关键”拿地方案或基地强排时,它可以结合当地不同建筑产品的营销情况,排出各种追逐利润最大化的产品规划方案。
而根据住建部2015年对全国具有甲、乙、丙级资质的20480个工程勘察设计企业(未包括大量无资质建筑设计公司和事务所)统计的数字显示,2015年全国工程勘察设计企业营业收入总计27089.0亿元,与上年相比增加8.6%,其中工程设计收入3365.3亿元,占营业收入的12.4%。
小库科技创业公司瞄准的就是,通过人工智能来撬动这3千多亿的建筑勘察工程设计市场。而最终能实现这一宏伟目标,除了靠何宛余和杨小荻始终坚守他们的最初梦想,人工智能化设计也是功不可没的。
BIM正在“渗透”建筑智能时代
中国科学信息研究所副所长、研究员郭铁成曾表示,人类正在发生一场新的产业革命,这场产业革命不是把互联网简单应用到传统产业领域,而是互联网、物联网、传统产业三位一体的革命,智能制造是这场革命的典型代表。
人类对建筑的体验,正在被人工智能所颠覆。未来的智能建筑将突破传统的物理概念,将人、环境、社交需求等因素巧妙融合,给人以全新的多维体验。
美国辛辛那提大学教授李杰认为,智能制造将会和大数据紧密结合,大数据也会为智能制造业服务。对于建筑行业来说,BIM作为“可视化”的数字建筑模型,囊获了从设计、施工到运营,包括建筑部品构件信息的全生命周期数据,是建筑信息的载体,并且BIM更深远的意义在于,它是建筑业数字化的实现形式,为建筑行业实现智能制造提供了基础。
业界人士更是认为,建筑物联网与BIM的结合,为建筑业实现个性化定制和自动化智能制造提供了实现技术突破的完全可能。BIM能把建筑数字化、模型化,在建筑实体中虚拟再现,详细记录了建筑物所有构件的所有信息。有了BIM,就能深入建筑物的内核,将各种构件以及相关属性信息一览无遗。
而建筑物联网更是可以把建筑物及空间内各个物体标签化、可识别化,让每个产品都成为一个二维码。两者结合后,建筑物的任何一个构件信息即可“一扫即知”,让定制出来的构件更加精确。比如说,某建筑工地需要定制墙板,其将BIM模型中的墙板信息分离,形成一个二维码投给厂家,工厂再将相关信息传输给相关设备,读取参数自动生产出所需墙板,整个过程简单精确。
如此一来,建筑部品从工厂直达工地,实现了“点对点”的定制服务和建筑部品的批量自动化生产,便可在瞬间被分分钟搞定。工匠云BIM的诞生,无疑是更加便捷、更加有效地推动了建筑领域的智能化变革。
无人机“玩转”传统建筑业
说完BIM,再来说说无人机。如果说人工智能被被科技圈公认为是,未来最具前景的发展方向,那么无人机应该算是所有人工智能项目中,应用最广泛、最成熟的技术之一。特别是用于建筑领域,无人机早已全方位覆盖,甚至是代替了很多岗位。
据记者了解,无人机技术应用在影视拍摄方面比较多,但事实上,无人机如今已经被越来越广泛地运用在建筑业。通过无人机航拍,人们能够以更加安全和高效的方式完成对建筑项目的勘测。
例如,建筑施工现场专门设置有监工岗位用于施工工人的作业监督,但因为施工工人素质差异大,施工难度大、作业危险等因素,人为监督的效果并不理想,在很大程度上会导致工人工作的积极性较差。而利用无人机技术,通过在建筑工地360度循环不间断监测,收集视频信息,并将施工进度回传至工地,总工在电脑上就可对对比各项目的施工进度,从中重点关注进度偏慢的项目,帮助其提升工作效率。
而在建筑测绘应用方面,无人机技术更是可以高效地节省人力和工作时间,并且测绘精度更高,特别是在一些险要的山地林间,使用无人机测绘,能使勘测人员更清晰地查看路况、地形,树木和石头等,可谓是做到了用最简单的方式和最低廉的成本,为地形勘测保驾护航。
最近,越来越多的建筑公司开始运用无人机对建筑的施工质量进行全方位检测,而且检测精度更高,节约了大量的时间和人工。之前,新加坡某建筑公司利用无人机技术对海底隧道进行了质量检测,建设方通过无人机的多焦镜头对隧道进行360度全景扫描,并对可能出现问题的场景进行了全程标记和记录。
随着人工智能技术日新月异的发展,以上全部场景都会成为现实。而除了智能设计、BIM、无人机,俗称“智能建筑的大脑”的IBMS的人工智能决策(机器学习)系统、建筑出入管理的“人脸识别”、“声纹识别”、“动作识别”,以及建筑机器人等人工智能技术,都会被游刃有余地应用在未来的建筑中。
人们完全有理由相信,有一天,建筑会全面实现人工智能化,比如住户可以与建筑物对话并提出“改变室内温度”的要求,再比如当你在房间里行走时,辐射加热和智能照明将紧紧跟随你。而这一天,说不定就在明天。