人工智能正對各個領(lǐng)域帶來革命性的影響。相較于醫(yī)療、金融、家電產(chǎn)業(yè)而言，建筑工程導(dǎo)入AI技術(shù)則起步較晚。由于AI在大量資料的整理、分析、尋找規(guī)律上有很強的能力，與傳統(tǒng)作法用人力去處理比起來有很大的優(yōu)勢，因此AI現(xiàn)在也得到工程界的重視。目前，AI主要應(yīng)用于施工和建筑，大致分四個種類：規(guī)劃和設(shè)計、安全、自動化設(shè)備、監(jiān)控和維護。

　　1、BIM模型利用AI自動完成管線配置

建筑訊息模型(BuildingInformationModeling;BIM)是一個基于3D模型的過程，為構(gòu)造、工程和建造(AEC)專業(yè)人員提供有效規(guī)劃、設(shè)計、構(gòu)建和管理建筑和基礎(chǔ)設(shè)施。

AutodeskRevit就是一款BIM軟件(或稱4DBIM)，它允許用戶以3D形式設(shè)計建筑物和內(nèi)部組件，并將相關(guān)訊息與時間或排程相關(guān)聯(lián)，以便與3D模型中的各個組件相關(guān)聯(lián)，提供更完善的數(shù)據(jù)，并協(xié)助業(yè)主、建筑師和承包商有效溝通。3D模型需要考慮建筑、結(jié)構(gòu)工程、機電工程和管道工程，不同專業(yè)的承包商使用不同的工具、軟件設(shè)計，在套圖、排程時常常產(chǎn)生很多沖突，造成工時的延宕和不必要的重建。

因此，BuildingSystemPlanning公司于3D建模軟件AutodeskRevit上設(shè)計了一款插件GenMEP。只要在AutodeskRevit上建構(gòu)3D模型，使用GenMEP插件就可以自動設(shè)計建筑物模型內(nèi)電氣系統(tǒng)的配置，同時考慮到設(shè)計規(guī)范和不同建筑物的空間復(fù)雜性。這里的自動設(shè)計是利用生成設(shè)計(GenerativeDesign)，GenMEP使用機器學(xué)習(xí)來探索解決方案的所有可能排列，快速建立機電管線的3D模型，同時確保機電管線系統(tǒng)的路徑不會與建筑物結(jié)構(gòu)發(fā)生沖突，經(jīng)過多次重復(fù)測試和歸納出有效的設(shè)計。

　　2、利用數(shù)據(jù)分析與機械學(xué)習(xí)對工程做風(fēng)險管理

由Autodesk推出了BIM360ProjectIQ，主打功能是利用數(shù)據(jù)處理和機械學(xué)習(xí)方法預(yù)測出潛在風(fēng)險并分辨輕重緩急。ProjectIQsoftware可以利用從現(xiàn)場搜集的音頻、影像和建筑管理數(shù)據(jù)形成的BIM360Fielddata進行分析，為工地主任和品管人員提供建議并減低風(fēng)險。瑞典公司沃爾沃(Volvo)建筑設(shè)備公司在2015年推出了緊密型輔助軟件，用于土壤和瀝青壓實機的智能壓實系統(tǒng)，可以可視化呈現(xiàn)。開發(fā)出AI算法，用于名為DensityDirect的軟件中的附加功能，該軟件可以適應(yīng)于新的瀝青混合料和升降機，并自動校準(zhǔn)至最終密度要求。

　　3、AI搭配聲音、圖像辨識系統(tǒng)自動標(biāo)記施工現(xiàn)場

Smartvid.io是一個施工現(xiàn)場照片和視頻管理平臺，其中包括一個’SmartTag’引擎，可以利用機器學(xué)習(xí)、語音和圖像辨識將施工現(xiàn)場的照片和視頻進行自動標(biāo)記，以便整理數(shù)據(jù)及搜索。Smartvid.io的這款機械學(xué)習(xí)技術(shù)叫VINNIE(VeryIntelligentNeuralNetworkforInsight&Evaluation)，并聲稱其采用深度學(xué)習(xí)模式分析影像和語音，以自動標(biāo)記施工數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)并主動向客戶提供安全措施建議。根據(jù)Smartvid.io和EngineeringNewsRecord的案例研究，VINNIE曾進行人工智能用于提升施工安全的示范，能在10分鐘內(nèi)辨識1,080張施工照片，并正確辨識446張含有人像的照片、未著安全帽者、未著安全反光衣工人之照片。相較于人工需要4.5小時才能完成相同的任務(wù)。這種自動化工地監(jiān)測可以為工地現(xiàn)場增加一對“眼睛”，動態(tài)辨識潛在風(fēng)險因素，是有助于提升施工安全的。

　　4、建筑物智能化管理讓用戶感到舒適

日本Komatsu宣布與NVIDIA達成合作，在Nvidia建構(gòu)JetsonAI平臺專為工作現(xiàn)場開發(fā)AI增強型安全系統(tǒng)，以3D可視化與追蹤整體施工現(xiàn)場人員、機械和物體在現(xiàn)場的實時互動。新創(chuàng)公司BuildingRobotics提供的“Comfy”，是一款建筑物自動化管理應(yīng)用程序，可讓商業(yè)空間和辦公大樓的用戶反應(yīng)中央空調(diào)的溫度。該公司聲稱，他們的平臺可以根據(jù)使用者需求調(diào)整中央空調(diào)，實時反應(yīng)當(dāng)下使用者偏好。BuildingRobotics與Intel合作，由Intel提供物聯(lián)網(wǎng)途徑，讓建筑物自動化管理系統(tǒng)(BuildingManagementSystem：BMS)連接到云端，利用Comfy應(yīng)用程序可從商業(yè)空間中的BMS收集數(shù)據(jù)，并搭配用戶的響應(yīng)隨時調(diào)節(jié)和優(yōu)化建筑物不同區(qū)域的溫度，以節(jié)省商業(yè)空間的成本和提高能源效率。

　　5、AI搭配機器人和無人機以提升施工效率

硅谷的新創(chuàng)公司DoxelAI，專注于AI軟件提高施工效率。Doxel使用探勘機器人和無人機，配備攝影鏡頭和LiDAR來監(jiān)控和掃描工地現(xiàn)場。利用視覺數(shù)據(jù)采用深度學(xué)習(xí)算法處理，透過與客戶要求的計劃和設(shè)計進行匹配來衡量施工進度，將工地每天的畫面掃描與設(shè)計模型做比較以偵測錯誤。

結(jié)語

從建筑物的生命周期來看，可分成三個部分：設(shè)計、建造、管理。

在設(shè)計的部分，借助AI自動產(chǎn)生管線配置不但可以避免與結(jié)構(gòu)設(shè)計發(fā)成沖突，更能確定管線配置的設(shè)計圖與BIM模型的兼容性以利于施作、檢核。

在建造的部分，安全永遠是最重要的考慮，借助影像辨識系統(tǒng)可以隨時注意潛在的危險;同時利用無人機和探勘機器人代替工人進入工地危險區(qū)域并掃描、可視化施工現(xiàn)場也是既安全又能提升施工效率的方法。

管理方面，一棟建筑在完工之后被使用的幾十年中，關(guān)于使用狀況、維修與改建的時間安排、能源消耗等，都可以在AI的幫助下更有效的預(yù)測及*的使用。一個建筑工程是非常龐大而復(fù)雜的，導(dǎo)入AI技術(shù)可在很多環(huán)節(jié)改善施工的狀況。工程建設(shè)對于AI的使用雖起步較晚，但將會帶來全方位的影響，不容小覷。

【來源：BIM中國網(wǎng)】