看人工智能如何改變建筑行業(yè)

3月27日，北京市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)委印發(fā)《北京市智能建造試點城市工作方案》。其中提出，到2025年末，北京將打造5家以上智能建造領(lǐng)軍企業(yè)，建立3個以上智能建造創(chuàng)新中心，建立2個以上智能建造產(chǎn)業(yè)基地，重點建設(shè)張家灣設(shè)計小鎮(zhèn)智能建造創(chuàng)新實踐基地，打造通州、豐臺智能建造產(chǎn)業(yè)集群，逐步實現(xiàn)建筑業(yè)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

在科技賦能智慧升級征途上，“中國建造”正全力搶灘新賽道。

建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級的必由之路

“智能建造就是將先進的信息技術(shù)和先進的生產(chǎn)技術(shù)相融合的新型建造方式?！敝薪ㄈ贮h委書記、董事長陳衛(wèi)國介紹，智能建造充分利用智能手段及相關(guān)技術(shù)，通過應(yīng)用智能化系統(tǒng)，提高建造過程的智能化水平，減少建筑過程對人的依賴，提高建筑物的性價比和可靠性。

我國建筑業(yè)創(chuàng)造了諸多世界第一，但同時也面臨著產(chǎn)品性能欠佳、資源浪費較大、生產(chǎn)效益有待提升、勞務(wù)短缺以及由此帶來的用工成本上升等問題。為此，推動建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，實現(xiàn)智能建造，是建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級的必由之路。

我國制定了一系列政策措施：《關(guān)于推動智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展的指導(dǎo)意見》提出，到2035年，我國邁入智能建造世界強國行列；《“十四五”建筑業(yè)發(fā)展規(guī)劃》明確，“十四五”時期，我國要積極推進建筑機器人在生產(chǎn)、施工、維保等環(huán)節(jié)的典型應(yīng)用，輔助和替代“危、繁、臟、重”施工工作；2022年11月，住建部將北京等24個城市列為智能建造試點城市，以科技創(chuàng)新推動建筑業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展。

對建筑行業(yè)產(chǎn)生深遠影響

如今，人工智能已經(jīng)廣泛地運用到了建筑的多個層面，對整個建筑行業(yè)產(chǎn)生了深遠的影響，它能夠為建筑工程管理提供增值服務(wù)，例如可視化分析、風險預(yù)測、性能優(yōu)化、過程挖掘、能源管理等。

據(jù)中國信息通信研究院院長余曉暉分析，我國在人工智能視覺應(yīng)用方面較為領(lǐng)先。人工智能視覺識別技術(shù)在生活中最典型的應(yīng)用就是人臉識別、車牌識別等，在建筑工程中可以用于執(zhí)行檢查和監(jiān)控，在實時視頻監(jiān)控的同時執(zhí)行結(jié)構(gòu)部件識別、不安全行為和狀態(tài)識別等任務(wù)。

在應(yīng)用過程中，人工智能技術(shù)通過深度學(xué)習方法不斷地自動處理、分析和理解圖像或視頻中的數(shù)據(jù)，還能夠提高人工智能精準識別率，幫助施工單位更加精細、準確地了解現(xiàn)場施工狀況。

同時，應(yīng)用人工智能技術(shù)有助于彌補傳統(tǒng)施工管理依賴人工觀察和操作的缺陷。當前的主流做法是依靠終端設(shè)備搭載的人工智能識別技術(shù)自動記錄數(shù)據(jù)并拍攝現(xiàn)場施工人員的施工狀態(tài)、施工環(huán)境和施工進度；應(yīng)用機器學(xué)習算法，及時收集建設(shè)項目的數(shù)據(jù)信息，將其集成到項目管理軟件中，以便進行自動數(shù)據(jù)分析和決策。

這種高級分析有助于管理人員打破時空限制，全面了解建設(shè)項目各施工階段的現(xiàn)場情況，同時可以快速發(fā)現(xiàn)潛在的施工問題。

人工智能技術(shù)除了被應(yīng)用于收集施工現(xiàn)場數(shù)據(jù)外，還可以有效解決傳統(tǒng)風險分析的局限性，解決專家經(jīng)驗和主觀判斷的模糊性和脆弱性。

依靠海量數(shù)據(jù)及建筑行業(yè)相關(guān)理論模型，人工智能可以對人的意識、思維過程進行模擬，通過相關(guān)算法分析提供對關(guān)鍵問題的輔助性和預(yù)測性見解，幫助項目經(jīng)理針對潛在風險制訂針對性的解決方案，進而確保工程質(zhì)量。

此外，建筑行業(yè)的工人在工作中容易發(fā)生墜落、觸電等事故。他們在工作中出現(xiàn)事故的次數(shù)比其他勞動者要高出許多，而利用人工智能技術(shù)能夠?qū)崟r監(jiān)測工地現(xiàn)場以及設(shè)備的安全問題，并發(fā)出警報，提前告知風險。

新技術(shù)、新成果賦能智能建造

在我國智能建造領(lǐng)域，新技術(shù)、新成果正不斷涌現(xiàn)。

“我們把前端設(shè)備集成至數(shù)字云平臺，保障施工過程全面監(jiān)控。工程安全巡檢機器人可在室內(nèi)外運行，根據(jù)激光雷達對周圍環(huán)境進行掃描，自主實現(xiàn)地圖構(gòu)建、即時定位?！敝薪ㄋ木趾笔⊥话l(fā)公共衛(wèi)生事件應(yīng)急指揮中心項目負責人徐春介紹，機器人視覺模塊與AI邊緣計算服務(wù)器結(jié)合，能快速識別工程環(huán)境中的異常溫度和危險氣體并發(fā)出警報。這個項目是國家級數(shù)字建造技術(shù)創(chuàng)新重點項目成果應(yīng)用示范項目。中國工程院院士孟建民表示，該項目采用BIM技術(shù)進行設(shè)計、采購、施工、計量計價和運維一體化管控，實現(xiàn)了三維交付、無圖建造、造價精準、縮短工期、提升施工質(zhì)量。

無獨有偶，去年10月，中建三局自主研發(fā)的國內(nèi)首個“鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房智能建造一體化平臺”（又稱“造廠機”）在浙江舟山華潤電力標準廠房項目投用?！霸鞆S機”為鋼結(jié)構(gòu)廠房施工提供一套現(xiàn)場工業(yè)化解決方案，實現(xiàn)業(yè)內(nèi)核心技術(shù)裝備的創(chuàng)新突破。該設(shè)備總設(shè)計師廖峰介紹，與傳統(tǒng)施工方式相比，其可減少人員登高作業(yè)風險，并大幅縮短工期，提升人工工效超20%。

人工智能不僅可以保障施工安全，還可以提高施工效率。例如應(yīng)用智能鋼筋綁扎機器人綁扎飄窗鋼筋網(wǎng)籠，實現(xiàn)鋼筋自動夾取與結(jié)構(gòu)搭建、鋼筋視覺識別追蹤與定位、鋼筋節(jié)點自動化綁扎等功能，上海市嘉定新城金地菊園社區(qū)項目的綁扎效率是人工的3倍。

又如，采用人工智能技術(shù)輔助施工圖審查，實現(xiàn)批量自動審查，重慶市萬科四季花城項目的單張圖紙審查時間平均約6分鐘，準確率達到90%以上。

人工智能已然成為推動智慧建筑發(fā)展的新動能。未來，它將在建筑領(lǐng)域執(zhí)行各項任務(wù)上變得越來越聰明，攬下越來越重要的活，持續(xù)釋放融合發(fā)展的疊加效應(yīng)、聚合效應(yīng)、倍增效應(yīng)，賦能建筑工程真正實現(xiàn)數(shù)字化、智能化。