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(diǎn)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(gè)以上智能建造創(chuàng)新中心，建立2個(gè)以上智能建造產(chǎn)業(yè)基地，重點(diǎn)建設(shè)張家灣設(shè)計(jì)小鎮(zhèn)智能建造創(chuàng)新實(shí)踐基地，打造通州、豐臺(tái)智能建造產(chǎn)業(yè)集群，逐步實(shí)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(jí)征途上，“中國(guó)建造”正全力搶灘新賽道。

建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的必由之路

“智能建造就是將先進(jìn)的信息技術(shù)和先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)相融合的新型建造方式。”中建三局黨委書記、董事長(zhǎng)陳衛(wèi)國(guó)介紹，智能建造充分利用智能手段及相關(guān)技術(shù)，通過(guò)應(yīng)用智能化系統(tǒng)，提高建造過(guò)程的智能化水平，減少建筑過(guò)程對(duì)人的依賴，提高建筑物的性價(jià)比和可靠性。

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

我國(guó)制定了一系列政策措施：《關(guān)于推動(dòng)智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》提出，到2035年，我國(guó)邁入智能建造世界強(qiáng)國(guó)行列；《“十四五”建筑業(yè)發(fā)展規(guī)劃》明確，“十四五”時(shí)期，我國(guó)要積極推進(jìn)建筑機(jī)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(gè)城市列為智能建造試點(diǎn)城市，以科技創(chuàng)新推動(dòng)建筑業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展。

對(duì)建筑行業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響

如今，人工智能已經(jīng)廣泛地運(yùn)用到了建筑的多個(gè)層面，對(duì)整個(gè)建筑行業(yè)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，它能夠?yàn)榻ㄖこ坦芾硖峁┰鲋捣?wù)，例如可視化分析、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)、性能優(yōu)化、過(guò)程挖掘、能源管理等。

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

在應(yīng)用過(guò)程中，人工智能技術(shù)通過(guò)深度學(xué)習(xí)方法不斷地自動(dòng)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(zhǔn)識(shí)別率，幫助施工單位更加精細(xì)、準(zhǔn)確地了解現(xiàn)場(chǎng)施工狀況。

同時(shí)，應(yīng)用人工智能技術(shù)有助于彌補(bǔ)傳統(tǒng)施工管理依賴人工觀察和操作的缺陷。當(dāng)前的主流做法是依靠終端設(shè)備搭載的人工智能識(shí)別技術(shù)自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)并拍攝現(xiàn)場(chǎng)施工人員的施工狀態(tài)、施工環(huán)境和施工進(jìn)度；應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)算法，及時(shí)收集建設(shè)項(xiàng)目的數(shù)據(jù)信息，將其集成到項(xiàng)目管理軟件中，以便進(jìn)行自動(dòng)數(shù)據(jù)分析和決策。

這種高級(jí)分析有助于管理人員打破時(shí)空限制，全面了解建設(shè)項(xiàng)目各施工階段的現(xiàn)場(chǎng)情況，同時(shí)可以快速發(fā)現(xiàn)潛在的施工問(wèn)題。

人工智能技術(shù)除了被應(yīng)用于收集施工現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)外，還可以有效解決傳統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)分析的局限性，解決專家經(jīng)驗(yàn)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(duì)人的意識(shí)、思維過(guò)程進(jìn)行模擬，通過(guò)相關(guān)算法分析提供對(duì)關(guān)鍵問(wèn)題的輔助性和預(yù)測(cè)性見(jiàn)解，幫助項(xiàng)目經(jīng)理針對(duì)潛在風(fēng)險(xiǎn)制訂針對(duì)性的解決方案，進(jìn)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?cè)诠ぷ髦谐霈F(xiàn)事故的次數(shù)比其他勞動(dòng)者要高出許多，而利用人工智能技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)工地現(xiàn)場(chǎng)以及設(shè)備的安全問(wèn)題，并發(fā)出警報(bào)，提前告知風(fēng)險(xiǎn)。

新技術(shù)、新成果賦能智能建造

在我國(guó)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(tái)，保障施工過(guò)程全面監(jiān)控。工程安全巡檢機(jī)器人可在室內(nèi)外運(yùn)行，根據(jù)激光雷達(dá)對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行掃描，自主實(shí)現(xiàn)地圖構(gòu)建、即時(shí)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(xiàng)目負(fù)責(zé)人徐春介紹，機(jī)器人視覺(jué)模塊與AI邊緣計(jì)算服務(wù)器結(jié)合，能快速識(shí)別工程環(huán)境中的異常溫度和危險(xiǎn)氣體并發(fā)出警報(bào)。這個(gè)項(xiàng)目是國(guó)家級(jí)數(shù)字建造技術(shù)創(chuàng)新重點(diǎn)項(xiàng)目成果應(yīng)用示范項(xiàng)目。中國(guó)工程院院士孟建民表示，該項(xiàng)目采用BIM技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工、計(jì)量計(jì)價(jià)和運(yùn)維一體化管控，實(shí)現(xiàn)了三維交付、無(wú)圖建造、造價(jià)精準(zhǔn)、縮短工期、提升施工質(zhì)量。

無(wú)獨(dú)有偶，去年10月，中建三局自主研發(fā)的國(guó)內(nèi)首個(gè)“鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房智能建造一體化平臺(tái)”（又稱“造廠機(jī)”）在浙江舟山華潤(rùn)電力標(biāo)準(zhǔn)廠房項(xiàng)目投用?！霸鞆S機(jī)”為鋼結(jié)構(gòu)廠房施工提供一套現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)化解決方案，實(shí)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(jì)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(fēng)險(xiǎn)，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(jī)器人綁扎飄窗鋼筋網(wǎng)籠，實(shí)現(xiàn)鋼筋自動(dòng)夾取與結(jié)構(gòu)搭建、鋼筋視覺(jué)識(shí)別追蹤與定位、鋼筋節(jié)點(diǎn)自動(dòng)化綁扎等功能，上海市嘉定新城金地菊?qǐng)@社區(qū)項(xiàng)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(shí)現(xiàn)批量自動(dòng)審查，重慶市萬(wàn)科四季花城項(xiàng)目的單張圖紙審查時(shí)間平均約6分鐘，準(zhǔn)確率達(dá)到90%以上。

人工智能已然成為推動(dòng)智慧建筑發(fā)展的新動(dòng)能。未來(lái)，它將在建筑領(lǐng)域執(zhí)行各項(xiàng)任務(wù)上變得越來(lái)越聰明，攬下越來(lái)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(shí)現(xiàn)數(shù)字化、智能化。