人工智能在施工管理和自動化中的應用

　　人工智能已成為當今世界一股不可抗拒的力量，幾乎滲透到人類生活的方方面面。然而，建筑行業(yè)已成為人工智能最近蓬勃發(fā)展的關鍵領域。隨著價值 10 萬億美元的行業(yè)進入更快節(jié)奏的數(shù)字化環(huán)境，人工智能的影響正在顛覆許多傳統(tǒng)方法。

　　規(guī)劃設計

　　每個建筑師都知道，設計從來都不是一個線性的過程。由于尺寸、規(guī)模、布局、可訪問性和碳足跡等參數(shù)存在如此多的來回變化，人工智能有能力根據(jù)用戶的特定需求改變這些參數(shù)，從而創(chuàng)造出最大化設計潛力的結(jié)果。事實上，在對 2000 多名設計專業(yè)人士的調(diào)查中，55% 的人透露他們已經(jīng)接受人工智能或開始嘗試人工智能。

　　最近的工具包括 Maket、 ARCHITECHTURES 、Ark Design AI、Sidewalk Labs、Hypar、 Finch等等。由于這些工具繼續(xù)使用機器學習來分析數(shù)千個計劃，因此可以在設計開發(fā)階段以最高效和最具成本效益的模式使用它們。

　　現(xiàn)場安全

　　由于建筑工人從事各種工作，例如處理重型機械、高空作業(yè)、接觸危險材料等，確保每個人的安全都成為一項挑戰(zhàn)。作為一種解決方案，人工智能相機開始發(fā)揮作用。這些攝像機能夠連續(xù)掃描現(xiàn)場并使用圖像識別算法來檢測潛在的安全隱患。

　　例如，Basic AI 公司使用這項技術(shù)來識別工人何時忘記佩戴頭盔，并立即提醒現(xiàn)場經(jīng)理。該技術(shù)還可以檢測不安全的腳手架和積水問題，并分析過去項目的數(shù)據(jù)，以識別模式并預測潛在的安全問題。

　　維護

　　建筑工地的另一個潛在問題是意外的機械故障。這些類型的故障可能會導致嚴重的項目延誤和成本超支，而起重機和推土機等設備對施工過程至關重要。應用人工智能驅(qū)動的預測性維護技術(shù)的公司的一個例子是卡特彼勒(Caterpillar)。該公司利用人工智能算法分析機器上安裝的傳感器的數(shù)據(jù)，以預測設備何時可能出現(xiàn)故障或需要維護。

　　隨著溫度、振動和聲音數(shù)據(jù)的收集，人工智能會分析機械的健康狀況以識別異常情況，例如發(fā)動機中異常的振動模式。因此，傳統(tǒng)的維護方法變得更加高效和可靠。

　　風險評估

　　建設風險評估旨在識別建設項目中的危險因素。我們現(xiàn)在可以使用人工智能預測分析來幫助降低這些風險。像 Construction IQ 這樣的工具能夠?qū)�問題進行優(yōu)先級排序并了解風險，例如如果不處理問題則可能產(chǎn)生的后果。

　　Autodesk 等公司使用 Construction IQ 從 BIM 360 Field 等程序收集數(shù)據(jù)，BIM 360 Field 是一種基于云的施工現(xiàn)場管理軟件，可以使辦公室和現(xiàn)場團隊保持同步。然后，他們應用分析技術(shù)和機器學習將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可行的見解。每日風險評估功能使用算法對數(shù)千個項目問題進行排序，如果涉及墜落、水災或逾期安全檢查的風險，則將問題歸類為“高風險”。

　　可持續(xù)發(fā)展

　　鑒于當前的氣候危機和建筑材料的嚴重碳足跡，全球 38% 的能源消耗與建筑業(yè)相關。針對這一點，人工智能技術(shù)提供了新穎的方法，例如使用能源建模軟件來模擬建筑物的能源使用強度，使用智能電網(wǎng)技術(shù)來調(diào)整照明和暖通空調(diào)系統(tǒng)，根據(jù)其生命周期選擇可持續(xù)材料，以及管理廢物和回收材料以實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。最大限度地延長可持續(xù)建設周期。

　　示例公司包括 Pello，該公司利用人工智能驅(qū)動的傳感器來監(jiān)控垃圾箱填充水平、跟蹤集裝箱位置并顯示污染情況; BuildingIQ，它使用名為預測能源優(yōu)化的基于云的軟件平臺，可以將 HVAC 能源消耗減少 10-25%; CarbonCure，它使用人工智能來分析混凝土生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)，并在混合過程中將二氧化碳注入混凝土中，二氧化碳通過化學方式轉(zhuǎn)化為礦物質(zhì)。

　　自動化

　　人工智能發(fā)揮作用的另一個重要方面是自動駕駛車輛在建筑中的使用。在機器學習的幫助下，人工智能算法可以分析來自激光雷達和 GPS 傳感器的數(shù)據(jù)，創(chuàng)建精細的建筑工地地圖并檢測障礙物，同時可以自主控制挖掘機和推土機等設備。例如，Built Robotics 提供配備 360° 智能攝像頭的全自動挖掘機，而 Caterpillar 則自 1994 年起生產(chǎn)自動采礦卡車和推土機。

　　盡管我們已經(jīng)得出了所有的好處，但將人工智能融入行業(yè)仍面臨著一些挑戰(zhàn)。主要擔憂包括人類工人的替代，這導致建筑工人失業(yè)，因為 2024 年 4 月，美國公司有近 65,000 人失業(yè);人工智能的可靠性，因為該技術(shù)并非萬無一失，并且有可能受到損害建筑工人的安全;最后是可能受到外部來源網(wǎng)絡攻擊的分析數(shù)據(jù)的隱私和安全級別。

　　考慮到這些問題，將人工智能融入行業(yè)仍然提供了許多令人興奮的可能性，但它會帶我們走多遠，或者它是否會完全取代人類勞動力，當然還有待討論。