人工智能在建筑业全产业链的应用

人工智能技术在各产业中的超凡表现奠定了它对未来世界不可或缺的地位，比如制造业，医疗保健，建筑业，在线零售业等几乎各个行业都在利用人工智能技术融入物联网。不断演化的机器学习技术使每个企业都有望成为数据驱动的企业，都能利用云平台的机器学习技术使用人工智能应用程序。建筑业接入此技术较晚了。但由于其在处理大量资料、分析、寻找规律上都具有强有力的能力，与传统的人工解决方案比较有很大的优势和潜力，因此AI现在也应得到建筑界的充分重视。而且人工智能技术在建筑全产业链的每个环节都已经有了一些应用示范，未来将有可能全面展开，形成一系列新型的应用场景，极大提升建筑业产业效益，助力每个项目成功，变革展望如下：

做到人工智能与建筑业紧密融合，实现智能化施工和项目管理，需要三个要素。一是施工过程的大数据，二是有模型和算法，三是计算能力。施工大数据是基础，通过适合行业的算法，分析并找到一些生产环节的问题，才能逐步优化。

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一、在设计及项目准备阶段

1）智能设计助手。可以利用云端SaaS系统+机器智能机器快速地帮助设计师完成拿地方案、概念设计等环节的方案设计，提升整个设计前期的效率。设计师只需要输入基地条件和容积率等参数，即可以利用机器算力枚举出海量可能的设计方案，供设计师选择。原本一个设计普遍需要耗费几天的时间，但通过智能设计助手系统，可以压缩到几秒钟，且错误率更低，将设计的成本由十万级降低至千百元级别，节约大量成本。与此同时还能做到实时修改，所见即所得，大幅缩减工作周期。

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2）智能结构规划。可以主动规划修建物模型内电气体系的装备，运用机器学习来探究解决方案的一切可能摆放，快速树立机电管线的3D模型，一起保证机电管线体系的途径不会与修建物结构发生抵触，经过屡次重复测验和概括出有用的规划。

3）数字造价管理。利用行业大数据、智能算法进行数据训练，建立具有深度认知、智能交互、自我进化的工程造价管理数学模型，形成科学决策、精准执行的“人工智能”，提升工程造价管理工作的智能化水平。原先的单机软件计算注定将会被“云+端”智能计算代替，而定额中的信息价、国际清单等也一定是面临造价行业大数据库，实现智能开项、智能组价、智能选材定价，有效提升计价工作效率及成果质量（节选自广联达《数字造价管理白皮书》

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二、在施工阶段

打造“项目大脑”按照“数据 + 算力 + 算法”的运作范式，“描述 - 诊断 - 预测 -决策”的服务机理，实现模拟推演、智能调度、风险防控与预测性服务等功能，实现全过程、全要素和全参与方的高效协同，最终实现优化资源配置的目的，助力每一个项目成功。

1）智能排程助手。通过大数据和机器学习大量的施工项目排程，在施工计划排程模块内置了强大的算法库，能对施工项目组织问题进行建模和求解，可满足不同施工企业关于建筑施工排程方面的各种需求。

2）智能施工平台。通过物联网和装配了传感设备的“人机料法环”的全有要素连接，将整个施工的过程、行为及质量、安全等监测实现智能化管理，将施工现场转换为智能的收集领域，智能系统实时对施工过程现场进行预测，一些不符合常规的现象，及时向施工人员发出警告，对设备进行控制。

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3）施工安全预测。AI技术体现在能够使用机器学习、语音和图画辨识将施工现场的相片和视频进行自动标记，以便整理数据及搜索。例如，AI可以采用深度学习模式分析影像和语音，以自动标记施工数据并主动向客户提供安全措施建议。这种主动化工地监测能够为工地现场添加一对“眼睛”，动态辨识潜在危险要素，是有助于提高施工安全的。

４）施工进度管理。使用探勘机器人和无人机，装备摄影镜头和无人飞机来监控和扫描工地现场。使用视觉数据选用深度学习算法处理，透过与客户要求的方案和规划进行匹配来衡量施工进度，将工地每天的画面扫描与规划模型做比较以侦测过错。

5）智慧物料管理。过去进入工地现场的物料，主要采用人工计数的方式，过程繁琐、消耗人力，且速度慢，需要很长时间盘点，采用人工智能技术，许多问题就迎刃而解。以数钢筋为综合运用计算机视觉、数字技术与深度学习技术的能力，通过“手机拍照->目标检测计数->人工修改少量误检”的方式，将建筑工人从这项极其枯燥繁重的工作中解脱出来，大幅提升建筑行业关键物料的进场效率和盘点准确性。“涉及的算法还可以推广应用到建筑行业的很多场景，如扣件、钢板、钢管、料堆等各种材料的盘点，想象空间很大。

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6）建筑机器人。随着技术的发展，机器人代替工人的运动也在展开，如：抹灰机器人、铺砖机器人、模架机器人都已经开始踊跃于许多高端的智慧工地，他们比普通工人更高效更精确。

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三、在建筑使用阶段

1）建筑物就是巨型智能机器人。人工智能和“云+数”结合，未来的建筑本身就成为了一个巨大的“人工智能机器”，通过人脸识别、生物识别技术及其它传感设备对人的活动轨迹进行分析，并向人们提供各种智能化的应用服务，并对建筑物的温度、湿度等进行自动调节

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2）智慧运维方面。一栋修建在竣工之后被运用的几十年中，关于运用情况、修理与改建的时刻组织、能源消耗等，都能够在AI的协助下更有用的猜测及最佳的运用。人工智能根据实时获得的建筑物外墙及里面的传感器的数据对空间环境状态的整体情况和局部情况进行分析判断，并经计算后给出系统调整方案，让建筑内的各种设备根据设定的可行模式运行。

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3）服务机器人的广泛使用。服务机器人作为高度集成化的人工智能产品势必将大量地应用到智能建筑中，其中最有代表性的将是智能建筑管理服务机器人、物业管理服务机器人、安保机器人、酒店服务机器人、清洁服务机器人、健康服务机器人、管家型服务机器人等，例如万科“悟空一号”安保机器人、云迹酒店客房服务机器人、哈士奇小康健康服务机器人、Rokid智能管家机器人等。

总之，随着人工智能技术的成熟，将和建筑业的全产业链的每个环节的结合都将更加紧密，也将产生更多创新应用，除了以上说到的设计、建造、运维三个阶段的应用外，也将在建筑业采购、物流等多方面着巨大的应用空间，这一切对缓解我国老龄化危机、人工成本日益上升的困境都无疑是个好消息。同时对于提升建筑业的整体格调，提升建筑业的整体发展水平和质量都有着重要的意义，就让我们带着无比激动的心情拥抱这个变化。