人工智能在施工管理和自动化中的应用

人工智能已成为当今世界一股不可抗拒的力量，几乎渗透到人类生活的方方面面。然而，建筑行业已成为人工智能最近蓬勃发展的关键领域。随着价值 10 万亿美元的行业进入更快节奏的数字化环境，人工智能的影响正在颠覆许多传统方法。

规划设计

每个建筑师都知道，设计从来都不是一个线性的过程。由于尺寸、规模、布局、可访问性和碳足迹等参数存在如此多的来回变化，人工智能有能力根据用户的特定需求改变这些参数，从而创造出最大化设计潜力的结果。事实上，在对 2000 多名设计专业人士的调查中，55% 的人透露他们已经接受人工智能或开始尝试人工智能。

最近的工具包括 Maket、 ARCHITECHTURES、Ark Design AI、Sidewalk Labs、Hypar、Finch等等。由于这些工具继续使用机器学习来分析数千个计划，因此可以在设计开发阶段以最高效和最具成本效益的模式使用它们。

现场安全

由于建筑工人从事各种工作，例如处理重型机械、高空作业、接触危险材料等，确保每个人的安全都成为一项挑战。作为一种解决方案，人工智能相机开始发挥作用。这些摄像机能够连续扫描现场并使用图像识别算法来检测潜在的安全隐患。

例如，Basic AI 公司使用这项技术来识别工人何时忘记佩戴头盔，并立即提醒现场经理。该技术还可以检测不安全的脚手架和积水问题，并分析过去项目的数据，以识别模式并预测潜在的安全问题。

维护

建筑工地的另一个潜在问题是意外的机械故障。这些类型的故障可能会导致严重的项目延误和成本超支，而起重机和推土机等设备对施工过程至关重要。应用人工智能驱动的预测性维护技术的公司的一个例子是卡特彼勒（Caterpillar）。该公司利用人工智能算法分析机器上安装的传感器的数据，以预测设备何时可能出现故障或需要维护。

随着温度、振动和声音数据的收集，人工智能会分析机械的健康状况以识别异常情况，例如发动机中异常的振动模式。因此，传统的维护方法变得更加高效和可靠。

风险评估

建设风险评估旨在识别建设项目中的危险因素。我们现在可以使用人工智能预测分析来帮助降低这些风险。像 Construction IQ 这样的工具能够对问题进行优先级排序并了解风险，例如如果不处理问题则可能产生的后果。

Autodesk 等公司使用 Construction IQ 从 BIM 360 Field 等程序收集数据，BIM 360 Field 是一种基于云的施工现场管理软件，可以使办公室和现场团队保持同步。然后，他们应用分析技术和机器学习将这些数据转化为可行的见解。每日风险评估功能使用算法对数千个项目问题进行排序，如果涉及坠落、水灾或逾期安全检查的风险，则将问题归类为“高风险”。

可持续发展

鉴于当前的气候危机和建筑材料的严重碳足迹，全球 38% 的能源消耗与建筑业相关。针对这一点，人工智能技术提供了新颖的方法，例如使用能源建模软件来模拟建筑物的能源使用强度，使用智能电网技术来调整照明和暖通空调系统，根据其生命周期选择可持续材料，以及管理废物和回收材料以实现可持续发展。最大限度地延长可持续建设周期。

示例公司包括 Pello，该公司利用人工智能驱动的传感器来监控垃圾箱填充水平、跟踪集装箱位置并显示污染情况； BuildingIQ，它使用名为预测能源优化的基于云的软件平台，可以将 HVAC 能源消耗减少 10-25%； CarbonCure，它使用人工智能来分析混凝土生产过程中的数据，并在混合过程中将二氧化碳注入混凝土中，二氧化碳通过化学方式转化为矿物质。

自动化

人工智能发挥作用的另一个重要方面是自动驾驶车辆在建筑中的使用。在机器学习的帮助下，人工智能算法可以分析来自激光雷达和 GPS 传感器的数据，创建精细的建筑工地地图并检测障碍物，同时可以自主控制挖掘机和推土机等设备。例如，Built Robotics 提供配备 360° 智能摄像头的全自动挖掘机，而 Caterpillar 则自 1994 年起生产自动采矿卡车和推土机。

尽管我们已经得出了所有的好处，但将人工智能融入行业仍面临着一些挑战。主要担忧包括人类工人的替代，这导致建筑工人失业，因为 2024 年 4 月，美国公司有近 65,000 人失业；人工智能的可靠性，因为该技术并非万无一失，并且有可能受到损害建筑工人的安全；最后是可能受到外部来源网络攻击的分析数据的隐私和安全级别。

考虑到这些问题，将人工智能融入行业仍然提供了许多令人兴奋的可能性，但它会带我们走多远，或者它是否会完全取代人类劳动力，当然还有待讨论。

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