1人工智能技术发展情况人工智能是一种以计算机技术为基础的新技术,人工智能的发展与计算机技术息息相关。在计算机技术迅速发展的背景下,人工智能技术已经发展成为包含自动化、仿生学、心理学、数理逻辑等专业理论知识的系统化内容,且涵盖的研究内容还在逐步扩大,如视觉识别、自然语言处理、深度学习、知识图谱以及决策管理等。人工智能技术在发展过程中,不断克服发展困难,突破技术瓶颈,取得了非常多的成果,尤其是在模型识别和专家系统方面取得了巨大进步。在人工智能技术的支持下,传统的建筑管理、自动化通信和智能办公等逐渐形成集成化,形成了更为先进的智能化控制管理中心,能够对建筑进行综合控制与管理,有效提高了智能建筑的等级。2设计建模阶段借助BIM技术在自动生成建筑三维立体模型的同时,还可以直接精准地体现建筑的几何特征。通过人工智能及大数据技术建立交互式协同平台,将建筑进行三维可视化呈现,对土建、管线、工艺设备等内容完成综合检查,并自动进行采光、抗风以及噪声等性能检测,可有效优化设计,进一步实现设计合理化。基于Revit软件设计的GenMEP插件可以自动进行工程管线配置。利用GenMEP探索符合建筑工程模型所有可能的排列方案,建立管线三维立体模型,避免管线的路径与建筑结构的冲突,管线建模示意图如图1所示。利用BIM参数化功能,可直接修改原始模型,确认设计的合理性。当建筑模型确认后,可利用三维扫描技术向开放式虚拟现实与现实增强系统传递建筑三维信息,优化管理工作[1]。10.19301/j.cnki.zncs.2023.05.021.F001图1管线建模示意图3报批报建阶段BIM技术的应用为工程设计提供了便利,但BIM模型的审查较为复杂。智能审图系统能够协助技术人员完成设计审图工作。基于建筑信息模型平台建立图纸报批报建标准,借助计算机算法将规划、消防、建筑结构以及节能等工程建设强制性标准和设计规范转换为运算规则。借助包含强制性规范的信息平台进行工程设计,当出现不符合规范要求的设计时,则无法完成系统流程。设计完成后,上传相关建筑模型以及建筑信息,完成初步智能审图。舒赛[2]将NLP编写的建筑工程设计规范条文转换为计算机可理解的方式,为建立基于BIM的消防设计施工图合规性自动审查系统提供了技术基础。人工智能技术应用于检查工具时可以全方面、高效率、客观地进行检查。当智能审图完成后,相关人员可以根据设计漏点决定图审是否合格。当各专业图审完成后,后台系统可自动生成相关证件手续,完成工程报批报建流程[3]。4建筑施工阶段装配式建筑的普及和利用进一步增强了智慧工地的可控性。工厂加工的建筑构件信息可以直接上传至后台,如材料的耐火等级、使用年限、施工注意事项、材料传热系数、构件的采购信息以及造价等,供参建方进行信息查阅与验收[4]。所有的工程信息同步到建筑模型后,各类信息可以从作业层直接传递至管理者,减少了信息中间传递层级,提高了工作效率,保证了信息传递过程准确性、真实性和完整性。装配式建筑结合智慧视觉系统,通过物联网技术将前端数据采集设备进行连接,各数据采集设备可通过物联网管理平台将数据信息上传至云端或后台,对各专业及行为数据进行积累,根据管理人员的指令进行深度学习,形成项目数据库。后台的智能系统或管理人员也可通过物联网下发相关指令到前端设备或施工人员,实现前端与后端的互动,完成对施工安全、质量、劳务人员、大型机械设备、物料及成本、施工进度以及环境等方面的管理[5]。4.1施工安全管理基于智慧视觉系统可实现对施工现场的监控及远程管理。如预先设定危险区域、危险行为和不规范操作流程等,对可能出现的危险状态提前预警。引入消防监控系统,对存在火灾隐患的区域进行消防监测,探测火险发生位置,如遇火情立即自动报警并进行处理[6]。4.2施工质量管理工厂提前加工预制好的构件可最大化地避免环境以及其他意外情况对构件质量产生影响。利用人工神经网络系统,预测混凝土28 d抗压强度,并完成强度检测。将不同环境下的数据进行记录,创建信息数据库,可根据环境变化规律进行混凝土配制建议,为混凝土质量和生产管理创造有利条件。通过红外拍摄设备,卷积神经网络可以实现建筑物裂缝识别检测。4.3劳务人员管理智慧视觉系统可以对现场人员是否正确戴安全帽、是否穿工服进行智能识别和检测,对闯入危险区域的人员进行自动识别并预警。智能安全帽系统可对工程现场的施工人员完成精准定位、危险预警以及远程语音对讲等功能,利用eMTC技术结合5G信息技术可以支持语音实时远程传输[7]。4.4物料成本管理采用无人机倾斜摄影测量技术采集施工现场数据,利用数据处理软件生成倾斜摄影模型,利用该模型进行精细化土石方计算。依托轻量化的地图引擎,融合BIM模型,可以根据施工设计要求对施工现场的建筑工程实体以及地形信息进行土石方测算、土石方复核等工作。在物料成本管理系统中根据输入的倾斜摄影模型信息以及BIM模型信息,可以快速生成准确的物料清单。4.5施工进度管理智慧工地的云端或后台的应用对象可以是工程管理者,也可以是人工智能系统。通过智慧视觉以及BIM技术,将工地的三维模型实时扫描更新,以判定施工进度。人工智能系统可在后台实时监控进度,对误差可控范围内的进度差可自动予以分析并给出建议。施工进度误差超过可控范围时,系统及时通知工程管理人员,管理人员可以根据BIM模型以及现场反馈的工程信息进行分析,进而提出合理有效的项目管控方案。4.6环境管理引入环境监测传感设备,在施工现场进行扬尘、噪声等参数的数据采集,并自动进行统计分析。应用5G技术能将分析后的数据实时传输至后台,调出各时段现场设备采集的环境信息,并完成数据比对,生成图表并给出分析建议[8]。5验收阶段规划验收流程如图2所示。在建筑工程施工过程中以及施工完成时可以通过正射影像,自动识别建筑外轮廓、停车位与绿地等特征图形与红线范围,可有效避免定位不准、越出红线等情况。验收时利用识别完成的正射影像,自动与规划审批图纸进行叠加分析(GIS空间分析算法),输出验收结果,完成验收。某项目正射影像示意图如图3所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.05.021.F002图2规划验收流程10.19301/j.cnki.zncs.2023.05.021.F003图3某项目正射影像示意图6交付运维阶段(1)智慧物业管理。集成物业管理的相关系统,如停车场管理、智能楼宇、人脸识别门禁、社区团购、智能巡航以及水电暖数据传输等相关社区物业的智能化管理运维,根据交付的BIM建筑信息模型配合维修保养,及时更新社区BIM数据库,实现集中运营管理。(2)电子商务服务。在社区内的商业贸易活动中,实现消费者的网购、团购等相关的综合服务活动。(3)智慧家居。在装修交付过程中引入智慧家居系统,将硬装和软装建材以及家电设备集中在同一管理平台,实现信息查阅、维修保养提醒以及数据库的更新[9]。(4)智慧养老服务。通过智能家居系统结合各类传感器,可以远程监控老年居民日常生活状态。7人工智能的新发展及其对建筑的影响7.1人工神经网络的应用神经网络是人工智能的一项核心技术,在行业整体发展中具有关键作用。如楼宇安防系统、语音识别、生物认证等出入管理技术,可以有效提升楼宇智能化管理水平。7.2智能巡检机器人的应用智能巡检机器人是一种较为先进的人工智能技术,可以通过处理中心智能化管理,进行现场作业检查;可以有效减少人工成本投入,降低现场施工风险。在运营阶段,智能巡检机器人可以对建筑物裂缝以及其他隐患进行日常巡检和维护,具有较强的实用性。7.3人工智能在BIM中的应用BIM建模技术已逐渐在建筑工程的全生命周期中得到推广和应用。作为建筑工程重要的辅助技术,将人工智能技术应用到BIM技术中可以有效提高BIM技术的智能化水平[10]。建立建筑工程设计规范数据库,包括水电、管线暖通、消防以及建筑结构等,可以有效减少图审的周期以及人工成本投入,打破专业壁垒,提高图纸准确性以及设计的完善程度,为智能建筑施工提供可靠的技术支持。8结语人工智能可以从设计建模、报批报建、现场施工管理、工程验收以及交付运维等多个方面优化传统建筑工程流程管理,为建筑工程全生命周期的管理以及技术应用提供了全新的视角和研究方向。人工智能技术在工程管理领域的应用还需要增强跨行业、跨组织的协作机制,进一步增强信息、集成知识,在多方协作的基础上,充分发挥技术优势,实现工程项目管理工作的创新。
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