人工智能技术在房屋建筑施工中的应用

徐建宁

（中国建筑第二工程局有限公司）

当前，房屋建筑施工中使用的楼宇设备自动化系统（BAS）、通信自动化系统（CAS）、办公自动化系统（OAS）等对促进建筑行业的发展有重要意义。通过人工智能技术能够对房屋施工过程中的各个部门进行实时监控，形成相应的数据报告，为后续工程的开展和改进提供相应的数据分析，对促进建筑行业的绿色、信息化可持续发展有较好的帮助作用[1]。针对传统建筑施工过程中存在的问题，使用人工智能技术都能得到较好地改善和解决，实现房屋建筑施工工作模式的创新，同时还能提升整个建筑施工质量。因此，在房屋建筑施工中使用人工智能技术是建筑企业未来的一个重要发展趋势。

图1 人工智能技术在建筑施工中的应用

1）建筑设计方面

在建筑设计中使用人工智能技术能够直接结合建筑周围的环境进行有效分析，在满足建筑面积、容积率、限高、日照防火等要求下组织各类方案，并通过人工智能技术优化算法，在有效的时间范围内获得最优的施工设计方案，供开发商选择[2]。同时，还能根据已经选择的方案推荐出适宜的工程造价方案，不仅减少了人工计算的复杂流程，还提升了设计工作的效率和设计质量，能够发挥其计算速度快的优势。图2为某工程使用的人工智能设计模型。

图2 人工智能设计模型

2）建筑施工方面

当前我国使用的人工智能技术种类较多，其中，较为常见的就是BIM技术。BIM技术能在数据模型构建的基础上进行建模，为建筑模型的设计和翻模提供了重要的理论基础，已经成为建筑行业重点关注的话题。建筑企业在开展施工作业的过程中，能够使用人工智能技术进行监督和管理，减少人工监管造成的管理不当问题，此外还能提升整体施工质量。

3）建筑管理方面

建筑管理工作的顺利开展是整个房屋建筑施工的重心，传统的人工管理方式在实际开展的过程中容易受到管理技术不当、管理人员专业素养差、管理工作不重视等因素的影响，对整个施工作业造成一定影响。房屋建筑施工智能化系统涵盖执行子系统、显示器、通讯模块、传输子系统、传感器、主控器、施工监控软件以及远程监控平台等[3]。其中不同的系统所体现出的优势也存在一定差异。例如，显示器系统能够对整个施工过程进行实时监控，不受时间和空间的限制，对施工周围的环境进行监控。在传统监控器功能的基础上对现场进行管控，实现不同主体全过程监督的功能，对施工单位而言，能够提高管理质量，还能优化房屋建筑施工模式。在管理工作中使用人工智能技术不仅能够实现对管理工作的全过程进行监督，同时还能减少因人工管理不当造成的安全事故，实现高质量管理，提高控制和管理系统的容错性、可靠性标准。

例如，房屋施工建设过程中可以直接通过移动终端传递命令，根据收到的通知唤醒应用去执行任务。轮循（Polling）式的移动传输终端能够达到1000000手持终端×12轮循/时×24小时=288000000一天的访问量，其传输效率非常高，内容和形式也是多元化的，可以是图片、文字、音频、视频等[4]。

3.1 智慧管廊

智慧管廊是房屋建筑施工中最为核心的部分，同时也是房屋建筑施工的综合体现。在综合管廊中使用人工智能技术能够实现智慧管廊系统模式，对整个施工模式起到周期性的监督、监控模式，实现管网的维护、运行，彰显管廊绿色、高效性能。首先，智慧管廊在实际使用过程中能对整个建筑施工进行过程化监督工作。人工智能技术的使用不仅能够全天对整个施工流程进行监控，同时还能结合建筑施工的实际情况建立相应的监控中心，对提升房屋建筑施工有重要作用。例如，在监控过程中，如果出现火灾事件，人工智能系统能够快速反应，发出警报处理，以便施工人员能够第一时间赶至火灾现场，不仅减少了建筑企业的经济损失，同时还能为后续的监控工作提供指导。其次，智慧管廊运用的过程中还能同时满足不同的巡查要求，进行远程预警操作和远程虚拟安全巡检，实时观测管廊各类数据信息和内容，实现事件信息线上可视化呈现和管理。相比传统的监控器功能，能够直接对远距离的物体进行监控，其监控范围更广、精度更高（见图3）[5]。

图3 智慧管廊智慧平台（图片来源：http://thxx.crsc.cn/news/tsi_4158_13925_54682.html）

3.2 智慧云工地

智慧云工地的使用能够提高房屋建筑施工的安全管理效能，保障安全生产。传统管理模式的开展存在难以及时掌握现场真实情况、过度依赖人工记录管理进展的现象。而添加智慧云工地能够对各个施工现场进行管理，支持PC端、手机端等多端同步应用。能够实现安全管理、进度管理、现场物资管理以及施工现场文明管理的综合运用，便于建筑企业管理阶层实时了解现场的安全隐患、文明施工、施工进度等，大大降低了隐患事故发生的风险，真正做到安全管理全员参与、实时在线、无缝闭环。图4为智慧云工地管理优势。

图4 智慧云工地管理优势

3.3 装配式施工智能化

装配式施工智能化与BIM、互联网、大数据、云计算等相融合。装配式建筑智能化工程管理系统能够较好地解决传统建造模式中存在的不足，能够实时、精确地将各种信息技术使用在其中，将信息数据进行建模，优化了房屋建筑施工的设计工作。BIM技术能够直接将管理系统中出现的各个方面数据进行处理和整合，形成一个完整的数据处理中心，同时还能对不同的数据进行抽查。对企业而言，能够提升管理工作的效率，节省施工成本，还能对不同的环节进行监控，减少安全事故和危险发生的概率[6]。此外，BIM技术在实际使用的同时，还能减少人工操作带来的缺点，提升人力工作效率，为房屋建筑施工提供有效的图纸。对不同阶段的数据处理管理效果更佳，能够有效提升房屋建筑施工中系统管理的效率（见图5）。

图5 装配式施工智能化（图片来源：湖北日报）

人工智能技术的使用在房屋建筑施工中所体现的优势不仅仅在技术方面，更多的是在房屋建筑施工中的管理工作中有着重要的作用。将人工智能技术应用在房屋建筑施工中能够较好地解决传统施工技术和管理工作存在的不足，优化建筑施工模式，提高施工的整体质量。因此，为了提升建筑企业施工工作的稳定进行，应当重视对人工智能技术的使用，将智慧管廊、智慧云工地、装配式施工智能化技术应用在其中，为建筑企业的发展提供有力保障，促进我国建筑行业和人工智能技术健康稳定的发展。