人工智能正悄然改变传统建筑业
化身建筑师参与阿里、腾讯北京总部设计
本报记者 华 凌
“建筑行业往往需要花费大量的时间。一栋建筑最短也需要四五年的努力，这种速度对于目前的变革来说实在太慢了。”这是不久前知名建筑大师、建筑理论家雷姆·库哈斯对传统建筑业发展现状提出的忧虑。
据麦肯锡2018年预测，不久的将来，人工智能在建筑领域的普及将是温和的。尽管如此，转变却正在发生。建筑业再也不能将AI视为仅与其他行业密切相关的技术，工程和施工将需采用AI方法和应用程序，以应对即将到来的激烈市场竞争。由此可见，当AI逐步渗入传统建筑的设计、建造、管理等生命周期各阶段时，或许正是为当前行业发展中的不足，以及建筑师所头疼的问题提供解决之道。
使建筑设计更高效、精确
当前，建筑设计领域出现的矛盾是：一方面，城市建设对设计行业日益增多的需求，另一方面，传统设计方式流程复杂、效率较慢，越来越难以满足现代人对建筑更高的需求。
在人工智能产业飞速发展的今天，建筑师开始了解并接受建筑领域人工智能的相关软件，将其运用于辅助方案设计的过程中，使自己更能专注抉择方案设计本身，创造更高的价值。
北京市建筑设计研究院副总建筑师马泷在接受科技日报记者采访时说：“通过AI设计方法的引入，建筑设计、建造、运维的各个阶段会逐一被打通。具体而言，我们在设计北京CBD核心区Z6地块超高层项目中，将三维一体化BIM模型统一设计语言和数据载体，为AI设计在各个环节中不断研发推进提供关键线索，这是形成精细化设计和高完成度设计的先决条件。这个项目荣获2018年全球BIM建筑设计最佳实践奖。此外，我们在设计腾讯北京总部、小米科技总部及阿里巴巴北京总部中，都有不同程度地运用到AI技术。”
据马泷介绍，采用AI设计方法，还可将建筑设计系统或者外部资源快速转换成以构件为模块的设计研究对象，将复杂的设计标准化、产品化，使建筑设计系统高度集成化，有利于提高整体效率及降低管理工作难度。
此外， AI设计可以进行大量气候环境模拟、绿色节能分析、日照遮阳计算、交通流量统计等深度研究，其分析产生的各种信息与判断是设计师最重要的数据来源，有助于动态调整和快速更新设计方案。
“当然，这并不意味着人工智能在未来可以完全取代建筑师的位置，而是将建筑师的设计智慧加以归纳和总结，融合当下的逻辑风格和设计思维，以深度学习的方式理解建筑师的风格，协助完成方案创作。未来的建筑师一定是和机器人共存，更多的工作是做决策和判断。”马泷强调。
突破建筑业本身人员壁垒
长期以来，建筑工地具有“危、繁、脏、重”的状况，随着社会老龄化趋势加速，适龄工作人员将急剧减少，导致建筑用工成本增加。如何简化或替代部分劳动力，突破建筑业本身的人员壁垒？
随着劳动力成本的增加，建筑设计选择转向低效但易于建造的建筑物。日前，美国麻省理工学院建筑系副教授凯特林·缪勒及其学生伊斯梅尔开发出一种优化算法，可计算最大化效率并实现设计元素的形状，减少印度的钢筋混凝土建筑物数量，包括计算出一个建筑物随着形状设计的变化能承受多少负荷。仅需1小时，即可给出一个全新的设计方案。
马泷介绍说：“通过AI设计方法，我们得以动态地对建筑设计中各部分、各系统之间的关系进行整合和预建造，能够事先判断风险和评估资源的使用效率，以减少实际建造工作难度和时间的不确定性。”
随着自动化的深入，人工智能与自动化装备将逐步接管施工现场，并带来一个高度自治的建筑业新时代。日前，日本建筑公司清水建设公布了一处实验设施的施工现场，汇集了一批即将“上岗”的建筑机器人，包括“天花板安装工”“焊接工”“搬运工”等。
“因为AI本身具有强大的分析、整理及应用能力，在建筑业必然‘大有可为’。在建筑行业劳动力不足的情况下，AI可以简化甚至替代部分劳动力。”智能相对论分析师柯鸣指出。
马泷表示，AI对于建筑产业的替代是一个渐进式的过程。我们所强调的并非AI完全入侵并取代传统建筑工人，这只是部分工艺和工序的优势互补。而未来，在日益复杂和高端的建筑中，AI技术将会运用得更为广泛，特别是在智慧建筑里，它能够发挥出最大的作用。
