智能建造是信息化、智能化與工程建造過程高度融合的創(chuàng)新建造方式，智能建造技術(shù)包括BIM技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、3D打印技術(shù)、人工智能技術(shù)等。智能建造的本質(zhì)是結(jié)合設(shè)計(jì)和管理實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)配置的生產(chǎn)方式，從而對(duì)傳統(tǒng)施工方式進(jìn)行改造和升級(jí)。智能建造技術(shù)的產(chǎn)生使各相關(guān)技術(shù)之間急速融合發(fā)展，應(yīng)用在建筑行業(yè)中使設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、管理等環(huán)節(jié)更加信息化、智能化，智能建造正引領(lǐng)新一輪的建造業(yè)。
發(fā)展現(xiàn)狀
智能建造技術(shù)涉及建筑工程的全生命周期，主要包括智能規(guī)劃與設(shè)計(jì)、智能裝備與施工、智能設(shè)施這3個(gè)模塊。主要涉及到的技術(shù)有：BIM技術(shù)、人工智能技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)，不同技術(shù)之間相互獨(dú)立又相互聯(lián)系，搭建了整體的智能建造技術(shù)體系。
01# 智能規(guī)劃與設(shè)計(jì)
現(xiàn)代建筑工程應(yīng)智能建筑技術(shù)的成功應(yīng)用發(fā)生變革，新技術(shù)可在設(shè)計(jì)、施工、管理、運(yùn)維等不同階段發(fā)揮強(qiáng)大的功能，可以不拘泥于單一領(lǐng)域，在建筑工程建設(shè)全生命周期內(nèi)發(fā)揮出色的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
BIM技術(shù)是當(dāng)下建筑工程中所運(yùn)用的新型工具，在智能規(guī)劃與設(shè)計(jì)方面起著舉足輕重的作用。BIM技術(shù)是以數(shù)字化方式表達(dá)設(shè)施對(duì)象的物理與功能特性，作為一類可共享信息的知識(shí)體系存儲(chǔ)并傳遞設(shè)施對(duì)象的信息，為設(shè)施的全生命周期各類決策的制定與實(shí)施制造依據(jù)，BIM體系應(yīng)兼容相關(guān)利益方在不同階段的信息編輯與更改，保障不同主體履行相應(yīng)職責(zé)，協(xié)同完成項(xiàng)目。從世界范圍看，美、北歐等國家地區(qū)的BIM技術(shù)應(yīng)用起步早且技術(shù)發(fā)展成熟，強(qiáng)制技術(shù)推廣應(yīng)用；英、韓、新等國家地區(qū)的BIM技術(shù)強(qiáng)制應(yīng)用進(jìn)入快車道；日、澳等國家地區(qū)未進(jìn)行強(qiáng)制，但已有本土化的BIM執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。我國BIM技術(shù)研究較晚，在建筑工程中的應(yīng)用時(shí)間較短，主要體現(xiàn)在施工階段。
隨著現(xiàn)代建筑工程建設(shè)節(jié)奏的加快，以及更多企業(yè)對(duì)BIM技術(shù)保持緊密關(guān)注。作為行業(yè)的先驅(qū)，很多企業(yè)計(jì)劃并利用BIM技術(shù)開展方案規(guī)劃與圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)重心前移、共享協(xié)同設(shè)計(jì)、深化設(shè)計(jì)、可視化設(shè)計(jì)控制等問題落實(shí)，以求增加初期設(shè)計(jì)科學(xué)性，統(tǒng)籌在方案創(chuàng)新方面的技術(shù)配置。利用
BIM技術(shù)加強(qiáng)了整體建設(shè)力量，可用于檢查施工缺陷或直接構(gòu)建三維模型模擬施工進(jìn)度與工藝要求，可配合完成知識(shí)管理，進(jìn)一步優(yōu)化改良施工方案。
02# 智能裝備與施工
我國現(xiàn)代建筑工程的智能建筑技術(shù)研究和應(yīng)用目前仍處于初期階段，部分核心技術(shù)依賴從國外引進(jìn)，對(duì)先進(jìn)智能建造裝備依賴程度較高，平均50%以上的智能建造設(shè)備需要進(jìn)口。尤其是智能建造設(shè)備的核心——人工智能，由美國、英國等為代表的發(fā)達(dá)國家走在世界發(fā)展前列，德國更是早在2012年就推行“工業(yè)4．0計(jì)劃”，以服務(wù)機(jī)器人為重點(diǎn)加快智能機(jī)器人的開發(fā)和應(yīng)用。
但是據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2017年，全球人工智能核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模已超過370億美元，中國人工智能核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模占比超過1 5％。在政策與市場(chǎng)的支持下，目前出現(xiàn)了一大批優(yōu)秀的智能建造裝備企業(yè)，有的能在建筑結(jié)構(gòu)中利用人工網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)健康檢測(cè)；在施工過程中應(yīng)用人工智能機(jī)械手臂進(jìn)行結(jié)構(gòu)安裝；以及在工程管理中利用人工智能系統(tǒng)對(duì)項(xiàng)目全周期進(jìn)行管理。人與機(jī)器的協(xié)同建造，作為技術(shù)發(fā)展中的重要環(huán)節(jié)，可在一定程度上推動(dòng)建筑建造的產(chǎn)業(yè)化升級(jí)，助推建筑產(chǎn)業(yè)鏈的延伸。
03# 智慧運(yùn)維
智能建筑技術(shù)的不斷創(chuàng)新和應(yīng)用，讓現(xiàn)代建筑的功能價(jià)值持續(xù)得到增強(qiáng)。從現(xiàn)階段看，搭載先進(jìn)科學(xué)技術(shù)形成的智能建筑技術(shù)，可積極對(duì)建筑工程設(shè)計(jì)和施工各環(huán)節(jié)進(jìn)行信息化、智能化融合改造，這不僅僅是對(duì)智能建造設(shè)備提出了要求，智能化高端軟件產(chǎn)品也要有更高的發(fā)展。
在智能化高端軟件產(chǎn)品中，云計(jì)算和大數(shù)據(jù)技術(shù)是互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)用戶對(duì)資源進(jìn)行共享的一種新型模式，從服務(wù)器到網(wǎng)絡(luò)、從硬件到軟件均可以進(jìn)行必要的共享，所有資源均可上傳至云服務(wù)器，虛擬服務(wù)器的容量擴(kuò)展性較強(qiáng)。用戶通過云計(jì)算可減少交互和管理流程，可快速按照需求找到合理的資源，云計(jì)算支配的相關(guān)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可實(shí)時(shí)按照用戶需求完成動(dòng)態(tài)部署、配置以及監(jiān)控。
在國內(nèi)建筑行業(yè)先驅(qū)者的應(yīng)用中，往往通過云計(jì)算技術(shù)搭建建設(shè)項(xiàng)目云
服務(wù)平臺(tái)，結(jié)合大數(shù)據(jù)分析、傳感器監(jiān)測(cè)及物聯(lián)網(wǎng)搭建項(xiàng)目管理系統(tǒng)，在施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)人臉識(shí)別、移動(dòng)考勤、塔式起重機(jī)管理、粉塵管理、設(shè)備管理、危險(xiǎn)源報(bào)警、人員管理等多項(xiàng)功能。使技術(shù)科技含量更強(qiáng)，融合效應(yīng)更明顯，在具體的建筑工程建設(shè)程序化、標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用中發(fā)揮更大的作用。
智能建造技術(shù)未來展望
- 技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) -
智能建造技術(shù)的發(fā)展在我國尚處于起步狀態(tài)，多為通過引進(jìn)國外核心技術(shù)，學(xué)習(xí)國外先進(jìn)企業(yè)的創(chuàng)新建造技術(shù)來加快國內(nèi)智能建造技術(shù)的發(fā)展，但缺少基礎(chǔ)技術(shù)的理論支持及理論上更深層次的探討。因此未來會(huì)有更多企業(yè)尋求核心關(guān)鍵技術(shù)的突破和各技術(shù)之間融合發(fā)展，開拓全新的智能建造技術(shù)領(lǐng)域，打造符合我國發(fā)展的智能建造技術(shù)體系。
應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì) -
智能建造技術(shù)的發(fā)展必將為建筑行業(yè)帶來革命性的變化，現(xiàn)有應(yīng)用從設(shè)計(jì)階段的BIM技術(shù)到施工階段的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、3D打印技術(shù)、人工智能技術(shù)，再到運(yùn)維階段的云計(jì)算技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)雖有不同程度的涉及，但隨著智能建造技術(shù)深入發(fā)展，新一代信息技術(shù)增多、應(yīng)用點(diǎn)廣且過于繁雜，只有做好程序化、標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用才能達(dá)到理想的效果。多種技術(shù)的融合應(yīng)用將會(huì)成為今后智能建造技術(shù)在建筑行業(yè)應(yīng)用的重點(diǎn)。
科研發(fā)展趨勢(shì) -
隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，未來國內(nèi)企業(yè)對(duì)智能建造技術(shù)的研究將更加注重與3D打印和人工智能等實(shí)體建造技術(shù)的結(jié)合，從而推動(dòng)智能化建造系統(tǒng)的研發(fā)。在教育方面，我國很多大學(xué)已同步開設(shè)智能建造專業(yè)，將為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)研究智能建造技術(shù)的環(huán)境，培養(yǎng)出同時(shí)具備土木工程、機(jī)械工程等優(yōu)秀學(xué)科知識(shí)的高復(fù)合型人才。
