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AI+BIM+參數化+自動化施工

作者:publish 時間:2017-11-02 17:05  浏覽:

   
1975,“BIM之父”,喬治亞理工大學的Chuck Eastman教授創建了BIM理念至今,BIM已處在應用發展階段。BIM理念的産生受到1973年全球石油危機的影響,全美都在考慮如何提高各行業的工作效率。
Eastman教授正是在這個背景下提出BIM,用于建築工程的可視化和量化分析,提高工程建設效率。我們又到了新一輪的全球能源危機、經濟衰退、急需提高工作效率的時代。
 
70-80年代,在Hillyard提出的變量幾何和幾何約束思想的影響下,Gossard和研究小組利用多維線性方程組進行變量幾何法的求解原理發展出幾何約束的繪圖方法。
 
到80年代中期至90年代初,研究者将幾何推理、神經網絡等人工智能方法應用到設計之中。
 
90年代至今,參數化設計已經廣泛運用在諸多領域,建築領域由Zaha Hadid, Frank Gerhy等一批前沿建築事務所對其進行了将近20年的發展和運用。參數化作為一個去人工化的工具,在建築設計過程中确實提高了不少效率。
而自動化建造從多維機器臂到3D打印建築,都在快速發展之中,這兩種方式的結合也将讓建造變得更為快速和簡單。
 
不遠的将來,建造一棟房子如同做一把椅子一樣,想換了就随時拆掉,建築垃圾會被從新粉碎成建築材料,進行循環建造。建築将淪為一種工業産品,一件沒有歸屬感的可被随意抛棄的廉價商品。
 
如果把AI+BIM+參數化+自動化施工整合起來,将成為一套建築設計與建造流水線的生産過程。這裡我不想對其設計水平進行讨論,僅僅就這套模式對建築行業工作方式、工作效率方面的改變做一些戰略性構想。

一體化
AI建築師并不和人類建築師一樣,是一個個真實的個體。AI建築師是一體化的,你可以說它隻有一個母體,根據工作需要立刻生成一個專屬的AI建築師。
任務完成,這個AI建築師又化作一堆數據,有用的數據被吸收,無用的被删除。可以說AI建築師是一個,也是無數個,AI建築師是母體的一個個分身。這就是AI建築平台的一體化。
一體化可以把溝通成本降到最低,把工作效率極大化。一體化是一種知識共享的最大化,每一個AI建築師都可以任意調用完整的母體知識儲備,并通過母體支撐其運算和分析工作。

基地勘察
這個工作由專項的低級AI建築師就可以勝任。AI控制的無人機配合深度掃描攝像頭,對項目基地進行全方位勘察,對當地自然條件、地表條件、地質條件、交通人流狀況等諸多設計要素進行全方面收集和整理,并量化生成設計初始參數表單。

方案設計
在低級AI建築師階段,還是由人類建築師為設計主導,AI作為設計助理,進行數據收集、整理與消化,供人類建築師參考。
人類建築師根據設計初始參數表單進行編程,調用的程序模塊也由AI預先生成,人類建築師對模塊進行“組裝”,再對程序生成的建築形态進行人工篩選,選出人工判别的最優方案。
而在高級AI建築師階段,人類建築師隻需要提出特定要求,由AI進行程序編寫,再由人工判别建築形态。這一階段,人類建築師更趨向于一個具備豐富人文藝術内涵的建築産品分揀員,進行設計方案的篩選和調試工作。
而到了超級AI建築師階段,AI不再需要人類建築師的參與,可視化設計部分完全省略,設計過程都是數字形式的存在。超級AI建築師具備了人類建築師的審美能力,可以獨立對建築形态進行篩選判别。

模拟
有了AI建築師的介入,數字建築的一切參數,從日照模拟、熱效應模拟、節能環保模拟、人流模拟到造價成本的測算、抗震抗洪模拟,沒有一項是不能模拟的。這項工作幾乎0成本,又可以最大限度地對設計進行糾錯和優化。

協同作業
而在協同建造方面,低級AI建築師起到助理的作用,而高級AI建築師和超級AI建築師,都可獨立勝任。一個AI協作平台,包括了勘察數據、設計數據、施工數據的彙總、整理、量化、編排、組合、再生。
隻要把對話窗口給到甲方和施工方,就可以全天候24小時發布指令協同工作。在AI建築師和自動化施工機器人的協作下,施工圖紙和施工的誤差可以降到0,協同工作量也會大大降低,整個AI設計平台的效率極大化。
人類建築工人也會被自動化建造機器所取代。由AI建築師統領下的自動化建造将會更安全,更精準,更快速,更廉價,更高效。

代理人與去代理化
人類建築師從建築設計的主體一步步出讓自己的職業技能和社會地位。在低級AI階段,人類建築師仍舊是設計主體。
到了高級AI階段,人類建築師很快會轉變成設計代理人,主體工作由AI來完成,人類建築師主要是溝通和表現的載體。到了超級AI階段,将開展全方位的去人工化,去代理化,人類建築師連代理人都做不了了。

系統化
AI建築師不僅擅長建築,更擅長城市規劃。如果把整個城市的交通、管線和基礎設施都交由AI來進行系統化設計和施工,一定會有條不紊,高效且大幅節約成本。
不過我相信,人工智能建造的城市太過精确,太過确定,沒有随機性,會導緻一種過度的工業感而顯得死闆乏味。
人類建造的城市之所以有其豐富性,是因為人類會犯錯,人類很主觀,人類會突發奇想,這給了城市和建築無限的可能性。要知道,不确定性才是我們的生活。

原文鍊接:http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI0NjIzNzUwNw==&mid=2651479594&idx=1&sn=d91effeaa2e38f8df40b61a5f1e61b65&chksm=f2bcae06c5cb27106d0689a47d7285e1a7b1465870d6171babd942d40ad08f1f004420cc7edd&mpshare=1&scene=23&srcid=0206W6dw5HqddACKon616eaS#rd