了解人工智能在建筑领域如何改善设计、提高效率和可持续性。我们还将讨论人工智能如何改变建筑师的日常工作。
如果没有建筑领域及其背后杰出的建筑师，巴黎埃菲尔铁塔和美国五角大楼等地标性建筑和历史性建筑就不会存在。除了为我们的世界增添有意义的基础设施外，全球建筑服务市场 也是经济的重要组成部分，到 2032 年将达到约 5.5 亿美元。
建筑师一直在努力应对减少浪费、降低碳足迹和规划高效设计等挑战。人工智能（AI）工具可以介入并帮助解决建筑设计中的许多挑战。人工智能可以帮助优化设计、分析结构、改善项目管理和可视化。在本文中，我们将了解人工智能在建筑中的应用。
人工智能在建筑领域的应用正在改变游戏规则，使设计更加智能，提高能源效率，并帮助创造更加环保的建筑。这些先进技术在实际项目中的应用令人惊叹。让我们深入了解这一切是如何发生的。
2018 年，美国的建筑和拆除活动产生了6 亿吨废弃物。建筑领域的一个普遍问题是减少建筑垃圾和碳排放。人工智能可以利用先进的算法和数据分析来优化施工过程的每个阶段，从而有助于应对这一挑战。
例如，机器学习等人工智能技术可以分析有关材料性能、供应链物流和环境影响的大型数据集，从而推荐最具可持续性的材料和施工方法。机器学习模型可以根据设计选择预测潜在的浪费，让建筑师提前做出调整，最大限度地减少浪费。
生成式人工智能可以在此基础上更进一步，自动创建多个注重可持续发展的设计方案。通过设置材料效率、结构完整性和能源使用等参数，人工智能生成器可以生成各种既能满足环保目标，又能美观大方的设计方案。然后，建筑师可以选择最能将创意与可持续发展相结合的设计。Spacemaker就是一个利用人工智能生成工具帮助建筑师和城市规划者快速创建和测试不同设计方案的例子。
研究人员正在探索计算机视觉如何与建筑信息模型相结合，使建筑项目更加精确和高效。建筑信息模型是一种数字模型，代表了建筑物的物理和功能特征。它允许建筑师、工程师和承包商就详细计划进行合作，并作为一个中央资源，包括从建筑结构到系统的所有内容。
在 BIM 中加入计算机视觉技术后，摄像头和传感器就能捕捉建筑工地的详细图像和 3D 扫描。然后将这些视觉图像与 BIM 模型进行实时比较，以发现规划设计与实际施工之间的任何差异，如墙体错位或结构错位。通过这种分析获得的洞察力可以帮助快速解决问题，使项目按计划进行。
过去，发现这些问题需要依靠人工检查，既慢又容易出错。有了计算机视觉技术，建筑师和项目经理就能在发现与 BIM 模型不符的情况时获得即时警报。小问题可以在变得更大、更昂贵之前被阻止。将计算机视觉与 BIM 相结合，还能让所有相关人员更轻松地协同工作。当 BIM 模型中的问题被标记出来时，建筑师、工程师、承包商和客户可以快速查看并找到解决方案。
人工智能还为建筑领域带来了一些独特的应用。让我们快速浏览一下其中的几项：
虽然人工智能建筑项目似乎是未来的事情，但实际上，人工智能设计的项目已经在进行中，甚至已经完成。让我们来看看其中一些开创性的项目。
阿塞拜疆巴库的盖达尔-阿利耶夫中心由扎哈-哈迪德设计，于 2012 年竣工。它展示了生成设计和人工智能工具如何改变建筑。与传统的直线条不同，这座建筑的外形流畅而富有弧度。该设计反映了阿塞拜疆的现代和前瞻精神。欧特克（Autodesk）和犀牛（Rhino）公司的早期生成设计工具在创造这座复杂建筑的过程中发挥了关键作用。
日本拥挤的城市催生了对创新和节省空间的住宅设计的需求。由人工智能驱动的生成设计正成为大和房屋工业等公司满足这一需求的重要工具。通过设置特定的设计参数，生成设计可以快速生成各种户型图，每种户型图都针对狭小的城市空间进行了优化。传统方法速度慢、适应性差，而生成式设计则不同，它速度更快、更灵活。生成式人工智能正在重新定义日本人口稠密地区的住宅设计和建造方式。
欧特克公司的多伦多办公室是人工智能如何用于创新建筑设计的一个很好的例子。利用自己的生成设计工具Project Discover，该公司能够根据员工的喜好创造出无数办公室布局选项。通过将人类的想法与人工智能相结合，欧特克公司能够设计出一个完美的工作空间，而不会出现常见的设计错误。
Stamhuis 是荷兰一家专门从事零售商店建造和翻新的公司，该公司采用生成式设计来加快和改进他们的设计流程。过去，他们需要花费几个小时来设计零售店的布局。现在，利用生成式人工智能工具，他们只需 15 分钟就能生成 40 个优化设计方案。同时，这也让他们的设计师腾出时间，专注于更重要的任务，如建立客户关系和规划施工。
建筑领域的人工智能创新旨在为建筑师提供支持，而不是取而代之。虽然人工智能为建筑带来了很多好处，但重要的是，人类的创造力和判断力仍然必不可少。通过将人类的创造力与人工智能的数据分析和自动化能力相结合，建筑师能够创造出更好的建筑设计。研究表明，得益于人工智能，生产率提高了 30%。大部分繁琐的工作都可以由人工智能来完成，建筑师可以专注于他们工作中令人兴奋的战略性部分。
人工智能工具在建筑领域越来越流行的一个后果是，建筑师需要提高技能，学习这些人工智能创新是如何工作的。了解人工智能和数据如何工作，有助于他们成功使用人工智能工具。遗憾的是，这是一项重大挑战，因为许多建筑师缺乏必要的培训。据调查，60%的建筑师没有接受过任何正规的人工智能培训。缩小这一差距是建筑师保持竞争力和创造创新型现代设计的关键。
另一个挑战是实施人工智能的成本较高，包括软件、硬件和培训费用。对于预算有限的小型建筑公司来说，这些初始投资可能会很困难。此外，维护和升级的持续成本也增加了财务压力。要成功整合人工智能，公司需要谨慎管理这些成本。有了良好的规划，公司就能确保人工智能的好处值得最初的花费。
对于建筑师来说，人工智能是一个强大的工具。它可以提供实时信息，帮助在预算范围内按时管理项目。它还可以帮助处理设计图纸、结构检查和成本估算等耗时的任务，让建筑师专注于创意。接受人工智能并探索其多种功能和工具的建筑师可以保持领先地位，引领建筑业的未来。
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