AI與BIM結(jié)合的具體應(yīng)用主要運(yùn)用在哪些方面?

近年來(lái)，BIM技術(shù)備受大眾青睞，運(yùn)用BIM技術(shù)可以支援并改善許多建筑設(shè)計(jì)和施工過(guò)程業(yè)務(wù)實(shí)務(wù)流程，接下來(lái)大家一起來(lái)看一看“AI與BIM結(jié)合的具體應(yīng)用主要運(yùn)用在哪些方面?”相關(guān)的知識(shí)。

第一，AI輔助建筑布局規(guī)劃

前期策劃與建筑功能的無(wú)縫對(duì)接、以及建筑空間規(guī)劃的最優(yōu)化求解，一直是建筑學(xué)術(shù)界重點(diǎn)關(guān)注的兩個(gè)基本問(wèn)題，但這兩個(gè)問(wèn)題一直沒(méi)有被很好地解決。

設(shè)計(jì)師迫切需要一個(gè)在線的產(chǎn)品：

另外，在現(xiàn)有的建筑設(shè)計(jì)(包括衍生式設(shè)計(jì))過(guò)程中，建筑設(shè)計(jì)大多依賴于桌面版參數(shù)化軟件(例如Revit)和基于它們的二次開(kāi)發(fā)，建筑物未來(lái)真正的使用者和業(yè)主很難加入到設(shè)計(jì)的決策過(guò)程中，建筑設(shè)計(jì)的最優(yōu)決策很難做到最優(yōu)。對(duì)于建筑策劃文件，大家普遍采用Excel在PC端制作。

對(duì)于建筑空間規(guī)劃，Autodesk公司的生成設(shè)計(jì)框架refinery是目前唯一的可用工具。

Excel數(shù)據(jù)來(lái)源較為封閉，不容易從互聯(lián)網(wǎng)取得最新的策劃數(shù)據(jù)資源。另外，refinery基于Revit的開(kāi)源軟件Dynamo進(jìn)行開(kāi)發(fā)，Dynamo不易使用，因此refinery也很難得到推廣。

隨著大數(shù)據(jù)和AI技術(shù)的成熟，建筑學(xué)術(shù)界和工業(yè)界開(kāi)始嘗試通過(guò)深度學(xué)習(xí)和強(qiáng)化學(xué)習(xí)的方法來(lái)解決上述痛點(diǎn)。在BIM設(shè)計(jì)中，業(yè)主和建筑設(shè)計(jì)師迫切需要一個(gè)在線的產(chǎn)品，能在瀏覽器上生成建筑策劃文件，并能輸出建筑空間的最優(yōu)化布局。這就需要在BIM新設(shè)計(jì)工具中融入最新的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)AI輔助的建筑方案選型。

第二，AI輔助機(jī)電設(shè)計(jì)

隨著建筑智能化發(fā)展的趨勢(shì)，對(duì)于結(jié)構(gòu)和運(yùn)行復(fù)雜的機(jī)電系統(tǒng)而言，管道合理布局的難度大幅提升，尤其類似醫(yī)院等對(duì)機(jī)電要求高的復(fù)雜項(xiàng)目。

所以要怎么解決呢?

在BIM模型的建筑、結(jié)構(gòu)和機(jī)電的三專業(yè)碰撞檢測(cè)中，機(jī)電是碰撞檢測(cè)的主體和隨后的主要修改部分，后期修改工作比較繁重。在BIM機(jī)電設(shè)計(jì)軟件中，采用AI技術(shù)自動(dòng)產(chǎn)生管線配置將會(huì)解決上述問(wèn)題。

譬如基于BIM機(jī)電模型，使用生成式設(shè)計(jì)理念，在確保機(jī)電管線系統(tǒng)的路徑不會(huì)和建筑物結(jié)構(gòu)發(fā)生沖突的情況下，使用機(jī)器學(xué)習(xí)方法快速生成所有可能的方案選項(xiàng)，在多次迭代后歸納出最終有效的設(shè)計(jì)方案。

同時(shí)也可以基于設(shè)計(jì)能耗、舒適度指標(biāo)，基于大量設(shè)備的實(shí)際參數(shù)，結(jié)合BIM模型的空間分區(qū)，通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)自動(dòng)分析可能的設(shè)備選型。實(shí)際上通過(guò)引入機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，BIM新設(shè)計(jì)工具將在機(jī)電AI模型中沉淀機(jī)電設(shè)計(jì)師的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)以及大量設(shè)備參數(shù)信息，從而為機(jī)電設(shè)計(jì)走出目前的困境提供新的技術(shù)手段。

第二，初設(shè)和施工圖設(shè)計(jì)中的AI應(yīng)用在初設(shè)和施工圖階段

融合AI技術(shù)的BIM新設(shè)計(jì)工具需要解決傳統(tǒng)BIM設(shè)計(jì)工具無(wú)法解決的一些難點(diǎn)問(wèn)題：

一是構(gòu)件設(shè)計(jì)承載豐富的業(yè)務(wù)信息，具備跨階段的傳承性;

二是大幅減輕BIM模型繪制、校驗(yàn)、審核工作的繁瑣程度;

三是本土化規(guī)范、圖集的內(nèi)置讓設(shè)計(jì)不越“紅線”又更合理;

四是釋放設(shè)計(jì)師的創(chuàng)造力，讓設(shè)計(jì)師更優(yōu)、更快捷地完成設(shè)計(jì)。

從工具型繪圖軟件設(shè)計(jì)向智能化設(shè)計(jì)，再到人工智能輔助設(shè)計(jì)，是逐步發(fā)展、效能逐步增大的過(guò)程。建筑領(lǐng)域的智能化設(shè)計(jì)已經(jīng)在很多場(chǎng)景中得到應(yīng)用，其與人工智能核心的區(qū)別在于：前者是內(nèi)置規(guī)則，后者是學(xué)習(xí)規(guī)律。我國(guó)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)經(jīng)過(guò)幾十年的大力發(fā)展，已經(jīng)積累了非常龐大的圖紙、數(shù)據(jù)資料，通過(guò)算法對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，將為BIM新設(shè)計(jì)工具提供了豐富的大數(shù)據(jù)支撐。

這里列舉幾個(gè)典型應(yīng)用點(diǎn)：

消防疏散出入口設(shè)計(jì)，深度學(xué)習(xí)規(guī)范、地方標(biāo)準(zhǔn)和不同建筑類型、布局，對(duì)疏散口個(gè)數(shù)、距離、寬度、位置等信息綜合處理后自動(dòng)出排布方案;

裝配式建筑的裝配方案設(shè)計(jì)，深度學(xué)習(xí)不同地區(qū)、不同標(biāo)準(zhǔn)下的裝配方案，如預(yù)制構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)的優(yōu)化選取及設(shè)計(jì)、商品化構(gòu)件的設(shè)招采施一體化等;智能審圖，對(duì)大量規(guī)范、圖集、標(biāo)準(zhǔn)以及模型、圖紙的匹配性學(xué)習(xí)，做好設(shè)計(jì)合規(guī)性、合理性的把控;

AI出圖：通過(guò)深度學(xué)習(xí)，考慮相關(guān)專業(yè)約束、個(gè)性和美觀性等算法，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建圖紙、拆解圖紙、圖元布圖乃至出圖智能標(biāo)注，將大幅度減輕設(shè)計(jì)師的繪圖工作量。

BIM模型在施工過(guò)程中的應(yīng)用可全面提升工程造價(jià)行業(yè)效率與

信息化管理水平，優(yōu)化管理流程，高效率、高精準(zhǔn)度的完成

工程量計(jì)算工作。