人工智能在建筑领域的应用.ppt

人工智能在建筑领域的应用,AI - 人工智能（Artificial Intelligence） 人工智能(Artificial Intelligence) ，英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。 人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。 以下介绍人工智能技术在建筑领域的应用,传统的建筑施工管理，主要依赖于手工记录施工相关流程以及人工绘制施工平面布置图。 随着人工智能技术的发展和广泛应用，综合利用运筹学、数理逻辑学以及人工智能等技术手段进行建筑施工现场管理已经得到广泛应用。基于C/S环境架构研发的建筑企业工地管理应用系统，涵盖了工地管理的方方面面。 主要包括员工管理模块、分包合同管理模块、固定资产管理模块、供应商管理模块和财务管理模块、施工日志管理模块、员工考勤管理模块与工资挂钩细化了对分包商和供应商的管理，更加有效地控制材料进出，供应商和分包商以及员工的管理真正实现了工地物流、资金流和业务流三流合一。本系统采用强大的数据库，具有稳定的性能、极强的数据存储和处理能力、便捷的升级和维护服务。针对工地人员复杂的特点，系统设置了严格的权限管理功能，确保了数据的安全性。一般的工程在施工过程中都会存在分包。,人工智能技术在建筑施工管理中的应用,人工智能技术在建筑设计中的应用 建筑设计师一直以来使用AutoCAD从事绘图工作，大量时间被消耗在绘图环节而没有体现真正意义上的建筑设计，建筑艺术上的构思和创新灵感无法更好的展现。随着建筑设计行业对人工智能技术的深入研究，目前，全部采用伴随设计全程的二维图形描述与三维空间表现的先进理念和技术，系统的架构和操作模式体现建筑设计的特点。Arch2010是一套专为建筑专业提供设计环境的CAD系统，集数字化、人性化、参数化、智能化、可视化于一体，构建于AutoCAD20022010平台之上，采用先进的自定义对象核心技术，建筑构件作为基本设计单元，多视图技术实现二维图形与三维模型同步一体。人工智能技术在建筑设计中的应用使建筑师告别以往的绘图劳动，体验真正意义上的设计与创作。工程图档不再是简单的线条堆砌，而是由包含数字化技术的建筑构件搭建组成。系统界面人性化、构件创建参数化、构件关联智能化、设计过程可视化。,人工智能技术在建筑结构中的应用 随着地质灾害的不断发生以及其所造成的严重危害，建筑结构控制与结构健康诊断就显得尤为重要。传统的结构系统辨识方法普遍存在难于在线识别，只适于线性结构系统辨识、抗噪声能力差等。近年来，随着人工智能技术的应用，出现了人工神经网络的结构系统辨识方法，利用模糊神经网络强大的非线性映射能力与学习能力，以实测的结构动力响应数据建立起结构的动力特性模型。模糊神经网络可以非常精确地预测结构在任意动力荷载作用下的动力响应，因此可以用于结构振动控制与健康诊断中，同时还可以随时加入其它辨识方法总结出的规则，且可以做成硬件实现，具有很强的可扩展性与实用性。,人工智能技术在建筑施工中的应用 人工智能技术在混凝土强度预测分析中也开始广泛应用。对于建筑施工来说，28天抗压强度是衡量商品混凝土性能的重要指标。如能在短时间内预测到其28天强度值，就可以对混凝土质量进行控制。传统的混凝土预测方法通常为基于数理统计的线性回归方法。然而对于商品混凝土来讲，由于掺入了大量的粉煤灰，其抗压强度的大小和混凝土各组成材料之间呈高度非线性关系，采用通过回归得到的线性函数并不适用。因此将人工神经网络技术引入到混凝土性能预测领域。天津大学的赵胜利比较了3种不同输入模型的RBF网络的预测效果并与传统的BP网络模型进行比较，提出的RBF网络模型具有很高的预测精度和较强的泛化能力，可作为商品混凝土性能分析的一种新型有效的方法。,人工智能技术在建筑电气中的应用 随着国民经济的快速发展，能耗越来越大，而建筑能耗占总能耗的比例高达30%以上，为了有效地实现节能目标，建筑节能是非常必要的，采用电气节能技术对建筑物进行节能将会取得明显效果。建立电气节能评估模型，利用人工神经网络进行训练，网络泛化性能好，评估正确率高，为节能改造的实施提供了科学依据。BP神经网络算法是把一组输入/输出问题转化为非线性的优化问题的一种学习方法。BP网络采用梯度下降法，学习速率固定，网络训练时间长，可能发生局部收敛，而增加动量因子的改进型BP算法和L-M反算法的收敛速度比基本BP算法快，收敛性和稳定性好，因此目前均采用改进的BP神经网络建立建筑电气节能评估模型，将各个节能评估指标的权重以相对联系的方式隐含于网络之中，这样评价相对科学，而且简单适用，所评估的模型具有通用性。,案例一： 合肥工业大学,合肥工业大学宣城校区一期智能化工程项目由合肥工业大学与宣城市人民政府共同建设。学校选址在宣城市高教园区，占地面积3135亩，总建筑面积60万平方米，分两期建设，一期建设面积20万平方米。 项目一期智能化工程施工范围共包含16栋建筑的智能化工程，涉及到如下16个子系统：综合布线系统、计算机网络系统、安全防范系统、校园一卡通系统、多媒体会议系统、楼宇自控系统、系统集成系统、综合管路系统、弱电机房工程、多媒体教学及精品课程录播系统、可视对讲系统、医护对讲系统、有线电视系统、信息发布系统、背景音乐及应急广播系统、能耗监测系统。 合工大宣城校区的建立将打破宣城市尚无本科高校的历史，是宣城教育史上具有里程碑意义的事件，是目前省内单项合同额最大的智能化项目。,案例二：合肥万达广场,合肥万达广场是目前安徽省最高档的城市综合体，总建筑面积55万平方，包含商业广场、影院、住宅（47层）、酒吧街、超五星级酒店和双塔写字楼。 建设内容包括：闭路电视监控系统、公共广播与背景音乐系统、客流统计系统、信息发布系统、车辆引导系统、停车场管理系统、BA楼宇自控系统、安防报警系统、综合布线系统、能耗监测与电力监控系统、彩色楼宇可视对讲系统、家庭安全防范系统、门禁一卡通系统、电梯预约系统、周界防范报警系统、电子巡更系统、机房工程、弱电综合管网工程。,我国智能建筑发展的对策及建议 1国家要加强智能建筑专业施工队伍的归口管理并建立相应的资质审查、招投标、监理制度，维护国家及投资方的利益，促进智能化建筑在我国健康、有序的发展。尽快制定“智能建筑”设计、施工的国家规范、标准。 2企业应大力提倡支持引进、消化、吸收国外的先进技术和产品，走上国产化的道路，逐步缩小我国智能建筑技术与国际先进水平的差距，并扶植我国自己的专业化智能工程设计及施工队伍。 3高校加强“智能建筑”学科的建设。目前，上海交通大学，哈尔滨建筑大学和北京建筑工程学院计划招收“智能建筑”方向研究生，南京建筑工程学院已开设了“建筑物智能化工程”本科专业，培养大量各种层次的技术人员和管理人员，以适应工程建设发展的需要。 4推广“智能建筑”技术到民用建筑中，以提高居民生活质量。比如实现小区物业管理自动化，实施抄表出户，计量收费、防火防盗，门禁、电梯、路灯等计算机管理和控制。,智能建筑的未来展望 目前,国外智能化建筑的范围已从办公楼扩大到公寓、医院、商场、体育馆,特别是住宅。另外,智能建筑也由单体向区域规划发展,像“智能广场“、“智能住宅小区“等新概念。根据建筑的不同用途，建立综合的计算机和通信设施基础网络，采用先进的传感技术和计算机技术，将那些分别安装，互不关联的电器设备进行自动控制管理，确保安全可靠运行，这已成为现代化建筑不可缺少的组成部分。智能建筑是电子信息技术与建筑技术相结合的产物，伴随着我国计算机应用技术的广泛开展，计算机技术逐步进入建筑已成为必然趋势。,结束语 综上所述，人工智能技术在建筑领域已经得到了普遍应用。建筑领域包含广泛、内容丰富、工作量大，因此有效利用人工智能技术则是提高建筑领域整体效率的重要途径。,