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AI+装配式建筑,能否让装配式建筑再火一把

浏览:  发布日期:2018-12-05  Tags: 装配式建筑 AI
    文|佘凯文
    来源|智能相对论(aixdlun)
    在2015年,有几个建筑建设视频火爆了全球网络,一个是北京“三元桥”43小时完成旧桥变新桥的改造,另一个是长沙19天建起57层高的“小天城”。然而火了之后就没下文了,几年过去了在国内虽然有各类政策扶持,但装配式建筑依然发展得十分缓慢。
    技术和成本卡住装配式建筑咽喉
    有行业人士表示“消费者对于产业化不了解不关注,开发商不愿意改变现有的利益链,这是装配式建筑市场推广缓慢的重要原因。”
    自2016年起,国家对装配式建筑行业开始了大力的政策扶持,2017年3月住建部发布了《“十三五”装配式建筑行动方案》,指出到2020年,全国装配式建筑占新建建筑的比例达到15%以上,其中重点推进地区达到20%以上。
    在多部委多省市密集下达推动装配式建筑的同时,市场却玩起了阳奉阴违,从温州市发布的《关于我市装配式建筑实施情况的通报》情况来看,2017年温州市未按要求实施装配式建造项目多达25个。
    一方面是监管问题,对于建筑设计、构建生产、运输、施工及验收维护等各个领域都未建立相应的“游戏规则”;更重要的则是需要落实各项激励措施和保障措施,提高开发商的积极性,形成可持续的市场运行机制。像《装配式住宅建筑检测技术标准(征求意见稿)》也是在今年4月才公布,试点成果无法大规模推广。虽然一些开发公司认识到装配式建筑未来广阔的发展前景,但一些承包商如设计、施工单位都不具备装配式住宅的研发能力,他们习惯使用成熟度比较高的现浇建筑形式。并且由于装配式建筑人才在国内的稀缺,不光是技术人才,还有设计人才等。
    从行业层面来看还缺乏整体推进装配式建筑产业的能力,装配式建筑的显性成本还相对较高。装配式住宅的建造成本比传统方式成本每平方米高200-300元左右。原因是未形成大规模生产,规模效益无法体现;同时,构件工业化生产产品要交纳17%的增值税,增加了生产成本。虽然目前很多地市对于装配式建筑都有一定补贴,但仍难以弥补现有装配式建筑与现浇建筑之间的成本差,尤其是对于二三线经济较为落后的城市而言,更是如此。
    当AI遇上装配式建筑,如何解决行业之殇
    目前在AI+装配式建筑市场,行业竞争还相对较弱,国内仅保利、碧桂园、万科、远大等少数几家大型公司在布局这一领域,所以目前相对于人工智能在其它领域的渗透,在装配式建筑方面要弱很多。
    现阶段人工智能在装配式建筑主要运用于前期设计、工厂模块化生产及现场施工等几个方面。
    1、技术不足,机器来凑,使设计变成数据输入
    在建筑行业,前期设计的重要性不言而喻,前期设计阶段占据了50%左右的设计时间,会消耗总设计的费用的40%,实实在在的耗时耗力,而当人工智能介入之后一切就显得简单了很多。
    例如,小库科技旗下的“人工智能建筑师小库”,它是全球首款应用人工智能的智能设计云平台。在人类设计师需要用1-2周时间完成的设计方案,它可以即时设计多个方案,完成方案对比,选择出最佳方案。并且,只要数据输入没有问题,在错误率上可以降低99%以上。另外,在费用方面要小很多,以前期拿地方案为例,拿地方案设计费用一般从几万到几十万不等,后续的设计费用更高。而使用类似小库的人工智能系统,仅需几百上千元就可解决,几乎将成本降低了90%以上。
    2、解决规模化软肋,让构件有源可溯
    预制构件生产规模化不足,无法形成产业链,是装配式建筑行业的痛点之一。而预制构件无法形成规模化生产或者说是生产商不愿进行规模化生产的最大原因是,项目间的差异程度和项目构件差异程度较大,重复再生产的利用率不高。
    智能化的提升,能改善预制构件生产的柔性,在柔性制造的情况下,生产企业能更具市场需求和工程设计的改动而变动,进行多品种生产。例如,上海建工集团建筑构件产业化基地中的“柔性PC机构智能化生产线”。其采用的“半自动化柔性生产方式”。能够符合各类项目构件生产需求,具备投资少、可扩展性强、智能化水平高、适应性强和生产运维能耗低的优势。基本解决了PC构件规模化生产的所有难题。
    还有像德国艾巴维成套设备技术公司,是国际混凝土预制构件设备生产领域的领军企业。艾巴维公司为德国巴伐利亚州的迈亚公司提供了年产70万平方米的叠合楼板生产线。该生产线实现了高度自动化,只有4名操作工人。目前已经向国际混凝土预制构件设备市场提供了100多条生产线,占全球销量的近50%份额。
    由于装配式建筑是以一个个独立构件拼接而成,建筑出现问题时,溯源追踪就尤为重要。在构件中加入芯片或使用可视化的编码,如条形码或二维码。芯片和编码里包含有原材料配方、生产时间、地点、检测人员、物流队、安装工人等各类信息。即便是若干年后建筑出现问题,通过芯片或编码,也能快速找到问题。
    加入了芯片或编码的预制构件,还能使得管理安装更精细化。在构件中很多构件几乎一模一样,使用肉眼很难分辨,但每块构件应该拼装在哪里早就确定好了,不可随意替换。在接入芯片后,只需通过设备扫描,工人就可以做到“指哪装哪”,降低出错的可能性。
    3、智能施工,让建筑自己站起来
    当人工智能的红利波及各个领域,一批如“无人驾驶汽车”、“无人便利店”、“无人工厂”等“无人”系列破土而出后,当人工智能碰撞上建筑行业,最终会产生什么呢?没错就是不可思议的“无人建造”。
    现浇建筑采用“无人建造”的方式当然不可行,而建造所需的所有材料都已经变成了一个个的构件,需要做的就是拼装搭建,“无人建造”就成为了可能。
    碧桂园凭借其自己研发的一套“SSGF”建造体现,已经走在了实现“无人建造”的前列。截止到今年8月,碧桂园采用SSGF的区域以达到57个,实施装配式建筑项目314个。
    能被央视的纪录片《厉害了,我的国》点名表扬,已经可见一斑。采用“SSFG”建造体系,在人力成本、材料成本方面都大大降低,并且能使建筑效率提高10-15%。
    关于AI+装配式建筑的一点场景设想
    当人工智能对于建筑行业深度渗透以后,特别是在装配式建筑领域,可能将会打破人们对“建筑”的现有理解。就像智能手机出现以后,打破了人们对手机只是用来打电话、发信息的固有观点,让手机变得能“无所不能”。
    将来有一天,建筑也不光只是用来“装人”,记得有一部好莱坞科幻电影(名字给忘了),里面主角家中所有的墙壁都可以变成触控屏,你可以在上面进行操作设置,届时你将不再需要电脑、电视。并且每面墙壁都可以设置成不同或相同的场景风景,可以真正实现足不出户看世界。
    当然有条件的话谁不愿意看真实的世界呢,但有没有想过可以带着自己的房子一起去?装配式建筑中有种建筑模式名为,预制集装箱房屋,这种建筑结构具有很强的可塑性,它可以移动改变建筑结构,再配上独立的智能化的电力及水利系统,集装箱也可以成为一个完整的生活空间。加上目前对于集装箱运输已经比较完善,当你那天厌倦了现有环境,想换个生活空间,预制集装箱房屋肯定是个不错的选择。
    在国外集装箱式建筑已经非常发达,很多民宿、商店都是采用的这种形式。相比之下我国的装配式建筑行业还落后很多,如美国、日本、德国等国家装配式建筑的适配率基本都已达到90%以上。在智能建筑行业,人工智能的渗透率也高出很多等。
    而这些都将是我国智能装配式建筑未来的发展方向,随着人工智能面向装配式建筑深入渗透,解决了成本、技术等抑制行业发展的问题,装配式建筑市场或真的能再火一把。

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