人工智能技術在房屋建筑施工中的應用

文／朱隆平 廣東南粵建筑工程有限公司 廣東珠海 519000

引言：

近年來，人工智能技術在我國取得了快速發展，使社會各行各業的改革發展進程不斷加快。在此大環境下，建筑領域若是想要更好地適應時代發展步伐，提升自身的市場競爭能力，應將人工智能技術合理應用到工程施工全過程之中，在提升工程施工質量、保障工程施工安全的前提下，促進項目建設的高效開展，從而使施工單位實現預想的經濟效益與社會效益，真正實現穩定長久發展。由此可見，對人工智能技術在房屋建筑施工中的應用進行深層次分析，具備十分重要的現實意義。

1.人工智能技術在房屋建筑施工中的應用優勢

1.1 提升房建施工質效

在如今新時期環境下，人們對房屋建筑的要求越來越高，這不但使建筑領域迎來了全新的發展機遇，同時也使其面臨著巨大挑戰。在此大環境下，若想使建設出的房屋建筑充分滿足如今人們的具體要求，施工單位需不斷創新自身的施工觀念與施工工藝技術，以進一步提升房屋建筑的美觀性、功能性。現階段，在房屋建筑施工期間，即使應用了全新的施工材料、機械設備等輔助工具，但是實際施工仍舊以人力操作為主，并未實現智能化、自動化施工建設，如此則很難大幅度提升房建工程施工效率。但是，通過人工智能技術的全面落實與科學應用，有效打破了這一僵局，促使房屋建筑人力施工慢慢向著智能化方向發展，經研究可知，將人工智能技術應用到房屋建筑工程各施工環節之中，不但能夠節省人力成本投入力度，減少施工成本的不必要支出，同時還可以顯著提升工程施工效率，加快施工進度，保證房屋建筑可以做到如期交付，從而使各參建單位通過項目建設而實現預想的經濟效益。

1.2 推動建筑系統集成發展與智能控制

現階段，我國逐漸邁入信息化時代環境，科學技術的應用使各行各業取得了快速發展，其中，建筑領域也不例外，在人工智能背景下，智能家居與智能建筑觀念應運而生，將其運用到房屋建筑工程施工之中，可使最終建筑物建成效果充分滿足人們當下的實際需求[1]。據調查研究可知，目前現代化電氣系統智能化發展水平不斷提升，整體的智能控制水平及集成程度卻并未取得較大變化。但是，若是將人工智能技術應用到房屋建筑施工中，可以對房建內部的所有電氣設備進行智能化與集成化管理，在系統集成技術的大力支持下，智能化房屋建筑電氣管理將會更為統一、集中，工作人員借助中央控制臺的操作，不僅能夠對各個電氣設備的運轉進行監督、控制、分析以及安全故障處理，而且還可以對運轉狀態不穩定的電氣設備展開自動化反饋及調整，不斷提高智能化房屋建筑系統的智能化控制水平，從而推動我國建筑業的持續穩定發展。

1.3 保證現場作業人員生命安全

眾所周知，房屋建筑項目建設具備一定的系統性、復雜性、危險性，很多施工作業均需要施工人員位處高空環境下完成，而且極易受到諸多內外部因素的直接影響，在具體施工作業過程中，具有較高的難度和強度，稍有不慎，便會引發極其嚴峻的安全事故，在為現場人員生命財產安全帶來巨大威脅的同時，還會使施工單位受到巨大的經濟損失，阻礙到建筑施工的正常開展。同時，在房屋建筑施工現場中，存在大量灰塵、泥漿、廢料等雜質，工作環境較為惡劣、復雜，長時間身處于此種環境下進行工作，將會為施工人員的身心健康帶來一定消極影響，使這部分人員職業病頻繁發生。但是，將人工智能技術應用到房建工程施工中，智能機器人可以替代施工人員在惡劣環境下進行施工建設，對項目建設各環節展開精細化、動態化的監督與管理，第一時間內發現房建施工現場中潛在的安全隱患，立即做出預警，引起相關工作人員的高度重視，并采用切實可行的對策對其進行妥善解決，精準控制安全風險和安全隱患，保護現場人員的人身安全，從而為施工人員營造一個穩定、安全的作業環境，加快房屋建筑施工效率。

2.目前房屋建筑施工中人工智能技術應用現狀

通過大量調查與研究不難發現，在現代智能房屋建筑不斷發展過程中，智能化水平仍未實現理想效果，其中最為明顯的一點便是智能化系統性能十分落后，這則對智能化建筑的快速發展帶來嚴重阻礙[2]。現階段，樓宇自動化系統作為我國智能建筑中較為常見的一種運作系統，但該系統中仍舊存在一定缺陷，便是對應的邏輯序列斷定效果較差，若是脫離了人力操作，系統本身將難以做出邏輯判斷。另外，一旦外部環境出現改變時，樓宇自動化系統智能只有通過人力進行科學調整以后，方可實施系統檢測、維修等相關工序。近年來，伴隨人們生活水平的不斷提升，越來越多的人開始對智能建筑提出了更高要求，在此情況下，樓宇自動化系統早已無法充分滿足智能建筑的高標準、高要求。因此，為了能夠推動現代化智能建筑的蓬勃發展，建筑領域必須重視起人工智能技術的有效應用，以促使建筑業不斷向著智能化、現代化方向發展。

3.人工智能技術在房屋建筑施工中的有效應用措施

3.1 智慧管廊

管廊是房屋建筑施工環節的一項關鍵內容，對建筑后期的安全運轉及使用功能有著重要影響，因此，在具體施工過程中，需要不斷提高對于管廊的質量控制效果，以便為后期房屋建筑的正常使用提供充分保障。經研究，將人工智能技術科學應用于管廊施工之中，能夠顯著提高智慧管廊的構建效率，加強整個施工環節的管理效果，最大限度避免因施工缺陷問題的存在而影響房屋建筑后期的正常使用[3]。在此階段，工作人員通過應用實時監督與周期監控措施，能夠讓各個管網實現協同配合，第一時間內找出其中潛在的不良質量問題，并應用有效措施進行處理，使管廊施工得到全面管控，從而避免質量問題、安全事故的發生。目前，智慧管廊著重開發了監控功能，通過監控功能的有效應用，可以幫助技術人員充分掌握管廊當下的實時施工狀態，一旦發現存在不良安全隱患，技術人員可迅速實施針對性處理措施，以防止事故的進一步惡化，造成嚴重后果。在管廊施工環節，火災是發生最為頻繁的安全事故，而應用人工智能技術能夠有效建立火災報警設施，進而實時對火災隱患進行探測與預警，如果有火災事故發生預兆，人工智能技術能夠立即進行警報和處理，以大幅度降低火災事故引發的不利影響。智慧管理系統能夠通過自身的自動化系統展開巡查，整個過程由系統獨立完成，不需要人工進行干預，如此極大減輕了技術人員的負擔，使現場實時監控與動態處理工作得到了進一步落實。此外，提高遠距離監控管理質量，加強對施工過程的控制效果，可以充分減少不規范操作而對房屋建筑帶來的惡劣影響。在智慧管廊施工監督的實施環節，工作人員還要不斷提高對檔案的管理力度，應用構建出的智慧管廊施工模式，可分析各種類型的檔案內容，從而采取系統性與針對性的處理辦法，及時提供施工環節所需要的相關服務。智慧管廊系統通過自身的整合管理，對人力資源、設施資源、材料資源、財力資源等做到了充分利用，并保證了施工信息的真實性與可靠性，讓整個施工過程管理更加精準、規范。

3.2 智慧云工地

由于房屋建筑施工現場管理工作內容較為繁雜，因此，為了進一步提升管理質效，可通過智慧云工地管理模式的有效應用，讓人工智能通過自身的技術能力，幫助管理人員更加高效、高質的對施工現場進行管控[4]。在房建項目云監控環節，需要將三維設計平臺優化到位，通過三維模型進行實時監控與可視化管理，做好對項目質量、進度、成本、安全等相關指標的協同調整，保證施工方案具有相應的合理性與全面性。同時，依據房屋建筑工程實際開展情況與設計要求，調整和優化施工方案內容，充分降低不良因素所對工程施工造成的不利影響，保證房屋建筑項目保質保量的如期交工，從而進一步提升企業的信譽度。因為人工智慧技術能夠與遙感技術和虛擬技術實現完美融合，因此可以在智慧云工地發揮出其所具有的真正作用，是目前較為常用的施工現場智能管理方式，依托于互聯網云平臺的信息數據傳遞、整合與共享，各個工作部門能夠實現高效的溝通與交流，如此便可及時對施工現場中存在的問題展開深層次研究與分析，并依據問題出現原因，以最快的速度制定出合理方案來對問題進行妥善解決，預防孤島效應為房屋建筑施工帶來的不利影響，進一步提升房建施工過程的規范性管理效果。

3.3 照明系統智能技術應用

在目前房屋建筑工程中，電氣工程屬于較大的分部工程之一，其中包括諸多設備設施安裝作業以及管線施工作業，而照明系統就是其中最為重要的組成部分，基于現階段人們對房屋建筑提出的智能化與現代化需求，照明系統逐漸受到了人們的密切關注，這則使系統的節能性和高效性得到了更多研究與開發。并且，我國對照明系統的整體能耗一直保持高度關注，在智能化技術不斷發展的影響下，相關技術人員逐漸展開了照明系統與智能系統的結合應用，進而設計出了自動化與智能化的照明系統建設方案。將人工智能技術科學應用到住宅建筑的照明系統之中，不但可以有效降低建筑物運行環節的電能消耗情況，同時還可促進我國住宅工程的智能化發展進度。例如：現階段，大多數住宅建筑均應用的是智能感光傳感器，將其融入到住宅照明系統之后，可以結合外部環境的光源來分析室內的光照信息數據，通過智能化識別來啟動或調解照明控制系統，以達到合理利用照明設施的目的。從當前的應用數據分析來看，此項智能照明技術在住宅領域的應用效果較為良好，但仍舊存在一定的開發與提升空間，需得到相關人員的高度重視。

3.4 門禁系統

門禁系統在現階段房屋建筑領域中已經取得了十分普遍的運用，（見圖1）其作用主要在于保障小區內居民的人身財產安全，如果在小區門禁系統中合理融入智能BMS 系統，不僅可以對陌生人員進行綜合探查，從而進一步精準判定其是否存在風險因素，而且還可以將陌生人員的信息數據進行整合存檔，在內部系統中備案留存，最終建立一套更加完善、全面的電子數據庫，以此來不斷提升對小區居民的安全保障效果[5]。在社會早期的建設工程設計領域，就已有多數門禁系統應用于辦公室、寫字樓等公共環境之中，其具體作用為監控員工的出入情況，將其融合了建筑智能化技術之后，還能夠增加對燈光、空調等相關設施的有效控制，以此來實現綠色制造技術的開發，讓智能化技術能夠全面降低建筑能源消耗，以此來為使用人員提供一個更加舒適、環保的內部環境。

圖1 智能門禁系統

3.5 專家控制系統的應用

人工智能技術有著非常豐富的類型，近些年重點應用的一個分支便是專家控制系統，其核心技術內容主要是應用海量的數據收集，形成一個完善的數據庫，然后再通過自適應學習訓練算法來對數據庫進行科學處理，最終應用專家控制系統與大數據分析系統形成智能系統的運行。由于專家系統并非簡單的系統結構，而是通過專業的系統建模應用，在計算機復雜程序的運算中，結合控制技術實現智能綜合分析方式，并借助專家的經驗知識來形成針對性的運行方案，如此一來，便可使系統實現最終的智能化控制效果。智能建筑通過專家控制系統的融入，不但能夠充分升級與優化原本的控制系統，而且也可以自動處理一些建筑運轉環節的不良問題，專家控制系統通過資料庫的信息數據分析，可快速對比篩選出產生問題的關鍵因素，進而配備數據庫中的合理解決措施，形成最終的解決方案。此外，專家控制系統融合中央調節器，能夠與智能調節住宅建筑的各個子系統，實現更加綜合的智能化控制效果。

3.6 人工神經網絡系統的應用

人工神經網絡系統主要是對房屋建筑工程中那些比較簡單、大量的處理單元進行合并，從而形成一個較為復雜的整體網絡系統，使之可以自動完成一些模糊、復雜的信息處理操作，更好地滿足多個條件的信息交流與處理效果[6]。并且，其自身具備一定的自學能力，這則會為智能化技術的應用與發展提供了更多有利條件。智能建筑領域對模式識別、信息處理、語言識別等技術的應用與發展，是通過神經網絡模型構思出的應用方案，它能夠充分滿足多個設備間的運行與協調問題，大幅度減少了各個系統之間出現脫節崩潰的頻次，從而促進設備系統的安全運行系數的進一步提升。并且，通過其自學功能的特殊效果，能夠依據使用人群的實際需求來展開自我提升，實現對問題的多元化處理效果。同時，基于自身的檢測與學習能力，會逐漸加大對復雜事物的處理能力，如此一來，便可以使智能化技術在房屋建筑工程中的應用水平得以明顯提高。

3.7 智能化遮光技術

在房屋建筑工程中通過智能遮陽技術的有效運用，能夠有效調節室內溫度，從而大大降低空調的使用頻率，如此不但能夠有效減少房屋建筑能源的不必要消耗，保護城市自然生態環境，同時還可為人們打造一個舒適、溫馨的生活空間，進一步提升人們的生活幸福指數。目前，在智能遮陽技術應用領域，通常會在玻璃幕墻使用中得以體現，通過這種技術形式的有效應用，能夠大幅度減少太陽輻射，并避免因光照而出現的溫度提升問題。智能遮陽技術多為亮度傳感器控制，自身具備著智能化技術效果，能夠根據光照區域與角度、光照強度、天氣因素等進行調控[7]。此項技術不但能夠充分體現遮陽效果，而且還能夠經過自身的智能調控，在冬季天氣較冷階段，轉移外部光照熱量到建筑內部，從而提高室內溫度，使房屋使用者有一種舒適、溫暖的感覺。

結語：

總而言之，在房屋建筑施工中，通過人工智能技術的應用，將大幅度提高建筑物的智能化水平，如此不但能夠簡化建筑管理工作內容及流程，提升建筑空間利用率，同時還可滿足如今社會發展及人們持續增長的物質需求，推動建筑業的持續健康發展。因此，為全面發揮出人工智能技術的真正作用，本文從門禁系統、智慧云工地、智慧管廊等方面出發，提出了人工智能技術在房屋建筑施工中的有效應用對策。希望通過本文的分析與研究，能夠為業內從業人員帶來一些幫助，進一步提升人工智能技術的實際應用效果，從而為房屋建筑施工的創新轉型發展，創造良好條件。