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迎接智能、可持續(xù)和具有彈性的建筑時代

2022-06-30 14:14 千家網(wǎng)

導(dǎo)讀:對房東、業(yè)主和租戶來說,走可持續(xù)發(fā)展道路無疑預(yù)示著重大的長期利益,包括但不限于節(jié)省建筑成本、提高員工生產(chǎn)率、減少病假人數(shù)。


在全球范圍內(nèi),實現(xiàn)凈零碳足跡、使建筑更加可持續(xù)和節(jié)能的努力具有重大意義。但這不僅限于環(huán)境,還必須包括人民的健康和福祉。對房東、業(yè)主和租戶來說,走可持續(xù)發(fā)展道路無疑預(yù)示著重大的長期利益,包括但不限于節(jié)省建筑成本、提高員工生產(chǎn)率、減少病假人數(shù)。

從火車站到寫字樓,在那些積極擁抱中心化、智慧城市的國家和那些落后的國家之間,一個全球性的轉(zhuǎn)折點正在逼近。但是,智慧城市不僅會帶來技術(shù)上的影響,還有助于發(fā)展周圍的社區(qū)。畢竟,要讓智慧城市運行起來,需要廣泛的服務(wù)。這需要健康和福祉、出行便利、餐廳和超市的便利以及其他服務(wù)相結(jié)合。

建筑設(shè)計也變得更加靈活。 重點是使用更少的材料和模塊化。這就好比用樂高積木一樣。一旦達到其目的,建筑物就可以很容易地被拆除并塑造成其他東西。例如,如果城市的體育場是在此基礎(chǔ)上設(shè)計的,那么該區(qū)域現(xiàn)在可以用于其他功能,例如住宅、購物甚至學(xué)校。

推動這一趨勢的是數(shù)字化應(yīng)用的必要性。例如,雖然南非在某些方面仍然落后,但為了使該國為未來作好準備,他們必須作出改變。實現(xiàn)凈零和接受智能將是這方面的關(guān)鍵因素。不過,預(yù)算永遠是一個挑戰(zhàn)。但政府和私營部門必須著眼于長期潛力,而不是獲得短期投資回報。提高效率必須成為當(dāng)務(wù)之急??沙掷m(xù)和智能成為實現(xiàn)這一目標的必要條件。

不斷發(fā)展的工程實踐

過去,工程師和建筑師對他們從事的項目負有全部責(zé)任和控制權(quán)。但隨著這些項目變得越來越復(fù)雜,未來主義的設(shè)計理念突破了可能的界限,具有不同專業(yè)知識的工程師和建筑師開始在不同的地理位置進行合作。這已經(jīng)看到采用數(shù)字驅(qū)動的協(xié)作工具。

如今,工程師和建筑師可以在虛擬環(huán)境中工作,遠程審查和簽署設(shè)計和施工。一直走在采用這些新做法的前沿的工程公司已經(jīng)看到了改進的結(jié)果,同時也降低了管理成本,提高了工人的安全性,甚至實現(xiàn)了更好的工作與生活平衡。

與眾不同的設(shè)計

人工智能 (AI) 繼續(xù)發(fā)展并在所有行業(yè)中變得更加復(fù)雜。人工智能用于生成設(shè)計、材料選擇和機器人過程自動化的工程軟件。AI一般采用機器學(xué)習(xí)。這發(fā)揮了機器的優(yōu)勢,這些機器比人類更好更快地提出數(shù)百種問題解決方案,包括在更短的時間內(nèi)提供最有效的解決方案。

然而,機器只能接受我們的指令。因此,軟件提供的解決方案和準確性僅與我們輸入的信息一樣好。

衍生式設(shè)計也變得越來越流行。這是一個迭代設(shè)計過程,工程師或設(shè)計師在其中輸入問題的某些約束條件(尺寸、重量、強度等),并要求計算機提供選項。然后將人工智能應(yīng)用于材料選擇、代碼合規(guī)性,甚至與問題相關(guān)的任何其他促成因素。此外,機器人流程自動化軟件使機器人能夠自動執(zhí)行管理任務(wù),例如開具發(fā)票、驗證變更單或管理工程量清單。

對于大多數(shù)應(yīng)用,人工智能已經(jīng)內(nèi)置到軟件中,但工程和架構(gòu)領(lǐng)導(dǎo)者需要確保他們有可以訓(xùn)練和維護底層模型的人員,因此了解人工智能的具體應(yīng)用非常重要。

編碼過程

正如任何工程師或建筑師所知道的那樣,盡管人工智能可以帶來好處,但設(shè)計是一個迭代過程。隨著技術(shù)的發(fā)展,所需的核心技能和使用的工程語言也在不斷發(fā)展。傳統(tǒng)上,畢業(yè)生可能需要數(shù)學(xué)和物理作為背景才能完成學(xué)位。但在現(xiàn)代世界中,這必須通過計算機編程和數(shù)字工作流程的技能來加強。

以可視化編程為例。像Grasshopper這樣的平臺提供了一個可視化的編程界面,允許很容易地看到、理解和實現(xiàn)編程邏輯。從這里開始就是參數(shù)化設(shè)計。這主要是通過腳本自動識別設(shè)計中的參數(shù)。通過分配這些參數(shù),工程師可以通過自動化或手動方式探索多個選項。

此外,一旦使用可視化編程平臺創(chuàng)建參數(shù)模型,工程師可以在幾秒鐘內(nèi)迭代選項,并且可以與客戶直觀地共享信息。

可持續(xù)成為優(yōu)先事項

除了軟件技術(shù),結(jié)構(gòu)工程還可以利用技術(shù)來確保建筑物的設(shè)計和建造高效且可持續(xù)。這些工程師正在積極尋求低碳建筑材料,以減少建筑環(huán)境的碳足跡。混凝土技術(shù)的進步為實現(xiàn)這些目標提供了解決方案,幫助建筑行業(yè)實現(xiàn)其凈零碳排放目標。

在這一領(lǐng)域,隱含碳已成為減少結(jié)構(gòu)對環(huán)境的不利影響的重要因素。它可以定義為建筑物或基礎(chǔ)設(shè)施項目投入運營之前的碳足跡。這主要與不同的生命周期階段相關(guān):材料提取、制造和生產(chǎn)、施工、使用壽命期間的損壞和維修,以及使用壽命結(jié)束時的考慮。

具有彈性

當(dāng)談到建筑的可持續(xù)性,彈性和冗余系統(tǒng)成為一個巨大的影響因素。氣候變化使發(fā)生嚴重天氣事件的可能性大大增加,這增加了洪水和風(fēng)力破壞的風(fēng)險。工程師的責(zé)任是考慮到這一點,并為任何潛在的未來事件設(shè)計未來的建筑。

在這方面,先進的基于模型的可交付成果,與核心結(jié)構(gòu)工程的多種服務(wù)集成,以及使用新材料和高性能織物等概念起到了幫助作用。

人們對智能建筑如何幫助減少人們的碳足跡也越來越感興趣。全球?qū)δ茉蠢玫膿?dān)憂,以及考慮到有些電網(wǎng)的不穩(wěn)定,是推動智能建筑增長需求的主要因素。