什么是智能建設(shè)(Smart Construction)?

提到挖掘機(jī)、工程車等重型機(jī)械設(shè)備，你可能很難與大數(shù)據(jù)、無人機(jī)、無人駕駛等最熱門的科技結(jié)合起來。

所謂“智能建設(shè)，Smart Construction”，是指在建設(shè)工地現(xiàn)場的所有工程信息全部通過最新的ICT技術(shù)來采集信息，自動生成數(shù)據(jù)，然后由后臺生成、分析數(shù)據(jù)，然后通過算法有針對性的制訂工程方案，以輔助甚至無人控制工程機(jī)械。

在 COVID-19 大流行期間，協(xié)作工具(例如，Zoom、Microsoft Teams、WebEx)和其他基于云的技術(shù)解決方案的部署增加，將不可避免地導(dǎo)致在建設(shè)中更有效的項目管理。迫切需要這種類型的效率，尤其是當(dāng)該行業(yè)正試圖從供應(yīng)鏈問題、封鎖挑戰(zhàn)和大流行導(dǎo)致的社會疏離要求中恢復(fù)過來時。

然而，智能建設(shè)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了那些基本的業(yè)務(wù)效率和協(xié)作工具。例如，無人機(jī)經(jīng)常用于建筑項目，以監(jiān)控現(xiàn)場狀況、發(fā)現(xiàn)問題并安全評估狀況。與此同時，“可編程”水泥、“自愈”混凝土以及自主機(jī)器人機(jī)械等新技術(shù)越來越多地應(yīng)用于建設(shè)項目。然而，這些當(dāng)前的技術(shù)解決方案只是冰山一角，因為研究人員繼續(xù)尋找可用于解決復(fù)雜工程挑戰(zhàn)的機(jī)器和技術(shù)的新方法。

提高安全性，提高生產(chǎn)力

經(jīng)常被忽視，建筑仍然是最致命的職業(yè)之一，根據(jù)美國勞工統(tǒng)計局2019 年的致命職業(yè)傷害普查 (CFOI) ，每年有超過 1,000 人死亡。

創(chuàng)新的云解決方案，例如建筑信息模型 (BIM)，提供了更高的資源和安全可見性增強(qiáng)功能，以虛擬跟蹤和優(yōu)化資源和設(shè)備，并可能提高工作現(xiàn)場的安全性。借助 3D 建模技術(shù)，BIM 可以管理和綜合項目數(shù)據(jù)，并為實地分析提供可視化。BIM 允許承包商、工人和項目參與者使用無人機(jī)、視覺 3D 渲染和環(huán)境數(shù)據(jù)查看建筑物的精確細(xì)節(jié)以及建筑物的設(shè)計和施工，從而無需個人親自訪問具有潛在危險的項目現(xiàn)場。

數(shù)據(jù)集成允許工作人員在實際位置可視化已完成的項目，如管道放置、電線，甚至潛在的基礎(chǔ)危險。數(shù)據(jù)分析的實現(xiàn)還可以幫助項目經(jīng)理檢測模式，以確定大多數(shù)事故發(fā)生的時間和地點，以及哪些變量在這些事故中發(fā)揮了重要作用。這將使承包商和項目經(jīng)理能夠在特定時間優(yōu)先考慮某些任務(wù)，以避免不安全的條件，避免導(dǎo)致事故的常見問題，這反過來將提高他們的工地的安全性。

此外，BIM 對協(xié)作的強(qiáng)調(diào)允許即時查看項目物流。事實上，使用制造商的數(shù)據(jù)，BIM 可以實時傳遞建筑材料生產(chǎn)的交貨時間。智能建設(shè)還可以利用增強(qiáng)現(xiàn)實和虛擬現(xiàn)實來提高生產(chǎn)力，而不會產(chǎn)生大量成本。建筑師、工程師、設(shè)計師甚至租戶都可以通過增強(qiáng)現(xiàn)實或虛擬現(xiàn)實“看到”成品，這將為他們每個人提供進(jìn)行結(jié)構(gòu)或架構(gòu)更改的機(jī)會，而無需撤消之前的任何工作，從而產(chǎn)生額外成本。最終，采用 BIM 和其他智能建設(shè)等數(shù)據(jù)源技術(shù)將提高建設(shè)項目的安全性，從而節(jié)省成本并提高生產(chǎn)力和效率。

據(jù)麥肯錫稱，最近的研究表明，數(shù)字化轉(zhuǎn)型可以將生產(chǎn)力提高 14% 到 15%，并將成本降低多達(dá) 6%。“智能建設(shè)”能夠為建筑行業(yè)的再開發(fā)和優(yōu)化帶來的價值是一個必要的解決方案，是跟上快速發(fā)展的工程、建設(shè)和運(yùn)營世界的關(guān)鍵。

建筑業(yè)的可持續(xù)性

創(chuàng)新也讓設(shè)計和建設(shè)更加“可持續(xù)”。可持續(xù)設(shè)計或“綠色建設(shè)”是指在整個建設(shè)項目中對環(huán)境負(fù)責(zé)且資源節(jié)約型流程的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用。此類創(chuàng)新的例子包括在建筑物中使用太陽能、在建筑物中使用可生物降解材料、使用綠色絕緣材料(例如，使用回收的牛仔布和報紙代替不可再生材料)以及使用微小的電信號嵌入玻璃窗或外墻(稱為電致變色智能玻璃)中，可改變可反射的太陽輻射量，從而降低能源消耗。

通過采用“智能建設(shè)或建設(shè)技術(shù)”， 許多承包商、業(yè)主、業(yè)主和開發(fā)商可以找到創(chuàng)新的方法來減少建筑項目的財務(wù)負(fù)擔(dān)，并滿足建筑實踐的新監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)。例如，承包商可以使用數(shù)據(jù)分析和檢測設(shè)備來跟蹤某些化學(xué)品的排放，以確保他們的項目以一種環(huán)保的方式運(yùn)行。

隨著3D打印技術(shù)的進(jìn)步，承包商也可以找到使用回收材料打印常用產(chǎn)品的方法，以降低整體足跡，提高項目的可持續(xù)性。隨著新冠肺炎疫情的結(jié)束，進(jìn)入數(shù)字連接的新時代，智能建設(shè)技術(shù)將不再是一種選擇，而是一種需要。當(dāng)立法者希望規(guī)范可持續(xù)建筑時，智能建設(shè)為一個希望保持增長的行業(yè)提供了一個簡單的解決方案。

本文作者：Caroline A. Harcourt、James W. McPhillips和Adam J. Weaver