Künstliche Intelligenz + Bauwesen, die neue Zukunft traditioneller Industrien
Autor：Eve Cole
Aktualisierungszeit：2024-11-22 17:48:01
In der heutigen Zeit werden digitale Technologie und traditionelle Industrien zunehmend integriert, und intelligentes Bauen wird die Modernisierung und Modernisierung der Bau- und Infrastrukturbereiche vorantreiben. Unter intelligentem Bauen versteht man die Integration von künstlicher Intelligenz, dem Internet der Dinge und Gebäudeinformationsmodellen in den Bauprozess, um die Sicherheit, Qualität und Nachhaltigkeit von Bauprojekten zu verbessern sowie Kosten zu senken und die Effizienz im gesamten Bauprojektprozess zu steigern. In den letzten Jahren stand die traditionelle Baubranche aufgrund immer komplexerer Design- und Konstruktionsanforderungen für Bauprojekte vor vielen Herausforderungen. Intelligente Lösungen können dabei helfen, den traditionellen Bauprozess umfassend in Effizienz und Qualität zu verbessern. Man kann sagen, dass die Einführung intelligenter Baulösungen nicht nur eine Wahl, sondern auch eine Notwendigkeit ist – sie steigert die Effizienz, senkt die Kosten und fördert die ökologische und ökonomisch nachhaltige Entwicklung der gebauten Umwelt. 1. Intelligentes Bauen macht Gebäude sicherer, effizienter und nachhaltiger. Intelligentes Bauen hat der Bauindustrie neue technologische Entwicklungsimpulse verliehen und wird auch ein neues Kapitel in der Entwicklung von Innovation, Effizienz und Sicherheit in der Bauindustrie aufschlagen. Intelligente Bautechnologie treibt die traditionelle Bauindustrie in einen fortschrittlicheren, technologiegesteuerten Bauprozess, der die Art und Weise, wie Gebäude entworfen, gebaut und gewartet werden, völlig verändern kann. Tatsächlich wird die Technologie der Gebäudeinformationsmodellierung schon seit langem im traditionellen Baubereich eingesetzt, d koordinierter und effizienter Bauablauf. Bei der IoT-Integrationstechnologie werden IoT-Geräte und Sensoren auf Baustellen installiert, um Echtzeitdaten zu sammeln und so die vorausschauende Wartung zu verbessern, Ausfallzeiten zu reduzieren und die Gesamteffizienz zu verbessern. Diese Technologie ermöglicht auch die technologische Erweiterung des intelligenten Bauens mit Systemen zur Energieeinsparung, Abfallentsorgung und Bausicherheit. Das Aufkommen von künstlicher Intelligenz und maschinellem Lernen hat die traditionelle Landschaft der Bauindustrie weiter verändert. Zu den wichtigsten Technologien gehören: Automatisierung von Projektaufgaben, Vorhersage potenzieller Risiken usw. Ob es sich um ein autonomes Materialtransportfahrzeug oder einen Maurerroboter handelt: Bauroboter werden immer häufiger im Bereich des intelligenten Bauens eingesetzt und verringern die Risiken, die durch arbeitsintensive Aufgaben in der traditionellen Bauindustrie entstehen. Auch im Bereich des intelligenten Bauens ist die Drohnentechnologie weit verbreitet. Es kann Luftaufnahmen in Echtzeit machen und jederzeit Bilder vom Bauprojektfortschritt sammeln, um potenzielle Risiken für die Bausicherheit zu überwachen und zu identifizieren. Die digitale Zwillingstechnologie hebt intelligentes Bauen auf ein neues Niveau. Durch die Erstellung digitaler Kopien physischer Gebäude können Projektteams wissenschaftliche Entscheidungen und digitale Lösungen für den Gebäudebetrieb auf der Grundlage von Echtzeitüberwachung, Szenariotests usw. bereitstellen. Die rasante Entwicklung verwandter Technologien ist auf die kontinuierliche Erforschung der Nachhaltigkeit von Gebäuden zurückzuführen, insbesondere im Zusammenhang mit der Reaktion auf die Herausforderungen des globalen Klimawandels. Intelligentes Bauen nutzt umweltfreundliche Technologien und nachhaltige Materialien wie umweltfreundliche Gebäude und energiesparende Designs. und neue Gebäude usw. wurden im Vordergrund der Architekturpraxis eingesetzt. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die dynamische Integration intelligenter Bauentwicklungen und verwandter Technologien den Weg für sicherere, effizientere und nachhaltigere Baupraktiken ebnet. Die innovative Entwicklung intelligenter Bautechnologie hat traditionelle Baumethoden verändert und eine Reihe von Vorteilen mit sich gebracht, wie z. B. erhöhte Sicherheit, verbesserte Baueffizienz und verbesserte Nachhaltigkeit. Im Hinblick auf die Sicherheit nutzt Smart Construction verschiedene Sensoren und IoT-Geräte, um eine Echtzeit-Risikoerkennung und Big-Data-Analyse durchzuführen und so Unfälle auf Baustellen zu minimieren. Beispielsweise können intelligente tragbare Geräte die körperliche Verfassung von Frontarbeitern überwachen und in Notfällen Alarme senden, um die persönliche Sicherheit von Bauarbeitern und die Bausicherheit zu gewährleisten. Im Hinblick auf die Effizienz verkürzt Smart Construction mithilfe digitaler Tools wie Gebäudeinformationsmodellen und Software für künstliche Intelligenz die Projektdauer effektiv. Die digitale Visualisierungsfunktion des Informationsmodells kann die frühe Entwurfseffizienz umfassend verbessern und Entwurfsabweichungen vermeiden. In der Betriebs- und Wartungsphase kann das Modell die Bauprozessinformationen bis zur Betriebsphase weiterführen und so eine wissenschaftliche Garantie für das Informationsmanagement über den gesamten Lebenszyklus des Gebäudes bieten. Die digitale Zwillingstechnologie vereint den Status und den Betrieb der virtuellen Welt und der physischen Welt durch Echtzeit-Datenaktualisierungen im digitalen Informationssystem und verbessert so die Effizienz des Echtzeit-Informationsfeedbacks in der virtuellen Welt. Im Hinblick auf Nachhaltigkeit hat Smart Construction durch eine Vielzahl technologischer Innovationen wichtige Beiträge zum Umweltschutz geleistet. Technologien wie energiesparende Geräte, umweltfreundliche Baumaterialien und automatisierte Abfallmanagementsysteme können die Auswirkungen auf die Umwelt erheblich reduzieren, natürliche Ressourcen effektiv schützen und den CO2-Fußabdruck verringern, indem sie den Energieverbrauch senken, die Abfallemissionen reduzieren und die Effizienz der Ressourcennutzung verbessern. Darüber hinaus hat der Einsatz innovativer Technologien wie der architektonischen 3D-Drucktechnologie und der Fertigbauweise auch die Ressourcenverschwendung wirksam reduziert und die Materialausnutzung verbessert. Nach Meinung des Autors weisen intelligente Baulösungen im Vergleich zum traditionellen Bauwesen offensichtliche technische Vorteile auf und sind die grundlegende Triebkraft für die zukünftige Entwicklung und Transformation der Bauindustrie. 2. Der Anwendungswert und die Wirksamkeit des intelligenten Bauens machen deutlich, dass intelligentes Bauen eine neue Sache ist. Obwohl es nicht viele erfolgreiche Fälle gibt, ist jeder Fall typisch. Durch die Durchführung von Fallstudien können wir einen Einblick in den Anwendungswert und die Wirksamkeit gewinnen. Edge: Das „Edge“ in Amsterdam, Niederlande, ist eines der erfolgreichsten Beispiele für nachhaltige Architektur weltweit. Es wurde von der weltberühmten Bewertungsmethode für grüne Gebäude zertifiziert – die Umweltbewertungsmethode des British Building Research Institute 98,4 % hohe Bewertung. Dies ist vor allem auf den Segen der integrierten intelligenten Technologie des Gebäudes zurückzuführen. Der „Edge“ ist mit einer Gesamtstruktur des Internet-of-Things-Sensornetzwerks ausgestattet, die Beleuchtung, Temperatur usw. basierend auf dem Feedback entsprechender Daten intelligent regulieren, den Energieverbrauch optimieren und die Energieverbrauchskosten im Arbeitsbereich anpassen kann. Ein weiteres Kernmerkmal von Edge ist die Entwicklung einer gebäudespezifischen Smartphone-App. Die Anwendung fungiert als persönlicher Assistent für Benutzer, der Informationen austauscht und Lösungen zu Arbeitsbereichen und Arbeitsplänen bereitstellt. „Edge“ kann beispielsweise den optimalen Standort für die Tiefgarageneinfahrt für Benutzer basierend auf der morgendlichen Hauptverkehrszeit planen und Benutzer zum Parken auf dem Parkplatz leiten, der dem Arbeitsbereich am nächsten liegt. „Edge“ richtet keine festen Bürobereiche für Mitarbeiter ein, sondern verfolgt einen flexibleren Ansatz: Das Programm weist Arbeitsplätze basierend auf den Tagesplänen der Mitarbeiter zu und kann Sitzschreibtische, Stehschreibtische, unabhängige Arbeitsbereiche und Konferenzräume bereitstellen Sitzgelegenheiten und andere Optionen. Wenn Mitarbeiter besondere Anforderungen an den Arbeitsplatz haben, passt die Anwendung die Raumumgebung mithilfe von IoT-Sensoren intelligent an, um das Licht und die Temperatur zu erreichen, mit denen die Mitarbeiter zufrieden sind. Das nachhaltige architektonische Designkonzept des Edge macht es zu einem der umweltfreundlichsten Gebäude, das hervorragende Ergebnisse bei der Reduzierung seines CO2-Fußabdrucks erzielt. „Edge“ plädiert zudem für eine neue Arbeitsweise und ein Konzept, das neue Informationstechnologien nutzt, um die Art der Arbeit und des Arbeitsraums neu zu gestalten. Im Hinblick auf die Verbesserung der Energieeffizienz übersteigt der von „Edge“-Solarmodulen erzeugte Strom nicht nur den vom Gebäude verbrauchten Strom, sondern kann den verbleibenden Strom auch in die entgegengesetzte Richtung übertragen. Die Demonstration dieses Gebäudes geht über das Grundkonzept des kohlenstoffarmen Umweltschutzes hinaus und ist eine erfolgreiche Praxis im gesamten Lebenszyklus des intelligenten Bauens. Daher liefert „Edge“ ein erfolgreiches Praxisbeispiel für nachhaltige Innovation in der Betriebs- und Wartungsphase Intelligente Konstruktion. Bosco Verticale: Der in Mailand, Italien, erbaute „Vertical Forest“ wurde vom italienischen Designer Stefano Boeri entworfen. Er versucht, das städtische Leben durch die Integration neuer architektonischer Designkonzepte und intelligenter Bautechnologie neu zu definieren. Der „vertikale Wald“ ist ein symbiotisches Ökosystem aus Gebäuden und Pflanzen, mit mehr als 20.000 Pflanzenarten an den Fassaden, darunter Bäume, Sträucher und Stauden. Die Auswahl der Pflanzenarten und deren Anordnung werden sorgfältig geplant, und die Pflanzen werden entsprechend der Ausrichtung und Höhe des Gebäudes angemessen angeordnet und beabstandet, um die besten Mikroklimabedingungen zu schaffen. Um die Nachhaltigkeit des vertikalen Waldökosystems zu gewährleisten, entwickelte das Designteam ein ausgeklügeltes Bewässerungssystem, das recyceltes Wasser aus dem Gebäude nutzt. Dieses Design trägt dazu bei, den städtischen Wärmeinseleffekt zu mildern, das Mikroklima zu verbessern und Energie zu sparen. Darüber hinaus stellt die Vegetation einen natürlichen Filter für das Sonnenlicht dar und absorbiert Kohlendioxid und alveolengängige Partikel, was zu einem gesünderen Lebensumfeld beiträgt. Im Kern handelt es sich beim „Vertical Forest“ um ein Smart-Home-Automationssystem, das den Komfort und die Nachhaltigkeit des Zuhauses verbessert – indem es Beleuchtung, Temperatur und Belüftung auf der Grundlage der spezifischen Bedürfnisse der Bewohner und der aktuellen Wetterbedingungen steuert. Der „Vertical Forest“ demonstriert die Wirksamkeit intelligenten Bauens bei der Schaffung einer nachhaltigen Umwelt und der Verbesserung der Lebensqualität. Es ist mehr als nur ein Gebäude, sondern eher ein sich entwickelndes Ökosystem, das erklärt, wie Gebäude mit verschiedenen Technologien und natürlichen Umgebungen integriert werden können, und versucht, den Lebensstil zukünftiger Städte aufzuzeigen. 3. Intelligentes Bauen steht immer noch vor vielen Herausforderungen und Einschränkungen Es sollte beachtet werden, dass intelligentes Bauen zwar viele Vorteile hat, aber auch viele Herausforderungen und Einschränkungen aufweist. Ein herausragendes Problem besteht darin, dass die anfänglichen Investitionskosten für intelligentes Bauen relativ hoch sind, was große Risiken für kleine und mittlere Unternehmen bedeutet. Gleichzeitig erfordert der intelligente Bauprozess die Einführung einer großen Anzahl fortschrittlicher Hardwaregeräte und intelligenter Software, was die Mitarbeiter vor Herausforderungen stellt. Darüber hinaus können regelmäßige Wartungskosten sowie Software- und Hardware-Upgrades die ursprünglichen Investitionskosten sowie die Betriebs- und Wartungskosten erhöhen. Auch die technischen Rahmenbedingungen stellen eine große Herausforderung dar. Die Entwicklung der Digitalisierung im Gebäudebetrieb hängt in hohem Maße vom Aufbau einer leistungsfähigen Netzwerkinfrastruktur ab. Jeder nicht systemische Fehler oder jede Cybersicherheitsverletzung kann zu erheblichen Verlusten führen. Daher ist die Gewährleistung des kontinuierlichen Betriebs des Systems, der Datenintegrität und der Systemsicherheit zu einer der anspruchsvollsten Aufgaben geworden. Intelligente Bautechnologie ist auf eine stabile Internetübertragung angewiesen, was in Gebieten mit relativ rückständiger Infrastruktur zu einer großen Einschränkung geworden ist. Daher schränkt die ungleiche Entwicklung zwischen den Regionen den weit verbreiteten Einsatz intelligenter Bautechnologie ein und schränkt ihre universelle Anwendbarkeit ein. Eine weitere Schwierigkeit ergibt sich aus der traditionellen Baubranche. Die Bauindustrie ist eine arbeitsintensive Branche, und viele Bauarbeiter befürchten, dass der weit verbreitete Einsatz intelligenter Bautechnologie, insbesondere der Einsatz intelligenter Roboter, Auswirkungen auf ihre Arbeitsplätze haben wird. Der Ausschluss aus der Baubranche wird die weitere Förderung intelligenter Bautechnologien verlangsamen und zu einer Verzögerung bei der Optimierung damit verbundener Erweiterungstechnologien führen. Und schließlich ist auch die Frage, ob traditionelle Regulierungsstandards und Gesetze an intelligente Bautechnologie angepasst werden können, eine echte Herausforderung. Intelligentes Bauen erfordert den Einsatz von Technologien wie Drohnen und Robotern, aber bestehende regulatorische Standards und Vorschriften decken diese neuen Technologien möglicherweise nicht vollständig ab. Bei der Förderung des intelligenten Bauens werden verschiedene Herausforderungen auftreten, aber der Trend zur kontinuierlichen Weiterentwicklung von Wissenschaft und Technologie wird sich nicht ändern. Daher sollten wir aktiv darüber nachdenken, wie wir reagieren können, um uns an zukünftige Entwicklungsanforderungen anzupassen. Angesichts der Unterschiede im Infrastrukturbau in verschiedenen Regionen können wir zunächst Projektprioritäten festlegen, uns auf die Entwicklung intelligenter Bauprojekte mit Investitionspotenzial konzentrieren und Demonstrationen und Erfahrungen für Folgeprojekte bereitstellen. Wenn es um Software und damit verbundene Technologieanwendungen geht, empfiehlt es sich, Open-Source-Software und kostengünstige Alternativen zu erkunden, um die Vorlaufkosten zu minimieren. Gleichzeitig können Sie zur effektiven Kontrolle zusätzlicher Projektkosten erwägen, nicht zum Kerngeschäft gehörende Smart-Construction-Projekte an Dritte auszulagern und so kostengünstige Alternativen für Projekte im gesamten Zyklus bereitzustellen. Mit Blick auf den Widerstand innerhalb der Branche ist der Autor der Ansicht, dass die intelligente Bauindustrie zwar weniger Nachfrage nach traditionellen Arbeitskräften hat, aber immer noch eine große Anzahl hochwertiger gemischter Talente mit relevanten technischen Fähigkeiten benötigt. Daher sollten wir zunächst effektiv mit Praktikern kommunizieren, die Gründe für Branchenentwicklungen und -veränderungen interpretieren und die notwendigen und umfassenden Schulungen für neue Fähigkeiten anbieten, damit sie sich schrittweise an die Auswirkungen neuer Technologien auf traditionelle Branchen anpassen können. Zweitens können Unternehmen Qualifikationsdefizite und Talentdefizite beheben, indem sie mit Universitäten oder Branchenverbänden zusammenarbeiten, um Schulungen zu entwickeln. Darüber hinaus werden Unternehmen ermutigt, interne Aus- und Weiterbildungen durchzuführen, um sicherzustellen, dass genügend Fachkräfte vorhanden sind, um den reibungslosen Wandel der Baubranche zu unterstützen. Darüber hinaus sollten die zuständigen Abteilungen Gesetze und Vorschriften überarbeiten, um sie an die technologische Entwicklung anzupassen, insbesondere die Vorschriften zum Daten- und Informationsschutz im Zusammenhang mit intelligentem Bauen verbessern, um die öffentliche Sicherheit zu gewährleisten und die gesunde Entwicklung der Technologie zu fördern. Die Formulierung neuer Regulierungsstandards für intelligente Bautechnologien kann untersucht werden, einschließlich Betriebsspezifikationen, Sicherheitsanforderungen und Definition von Verantwortlichkeiten für neue Technologien wie Drohnen, Roboter und unbemannte Ausrüstung. Gleichzeitig sollten relevante Regierungsstellen und Branchenorganisationen intensiv zusammenarbeiten und detaillierte und praktische Regulierungsstandards auf der Grundlage internationaler Erfahrungen und lokaler tatsächlicher Bedingungen festlegen. Beispielsweise können strenge Umweltverträglichkeitsprüfungsstandards formuliert werden, die vor Beginn des Projekts eine detaillierte Umweltverträglichkeitsprüfung vorschreiben; es können auch spezifische Bausicherheitsvorschriften festgelegt werden, die beispielsweise vorschreiben, dass Baustellen mit Umweltüberwachungsgeräten und Baulärmschutzmaßnahmen ausgestattet sein müssen Stellen Sie sicher, dass intelligente Roboterausrüstung während des Bauprozesses den Umweltschutz- und Sicherheitsanforderungen entspricht. Darüber hinaus sollten umfassende Sicherheitsstandards und -spezifikationen festgelegt und verbessert werden, die alle Aspekte des technischen Designs, der Konstruktion und der Wartung abdecken, um die Sicherheit über den gesamten Lebenszyklus von Technologieanwendungen hinweg zu gewährleisten. Kurz gesagt, intelligentes Bauen ist die Kernrichtung der Transformation der Bauindustrie und wird in Zukunft eine wichtige Triebkraft für die effiziente und nachhaltige Entwicklung verschiedener Bauprojekte sein. Aus einer breiteren Perspektive kann die Entwicklung intelligenter Bautechnologie die städtische Umwelt weiter verändern und den Grundstein für einen wirklich integrativen und nachhaltigen Bau intelligenter Städte legen.
