人工知能 + 建設、伝統産業の新たな未来

著者：Eve Cole 更新時間：2024-11-22 17:48:01

今日の時代では、デジタルテクノロジーと伝統産業の統合が進み、スマート建設が建設およびインフラ分野の更新とアップグレードをリードします。インテリジェント建設とは、人工知能、モノのインターネット、建物情報モデルを建物の建設プロセスに統合して、建設プロジェクトの安全性、品質、持続可能性を向上させ、建設プロジェクトのプロセス全体を通じてコストを削減し、効率を向上させることを指します。近年、伝統的な建設業界は、建築プロジェクトの設計および建設要件がますます複雑化しているため、多くの課題に直面しています。インテリジェントなソリューションは、従来の建設プロセスの効率と品質を全面的に向上させるのに役立ちます。効率を向上させ、コストを削減し、建築環境の生態学的かつ経済的な持続可能な開発を促進するために、スマート建設ソリューションの導入は選択であるだけでなく、必須でもあると言えます。 1. インテリジェントな建設は建物をより安全、より効率的、より持続可能なものにします。インテリジェントな建設は建設業界に新たな技術開発の勢いをもたらし、建設業界におけるイノベーション、効率性、安全性の発展に新たな章を開きます。スマート建設テクノロジーは、従来の建設業界をより高度なテクノロジー主導の建設プロセスに導き、建物の設計、建設、維持の方法を完全に変える可能性があります。実際、建物情報モデリング技術は、従来の建設分野で長い間適用されてきました。つまり、仮想 3D モデルを作成して建物のすべての基本情報を構築することにより、計画および設計ソリューションを改善し、さまざまなプロジェクトのチームワークを強化し、より多くのプロジェクトを推進します。調整された効率的な建設プロセス。 IoT 統合テクノロジーは、建設現場に IoT デバイスとセンサーを設置してリアルタイムデータを収集し、予知保全を強化し、ダウンタイムを削減し、全体の効率を向上させるものです。この技術はまた、エネルギー節約、廃棄物管理、建設の安全のためのシステムを備えたスマート建設の技術的拡張にも役立ちます。人工知能と機械学習の出現により、従来の建設業界の状況はさらに変化しました。主なテクノロジーには、プロジェクトタスクの自動化、潜在的なリスクの予測などが含まれます。自律型資材輸送車両であれ、レンガ積みロボットであれ、建設ロボットはスマート建設の分野でますます広く使用されるようになり、従来の建設業界における労働集約的な作業によって引き起こされるリスクを軽減しています。スマートコンストラクションの分野でもドローン技術が広く使われています。リアルタイムの航空写真を撮影し、いつでも建設プロジェクトの進捗状況の画像を収集して、潜在的な建設安全リスクを監視および特定できます。デジタルツインテクノロジーは、スマート建設を新たなレベルに引き上げます。物理的な建物のデジタルコピーを作成することで、プロジェクトチームは、リアルタイムのモニタリングやシナリオテストなどに基づいた科学的な意思決定と、建物運営のためのデジタルソリューションを提供できます。関連技術の急速な発展は、特に地球規模の気候変動の課題に対応するという観点から、人々が建物の持続可能性を継続的に探求することから生まれ、グリーンテクノロジーや持続可能な材料（グリーンビルディング、省エネ設計、建築物など）が使用されます。建築の最前線に応用された新しい建築物。要約すると、スマート建設開発と関連テクノロジーの動的な統合により、より安全で効率的かつ持続可能な建設実践への道が開かれます。スマート建設技術の革新的な開発は、従来の建設方法を変え、安全性の向上、建設効率の向上、持続可能性の向上などの一連の利点をもたらしました。安全面では、スマートコンストラクションでは、各種センサーやIoTデバイスを活用し、リアルタイムのリスク検知やビッグデータ分析を行い、建設現場での事故を最小限に抑えます。たとえば、スマートウェアラブルデバイスは、最前線で働く従業員の体調を監視し、緊急時にアラートを送信して、建設作業員の個人の安全と建設の安全を確保できます。効率の観点から見ると、スマートコンストラクションは、建築情報モデルや人工知能ソフトウェアなどのデジタルツールの助けを借りて、プロジェクト期間を効果的に短縮します。情報モデルのデジタル視覚化機能により、初期の設計効率を包括的に向上させ、設計の逸脱を回避できます。維持管理段階では、モデルは建設プロセス情報を運用段階まで継続することができ、建物のライフサイクル全体の情報管理に科学的保証を提供します。デジタルツインテクノロジーは、リアルタイムのデータ更新を通じて仮想世界と物理世界のステータスと操作をデジタル情報システムに統合し、それにより仮想世界におけるリアルタイムの情報フィードバックの効率を向上させます。持続可能性の観点から見ると、スマートコンストラクションはさまざまな技術革新を通じて環境保護に重要な貢献をしてきました。省エネ機器、環境に優しい建築資材、自動廃棄物管理システムなどのテクノロジーは、エネルギー消費量の削減、廃棄物の排出量の削減、資源利用効率の向上により、環境への影響を大幅に削減し、天然資源を効果的に保護し、二酸化炭素排出量を削減できます。さらに、建築用 3D プリンティング技術やプレハブ構造などの革新的な技術の適用により、資源の無駄が効果的に削減され、材料の利用率が向上しました。著者の意見では、従来の建設と比較して、インテリジェント建設ソリューションには明らかな技術的利点があり、建設業界の将来の発展と変革の基本的な原動力となります。 2. インテリジェント建築の応用価値と有効性は、インテリジェント建築が新しいものであることを浮き彫りにしていますが、成功事例はそれほど多くありませんが、それぞれの事例は典型的なものです。事例研究を行うことで、その応用価値と有効性を垣間見ることができます。エッジ: オランダのアムステルダムにある「エッジ」は、世界的に有名なグリーンビルディング評価手法の認定を受けています - 英国建築研究所の環境評価手法のスコアです。 98.4％の高評価。これは主に、建物のフルサイクル統合インテリジェントテクノロジーの恩恵によるものです。「エッジ」には、IoT センサーネットワークの全体構造が装備されており、対応するデータからのフィードバックに基づいて照明や温度などをインテリジェントに制御し、エネルギー使用を最適化し、ワークスペースのエネルギー使用コストを調整できます。 Edge のもう 1 つのコア機能は、建物に特化したスマートフォンアプリの開発です。このアプリケーションはユーザーのパーソナルアシスタントとして機能し、情報を共有し、ワークスペースや作業スケジュールに関するソリューションを提供します。例えば「Edge」は、朝のラッシュアワーに基づいてユーザーにとって最適な地下車庫入口位置を計画し、作業エリアに最も近い駐車スペースに駐車するようユーザーを誘導することができる。「Edge」は従業員のオフィスエリアを固定的に設定するのではなく、より柔軟なアプローチを採用しています。プログラムは従業員のその日のスケジュールに基づいてワークスペースを割り当て、シッティングデスク、スタンディングデスク、独立したワークスペース、会議室、バルコニーを提供できます。座席やその他のオプション。従業員がワークスペースに特別なニーズを持っている場合、アプリケーションは IoT センサーを通じて空間環境をインテリジェントに調整し、従業員が満足できる光と温度を実現します。エッジの持続可能な建築設計コンセプトにより、二酸化炭素排出量の削減において優れた成果を達成した最も環境に優しい建物の 1 つとなっています。「Edge」はまた、新しい働き方や、新しい情報技術を利用して仕事の性質や作業空間を再構築するコンセプトを提唱しています。エネルギー効率の向上という点では、「エッジ」ソーラーパネルによって生成された電力は建物で使用される電力を超えるだけでなく、残りの電力を逆方向に送電することもできます。この建物のデモンストレーションは、低炭素環境保護の基本概念を超えており、インテリジェント建築のライフサイクル全体における成功した実践であるため、「エッジ」は、建物の運営および保守段階における持続可能なイノベーションの成功した実践例を提供します。インテリジェントな構造。 Bosco Verticale: イタリアのミラノに建てられた「Vertical Forest」は、イタリア人デザイナー、ステファノ・ボエリによって設計され、新しい建築設計コンセプトとインテリジェント建築技術を統合することで都市生活を再定義しようとしています。「垂直の森」は建物と植物の共生生態系であり、ファサードには樹木、低木、多年草など 20,000 種以上の植物が植えられています。植物種の選択とそのレイアウトは慎重に計画されており、建物の向きと高さに応じて植物が合理的に配置され、間隔をあけて最適な微気候条件を作り出します。垂直森林生態系の持続可能性を維持するために、設計チームは建物からのリサイクル水を使用する洗練された灌漑システムを開発しました。この設計は、都市部のヒートアイランド現象を軽減し、微気候を改善し、エネルギーを節約するのに役立ちます。さらに、植物は太陽光の自然なフィルターを提供し、二酸化炭素や呼吸性微粒子を吸収し、より健康的な生活環境の構築に役立ちます。「Vertical Forest」の中核は、住宅の快適性と持続可能性を向上させるスマートホームオートメーションシステムであり、居住者の特定のニーズや現在の気象条件に基づいて照明、温度、換気を制御します。「Vertical Forest」は、持続可能な環境の創造と生活の質の向上におけるスマートコンストラクションの有効性を実証しています。これは単なる建物ではなく、進化するエコシステムのようなもので、建物とさまざまなテクノロジーや自然環境をどのように統合するかを説明し、未来の都市のライフスタイルを示そうとしています。 3. インテリジェント建築には依然として多くの課題と限界があるインテリジェント建築には多くの利点がある一方で、多くの課題と限界もあることに注意する必要があります。顕著な問題は、スマートコンストラクションの初期投資コストが比較的大きく、中小企業にとっては大きなリスクを意味することです。同時に、スマート建設プロセスでは、多数の高度なハードウェア機器とインテリジェントなソフトウェアの導入が必要となり、従業員にとっては課題となっています。さらに、定期的なメンテナンス費用やソフトウェアとハードウェアのアップグレードにより、当初の投資費用と運用保守費用が増加する可能性があります。技術的条件も大きな課題です。建築業務におけるデジタル化の発展は、健全なネットワークインフラストラクチャの構築に大きく依存しています。システム以外の障害やサイバーセキュリティ侵害が発生すると、重大な損失が発生する可能性があります。したがって、システムの継続的な運用、データの整合性、およびシステムのセキュリティを確保することが、最も困難なタスクの 1 つとなっています。スマート建設テクノロジーは安定したインターネット伝送に依存していますが、インフラストラクチャが比較的遅れている地域ではこれが大きな制限となっています。したがって、地域間の発展が不均等であるため、スマート建設技術の広範な適用が制限され、その普遍的な適用性が制限されます。もう一つの困難は、伝統的な建設業界内から生じています。建設業界は労働集約産業であり、多くの建設労働者は、インテリジェント建設技術、特にインテリジェントロボットの使用の普及が自分たちの仕事に影響を与えるのではないかと懸念しています。建設業界内からの排除は、スマート建設技術のさらなる推進を遅らせ、関連する拡張技術の最適化の遅れにつながります。最後に、従来の規制基準や法律がスマート建設テクノロジーに適応できるかどうかも大きな課題です。スマート建設にはドローンやロボットなどのテクノロジーの使用が必要ですが、既存の規制基準や規制はこれらの新しいテクノロジーを完全にカバーしていない可能性があります。スマートコンストラクションを推進する過程では、さまざまな課題に直面することになりますが、科学技術が継続的に進歩する流れは変わりません。したがって、将来の開発ニーズに適応するためにどのように対応するかを積極的に検討する必要があります。地域ごとのインフラ建設の違いを考慮して、まずプロジェクトの優先順位を決定し、投資の可能性のあるスマート建設プロジェクトの開発に重点を置き、その後のプロジェクトにデモンストレーションと経験を提供します。ソフトウェアおよび関連テクノロジーアプリケーションに関しては、初期費用を最小限に抑えるために、オープンソースソフトウェアや低コストの代替品を検討することをお勧めします。同時に、追加のプロジェクトコストを効果的に制御するために、スマートコンストラクションの非中核プロジェクトをサードパーティにアウトソーシングすることを検討して、フルサイクルプロジェクトに費用対効果の高い代替手段を提供できます。業界内からの抵抗に関して、著者は、インテリジェント建設業界では従来の労働者の需要は減っているものの、関連する技術スキルを備えた高品質で複合的な人材を依然として大量に必要としていると考えています。したがって、私たちはまず実務家と効果的にコミュニケーションを取り、業界の発展と変化の理由を解釈し、必要かつ包括的な新しいスキルトレーニングを提供して、伝統産業に対する新技術の影響に徐々に適応できるようにする必要があります。第二に、企業は大学や業界団体と提携してトレーニングを開発することで、スキルギャップや人材不足に対処できます。さらに、企業は、建設業界の円滑な変革をサポートするのに十分な数の専門人材を確実に確保するために、社内研修や継続教育を実施することが奨励されています。さらに、関係部門は技術発展に適応するように法令を改正し、特にスマート建設に関連するデータと情報保護に関する規制を改善し、公共の安全を確保し、技術の健全な発展を促進する必要がある。ドローン、ロボット、無人機器などの新技術の運用仕様、安全要件、責任の定義など、スマートコンストラクション技術に関する新しい規制基準の策定を検討できます。同時に、政府の関連部門と業界団体は緊密な協力を実施し、国際的な経験と現地の実情に基づいて詳細かつ実践的な規制基準を確立する必要がある。たとえば、プロジェクトの開始前に詳細な生態影響評価を義務付ける厳格な環境評価基準を策定することもできます。また、建設現場には環境監視装置や建設騒音防止対策を設置する必要があることなど、特定の建設安全規制を確立することもできます。インテリジェントなロボット装置が建設プロセス中に環境保護と安全要件を満たしていることを確認します。技術アプリケーションのライフサイクル全体を通して安全を確保するために、技術設計、建設、メンテナンスのあらゆる側面をカバーする包括的な安全基準と仕様も確立および改善される必要があります。つまり、インテリジェント建設は建設業界の変革の中核となる方向性であり、将来的にはさまざまな建設プロジェクトを効率的かつ持続的に発展させるための重要な原動力となるでしょう。より広い観点から見ると、スマート建設技術の開発は都市環境をさらに変化させ、真に包括的で持続可能なスマートシティ建設の基礎を築くことができます。