发布日期：2023-11-20 来源: 网络 阅读量（ ）
凯发建筑业创新史源远流长，现已在许多前沿科技上取得重大突破。围堰和沉箱的发展推动了水下建设；塔式起重机推动了超高层建筑的建设。新型建筑科技不仅可以大幅度提高大型施工项目的效率和生产力，还能增强施工项目的安全性。在经历了漫长的建筑业创新热潮之后，建筑领域自动化和技术将进一步发展。其中，这10个高科技技术值得大家关注。 AR技术是一种将虚拟信息与真实世界巧妙融合的技术，广泛运用了多媒体、三维建模、实时跟踪及注册、智能交互、传感等多种技术手段，将计算机生成的文字、图像、三维模型等虚拟信息模拟仿真后应，用到真实世界中，两种信息互为补充，从而实现对真实世界的“增强”。AR市场规模不断扩大，全球AR市场规模预计在2023年将达到215亿美元。而中国作为AR市场发展最快的国家之一，AR市场规模也在不断扩大。在工程施工领域，AR技术的应用为现场工作人员带来了前所未有的便利与效率。施工过程中，施工人员使用电脑对准建筑物后，电脑将自动显示建筑物的图纸及其他附加信息。除此之外，AR技术在建筑业还有以下用途： 1. 自动测量功能：AR技术可以实时测量物理空间，帮助工程项目按照计划施工。 2. 可视化修改功能：通过AR技术将施工项目需要修改的地方直接分层放置于施工现场。 3. 安全信息功能：AR设备可以识别环境中的各种危险，向工人实时显示安全信息。 未来，AR技术的发展趋势会向AR眼镜靠拢，今后人们可以通过AR眼镜随时随地访问建筑物的关键信息。在应用层面上，AR眼镜在建筑领域已经开始广泛应用：Hololens被用于在建筑和工程行业中进行建模、虚拟演示、故障排除和协作。建筑师可以使用Hololens在现实世界中预览建筑模型，或者工程师可以使用Hololens协作解决故障。 建筑业风险极高，安全事故时有发生。智能可穿戴设备可为建筑业施工带来安全保障。该类设备品种繁多，例如，智能安全帽、智能靴和智能眼镜等等。以下是几种目前已经上市的可穿戴式建筑设备： 1. 智能靴：通过分析工人的步行状态，智能靴可以检测到工人与附近装有传感器的工程车辆是否有发生碰撞的风险。 2. 智能安全帽：通过脑电波感应，智能防护帽可以检测到工人是否处于微睡眠状态，降低工人因疲劳而受伤的风险。 3. 动力手套：工人戴上动力手套后可提高灵巧性，增强自身力量，减少双手过度使用造成的伤害。 其他可穿戴设备，如智能手表、监控器和护目镜，可提高单个工人的安全性，检查工人的疲劳程度，并实现接触追踪。 建筑业外骨骼机器人设备源于康复类外骨骼设备。建筑业引入外骨骼后，作为建筑工人减少伤害和提高效率的一种工具凯发。建筑外骨骼机器人是一种带有电动关节的可穿戴式设备，一些通过电力驱动，另一些通过外骨骼在全身重新分配物体重量，可在弯腰、举起和抓取等重复性动作中提供额外的支撑和动力。京东在2018年“618”活动期间为员工配备了外骨骼机器人辅助搬运，大幅提高员工工作效率。对于从事苦力劳动的建筑工人来说，外骨骼有很大优势。以下是建筑外骨骼机器人的几种类型： 1. 背部支撑外骨骼机器人：这种外骨骼机器人可贴合肩部、背部和腰部，减轻工人搬运时的负荷。 2. 下蹲式支撑外骨骼机器人：该类型外骨骼与腿部相连，在没有椅子的情况下能起到“椅子”的作用，能够使工人长时间保持下蹲姿势。 3. 肩部支撑外骨骼机器人：通过重新分配肩部的重量，在进行举高动作时可以防止工人肌肉疲劳。 此外，还有全身建筑外骨骼机器人设备，可以增强工人的力量，减轻高难度举重工作的疲劳。2023年世界机器人大会中，傲鲨智能推出了一款腰部外骨骼机器人，该款机器人集成自主研发的智能数字驱动器、模块化减速系统与自适应运动控制系统，通过基于人工智能的运动控制算法和模式识别，可帮助重体力工人减轻劳动负担，最多可助力30公斤的搬运重量，提升工业生产作业效率。 早在上世纪80年代，发达国家就已经开始了建筑机器人的研发，包括美国、欧盟国家、新加坡、日本、挪威纷纷推出了自己的建筑机器人产品。国内建筑机器人发展的契机来自于互联网、物联网技术的发展。对比国外，中国在建筑机器人方面，虽然探索较晚，但追赶速度却很快。在国家政策的推动下，已经完成了初步的建筑机器人产业链。纵观当下建筑机器人行业，国内已有数十家公司在此展开布局，包括碧桂园子公司博智林、帕梅艾尔、上海大界等较早一批入局的玩家，以及筑橙、筑石、蔚建等一批新入局者。 虽然距离建筑机器人完全取代建筑工人还有一段距离，但建筑行业已经相继推出了一系列关于建筑机器人的设计和建议。以下是三种建筑机器人类型： 2. 协作机器人：协作机器人可在施工现场使用，例如，搬运工具或设备，以减轻工人的负担。 3. 全自动机器人：与科幻小说中的机器人类似，完全自主的机器人，可以扫描环境并独立使用工具执行复杂的任务。 从无人机引入建筑业以来，已为建筑业创造了许多价值。例如，安装了摄像头的小型无人机可以大幅度降低工序成本。未来，无人机在建筑业的影响力还将不断扩大。无人机在建筑业有以下用途： 2. 设备跟踪功能：场地过大，单靠工人容易放错建筑或设备的位置，无人机可以自动跟踪工地上的所有设备，避免发生此类错误。 3. 安全监控功能：无人作业时，工地上的材料和设备容易被盗，无人机可以在无人的情况下监控工地。 不仅如此，无人机在进度报告、人员安全和建筑检查方面也有所助益。无人机在建筑业的应用详见公众号文章：无人机飞临工地！传统建筑业颠覆进行时。 人工智能（AI）是独立于人类输入做出决策的技术，研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力量。 机器学习是一门多领域交叉学科，涉及概率论、统计学、逼近论、凸分析、算法复杂度理论等多门学科，专门研究计算机怎样模拟或实现人类的学习行为，以获取新的知识或技能，重新组织已有的知识结构使之不断改善自身的性能。机器学习也就是机器从过去的经验和大数据分析中进行“学习”的技术。 这两项技术对建筑业都有重大影响，高效、智能的决策能够提高生产率和安全性。在未来，人工智能和机器学习将产生以下几个影响： 1. 提高施工安全性：通过使用机器学习程序，软件可以分析施工现场照片，识别风险和违反安全规定的行为。 2. 降低项目成本：通过分析过去的项目，机器学习软件可以识别效率低下的问题，并提出更有效的日程安排。 3. 改进设计方案：由于机器学习软件可以随着时间的推移不断学习，因此它可以通过探索数百种变化来改进建筑设计。 我国建筑业创造了诸多世界第一，但同时也面临着产品性能欠佳、资源浪费较大、生产效益有待提升、劳务短缺以及由此带来的用工成本上升等问题。为此，推动建筑业高质量发展，实现智能建造，是建筑业转型升级的必由之路。 装配式建筑是一种替代性建筑方法，建筑的结构在场外建造，分块交付，然后用起重机组装。通过标准化设计、生产、运输、装配、信息化管理等生产方式，代替传统的手工业生产方式，在整个生命周期内实现建造的工业化、集约化，提高建造质量和效率，实现资源节约和环境保护。由于建筑施工与场地准备同时进行，因此装配式建筑的施工速度是传统项目的两倍。除此之外，装配式建筑还有以下优点： 1. 减少建筑垃圾：装配式建筑一般都在一个工厂同时建造，因此一个项目剩余的材料可以用于另一个项目。 2. 减少碳排放：通过减少总交付量和现场总耗时，模块化建筑减少了碳排放。 3. 优化建造流程：在工厂，建造流程会随着软件的改进得到优化，从而进一步减少浪费，提高效率。 虽然装配式建筑目前只占整个行业的一小部分，但三分之二的承包商认为凯发，未来几年建筑业对装配式建筑的需求将会大幅度增加。住房和城乡建设部、国家发展改革委联合印发《城乡建设领域碳达峰实施方案》，明确2030年前城乡建设领域碳排放达到峰值。《方案》提出，大力发展装配式建筑，推广钢结构住宅，到2030年装配式建筑占当年城镇新建建筑的比例达到40%。《方案》还就智能建造、绿色建筑、光伏建筑一体化、绿色低碳农房等提出相关要求。 3D打印技术起源于上世纪80年代,与传统打印机一样，利用机器逐层制作物件，将数字设计呈现在物理世界中。不过，与传统打印机不同的是，3D打印机并不局限于平面文件，而是使用各种材料来创建物体甚至整个结构。在几波3D打印技术浪潮中发展迅猛，作为一种特殊的打印技术存在，在建筑行业的地位也越来越突出。无论是房屋整体打印、用于混凝土浇注的模板元件又或是模型制作，3D打印都发挥着重要作用。虽然3D打印技术在大型建筑项目中仍处于起步阶段，但已经有人利用这项技术打印出了整个建筑物。3D打印技术有以下优点： 1. 高效利用材料：与传统方法相比，3D打印技术产生的废料更少，因此越来越多的建筑商开始使用混凝土打印建筑材料。 3. 减少试错成本：3D打印机接收到设计信息后，会将其完美地呈现在物理世界中，避免了多次建造。 3D打印技术相对较新，经实践证明，在建筑业能够成功应用的3D打印技术主要为材料挤出、粘合剂喷射和粉末床熔融，但在未来这项技术对建筑业将产生巨大影响。 建筑信息模型技术是Autodesk公司在2002年率先提出，目前已经在全球范围内得到业界的广泛认可。它可以帮助实现建筑信息的集成，从建筑的设计、施工、运行直至建筑全寿命周期的终结，各种信息始终整合与一个三维模型信息数据库中，所有参与者都能预见挑战、消除风险、确定物流并提高效率。建筑信息模型应用于施工的各个阶段： 1. 施工前，BIM可以通过模型预测施工项目未来可能遇到的困难，减少未来的变更需求。 2. 施工中，BIM提供了一个最新且准确的参考文件中心，促进了各方之间的沟通，提高了施工效率。 3. 施工后，BIM可为客户提供建筑物的详细信息，能够对建筑物进行全生命周期的管理。 目前，BIM是对建筑业影响最深的新兴科技，它影响并改善了建筑业从施工前到施工后的方方面面。根据中研普华产业研究院发布的《2022-2027年BIM行业市场深度分析及发展策略咨询报告》显示：全球建筑信息模型(BIM)市场规模稳步增长，2020年全球BIM行业市场规模约为57.6亿美元，同比增长15.9%。中国BIM市场保持稳定增长的态势，市场规模从2014年的4.1亿元增长至2019年的11.8亿元，年复合增长率达22.1%。BIM应用方面，目前行业内拥有以广联达、鲁班、品茗、斯维尔等为代表的中国本土软件厂商和以Autodesk和Graphisoft为代表的国际厂商。 区块链技术最早用于在线加密货币比特币，是一种记录信息的方式，在建筑项目管理中有着广泛的应用，是一种提高项目效率的直观方式。区块链在建筑业中有以下用途： 1. 提高数据安全性：区块链能够对施工项目有关的所有数据进行加密，保护项目中的专有信息 2. 去中心化：区块链技术能够将项目信息储存在各个位置，施工人员可从不同地方访问信息。 建筑工业化转型的方向是标准化+工厂化+装配式，BIM解决的是这个过程中的数字集成及可视化问题。因此我们说：工业化生产（BIM支持）+数字化协作（区块链支持）+大数据决策（AI技术)=智慧建造未来，区块链将影响到建筑管理的各个方面，包括合同和资产管理、支付、材料采购等等。 建筑行业技术发展迅猛，研究人员不断寻求创新和改进。这些创新科技已经影响了建筑业的方方面面，包括项目规划凯发、工程进度和工人安全等等，在这些技术的推动下，建筑业已经做好了进行新一轮革命（4.0）的准备。 我们热切期待着您的关注，与您一同见证建筑与科技的融合之美。如果您身边有对本文内容感兴趣的朋友，推荐您把今天的内容分享给他！
