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迎接智能、可持续和具有弹性的建筑时代


文章出处:深圳市创荣欣科技有限公司 发表时间:2022/7/8

                                                      

在全球范围内,实现净零碳足迹、使建筑更加可持续和节能的努力具有重大意义。但这不仅限于环境,还必须包括人民的健康和福祉。对房东、业主和租户来说,走可持续发展道路无疑预示着重大的长期利益,包括但不限于节省建筑成本、提高员工生产率、减少病假人数。

从火车站到写字楼,在那些积极拥抱中心化、智慧城市的国家和那些落后的国家之间,一个全球性的转折点正在逼近。但是,智慧城市不仅会带来技术上的影响,还有助于发展周围的社区。毕竟,要让智慧城市运行起来,需要广泛的服务。这需要健康和福祉、出行便利、餐厅和超市的便利以及其他服务相结合。

建筑设计也变得更加灵活。 重点是使用更少的材料和模块化。这就好比用乐高积木一样。一旦达到其目的,建筑物就可以很容易地被拆除并塑造成其他东西。例如,如果城市的体育场是在此基础上设计的,那么该区域现在可以用于其他功能,例如住宅、购物甚至学校。

推动这一趋势的是数字化应用的必要性。例如,虽然南非在某些方面仍然落后,但为了使该国为未来作好准备,他们必须作出改变。实现净零和接受智能将是这方面的关键因素。不过,预算永远是一个挑战。但政府和私营部门必须着眼于长期潜力,而不是获得短期投资回报。提高效率必须成为当务之急。可持续和智能成为实现这一目标的必要条件。

不断发展的工程实践

过去,工程师和建筑师对他们从事的项目负有全部责任和控制权。但随着这些项目变得越来越复杂,未来主义的设计理念突破了可能的界限,具有不同专业知识的工程师和建筑师开始在不同的地理位置进行合作。这已经看到采用数字驱动的协作工具。

如今,工程师和建筑师可以在虚拟环境中工作,远程审查和签署设计和施工。一直走在采用这些新做法的前沿的工程公司已经看到了改进的结果,同时也降低了管理成本,提高了工人的安全性,甚至实现了更好的工作与生活平衡。

与众不同的设计

人工智能 (AI) 继续发展并在所有行业中变得更加复杂。人工智能用于生成设计、材料选择和机器人过程自动化的工程软件。AI一般采用机器学习。这发挥了机器的优势,这些机器比人类更好更快地提出数百种问题解决方案,包括在更短的时间内提供最有效的解决方案。

然而,机器只能接受我们的指令。因此,软件提供的解决方案和准确性仅与我们输入的信息一样好。

衍生式设计也变得越来越流行。这是一个迭代设计过程,工程师或设计师在其中输入问题的某些约束条件(尺寸、重量、强度等),并要求计算机提供选项。然后将人工智能应用于材料选择、代码合规性,甚至与问题相关的任何其他促成因素。此外,机器人流程自动化软件使机器人能够自动执行管理任务,例如开具发票、验证变更单或管理工程量清单。

对于大多数应用,人工智能已经内置到软件中,但工程和架构领导者需要确保他们有可以训练和维护底层模型的人员,因此了解人工智能的具体应用非常重要。

编码过程

正如任何工程师或建筑师所知道的那样,尽管人工智能可以带来好处,但设计是一个迭代过程。随着技术的发展,所需的核心技能和使用的工程语言也在不断发展。传统上,毕业生可能需要数学和物理作为背景才能完成学位。但在现代世界中,这必须通过计算机编程和数字工作流程的技能来加强。

以可视化编程为例。像Grasshopper这样的平台提供了一个可视化的编程界面,允许很容易地看到、理解和实现编程逻辑。从这里开始就是参数化设计。这主要是通过脚本自动识别设计中的参数。通过分配这些参数,工程师可以通过自动化或手动方式探索多个选项。

此外,一旦使用可视化编程平台创建参数模型,工程师可以在几秒钟内迭代选项,并且可以与客户直观地共享信息。

可持续成为优先事项

除了软件技术,结构工程还可以利用技术来确保建筑物的设计和建造高效且可持续。这些工程师正在积极寻求低碳建筑材料,以减少建筑环境的碳足迹。混凝土技术的进步为实现这些目标提供了解决方案,帮助建筑行业实现其净零碳排放目标。

在这一领域,隐含碳已成为减少结构对环境的不利影响的重要因素。它可以定义为建筑物或基础设施项目投入运营之前的碳足迹。这主要与不同的生命周期阶段相关:材料提取、制造和生产、施工、使用寿命期间的损坏和维修,以及使用寿命结束时的考虑。

具有弹性

当谈到建筑的可持续性,弹性和冗余系统成为一个巨大的影响因素。气候变化使发生严重天气事件的可能性大大增加,这增加了洪水和风力破坏的风险。工程师的责任是考虑到这一点,并为任何潜在的未来事件设计未来的建筑。

在这方面,先进的基于模型的可交付成果,与核心结构工程的多种服务集成,以及使用新材料和高性能织物等概念起到了帮助作用。

人们对智能建筑如何帮助减少人们的碳足迹也越来越感兴趣。全球对能源利用的担忧,以及考虑到有些电网的不稳定,是推动智能建筑增长需求的主要因素。