2020 年建筑行业将采用的未来技术

来源:欧特克BIM俱乐部

2020 年建筑行业将采用的未来技术-BIMBANK

您正穿着类似终结者一样的机器人服装在施工现场,这套衣服可以为您提供指数级的力量,当集成传感器将您的生命体征和大气数据发送到云端时,您可以轻松举起数百磅的重量。同时,您的增强现实眼镜将 3D 模型叠加在工作上,同事们就可以回到办公室远程指导您的行动,并通过具有 GPS 功能的靴子跟踪您的确切位置。 听起来像科幻小说吗?这种情况并非遥不可及。从可穿戴技术和由再生塑料制成的道路到互联的建筑和区块链,请继续阅读以了解 2020 年建筑行业将采用的未来技术。 

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▲图 Sarcos Robotics的Guardian XO Alpha:全身动力外骨骼单元。由 Sarcos Robotics 提供。

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 忘记以往,尝试穿上这些可穿戴设备工作 

施工本质上是一件危险的工作,它经常需要在恶劣、不可预测的天气条件下在令人目眩的高空工作并操作重型机械。这就是为什么该行业长期以来要求工人穿戴防护装备的原因,例如安全帽、眼镜、安全背心和靴子。 但是,如果那个装备有大脑和肌肉呢?智能可穿戴设备正受到越来越多人们的关注,例如福特工厂已经开始使用的:允许建筑工人举起 200 磅重的外骨骼套装。通过减轻重量,工人可以减少肌肉疲劳并减少职业伤害的机会。 还有智能工作靴,例如建筑技术初创公司 SolePower 的工作靴,这些靴子今年已通过了部分公司的测试。嵌入式传感器和通信技术可以进行位置跟踪,并可以轻松地使相关各方实时承担责任:靴子中的 RFID 标签可以自动验证任务是否完成或设备检查任务是否完成。

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 准备好 5G 网络在工作现场启动快速连接 

5G 网络有望 2020 年在全球范围内启动,并将以前所未有的方式影响建设效率。借助更快、更可靠的连接,使用人工智能和 BIM(建筑信息模型)的建筑设计将更加高效,因为 5G 网络将使参与建筑项目的每个人都能更快地访问单个设计平台上的所有正在进行的项目信息。

5G 还改善了远程(本质上是远程控制)操作和实时视频反馈的通信,这对于提高效率和安全操作至关重要。它甚至可以进一步开发可以识别信号、接收输入、地图坐标或指令,做出瞬间决策并共享通信的远程设备和机器人技术。

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 建筑业管理并最小化碳足迹 

用于监测和测量碳排放的工具在建筑中显示出良好的前景。例如,总部位于瑞典的 Skanska USA 使用其开放式源代码工具“建筑中的碳排放量计算器”(EC3)计算建筑材料中的碳排放量,能够将项目中的隐含碳排放量减少 30%。承包商和设计师可以使用 Skanska 的工具检查常见建筑材料的数据,并为项目创建整体的碳足迹。该工具可提高数据透明度,有助于在项目开始之前减少其碳足迹。 为了进一步减少碳足迹,XPRIZE 基金会举办了一项竞赛,为帮助二氧化碳发电厂将二氧化碳转化为可行的建筑材料的创新技术提供 2000 万美元的奖金。 

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▲图 工人安装了 PlasticRoad 的可持续道路。由 PlasticRoad 提供。

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 一轮又一轮:循环施工的使用和重复使用 

循环经济是一种旨在消除浪费并促进资源持续利用的经济体系。现在每年建筑业大约消耗了 420 亿吨资源材料,其中有 10 到 20 亿吨(占全球总量的三分之一)用于垃圾填埋场,这无疑是一个值得振兴的行业。 这就是丹麦慈善协会 Realdania 发起循环建设挑战的原因,目的是找到一种解决方案,减少浪费同时创造宝贵的资源。挑战的一些成功构想包括开发可以从有机废物和真菌孢子中生长的建筑材料,以及将上一代建筑的高质量废物(例如粘土瓦和木椽),以建造可为下一代使用的棚屋。 PlasticRoad 使用消费后的塑料废料,用塑料建造可持续的道路。世界上最早安装的是在荷兰的兹沃勒的一条 98 英尺长的自行车道。道路上有收集数据(用于进一步开发)的传感器及其自己的雨水管理系统。 另一个将塑料升级为建筑材料的例子是以色列初创公司 UBQ 的技术,该技术将垃圾分类、研磨、切碎、清洗并加热成颗粒状,这些颗粒可以制成日常用品,如托盘和包装箱。

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 (兴起)机器学习和人工智能 
机器学习和人工智能(AI)现在正在帮助承包商使用他们的数据以前所未有的方式做出更好的决策。例如,为了规划日程达到最优生产率和绩效数据是一件十分复杂和困难的事情。
现在,人工智能正被用来帮助安排日程,它提供了关于工作的持续时间、顺序和成本的建议。例如,TradeTapp 和 Construction IQ 使用 AI 为总承包商提供分包商资质、分析和自定义风险降低建议。 

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▲图 一个 500 平方英尺的 Abodu ADU。照片:乔·弗莱彻摄影。

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 预制和模块化施工进入郊区 

预制房屋正在掀起巨大浪潮,与传统房屋相比,预制房屋的造价成本更低且售价更低,尤其是在加利福尼亚州旧金山湾区等超贵地区。事实证明,它们比传统住宅更耐用,建造时间也更少。 加利福尼亚州圣何塞市最近宣布了一项新的快速通道计划,让建造附属住宅单元(ADU)的许可更容易获得,这是在单户住宅上建造的辅助住房单元。受荷兰的启发,该市批准的首批 ADU 是由总部位于加利福尼亚州雷德伍德城的 Abodu 制造,该公司提供 495 平方英尺的房屋,售价约 199,000 美元,可在启动后的两周内交付和安装。 ADU 也满足灾区的关键需求。由 Plant Prefab 生产的 Sunset BUD LivingHome 是一个 ADU,旨在为加利福尼亚州马里布市的火灾灾民提供临时生活,其工厂建设比现场建设更快、更具成本效益且更可靠。 

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 数据在互联建设和区块链中至关重要 

基于数据的互联建设应该是工地、机器和工人的建筑生态系统的核心的理念。虽然这个概念看起来很基础,但是由于在施工阶段使用多个平台,从建筑师到工程师再到承包商再到业主的移交之间,数据(尤其是建筑运营信息)经常会丢失。 区块链是接触建筑的最具影响力的技术之一,因为它具有记录、启用和保护大量和各种各样交易的能力,让触碰它的每一个人都负起责任。最重要的是,地理信息系统(GIS)还提供了重要的地理数据,规划师、设计师和工程师在整个施工规划过程中应始终考虑这些重要数据。借助区块链、地理信息系统和连接的施工工作流,这些数据可以更可靠地保留。
工程建设软件集整合了 Civil 3D、InfraWorks、Revit、ReCap、AutoCAD 与其他专业化工具。有助于改善决策质量、项目成果并加快交付。

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