AI+裝配式建築,能否讓裝配式建築再火一把?

在2015年,有幾個建築建設視頻火爆了全球網絡,一個是北京“三元橋”43小時完成舊橋變新橋的改造,另一個是長沙19天建起57層高的“小天城”。然而火了之後就沒下文了,幾年過去了在國內雖然有各類政策扶持,但裝配式建築依然發展得十分緩慢。

技術和成本卡住裝配式建築咽喉

有行業人士表示“消費者對於產業化不瞭解不關注,開發商不願意改變現有的利益鏈,這是裝配式建築市場推廣緩慢的重要原因。”

自2016年起,國家對裝配式建築行業開始了大力的政策扶持,2017年3月住建部發布了《“十三五”裝配式建築行動方案》,指出到2020年,全國裝配式建築佔新建建築的比例達到15%以上,其中重點推進地區達到20%以上。

在多部委多省市密集下達推動裝配式建築的同時,市場卻玩起了陽奉陰違,從温州市發佈的《關於我市裝配式建築實施情況的通報》情況來看,2017年温州市未按要求實施裝配式建造項目多達25個。

一方面是監管問題,對於建築設計、構建生產、運輸、施工及驗收維護等各個領域都未創建相應的“遊戲規則”;更重要的則是需要落實各項激勵措施和保障措施,提高開發商的積極性,形成可持續的市場運行機制。像《裝配式住宅建築檢測技術標準(徵求意見稿)》也是在今年4月才公佈,試點成果無法大規模推廣。雖然一些開發公司認識到裝配式建築未來廣闊的發展前景,但一些承包商如設計、施工單位都不具備裝配式住宅的研發能力,他們習慣使用成熟度比較高的現澆建築形式。並且由於裝配式建築人才在國內的稀缺,不光是技術人才,還有設計人才等。

從行業層面來看還缺乏整體推進裝配式建築產業的能力,裝配式建築的顯性成本還相對較高。裝配式住宅的建造成本比傳統方式成本每平方米高200-300元左右。原因是未形成大規模生產,規模效益無法體現;同時,構件工業化生產產品要交納17%的增值税,增加了生產成本。雖然目前很多地市對於裝配式建築都有一定補貼,但仍難以彌補現有裝配式建築與現澆建築之間的成本差,尤其是對於二三線經濟較為落後的城市而言,更是如此。

當AI遇上裝配式建築,如何解決行業之殤

目前在AI+裝配式建築市場,行業競爭還相對較弱,國內僅保利、碧桂園、萬科、遠大等少數幾家大型公司在佈局這一領域,所以目前相對於人工智能在其它領域的滲透,在裝配式建築方面要弱很多。

現階段人工智能在裝配式建築主要運用於前期設計、工廠模塊化生產及現場施工等幾個方面。

1、技術不足,機器來湊,使設計變成數據輸入

在建築行業,前期設計的重要性不言而喻,前期設計階段佔據了50%左右的設計時間,會消耗總設計的費用的40%,實實在在的耗時耗力,而當人工智能介入之後一切就顯得簡單了很多。

例如,小庫科技旗下的“人工智能建築師小庫”,它是全球首款應用人工智能的智能設計雲平台。在人類設計師需要用1-2周時間完成的設計方案,它可以即時設計多個方案,完成方案對比,選擇出最佳方案。並且,只要數據輸入沒有問題,在錯誤率上可以降低99%以上。另外,在費用方面要小很多,以前期拿地方案為例,拿地方案設計費用一般從幾萬到幾十萬不等,後續的設計費用更高。而使用類似小庫的人工智能系統,僅需幾百上千元就可解決,幾乎將成本降低了90%以上。

2、解決規模化軟肋,讓構件有源可溯

預製構件生產規模化不足,無法形成產業鏈,是裝配式建築行業的痛點之一。而預製構件無法形成規模化生產或者説是生產商不願進行規模化生產的最大原因是,項目間的差異程度和項目構件差異程度較大,重複再生產的利用率不高。

智能化的提升,能改善預製構件生產的柔性,在柔性製造的情況下,生產企業能更具市場需求和工程設計的改動而變動,進行多品種生產。例如,上海建工集團建築構件產業化基地中的“柔性PC機構智能化生產線”。其採用的“半自動化柔性生產方式”。能夠符合各類項目構件生產需求,具備投資少、可擴展性強、智能化水平高、適應性強和生產運維能耗低的優勢。基本解決了PC構件規模化生產的所有難題。

還有像德國艾巴維成套設備技術公司,是國際混凝土預製構件設備生產領域的領軍企業。艾巴維公司為德國巴伐利亞州的邁亞公司提供了年產70萬平方米的疊合樓板生產線。該生產線實現了高度自動化,只有4名 操作 工人。目前已經向國際混凝土預製構件設備市場提供了100多條生產線,佔全球銷量的近50%份額。

由於裝配式建築是以一個個獨立構件拼接而成,建築出現問題時,溯源追蹤就尤為重要。在構件中加入芯片或使用可視化的編碼,如條形碼或二維碼。芯片和編碼裏包含有原材料配方、生產時間、地點、檢測人員、物流隊、安裝工人等各類信息。即便是若干年後建築出現問題,通過芯片或編碼,也能快速找到問題。

加入了芯片或編碼的預製構件,還能使得管理安裝更精細化。在構件中很多構件幾乎一模一樣,使用肉眼很難分辨,但每塊構件應該拼裝在哪裏早就確定好了,不可隨意替換。在接入芯片後,只需通過設備掃描,工人就可以做到“指哪裝哪”,降低出錯的可能性。

3、智能施工,讓建築自己站起來

當人工智能的紅利波及各個領域,一批如“無人駕駛汽車”、“無人便利店”、“無人工廠”等“無人”系列破土而出後,當人工智能碰撞上建築行業,最終會產生什麼呢?沒錯就是不可思議的“無人建造”。

現澆建築採用“無人建造”的方式當然不可行,而建造所需的所有材料都已經變成了一個個的構件,需要做的就是拼裝搭建,“無人建造”就成為了可能。

碧桂園憑藉其自己研發的一套“SSGF”建造體現,已經走在了實現“無人建造”的前列。截止到今年8月,碧桂園採用SSGF的區域以達到57個,實施裝配式建築項目314個。

能被央視的紀錄片《厲害了,我的國》點名表揚,已經可見一斑。採用“SSFG”建造體系,在人力成本、材料成本方面都大大降低,並且能使建築效率提高10-15%。

關於AI+裝配式建築的一點場景設想

當人工智能對於建築行業深度滲透以後,特別是在裝配式建築領域,可能將會打破人們對“建築”的現有理解。就像智能手機出現以後,打破了人們對手機只是用來打電話、發信息的固有觀點,讓手機變得能“無所不能”。

將來有一天,建築也不光只是用來“裝人”,記得有一部好萊塢科幻電影(名字給忘了),裏面主角家中所有的牆壁都可以變成觸控屏,你可以在上面進行操作設置,屆時你將不再需要電腦、電視。並且每面牆壁都可以設置成不同或相同的場景風景,可以真正實現足不出户看世界。

當然有條件的話誰不願意看真實的世界呢,但有沒有想過可以帶着自己的房子一起去?裝配式建築中有種建築模式名為,預製集裝箱房屋,這種建築結構具有很強的可塑性,它可以移動改變建築結構,再配上獨立的智能化的電力及水利系統,集裝箱也可以成為一個完整的生活空間。加上目前對於集裝箱運輸已經比較完善,當你那天厭倦了現有環境,想換個生活空間,預製集裝箱房屋肯定是個不錯的選擇。

在國外集裝箱式建築已經非常發達,很多民宿、商店都是採用的這種形式。相比之下我國的裝配式建築行業還落後很多,如美國、日本、德國等國家裝配式建築的適配率基本都已達到90%以上。在智能建築行業,人工智能的滲透率也高出很多等。

而這些都將是我國智能裝配式建築未來的發展方向,隨着人工智能面向裝配式建築深入滲透,解決了成本、技術等抑制行業發展的問題,裝配式建築市場或真的能再火一把。