建筑机器人驱动下的智能建造实践与发展

建筑机器人驱动下的智能建造实践与发展

徐荣梅

中国电建集团山东电力建设第一工程有限公司 山东 济南 250102

摘要：近年来，我国政府大力推动智能建造的发展。2022年1月由住建部印发的《“十四五”建筑业发展规划》指出，加强智能控制和优化、多机协同、人机协作等建筑机器人核心技术研究，形成一批建筑机器人标志性产品。传统建筑方式已经无法满足现代城市发展需求，而智能建造的出现为建筑行业带来了新的机遇和挑战。建筑机器人的出现和应用，使建筑行业能够更加高效、安全、环保地完成施工任务。

关键词：建筑机器人；智能建造；实践

基于建筑机器人驱动的智能建造实践与发展是一个充满挑战和机遇的领域。相关部门应该加大对这一领域的关注和研究力度，加速智能建造发展，为推动建筑行业的转型升级和可持续发展做出更大贡献。

1建筑业当前存在的相关问题

1.1建筑工人老龄化程度严重

随着超龄建筑工人的逐渐退场，年轻劳动力补充后劲不足，这导致近年来建筑行业用工荒的情况频频发生。且老龄化使建筑业面临着工艺断层的窘境，建筑生产工艺往往通过“传帮带”的形式，由经验丰富的老师傅向新工人传授施工工艺，孵化出一批熟练掌握施工技术的建筑工人。然而当代年轻劳动力就业观念发生改变，不愿从事劳动强度较大的建筑业，这也加剧了建筑业劳动力青黄不接的情况，施工工艺和经验难以实现代际传递。

1.2建筑业生产方式较为粗犷

建筑业为劳动密集型产业，长期以来深度依赖建筑施工人员的从业经验与个人判断。而建筑工人主要由农村剩余劳动力转化，其整体的专业化程度较低。当前我国建筑劳务队伍中，经过专业培训后持证上岗的工人比例较低。据统计，我国建筑业技能人才结构不合理，初中级技工多，高级技工少。所以生产过程中具有一定的随意性，导致生产的产品质量难以得到保障，容易出现上一道工序质量不达标就进行下一道工序生产的现象。另外，我国建筑业市场的生产组织方式主要呈现为甲方—施工总承包单位与乙方—各劳务分包、专业分包单位，由于施工管理主体与劳务生产主体的长期分离，企业对一线劳务工人的控制力较低，劳务工人对企业也没有直接责任感，最终使得工程质量和施工安全难以保证。同时，劳务主体抗风险能力差以及组织关系的松散，管理单位与生产单位、甲方与乙方市场对于效益与质量的博弈导致本身合同范围内的生产工作难以落地，工序质量难以得到保障。

1.3项目管理信息化滞后

建筑行业的各个链条是由一个个单体项目作为载体集中呈现的，在项目管理中最主要的三个环节便是设计、施工与管理。传统的模式一般是以设计为主导，施工单位依据图纸进行生产组织，项目管理人员跟进落实管控，过程信息则由相关管理人员进行反馈，由信息产生的相关决策也多以经验为主。整体表现为图纸设计与项目管理过程中的数字化生产关系薄弱，以及项目管理过程中的信息化决策水平低下。

2将建筑电气技术应用于智能建筑中的原则

2.1经济方面

在智能建筑物中运用建筑电气技术时，首要遵循经济实用性原则。在现实工作中，建筑电气的设计方案要顺应时代的发展，合理运用新型科学技术，切实提高建筑自身的安全性能，并不断运用高质量产品，从而简化各项技术操作，减少工程造价成本。

2.2设计方面

在设计相关智能建筑电气时，应实事求是，避免盲目追求。智能化建筑的功能便捷，全面设计复杂，对相关的技术和设备有着独特的要求，且不同的设备有一定的缺陷，功能也不同，因此，应避免不切实际地盲目追求。若片面追求设备优良、技术高超，则会在设计上出现不同程度的问题，还会进一步增加施工难度，增加施工成本，造成资源的浪费，难以达到应有的建筑预期目标。合理有效的建筑设计应从基础出发，选取同建筑物自身相契合的设备与系统，采用合理的技术，从而保证系统的功能得到充分发挥和运用。

2.3质量方面

应细致审阅和校对相关的设计图，确保工程的每一环节准确无误。在操作过程中，要严格按照相关规定和标准进行施工，采用合格的材料和设备以此来保证工程项目的安全性。

2.3.1暖通空调系统

要充分解决建筑工程整体供暖系统的耗能问题。传统建筑物中的供暖系统存在诸多弊端，首要解决的问题是降低建筑物整体能耗，实现节能目标，将电气技术充分运用到智能建筑供暖系统中，减少资源浪费。如在智能化建设中，采用电气技术实现对供暖的自动化控制，从而合理管控资源，减少资源浪费。

2.3.2建筑照明系统

照明系统为智能建筑和传统建筑两者间最为明显的区别之一，智能化建筑的照明系统具有便捷灵活的可操作性，在满足照明需求的同时，能进一步减少对电力资源的浪费。电气系统充分地与智能化建筑照明系统结合，采用自动调控相关技术，使阀门系统根据自身所处环境而改变照明的亮度。例如，在走廊人流量较少的区域，安装声控灯和感应灯，从而实现对照明的智能化管控。

3建筑机器人驱动下的施工组织优化

3.1智能建筑中专家控制系统的应用

人工智能技术的一个重要技术部分就是专家控制系统，对于专家控制系统来说，其核心的内容就是对于专家数据信息资料库的建设，在该数据信息资料库的支持下，经过一系列的对比和模拟操作，可以使得系统的控制能力进一步加强。专家控制系统和信息数据资料库可以完成相对应控制系统的构建与运作，在计算机程序的运算下，复刻专家的知识经验来对于出现的情况进行解决。智能建筑在专家控制系统的帮助下，可以对于自身拥有的控制系统进行优化升级，并且处理一些智能建筑运转过程之中出现的问题，专家控制系统利用数据信息资料库，通过输入比对找到相关问题的内容，匹配解决处理措施进行模拟，最后输出最为可靠的解决方案。

3.2智能建筑中人工神经网络控制系统的应用

人工神经网络控制系统是人工智能技术的另一个重要技术部分，其也属于智能建筑控制系统的核心技术，在智能建筑的运转中有着关键的作用，可以确保系统能力的优化，提升系统控制反应能力，在自动化方面发挥着重要的作用。人工神经网络控制系统有着非常强大的检测能力，这可以使得智能建筑时刻有对于建筑内部各个部分运行状态的了解，如果有问题出现可以在最快的速度下进行预警，并且接通专家控制系统进行处置；人工神经网络控制系统另一项自学能力可以使得智能建筑更加自动化，其可以进行仿真模型模拟分析，在动态的模拟过程中，对于控制系统能力进行升级，使得控制系统更加精准、灵敏，具备更强大的适应能力，包括图像处理、语音识别等等路径，拓宽了人工神经网络控制系统的学习方式。

3.3智能安防体系中的应用

物联网技术的应用提高了安防系统的功能和效率，安防系统中最常用的一个技术就是门禁卡的使用，门禁卡技术主要是在出入口安装RFID（无线射频识别）装置以及卡片的辐射技术，常用于居民小区和集体公寓中。当住户进入建筑物内时，RFID装置会检测到门禁卡片，并自动发出允许进入信号，当遇到无权限进入时自动发出报警。门禁系统就是将红外传感装置、后台数据库与门禁卡片结合起来，通过将卡片身份与后台数据库进行比对和运算处理并根据判断结果开启常闭门起到安防作用，确保了建筑物内的安全。

4结束语

总的来说，对于人工智能技术在智能建筑中的应用探究，有助于建筑行业的进一步发展，促进了人们在建筑中生活的舒适度、便捷度的提升，相关内容研究有着极其重要的现实意义。智能建筑在我国的起步和发展较晚，但是在近几年得到了快速发展，并且基于信息技术的快速发展和智能建筑的较大需求空间，未来一段时间内将迎来发展的黄金机遇。

参考文献

[1]毛智毅.人工智能技术在智能建筑中的应用[J].建筑工程技术与设计,2016(25):297.

[2]刘益辰.人工智能技术在智能建筑中的应用[J].建筑技术开发,2020,47(13):104-105.

[3]张欢琦.人工智能技术在智能建筑中的应用[J].数码设计（下）,2019(8):246.