从数字建筑设计到智能建造实践

随着信息化、智能化的发展,建筑业也面临智能化革新和升级的需要。本文从智能建造的含义及特征出发,介绍了我国首个3D打印市政工程深圳宝安3D打印公园以及全球首个完全3D打印住宅张家口市武家庄村3D打印农宅项目中智能建造的实践工作。     

数字装配 ——上海西岸人工智能峰会B馆中的范式转向

以上海西岸人工智能峰会B馆为切入点,提出以数字装配为核心的建筑业生产范式转向.结合西岸人工智能峰会B馆数字设计与智能建造的各环节,从设计的可视化、生产的前置化与人机的孪生化三方面阐述数字装配涵盖的变革趋势,并对未来去中心化、去专业化的社会生产体系进行展望.     

智能建造技术发展现状与展望

智能建造技术的研发在中国已经取得了一定的进展,在BIM、物联网、3D打印、人工智能,以及云数据等多重技术的发展下,建筑行业迎来了新的改变.但智能建造技术在我国发展并不健全.本文通过研究智能建造的相关技术,从上述五种技术出发,介绍智能建造技术的发展现状,并根据整个建筑行业的发展,指出BIM、3D打印技术,以及人工智能在我...     

走向智能机器人力设计建造新时代

智能技术将使人类重返“人力”生产制造方式,不过这里的“人力”是机器人力;建筑设计将纵向与建造产业紧密融合,形成智能建造产业网链;机器人3D打印混凝土建造是典型的智能建造方式。     

数字孪生虚拟设计在公园城市智能建造中的应用与实践

公园城市概念的提出,开启了从城市中建公园到公园中建城市的范式转变.5G、物联网、云计算、AI、BIM等技术的发展则使得数字孪生虚拟设计在公园建设中的应用成了新的热点和趋势.文章以东安湖体育公园的智能建造为例,探讨了数字孪生技术在公园建设虚拟设计中的应用与实践,对其全生态场境、苗木绿化、降水影响等公园主要参数...     

以国际联合工作营为平台的机器人数字建构教学探索——2019 DAMlab 机器人建构工作营

DAMlab以自发组织的模式,将分布于国内外的研究人员及从业建筑师组成远程研究网络,在数字设计、数字建构与智能建造等方面开展研究与教学探索,并以国际联合工作营和论坛作为平台进行研究成果和实践案例分享。联合工作营以教研结合为目标,在探索适用于数字建构及智能建造的新型教学模式的同时,也能够将已有的研究进行转化或进一步提升。第四届国际联合数字工作营于2019年4月在青岛理工大学举办,DAMlab以机器人建构为主题,进行了机器人陶土打印、机器人木构以及机器人空间3D打印的教学与探索。     

数字设计——从设计到建造的新途径

从设计到建造的过程是一个转译的过程。在从概念、图纸到施工的整个过程中由于信息辗转于各种中间媒介,造成了含义上的失真。在信息时代,采用数字设计的工作方式不仅能高效和准确地完成这种转译的任务,而且可以直接生成构造原型,甚至采用自动化装配技术完成建造。数字技术搭建了多学科共享的平台,为建筑设计提供了更丰富的素材和有效的生成方式,将成为一种具有极大潜力的工作方法。     

具身智能建造——“数字工匠”视角下的建筑文化传承与创新思考

数字工具的介入正在重塑传统建筑文化。智能设计算法和数字建造工具的进步预示着具身智能建造时代的到来。回归当下,智能建造的主体正处于从人到机器的过渡阶段。在此阶段,“数字工匠”以人机共生的模式对建造过程中的“身体”进行增强,塑造当代的具身智能建造主体。这种人机共生模式的机制如何？它又会带来怎样的建筑结果？文章聚焦“数字工匠”概念,从感知力、思考力和实现力三个方面,结合性能化设计、机器人建造等案例,探讨人机协作下的具身智能建造方式,以及对传统建筑中空间、形式、材料的影响。     

上海嘉定新城菊园社区项目智能建造实践

基于上海市嘉定区嘉定老城核心区JDC1-0402单元05-02地块项目,针对项目特有的SPCS预制体系、新型装配式精装体系的高质量、高效率要求,构建面向装配式建筑工程的智能建造技术实施路线,系统阐述在施工过程中智能建造相关技术的全面应用,包含BIM技术、基于BIM的协同管理平台、工程物联网技术、人工智能及智能施工设备等多维度应用,辅助施工现场精益建造、智慧管理,为智能建造与建筑工业化融合发展起到了良好的示范作用。     

数字孪生在智能建造中的应用探究与实践

该文从智能建造及数字孪生技术的发展背景、发展趋势入手,阐述当前环境下建筑业发展方向及亟需解决的问题,介绍了数字孪生技术的内涵特征,分析以数字孪生实现智能建造的核心技术--BIM及多项前沿技术,并以实际应用案例为工程背景,对如何利用数字孪生技术实现智能建造的过程、内容、方向进行归纳总结.项目全阶段的可视化动态管理及集成应用的模型的推广应用,有助于推动项目的 协同化、智能化、数字化管理,提高管理效率.     

数字孪生在智能建造中的应用探究与实践

该文从智能建造及数字孪生技术的发展背景、发展趋势入手,阐述当前环境下建筑业发展方向及亟需解决的问题,介绍了数字孪生技术的内涵特征,分析以数字孪生实现智能建造的核心技术--BIM及多项前沿技术,并以实际应用案例为工程背景,对如何利用数字孪生技术实现智能建造的过程、内容、方向进行归纳总结.项目全阶段的可视化动态管理及集成应用的模型的推广应用,有助于推动项目的 协同化、智能化、数字化管理,提高管理效率.     

数字空间建构的参数化“映射”——记一次参数化设计与数字建造实践

当今时代,数字技术的发展所带来的建筑参数化设计理念和新的建造方法给整个建筑领域带来了强烈的冲击,其影响力超越了上个世纪20年代的现代主义运动、60年代的后现代主义思潮与90年代的解构主义革命。今天的数字化技术已经不仅仅局限于计算机辅助绘图和方案的虚拟展示,而是参与到前期方案设计与后期建筑建造甚至建筑的使用与管理的各个环节。本文对参数化设计理论以及数字建造技术发展做了阐述,并对一次从参数化设计到数字建造的研究实践做了解析、     

智能化建造技术的研究与探索

智能化建造已成为建筑行业时代发展的热点和重点,是我国建筑业转型发展的关键和必然趋势。通过总结现有智能建造技术研究基础和发展现状,从基于大数据和智能算力算法的建造技术、基于图像识别和智能感知的建造技术、基于工业互联的智能控制技术、基于机器智能的建造技术、三维打印建造技术等方面,对智能建造技术发展的关键进行思考和探索,可为业内同行开展相关研究与应用工作提供参考。     

混凝土3D打印建造的低碳性研究进展

混凝土3D打印技术作为一种新兴的高效自动化建造技术，在实现建筑领域低碳化方面具有重要的应用潜力。针对混凝土3D打印技术目前在低碳性方面的优势和面临的挑战进行系统性介绍。相较于传统建造方式，3D打印技术省人工、免模板的特点带来了建造人员结构以及成型工艺的改变，使得建筑施工阶段碳排放量大幅下降，同时减少了现场建筑垃圾排放；高设计自由度为多种低碳化建筑结构设计提供了新的选择；拓扑优化、节能-增材制造一体化、可拆卸再建造等结构设计策略有助于节约原材料、降低运行能耗以及实现资源循环利用。此外，材料低碳是目前3D打印低碳混凝土所面临的重要挑战之一，3D打印技术与固废利用、轻质、地聚物、纤维增强等低碳化混凝土体系的结合是进一步创新优化低碳性的有效途径。未来，混凝土3D打印技术将依赖于工艺优化、结构设计、材料研发等多方面的协同发展，助力建筑领域实现自动化和绿色低碳化转型。     

基于多智能体系统的机械臂空间打印数字建造

本文通过"Modiform VoxelWall"(适应性变形体素墙)数字建造实验,阐述了机械臂空间打印的技术思路.在体素化运算、多智能体系统背景的基础上,解析了空间网格变形算法和不同单元类别组合策略的基本原理.根据特殊要求,进一步对空间网格结构关键部分展开识别、修改、变异等实验,并展开探讨,以追求设计的灵活性及呼应结构的适应性.同时,对设计师在这一过程中探索建筑中的非线性,新兴的设计和行为建模的机遇及挑战进行了讨论.     

建筑机器人驱动下的智能建造实践与发展

智能建造是推动我国建筑业高质量发展的时代要求,是传统建筑业向智能化、信息化、数字化转型升级的重要举措。本文通过分析建筑业存在的相关问题,研究建筑机器人这一智能化设备对于施工建造的整体优化,认为建筑机器人是赋能施工生产要素与流水线优化、生产过程质量优化与全周期数字化形成的核心要素,是驱动智能建造发展的关键支撑。同时,以项目作为案例进行相关研究,为建筑机器人的发展与实践应用提供参考。     

数字孪生技术及其在智能建造中的应用

为促进建筑行业的转型升级,引进和推广数字孪生技术在智能建造中的应用十分重要.首先介绍数字孪生技术的相关内涵特点、发展历程及主要应用,总结出数字孪生技术的五大特点和发展趋势.通过阐述智能建造的相关内涵,分析数字孪生和智能建造的特点,总结了两者的关系.在此基础上,分析了数字孪生技术应用于智能建造过程中亟需解决的四个关键问题...     

基于数字孪生的智能建造方法及模型试验

智能建造已经成为中国建筑行业发展的一个重要方向.其中,解决传统建造业中信息化程度较低、数据采集具有延滞性、过于依赖施工经验进行决策等现象是推动建造业向智能化发展的核心问题.为此,提出一种基于数字孪生的智能建造方法,该方法综合物联网、BIM(building information modeling)和有限元模型搭建了基...     

数字孪生建造——探索信息时代数字建造的新范式

数字孪生建造融合了新一代信息技术和数字建造技术,实现了数字模型与物理建造交互共融的需求,是促进建筑产业升级的重要推手。文章总结了数字孪生建造的起源、内涵和优势,分析了国内外的学术研究现状和发展趋势,并通过代表性案例介绍了数字孪生建造的方法和关键技术。最后以近年来笔者团队进行的两个建造实践为例,具体阐述了数字孪生建造虚实交互的运行机制和实时优化的工作流。以期能够给从事数字化设计与建造的建筑师提供一定的参考和借鉴。