人工智能技术在房屋建筑施工中的应用

张 林 刘 勇 李俊勇

（山东港湾建设集团有限公司，山东日照 276800）

近年来，人工智能的发展速度逐渐加快，推动社会各领域的改革进程。为了使建筑行业顺应时代发展的潮流，增强其竞争活力，应实现与人工智能技术的有效融合，在保障工程质量和安全的基础上，加快施工进度，创造良好的项目效益。房屋建筑施工涉及土建、电气等多个专业，环境、人为、技术等因素都会导致施工中的风险升高。传统施工技术在实践中存在滞后性和局限性问题，无法适应新时期建筑行业的发展需求。应加强人工智能技术的合理运用，促进建筑企业的转型升级，提高施工质量与管理成效，增强企业综合竞争力。人工智能技术的种类较多，应结合具体施工要求，制定合理的技术实施方案，发挥人工智能技术的优势。

1 人工智能技术概述

人工智能技术即AI技术，能够模仿人类学习、推理、感知和使用工具等能力，包括仿生学和心理学等多个学科知识。在计算机学科的不断发展中，人工智能技术的进步速度明显，在各个行业中都有所体现。智能控制、人脸识别、博弈、图像理解和智能搜索等，在人工智能技术的应用中较为常见，具有综合性，通过人类思维的模拟和自我学习实现不断进化。

2 人工智能技术在房屋建筑施工中应用的优势

以智能化系统为核心，能够对整个施工过程加以优化，有助于施工质量和效率的提升，改善传统房屋建筑的施工模式。智能化系统主要包括传输子系统、执行子系统、主控器、通信模块、监控软件、显示器和远程监控平台等。施工现场的真实情况全面展示在显示器中，协助管理人员对施工操作、技术应用和进度等进行分析，防止由于不良操作行为对施工质量安全造成威胁。智能手机应用逐渐普遍，能够借助手机实施全程化管理，通过紧急制动和实时预警等功能，实现对各类设备的管控，防止造成难以挽回的损失。施工命令借助人工智能技术得到快速传输，及时获取现场的反馈信息，对施工进行科学指导。传感器在移动终端指令的指示下能够实现智能化操作，施工任务的推进更高效。对现场数据的采集和整合、存储、分析等能力增强，做好施工人员、技术、材料和进度、安全、质量间的有效协调。

3 房屋建筑施工中存在的问题

房屋建筑施工的流程较多，在应用人工智能技术时经常存在智能应用单一的问题，无法体现技术特点，对于传统施工模式的优化和改善作用不够显著。未能明确当前智能建筑的发展需求，技术应用存在形式化的问题，未能对智能化概念进行深入解读，不利于建筑行业的未来发展。各个子系统间的协同性不高，包括电气系统和安全管理系统等，在施工中确保有效组织协调。此外，智能系统过于简单，无法满足多元化的施工要求。我国在建筑行业应用人工智能技术的经验相对较少，自动化系统的自学能力较差，无法根据工程进度及施工要求不断优化，智能化控制力度不足。

4 人工智能技术在房屋建筑施工中的应用措施

4.1 智慧管廊

管廊在房屋建筑施工中占据重要地位，对建筑的使用功能及安全性造成影响，在施工中应予以高度重视。在管廊施工中融合人工智能技术，能够加快智慧管廊模式的构建，增强整体施工过程的管理力度，防止由于质量安全问题威胁房屋建筑的运行效果。采用周期性监控和实时化监督的方式，使各个管网能够协同配合，及时发现其中存在的问题，予以全面排查，防止重大事故的发生，实现管廊施工的绿色化。监控功能是智慧管廊的主要功能特点，通过视频监控的方式帮助管理人员了解管廊施工的真实情况，针对可能出现的问题采用预防与控制措施。火灾是管廊施工中最可能遇到的威胁，借助人工智能技术构建完善的火灾报警系统，实现对火灾隐患的排查与处理，防止对人们的安全造成威胁。

智慧管理监控中心的建设能够保障巡查过程的自动化，减轻工作人员负担，满足施工现场的动态化与实时化监控要求。实现远距离监控功能，提高对施工现场的实时管控程度，命令传输更快捷，能够防止由于操作不规范对房屋建筑施工造成影响。档案管理是管廊施工中的关键点，通过智慧管廊模式的构建，针对不同类型的档案实施针对性、统一化管理，根据施工进度提供相关服务。针对人力资源、物力资源和财力资源等，通过智慧管廊系统加以整合与利用，确保各类施工信息的精确性和可靠性。

4.2 智慧云工地

施工工地现场环境复杂，可以通过智慧云工地的建设，充分发挥人工智能技术的特点，有助于对施工现场的全面管控。在项目监控工作中，应逐步对三维设计平台进行优化，在三维模型当中实施可视化管理与实时监控，做好项目建设进度、质量、安全和成本等要素的有效协同，确保施工方案的可行性与合理性。根据工地现场的实际情况和施工需求，对施工方案进行优化和调整，降低意外因素对工期造成的影响，确保房屋建筑工程项目能够如期竣工，维护企业利益。人工智慧技术、虚拟技术和传感技术等在智慧工地的融合效果较好，是常见的现场管控措施，充分体现了互联网平台在信息整合、传递和共享中的作用。

各个部门间通过智慧工地系统实现实时交流和沟通，针对施工中的问题进行探讨，找到影响因素并制定解决方案，防止信息孤岛效应对施工造成负面影响，有助于施工灵活性的增强。施工各环节可以通过智慧工地系统加以规范和约束，防止操作不当引起问题。

4.3 人工神经网络控制系统

模拟识别、语音识别和信息处理等，是人工神经网络控制系统的基本功能。通过对人类神经系统的模拟，实现对整个施工过程的全面控制，为智能建筑建设提供可靠保障，对系统功能的优化作用显著。在建筑行业的发展中，房屋建筑结构更复杂，借助人工神经网络控制系统能够达到多角度监控的目的，在复杂事件和突发事件的处理中效率更高，通过不断自我学习开展非监督训练和监督训练，降低房屋建筑施工的复杂性。尤其是建筑仿真模型的构建，增强控制的精确性与灵敏度，改善控制律和运算律。

4.4 电气施工

电气系统是房屋建筑的主要构成，其建成质量直接影响电气设备的使用安全，应运用人工智能技术对电气施工进行优化。当前电气设备的种类和数量逐渐增多，应根据实际使用需求，加强对施工过程的管控，使电气系统建设符合国家和行业标准。在绿色化发展的理念下，应融合节能降耗相关技术，防止建筑能耗过高导致的资源浪费问题，实现节能减排的目标。

BP神经网络算法是人工智能技术中的主要组成，输入、输出算法能够以线性问题呈现，通过运用动量因子能够有效缩短训练时间，对局部收敛问题的处理效果较好。加强对电气系统信息的收集和整理，以此为依据构建房屋建筑电气节能评估模型，实现对整体节能效果的可视化评估，评价方式更高效，各项权重的设置也更科学，确保房屋建筑在建成后能够有效控制能耗。

4.5 安全管理

施工安全管理是房屋建筑施工中的主要内容，应加强对现场各类风险的有效管控，防止重大事故的发生。人脸识别技术的应用范围较为广泛，能够对人脸特征进行采集与分析，实现对施工现场人员的统一化管理。针对人员信息进行全面采集，加快面部档案的构建与存储，在现场出入环节可以通过人脸识别加以控制，增强施工现场的秩序性，防止出现混乱状况。此外，能够针对施工人员的安全用具佩戴状况进行识别，通过预警终端和识别终端的协同配合，加强对施工人员的管理，使其能够自觉遵守现场安全管理规定，保障自身安全。

智能化视频监控系统的运用，能够针对房屋建筑施工中的危险区域进行监控和识别，通过语音预警等方式提醒施工人员，在安全管理及教育宣传中更具高效化。

5 结语

在房屋建筑施工中应用人工智能技术，可以提高施工现场的整体管理水平，针对其中的问题进行及时防控，使各个施工流程的协同配合度得到提升，加快工程项目的进程。当前人工智能技术的应用经验较少，存在智能应用单一和系统运行效率低下等问题，不利于建筑行业的转型升级发展。应从智慧管廊、智慧云工地、人工神经网络控制系统、电气施工和安全管理等环节入手，增强人工智能技术的融合效果，为建筑施工的自动化与数字化发展提供保障。