正在改变当今建筑行业的六大新兴技术

筑行业对技术创新并不陌生，如今行业正在经历一波有望改变建筑方式的新兴技术浪潮。从先进的机器人技术和3D打印到增强现实和物联网 (IoT)，建筑行业正在采用新的工具和流程来提高安全性、效率和可持续性。

今天，我们将分享当今建筑行业中六种最值得期待的新兴技术，并探讨它们如何彻底改变建筑物的设计、建造以及运维方式。 

建筑技术的最新趋势

建筑信息模型 (BIM)

毫无疑问，当前最受关注的技术之一是建筑信息模型 (BIM) ，这是一种涉及创建建筑物及其组件的3D模型的数字过程，可用于设计、施工和维护等目的。BIM允许建筑师、工程师和承包商更有效地协作和协调他们的工作，减少错误并提高效率。在过去十年中，BIM已成为建筑行业不可或缺的工具，可提高生产力、质量和可持续性。  

例如，BIM被广泛用于上海中心大厦的建设过程，这是一个国际公认的建筑项目，也是BIM项目的应用典范，因为它是世界上最高、最环保的摩天大楼之一。超过30家AEC咨询公司参与了该项目，数十家分包商和扩展设计项目团队负责这座巨大摩天大楼的特定区域。他们利用BIM实现项目取得成果所需的密切协调。

应用

• 信息更易于共享、增值和重复使用。
• 可以对架构概念进行彻底研究，进行模拟以快速运行，并对性能进行基准测试，从而支持改进和创造性的解决方案。
• 环境绩效更可预见，建筑全生命周期成本更容易理解。

挑战

• 资历或知识有限的员工无缝集成BIM和建筑项目。
• 切换到BIM确实需要花费软件、教育和时间的费用。不过，潜在优势超过支出这一事实值得考虑。
• 管理BIM项目团队的工作量。

预制

预制，也称为模块化结构，本质上是指在施工现场以外的位置创建建筑物或建筑组件。由于能够减少施工时间、减少浪费并加强质量控制，如今这种方法在建筑行业中广受欢迎。预制构件可用于住房、办公室、学校和医院等各种建筑项目。建筑构件可以在场外预制，然后在现场快速组装，减少对周边地区的干扰。由于在现场花费的时间大大减少，这种方法还可以为项目完成提供更准确的时间表。 

应用

• 工厂公差和工艺在质量和一致性方面比现场工作更高。
• 通常浪费较少。
• 不受恶劣天气和冬季工作条件的影响。

挑战

• 当地的预制设施和训练有素的劳动力都可以安装预制组件。
• 项目交付方法阻碍了有效的预制规划；预制件不适用于项目类型。

无人机技术

无人机是最先进的建筑工具之一，在建筑领域提供了广泛的应用，例如测量土地、测绘站点、检查结构和监控项目进度。他们可以比地勤人员更快、更准确地进行现场勘测，而且比航空成像更便宜。它们还可以配备各种传感器，以收集有关温度、湿度和空气质量等环境因素的数据。通过提供准确及时的信息，无人机可以帮助施工团队做出更明智的决策、提高安全性并降低项目成本。

应用

• 摄影测量提供真实世界的见解
• 快速、可重复和按需获取图像
• 改进的文档和更快的分包商对账
• 远程访问站点以检查其当前状态

挑战

• 由于不熟悉、知识有限、隐私问题和安全问题，在实施中缺乏采用或惰性

3D打印

3D打印技术通过提供一种更具可持续性、效率和成本效益的替代施工方法，开始彻底改变建筑行业。该技术允许使用逐层方法创建大型对象，这使其成为创建复杂建筑设计和几何形状的理想选择。3D打印可用于制造混凝土和其他建筑材料，例如钢材和塑料。这使得可以更快地获取材料并通过消除中间不必要的步骤来简化流程。3D打印还允许在现场打印材料，减少浪费并节省运输和存储费用。 

例如，德国沃尔豪森的一栋三层公寓楼就是采用COBOD的3D打印机设计建造的。它是目前最高的3D打印住宅楼（大多数3D打印房屋只有一层）。该项目是现场打印的，因此没有需要运输和组装的单独部件，这与其他一些类似规模的项目不同。这不仅节省了资金，还使该项目更加环保和可持续，因为不需要装运。

应用

• 建筑工地通常会产生大量废物，但3D打印机仅使用建造某些东西所需的材料，几乎不会产生废物。
• 3D打印机使用材料来创建格子图案，因此可以使用回收塑料来创建坚固的结构。
• 传统的施工方法涉及重复使用计划和模板，而3D打印创建了独特的解决方案。

挑战

• 3D打印机很贵，购买价格不包括材料或维护。
• 寻找合格的工人从事3D打印和建筑环境工作在未来可能会变得更加困难。
• 如果不持续监控，3D打印的质量可能会变得代价高昂。

物联网 (IoT)

物联网是一种使用传感器和算法从多个链接设备收集数据的技术。这些数据有利于建筑行业，让专业人员能够发现安全问题并确认施工是否按计划进行。现在，由于传感器的存在，建筑公司可以获得实时数据，他们可以迅速而专业地采取行动。

应用

• 如果工人使用旨在防止受伤的可穿戴设备太靠近危险区域，他们会收到警告。
• 使用IoT软件和技术，连接和监控的设备可以遵循压力、温度和湿度计算，以提醒他们任何需要迅速采取行动的潜在危险。
• 它可用于即时绘制施工现场地图。

挑战

• 项目在预算内按时完成
• 安全问题无法预见，因为一些最常见的职业死亡原因包括个人防护设备故障、电击、从高处坠落、重复动作造成的伤害以及沟渠坍塌。
• 现场经理可以为员工提供实时培训，同时减少工伤发生的频率和相关的医疗费用。
• 一个主要问题是缺乏合格的工人。

区块链

区块链允许数据所有权透明。因此，各方之间的协作和信任将会增加，数据将更自由地共享。通过其不可变的分类账，区块链可以提高整个建设项目中每种协议和交易的透明度。可以提高采购流程的效率，降低大型项目的高度分散性和复杂性。资源的来源可以消除浪费并以高度的责任感推动产品质量和服务向前发展。此类技术可以提高采购和整体项目交付方面的可预测性。

当与建筑信息模型 (BIM) 相结合时，区块链有可能成为建筑项目所有元素的唯一信息来源。这样的框架可以促进资产在其整个生命周期中的设计、构建、运营和维护，作为其值得信赖的数字孪生。

应用

• 它允许传输本质上唯一且无法更改、复制或复制的数字数据。
• 加密代码保护信息的完整性和安全性。
• 区块链的参与者独立确认和验证在那里所做的任何修改。因此，不需要第三方认证或授权。

挑战

• 关于上传到区块链的数据的合法性，数据真实性将继续成为一个问题，尽管可穿戴技术、生物识别技术、无人机和传感技术可能会限制欺诈的可能性。
• 每当进行任何施工时，持续的互联网访问或离线数据存储方式都是必不可少的，同时可以建立连接。保留区块链的副本需要大量的存储空间。

总结

由于新兴技术，建筑行业正在经历一场巨大的变革。这些技术为施工过程带来了更高的效率、生产力和安全性。通过利用自动化、人工智能、机器人技术和其他尖端技术，建筑公司可以节省时间和金钱，减少浪费，并提高整体项目成果。虽然其中一些技术仍处于起步阶段，但它们对未来的建筑业显示出巨大的希望。随着行业的不断发展，我们可以期待在未来几年看到更令人振奋的发展。