随着科技的进步和人们的环保意识不断提高,土木工程正站在一个全新的十字路口。未来的建筑会结合智能化、绿色化两种理念。从长远角度看,这既是行业发展的必然趋势,也是应对世界难题,建设人类美好家园的必经之路。
智能化技术已经应用于建筑领域的各个方面。在设计阶段,人工智能用人工智能算法根据项目相关条件,场地情况及用户喜好信息,从中筛选出合适的设计,然后对各种方案进行比较,最后给出较好的结果、方案,甚至可以在模型上模拟多种使用场景下的应用效果,为方案的选择提供最有力的数据支撑;除此之外,通过运用虚拟现实(VR)和增强现实(AR)的手段,搭建设计师与客户的沟通桥梁,将真实有效的设计意图展现给顾客,并实现信息准确无误地向顾客传达的目的。
运用自动化设备及建筑机器人,在施工方面可准确完成砌墙、焊接、混凝土浇筑等工作,且可提高工作效率,节约人力成本;利用物联网,使得现场所有设备、材料、人员实现互联,所有数据均可实时上传下载,通过智能管理平台实现施工全过程对施工进度、质量、安全等方面进行全方位的跟踪监管,并能根据实际情况实时做出调整。
建筑运维阶段是智能化发挥作用的重要环节。大量的智能传感器铺设于建筑内各个区域,采集建筑结构的健康情况、能源消耗、室内环境参数等数据信息并传输到云端进行分析处理。根据分析的数据,自动控制建筑内设备的运行状态,以达到高效利用能源和优化室内环境的目的。根据实际人流量情况自动调整照明亮度及空调温度,在满足需求情况下尽可能减少不必要的能源浪费;通过对建筑设备运行情况的深度挖掘与处理,对于出现的设备故障进行预警,提前联系相关维修人员对故障设备进行维修维护,节约了维护成本,延长了建筑设备的使用寿命。
环保理念是未来土木工程的核心理念之一。新型绿色建材,比如再生混凝土、木质复合材料、可降解材料等,以资源耗费少、环境污染小、易循环等特点,大幅削减建筑全生命周期碳排放;另一方面,太阳能、风能等可再生能源广泛应用,助力建筑实现低碳甚至零碳运行。
同时,绿色建筑设计理念重在体现建筑与自然和谐共生,合理布局建筑朝向、空间形态,最大程度上运用自然通风和采光,最大限度减少对人工照明和空调的依赖,利用建筑绿化技术(例如:屋顶绿化、垂直绿化等)增加城市的绿量,改善生态,起到调节建筑温度、减少雨水径流等作用,施工过程中,节水设备、扬尘噪声控制和建筑垃圾资源化利用,降低对周边环境的影响。
智能化、环保化相互交融、共同促进,必将使建筑物发生翻天覆地的变化。智能化和环保化建筑不断涌现,为人们打造更优质的生活环境,引领建筑行业迈向新高度。(作者周语桐系云南大学学生)
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