19 août 2024
Découvrez comment l'IA dans l'architecture améliore la conception, l'efficacité et la durabilité. Nous verrons également comment l'IA modifie le travail quotidien d'un architecte.
Des monuments et des bâtiments historiques comme la Tour Eiffel à Paris et le Pentagone aux États-Unis n'existeraient pas sans le domaine de l'architecture et les brillants architectes qui l'animent. Au-delà de l'ajout d'infrastructures significatives à notre monde, le marché mondial des services d'architecture est un élément essentiel de l'économie et devrait atteindre environ 550 millions de dollars d'ici 2032.
Les architectes s'efforcent constamment de relever des défis tels que la réduction des déchets, la diminution de l'empreinte carbone et la planification de conceptions efficaces. Les outils d'intelligence artificielle (IA) peuvent intervenir et aider à résoudre bon nombre de ces défis dans l'architecture. L'IA peut aider à l'optimisation de la conception, à l'analyse structurelle et à l'amélioration de la gestion et de la visualisation des projets. Dans cet article, nous allons tout apprendre sur la façon dont l'IA peut être utilisée dans l'architecture.
L'IA dans l'architecture change la donne en rendant la conception plus intelligente, en améliorant l'efficacité énergétique et en aidant à créer des bâtiments plus écologiques. Il est étonnant de voir comment ces avancées sont mises en œuvre dans des projets réels. Plongeons dans le vif du sujet et voyons comment tout cela se passe.
En 2018, les activités de construction et de démolition aux États-Unis ont produit 600 millions de tonnes de débris. L'un des problèmes les plus répandus dans le domaine de l'architecture est la réduction des déchets de construction et des émissions de carbone. L'IA peut jouer un rôle déterminant dans la résolution de ce problème en utilisant des algorithmes avancés et l'analyse de données pour optimiser chaque phase du processus de construction.
Par exemple, les techniques d'IA comme l'apprentissage automatique peuvent analyser de grands ensembles de données sur la performance des matériaux, la logistique de la chaîne d'approvisionnement et l'impact environnemental afin de recommander les matériaux et les méthodes de construction les plus durables. Les modèles d'apprentissage automatique peuvent prédire les déchets potentiels en fonction des choix de conception et permettre aux architectes de procéder à des ajustements plus tôt afin de minimiser les déchets.
L'IA générative peut aller encore plus loin en créant automatiquement de multiples options de conception axées sur la durabilité. En définissant des paramètres tels que l'efficacité des matériaux, l'intégrité structurelle et la consommation d'énergie, l'IA générative peut être utilisée pour générer une variété de conceptions qui répondent aux objectifs environnementaux tout en étant esthétiques. Les architectes peuvent alors choisir la conception qui combine le mieux la créativité et la durabilité. Spacemaker est un exemple d'outil qui utilise l'IA générative pour aider les architectes et les urbanistes à créer et à tester rapidement différentes options de conception.
Les chercheurs étudient comment la vision par ordinateur peut fonctionner avec la modélisation des informations du bâtiment pour rendre les projets architecturaux plus précis et efficaces. La BIM est un modèle numérique qui représente les caractéristiques physiques et fonctionnelles d'un bâtiment. Elle permet aux architectes, aux ingénieurs et aux entrepreneurs de collaborer à un plan détaillé et sert de ressource centrale qui comprend tout, de la structure du bâtiment à ses systèmes.
Lorsque la vision par ordinateur est ajoutée à la BIM, des caméras et des capteurs capturent des images détaillées et des scans 3D des chantiers de construction. Ces visuels sont ensuite comparés en temps réel avec le modèle BIM afin de repérer les différences entre la conception prévue et la construction réelle, comme des murs mal alignés ou des structures mal placées. Les informations issues de cette analyse peuvent aider à apporter des corrections rapides et à maintenir le projet sur la bonne voie.
Dans le passé, la détection de ces problèmes reposait sur des inspections manuelles lentes et sujettes aux erreurs. Grâce à la vision par ordinateur, les architectes et les chefs de projet peuvent recevoir des alertes instantanées lorsque quelque chose ne correspond pas au modèle BIM. Les petits problèmes peuvent être arrêtés avant qu'ils ne deviennent plus importants et plus coûteux. La combinaison de la vision par ordinateur et de la BIM facilite également la collaboration de toutes les personnes impliquées. Lorsque des problèmes sont signalés dans le modèle BIM, les architectes, les ingénieurs, les entrepreneurs et les clients peuvent rapidement les examiner et trouver des solutions.
L'IA apporte également des applications uniques dans le domaine de l'architecture. Examinons rapidement quelques-unes d'entre elles :
Bien qu’il puisse sembler que les projets d’architecture basés sur l’IA appartiennent au futur, la réalité est que des projets conçus par l’IA sont déjà en cours et même achevés. Examinons quelques-uns de ces projets novateurs.
Le Centre Heydar Aliyev à Bakou, en Azerbaïdjan, a été conçu par Zaha Hadid et achevé en 2012. Il montre comment la conception générative et les outils d’IA transforment l’architecture. La forme lisse et incurvée du bâtiment ne ressemble pas aux lignes droites traditionnelles. La conception reflète l’esprit moderne et avant-gardiste de l’Azerbaïdjan. Les premiers outils de conception générative d’Autodesk et de Rhino ont joué un rôle clé dans la création de cette architecture complexe.
Les villes japonaises surpeuplées ont créé une demande de conceptions de maisons innovantes et peu encombrantes. La conception générative, basée sur l’IA, devient un outil essentiel pour des entreprises comme Daiwa House Industry afin de répondre à ce besoin. En définissant des paramètres de conception spécifiques, la conception générative peut rapidement produire une variété de plans de maisons, chacun étant optimisé pour les petits espaces urbains. Contrairement aux méthodes traditionnelles, qui peuvent être lentes et moins adaptables, la conception générative est plus rapide et plus flexible. L’IA générative redéfinit la façon dont les maisons sont conçues et construites dans les zones densément peuplées du Japon.
Les bureaux d'Autodesk à Toronto sont un excellent exemple de la façon dont l’IA peut être utilisée pour des conceptions architecturales innovantes. En utilisant leur propre outil de conception générative, Project Discover, l’entreprise a pu créer d’innombrables options d’aménagement de bureaux en fonction des préférences de ses propres employés. En combinant les idées humaines avec l’IA, Autodesk a été en mesure de concevoir un espace de travail parfait sans les erreurs de conception habituelles.
Stamhuis, une entreprise néerlandaise spécialisée dans la construction et la rénovation de commerces de détail, s’est tournée vers la conception générative pour accélérer et améliorer son processus de conception. Auparavant, il leur fallait plusieurs heures pour concevoir l’aménagement d’un magasin de détail. Désormais, grâce aux outils d’IA générative, ils sont en mesure de générer 40 options de conception optimisées en seulement 15 minutes. Parallèlement, cela permet à leurs concepteurs de se concentrer sur des tâches plus importantes, comme l’établissement de relations avec les clients et la planification de la construction.
Les innovations de l’IA dans l’architecture visent à soutenir les architectes, et non à les remplacer. Bien que l’IA apporte de nombreux avantages à l’architecture, il est important de noter que la créativité et le jugement humains restent essentiels. En combinant la créativité humaine avec l’analyse des données et les capacités d’automatisation de l’IA, les architectes sont en mesure de créer de meilleures conceptions de bâtiments. Des études montrent qu’il y a une augmentation de 30 % de la productivité grâce à l’IA. La plupart des tâches fastidieuses peuvent être prises en charge par l’IA, et les architectes peuvent se concentrer sur les aspects passionnants et stratégiques de leur travail.
L’une des conséquences de la popularité croissante des outils d’IA dans l’architecture est que les architectes doivent se perfectionner et apprendre comment fonctionnent ces innovations de l’IA. Comprendre le fonctionnement de l’IA et des données les aide à utiliser avec succès les outils d’IA. Malheureusement, il s’agit d’un défi majeur, car de nombreux architectes n’ont pas la formation nécessaire. Selon les sondages, 60 % des architectes n’ont aucune formation formelle en IA. Combler cette lacune est essentiel pour que les architectes restent compétitifs et créent des conceptions modernes innovantes.
Un autre défi est le coût plus élevé lié à la mise en œuvre de l’IA, y compris les dépenses liées aux logiciels, au matériel et à la formation. Ces investissements initiaux peuvent être difficiles pour les petits cabinets d’architecture dont les budgets sont limités. Il y a également des coûts permanents pour la maintenance et les mises à niveau, ce qui ajoute à la pression financière. Pour intégrer l’IA avec succès, les entreprises doivent gérer ces coûts avec soin. Avec une bonne planification, les entreprises peuvent s’assurer que les avantages de l’IA valent les dépenses initiales.
L’IA est un outil puissant pour les architectes. Elle peut fournir des informations en temps réel pour aider à gérer les projets dans les délais et dans le respect du budget. Elle peut également aider à gérer les tâches fastidieuses comme les dessins de conception, les vérifications structurelles et les estimations de coûts, permettant aux architectes de se concentrer sur les idées créatives. Les architectes qui adoptent l’IA et explorent ses nombreuses fonctionnalités et outils peuvent garder une longueur d’avance et ouvrir la voie à l’avenir de l’architecture.
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