Ngày 19 tháng 8 năm 2024
Tìm hiểu cách AI trong kiến trúc cải thiện thiết kế, hiệu quả và tính bền vững. Chúng tôi cũng sẽ thảo luận về cách AI đang thay đổi ngày làm việc của kiến trúc sư.
Các địa danh và tòa nhà lịch sử như Tháp Eiffel ở Paris và Lầu Năm Góc ở Hoa Kỳ sẽ không tồn tại nếu không có lĩnh vực kiến trúc và các kiến trúc sư tài ba đứng sau nó. Ngoài việc bổ sung cơ sở hạ tầng có ý nghĩa cho thế giới của chúng ta, thị trường dịch vụ kiến trúc toàn cầu là một phần thiết yếu của nền kinh tế và dự kiến sẽ đạt khoảng 550 triệu đô la vào năm 2032.
Các kiến trúc sư liên tục làm việc để giải quyết các thách thức như giảm chất thải, giảm lượng khí thải carbon và lập kế hoạch thiết kế hiệu quả. Các công cụ trí tuệ nhân tạo (AI) có thể tham gia và giúp giải quyết nhiều thách thức này trong kiến trúc. AI có thể hỗ trợ tối ưu hóa thiết kế, phân tích cấu trúc và cải thiện quản lý dự án và trực quan hóa. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu tất cả về cách AI có thể được sử dụng trong kiến trúc.
AI trong kiến trúc đang thay đổi trò chơi bằng cách làm cho thiết kế thông minh hơn, tăng hiệu quả năng lượng và giúp tạo ra nhiều tòa nhà thân thiện với môi trường hơn. Thật tuyệt vời khi những tiến bộ này được đưa vào sử dụng trong các dự án thực tế. Hãy cùng tìm hiểu và xem mọi thứ diễn ra như thế nào.
Năm 2018, các hoạt động xây dựng và phá dỡ tại Hoa Kỳ đã tạo ra 600 triệu tấn mảnh vụn . Một trong những vấn đề phổ biến trong lĩnh vực kiến trúc là giảm chất thải xây dựng và phát thải carbon. AI có thể đóng vai trò quan trọng trong việc giải quyết thách thức này bằng cách sử dụng các thuật toán tiên tiến và phân tích dữ liệu để tối ưu hóa mọi giai đoạn của quá trình xây dựng.
Ví dụ, các kỹ thuật AI như học máy có thể phân tích các tập dữ liệu lớn về hiệu suất vật liệu, hậu cần chuỗi cung ứng và tác động môi trường để đề xuất các vật liệu và phương pháp xây dựng bền vững nhất. Các mô hình học máy có thể dự đoán chất thải tiềm ẩn dựa trên các lựa chọn thiết kế và cho phép các kiến trúc sư điều chỉnh sớm hơn để giảm thiểu chất thải.
Trí tuệ nhân tạo tạo ra có thể đưa điều này tiến xa hơn nữa bằng cách tự động tạo ra nhiều tùy chọn thiết kế tập trung vào tính bền vững . Bằng cách thiết lập các thông số như hiệu quả vật liệu, tính toàn vẹn của cấu trúc và mức sử dụng năng lượng, trí tuệ nhân tạo tạo ra có thể được sử dụng để tạo ra nhiều thiết kế đáp ứng các mục tiêu về môi trường trong khi vẫn trông tuyệt vời. Sau đó, các kiến trúc sư có thể chọn thiết kế kết hợp tốt nhất sự sáng tạo với tính bền vững. Spacemaker là một ví dụ về một công cụ sử dụng trí tuệ nhân tạo tạo ra để giúp các kiến trúc sư và nhà quy hoạch đô thị nhanh chóng tạo ra và thử nghiệm các tùy chọn thiết kế khác nhau.
Các nhà nghiên cứu đang khám phá cách thị giác máy tính có thể hoạt động với Mô hình thông tin xây dựng để làm cho các dự án kiến trúc chính xác và hiệu quả hơn. BIM là mô hình kỹ thuật số thể hiện các đặc điểm vật lý và chức năng của tòa nhà. Nó cho phép các kiến trúc sư, kỹ sư và nhà thầu hợp tác trên một kế hoạch chi tiết và đóng vai trò là nguồn lực trung tâm bao gồm mọi thứ từ cấu trúc tòa nhà đến các hệ thống của tòa nhà.
Khi thị giác máy tính được thêm vào BIM, camera và cảm biến sẽ chụp ảnh chi tiết và quét 3D các công trường xây dựng. Sau đó, các hình ảnh này được so sánh theo thời gian thực với mô hình BIM để phát hiện bất kỳ sự khác biệt nào giữa thiết kế đã lên kế hoạch và công trình thực tế, chẳng hạn như tường không thẳng hàng hoặc kết cấu không đúng vị trí. Thông tin chi tiết từ phân tích này có thể giúp khắc phục nhanh chóng và giữ cho dự án đi đúng hướng.
Trước đây, việc tìm ra những vấn đề này phụ thuộc vào các cuộc kiểm tra thủ công chậm và dễ mắc lỗi. Với tầm nhìn máy tính, các kiến trúc sư và quản lý dự án có thể nhận được cảnh báo ngay lập tức khi có điều gì đó không khớp với mô hình BIM. Các vấn đề nhỏ có thể được ngăn chặn trước khi chúng trở nên lớn hơn và tốn kém hơn. Việc kết hợp tầm nhìn máy tính với BIM cũng giúp mọi người liên quan dễ dàng làm việc cùng nhau hơn. Khi các vấn đề được đánh dấu trong mô hình BIM, các kiến trúc sư, kỹ sư, nhà thầu và khách hàng có thể nhanh chóng xem xét chúng và tìm ra giải pháp.
AI cũng mang lại một số ứng dụng độc đáo cho lĩnh vực kiến trúc. Chúng ta hãy cùng xem nhanh một vài ứng dụng trong số đó:
Mặc dù có vẻ như các dự án kiến trúc hỗ trợ AI là điều gì đó của tương lai, nhưng thực tế là các dự án được thiết kế bằng AI đã được triển khai và thậm chí đã hoàn thành. Hãy cùng xem xét một số dự án mang tính đột phá này.
Trung tâm Heydar Aliyev ở Baku, Azerbaijan, được thiết kế bởi Zaha Hadid và hoàn thành vào năm 2012. Công trình cho thấy cách thiết kế tạo sinh và các công cụ AI đang thay đổi kiến trúc. Hình dạng cong mượt mà của tòa nhà không giống như các đường thẳng truyền thống. Thiết kế phản ánh tinh thần hiện đại và hướng tới tương lai của Azerbaijan. Các công cụ thiết kế tạo sinh ban đầu của Autodesk và Rhino đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra kiến trúc phức tạp này.
Các thành phố đông đúc của Nhật Bản đã tạo ra nhu cầu về các thiết kế nhà sáng tạo và tiết kiệm không gian. Thiết kế tạo sinh, được hỗ trợ bởi AI, đang trở thành một công cụ quan trọng cho các công ty như Daiwa House Industry để giải quyết nhu cầu này. Bằng cách thiết lập các thông số thiết kế cụ thể, thiết kế tạo sinh có thể nhanh chóng tạo ra nhiều bản thiết kế nhà khác nhau, mỗi bản được tối ưu hóa cho các không gian đô thị nhỏ. Không giống như các phương pháp truyền thống, có thể chậm và ít thích ứng hơn, thiết kế tạo sinh nhanh hơn và linh hoạt hơn. AI tạo sinh đang định nghĩa lại cách thiết kế và xây dựng nhà ở tại các khu vực đông dân cư của Nhật Bản.
Văn phòng Toronto của Autodesk là một ví dụ tuyệt vời về cách AI có thể được sử dụng cho các thiết kế kiến trúc sáng tạo. Sử dụng công cụ thiết kế tạo sinh của riêng mình, Project Discover , công ty đã có thể tạo ra vô số tùy chọn bố trí văn phòng dựa trên sở thích của chính nhân viên của họ. Bằng cách kết hợp ý tưởng của con người với AI, Autodesk đã có thể thiết kế một không gian làm việc hoàn hảo mà không mắc phải những lỗi thiết kế thông thường.
Stamhuis, một công ty tại Hà Lan chuyên về xây dựng và cải tạo cửa hàng bán lẻ, đã chuyển sang thiết kế tạo sinh để tăng tốc và cải thiện quy trình thiết kế của họ. Trước đây, họ mất vài giờ để thiết kế bố cục cửa hàng bán lẻ . Giờ đây, với các công cụ AI tạo sinh, họ có thể tạo ra 40 tùy chọn thiết kế được tối ưu hóa chỉ trong 15 phút. Đồng thời, nó giải phóng các nhà thiết kế của họ để tập trung vào các nhiệm vụ quan trọng hơn, như xây dựng mối quan hệ với khách hàng và lập kế hoạch xây dựng.
Những cải tiến AI trong kiến trúc hướng đến mục tiêu hỗ trợ kiến trúc sư chứ không phải thay thế họ. Mặc dù AI mang lại nhiều lợi ích cho kiến trúc, nhưng điều quan trọng cần lưu ý là khả năng sáng tạo và phán đoán của con người vẫn là yếu tố thiết yếu. Bằng cách kết hợp khả năng sáng tạo của con người với khả năng phân tích dữ liệu và tự động hóa của AI, các kiến trúc sư có thể tạo ra những thiết kế tòa nhà tốt hơn. Các nghiên cứu cho thấy năng suất tăng 30% nhờ AI. AI có thể xử lý hầu hết các nhiệm vụ tẻ nhạt và các kiến trúc sư có thể tập trung vào những phần thú vị và mang tính chiến lược trong công việc của họ.
Một hệ quả của việc các công cụ AI trở nên phổ biến hơn trong kiến trúc là các kiến trúc sư cần nâng cao kỹ năng và tìm hiểu cách thức hoạt động của những cải tiến AI này. Hiểu được cách thức hoạt động của AI và dữ liệu sẽ giúp họ sử dụng thành công các công cụ AI. Thật không may, đây là một thách thức lớn vì nhiều kiến trúc sư thiếu đào tạo cần thiết. Theo các cuộc khảo sát, 60% kiến trúc sư không được đào tạo chính thức về AI. Thu hẹp khoảng cách này là chìa khóa để các kiến trúc sư duy trì khả năng cạnh tranh và tạo ra các thiết kế hiện đại sáng tạo.
Một thách thức khác là chi phí cao hơn đi kèm với việc triển khai AI, bao gồm chi phí cho phần mềm, phần cứng và đào tạo. Những khoản đầu tư ban đầu này có thể khó khăn đối với các công ty kiến trúc nhỏ hơn có ngân sách hạn chế. Ngoài ra còn có chi phí liên tục cho việc bảo trì và nâng cấp, làm tăng thêm gánh nặng tài chính. Để tích hợp AI thành công, các công ty cần quản lý những chi phí này một cách cẩn thận. Với kế hoạch tốt, các công ty có thể đảm bảo rằng lợi ích của AI xứng đáng với chi phí ban đầu.
AI là một công cụ mạnh mẽ dành cho các kiến trúc sư. Nó có thể cung cấp thông tin theo thời gian thực để giúp quản lý các dự án đúng thời hạn và trong phạm vi ngân sách. Nó cũng có thể giúp xử lý các nhiệm vụ tốn thời gian như bản vẽ thiết kế, kiểm tra kết cấu và ước tính chi phí, cho phép các kiến trúc sư tập trung vào các ý tưởng sáng tạo. Các kiến trúc sư áp dụng AI và khám phá nhiều tính năng và công cụ của nó có thể đi trước thời đại và dẫn đầu trong tương lai của kiến trúc.
Bạn muốn tìm hiểu thêm? Khám phá kho lưu trữ GitHub của chúng tôi để xem những đóng góp của chúng tôi cho AI. Khám phá cách chúng tôi đang định nghĩa lại các ngành công nghiệp như sản xuất và chăm sóc sức khỏe bằng công nghệ AI tiên tiến.
.webp)