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當建築資訊模型加入雲端運算 AI將顛覆建築設計流程

隨著現代建築越來越強調人性化、智慧化甚至客製化,融入人工智慧的BIM平台將顛覆建築設計流程。Autodesk

人工智慧(AI)科技結合設計將碰撞新的火花。現在營建產業越來越盛行的建築資訊模型(Building Information Modeling;BIM)平台在加入雲端運算能力後,可進一步衍生智慧化設計流程。透過機器學習(ML),平台根據預先設定好的設計條件,可為建築設計師自動模擬最佳化的建築設計專案。3D設計軟體開發商歐特克大中華區總經理李邵建表示,融入人工智慧的BIM平台未來可能設計出人類設計師原先意想不到的設計方案,創造更多可能性,隨著現代建築越來越強調人性化、智慧化甚至客製化,這樣的設計模式將顛覆建築設計流程。

歐特克(Autodesk)將這種設計模式稱之為衍生式設計(Generative Design)。李邵建解釋,衍生式設計是一種新的概念,也代表著新的人機互動方式。這項技術能讓建築設計師根據業主需求,將各種設計標準和約束條件輸入到平台中,而整合雲端運算能力的BIM平台透過演算法的運算後,便能夠快速生成數千種甚至數萬種符合標準的設計選擇。

演算法就像黑盒子,除了開發工程師外,外人無從得知它的邏輯是什麼,因此李邵建認為,融入人工智慧的BIM設計平台未來將可能設計出千變萬化,而人類設計師意想不到的設計方案,這也促使建築設計未來將創造更多的可能性。並且隨著機器學習的不斷演進,透過每一次成功案例的經驗,它會讓下一次的設計專案持續優化,讓系統生成的模型越來越符合設計條件與需求。

衍生式設計將人工智慧融入到設計軟體由電腦自動化生成設計方案,極大的降低了設計的門檻,因此設計人員或許不再需要特別的結構類或材料學知識,只要輸入設計時的限制條件,就可以讓平台自動完成剩下的專業化設計。

歐特克台灣、香港暨澳門地區高級總監李博明以荷蘭當地的零碳建築舉例,在面河而居的住宅區設計中,住戶希望強調後院的景觀設計與綠化,或是每棟建築對於採光的要求,因此在平台中只要設定日照、地理環境資訊以及空間配置等條件,系統便會自主生成上萬種,除了符合上述條件外,也能符合銷售利潤的設計方案,並且設計出能夠充分發揮日照達到零碳目的的建案。

不過,由於各國地理環境條件不同,歐特克也透過與國際氣候發展智庫學會合作,希望促進本地化資料庫的豐富與準確性,讓台灣建築設計師透過BIM平台進行衍生式設計時,能自動化生成更豐富且符合設計條件的建築方案。

目前台灣營建產業也正持續推動BIM技術的落地,讓營建產業邁向數位化、智慧化發展。如今年甫落成的高雄衛武營藝文中心便是使用BIM技術,該建築外觀是一大片宛如音波流動的銀白色流線,這樣的設計複雜程度超乎想像,幾乎每一個剖面皆為獨特造型,因此傳統2D平面圖已無法充分呈現細節。

而BIM以3D呈現的數位資訊模擬,可迅速從模型中提取數量資訊,也可從模型中進行快速修改,這樣不但加速了工程效率,也降低了複雜建築設計的困難度。現代建築強調美學設計外,更著重人性化、智慧化的需求,因此不論在設計流程或是工程建造階段都較以往更具挑戰,如今透過科技方法的協助下,便可讓作業效率更加聰明也更加高效。