L'article suivant provient de BIM Zixi, auteurBIM Zixi.
Ces dernières années, dans le contexte d'une promotion vigoureuse de l'« Internet+ » et de la construction de villes intelligentes, le BIM, en tant que technologie de soutien clé de la ville intelligente, a rencontré de nouvelles opportunités et de nouveaux défis. Autour du thème « IA+BIM, nouveau moteur du développement numérique intelligent », on a étudié la combinaison de l'intelligence artificielle et de l'industrie du BIM, l'application convergente de l'IA (intelligence artificielle) et du BIM (Building Information Modeling) aux services de mobilité et de transport, les orientations futures du développement de l'industrie du BIM ainsi que les voies d'application.
On peut se demander quelles sont les applications concrètes de la combinaison de l'IA et du BIM. Je vais maintenant vous présenter trois aspects de leurs applications combinées :
L'IA au service de la planification de l'implantation architecturale
L'articulation fluide entre la programmation en amont et la fonction du bâtiment, ainsi que la résolution optimale de la planification de l'espace architectural, ont toujours été deux questions fondamentales au cœur des préoccupations du monde académique de l'architecture, mais ces deux questions n'ont jamais été réellement bien résolues.
Les concepteurs ont un besoin urgent d'un produit en ligne :
Par ailleurs, dans le processus actuel de conception architecturale (y compris la conception générative), la conception repose largement sur des logiciels paramétriques de bureau (comme Revit) et sur des développements spécifiques fondés sur ceux-ci ; les futurs utilisateurs réels du bâtiment et le maître d'ouvrage ont du mal à participer au processus décisionnel de la conception, et il est difficile d'atteindre une décision réellement optimale en matière de conception architecturale. Pour les documents de programmation architecturale, on utilise généralement Excel sur PC.
Pour la planification de l'espace architectural, le cadre de conception générative Refinery d'Autodesk est actuellement le seul outil disponible.Les sources de données d'Excel sont assez fermées et il n'est pas facile d'obtenir sur Internet les dernières ressources de données de programmation. De plus, Refinery est développé sur la base du logiciel open source Dynamo de Revit ; Dynamo n'étant pas facile à utiliser, Refinery a donc du mal à se généraliser.
Avec la maturité des technologies du big data et de l'IA, le monde académique et l'industrie de la construction commencent à tenter de résoudre ces points de douleur par des méthodes d'apprentissage profond et d'apprentissage par renforcement. Dans la conception BIM, le maître d'ouvrage et l'architecte ont un besoin urgent d'un produit en ligne capable de générer des documents de programmation architecturale dans un navigateur et de produire l'implantation optimale de l'espace architectural. Cela nécessite d'intégrer les dernières techniques d'apprentissage automatique dans les nouveaux outils de conception BIM, afin de réaliser une sélection assistée par IA des partis architecturaux.
L'IA au service de la conception CVC et électricité
Avec la tendance au développement du bâtiment intelligent, pour les systèmes CVC et électricité à la structure et au fonctionnement complexes, la difficulté d'une implantation rationnelle des tuyauteries augmente considérablement, en particulier dans les projets complexes à fortes exigences techniques comme les hôpitaux.
Alors, comment résoudre cela ?
Dans la détection des collisions entre les trois spécialités architecture, structure et CVC/électricité de la maquette BIM, les lots techniques constituent l'objet principal de la détection des collisions et la partie principale des modifications ultérieures ; le travail de correction en phase finale est assez lourd. Dans les logiciels de conception BIM des lots techniques, l'utilisation de l'IA pour générer automatiquement la configuration des tuyauteries résoudra les problèmes ci-dessus.
Par exemple, à partir de la maquette BIM des lots techniques et en utilisant le concept de conception générative, dans la mesure où le tracé des réseaux CVC et électricité n'entre pas en conflit avec la structure du bâtiment, des méthodes d'apprentissage automatique permettent de générer rapidement toutes les options possibles et, après plusieurs itérations, de dégager le parti de conception efficace final.
Il est également possible, à partir des indicateurs de consommation énergétique de conception et de confort, sur la base des paramètres réels d'un grand nombre d'équipements et en combinaison avec le zonage spatial de la maquette BIM, d'analyser automatiquement par apprentissage automatique les sélections d'équipements possibles. En réalité, en introduisant les techniques d'apprentissage automatique, les nouveaux outils de conception BIM capitaliseront dans le modèle IA des lots techniques l'expertise professionnelle des concepteurs CVC/électricité ainsi qu'une grande quantité d'informations sur les paramètres des équipements, fournissant ainsi de nouveaux moyens techniques pour sortir la conception des lots techniques de l'impasse actuelle.
Applications de l'IA en conception préliminaire et en plans d'exécution
Aux phases de conception préliminaire et de plans d'exécution, les nouveaux outils de conception BIM intégrant l'IA doivent résoudre certains problèmes épineux que les outils de conception BIM traditionnels ne peuvent pas traiter :
premièrement, la conception des composants porte une riche information métier et possède une continuité transverse entre les phases ;
deuxièmement, réduire considérablement la lourdeur des travaux de dessin, de vérification et de contrôle de la maquette BIM ;
troisièmement, l'intégration des normes et recueils de détails localisés permet à la conception de ne pas franchir les « lignes rouges » tout en étant plus rationnelle ;
quatrièmement, libérer la créativité du concepteur, lui permettant de réaliser la conception de manière meilleure et plus rapide.
Le passage d'une conception par logiciels de dessin de type outil à une conception intelligente, puis à une conception assistée par intelligence artificielle, est un processus de développement progressif et d'efficacité croissante. La conception intelligente dans le domaine du bâtiment est déjà appliquée dans de nombreux scénarios ; sa différence fondamentale avec l'intelligence artificielle réside en ceci : la première repose sur des règles intégrées, la seconde sur l'apprentissage de régularités. Après plusieurs décennies de développement vigoureux, les infrastructures de notre pays ont accumulé un volume considérable de plans et de données ; l'apprentissage profond de ces masses de données par des algorithmes fournira un riche soutien en big data aux nouveaux outils de conception BIM.
Voici quelques points d'application typiques :
➤ conception des issues de secours incendie : apprentissage profond des normes, des standards locaux et des différents types et implantations de bâtiments, puis, après traitement intégré des informations sur le nombre, la distance, la largeur et la position des issues de secours, génération automatique d'un schéma d'implantation ;
➤ conception du schéma d'assemblage des bâtiments préfabriqués : apprentissage profond des schémas d'assemblage selon différentes régions et différentes normes, comme la sélection et la conception optimisées des composants préfabriqués et des nœuds, l'intégration conception-appel d'offres-achat-construction des composants commercialisés, etc. ; revue de plans intelligente : apprentissage de la correspondance entre un grand nombre de normes, recueils de détails, standards, maquettes et plans, afin de bien maîtriser la conformité et la rationalité de la conception ;
➤ production de plans par IA : grâce à l'apprentissage profond et à des algorithmes prenant en compte les contraintes des spécialités concernées, l'identité et l'esthétique, réalisation de la création de plans, du découpage des plans, de la disposition des éléments graphiques, voire de l'annotation intelligente lors de la production des plans, ce qui allégera considérablement la charge de dessin du concepteur.
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