По мере того как искусственный интеллект проникает в устройства, которыми пользуются современные архитекторы, ему уже ставят задачу не просто спроектировать, а приспособить новые здания к изменениям климата и будущему дефициту электроэнергии. Потому что энергоэффективные здания и зеленые ландшафты постепенно становятся необходимостью. Если раньше архитекторам приходилось проводить сложные расчеты, то теперь можно доверить их алгоритмам, попросить их смоделировать новые здания. В будущем нас вполне возможно ждет эпоха архитектуры, управляемой искусственным интеллектом.
Не даром в Московском государственном строительном университете уже открыта образовательная программа «Искусственный интеллект в строительстве». Выпускники должны будут уметь управлять отраслевыми задачами на основе информационной модели объекта на всех этапах его жизненного цикла – с использованием технологий обработки больших данных, машинного обучения и нейронных сетей.
Умея обрабатывать огромные массивы данных, начиная от информации про экологию и заканчивая особенностями эстетически привлекательных зданий, ИИ может генерировать тысячи вариантов дизайна, при этом максимизируя энергоэффективность. Например, небоскреб, созданный ИИ, будет учитывать угол падения солнечных лучей, скорость ветра и окружающую инфраструктуру и будет иметь идеальную форму, чтобы сэкономить жителям на отоплении или охлаждении и гармонично вписываться в ландшафт. В итоге мы получим идеальное сочетание формы и функции.
Генеративные решения для энергоэффективности
В дизайне энергоэффективных зданий ИИ не просто предлагает статические формы, он развивает их. Современные нейронные сети могут моделировать потребление энергии в зависимости от времени суток и даже сезонов. Например, проект Marina One в Сингапуре использовал ИИ для проектирования зданий, которые оптимизируют потребление энергии и снижают температуру с помощью «зеленых легких» — вертикальных садов, которые функционируют как природные системы охлаждения. Анализируя солнечное освещение, ветровые потоки и поведение жителей, ИИ-сгенерированные проекты предсказывают, как здание будет потреблять энергию, чтобы создать такую планировку и подобрать такие материалы, которые снизят зависимость от невозобновляемых источников.
ИИ позволяет архитекторам максимально интегрировать в здание возобновляемые источники энергии, так, чтобы оно полностью обеспечивало себя электричеством. Фасады могут быть оптимизированы для солнечной энергии или захвата энергии ветра. Например, строение The Edge в Амстердаме является зданием с нулевым потреблением энергии благодаря оптимизированному дизайну солнечных панелей – как раз на основе разработок ИИ.
ИИ и эстетика зеленой архитектуры
Еще одной областью архитектуры, управляемой ИИ, является ее эстетическая часть. Зеленая архитектура всегда опиралась на функциональность, однако ИИ-сгенерированные дизайны стремятся быть красивыми и гармонировать с природой. Одним из примеров новой архитектуры стал мусоросжигательный завод Amager Bakke в Копенгагене, который перерабатывает отходы в энергию и служит общественным пространством для отдыха: с лыжной трассой и пешеходными маршрутами. Такие здания преобразуют архитектурную философию из чисто утилитарной в пространства, способствующие городской культуре.
Энергоэффективность в реальном времени
Города становятся все более сложными, как и способность архитекторов интерпретировать динамичные условия. Здания, напичканные многочисленными датчиками с подключением к ИИ отслеживают свое потребление энергии и мгновенно его корректируют. Системы отопления, вентиляции и кондиционирования, управляемые ИИ, моугт предсказывать потребности в отоплении или охлаждении на основе анализа внутренней атмосферы в реальном времени. Bosco Verticale в Милане — знаковый пример устойчивого городского жилья. Здание использует датчики для мониторинга уровня влажности и погодных условий, автоматически регулируя потребление воды и энергии для поддержания пышного вертикального леса.
Обновления в реальном времени – новая технология, которая поможет сэкономить значительный объем ресурсов. Прогностические обновления помогают ИИ оптимизировать городские здания с минимальным вмешательством человека.
ИИ и адаптация к климату
По мере повышения температуры, уровня моря и все новых экстремальных погодных явлений нейросети создают модели, позволяющие городам устойчиво развиваться. В районах, подверженных наводнениям, структуры, спроектированные с помощью ИИ, могут смоделировать будущие катаклизмы и их влияние на инфраструктуру, чтобы здание не только выживало, но и процветало в самых сложных условиях.
Плавающая архитектура стала реальностью в Роттердаме, где уровень моря постоянно растет. Этот город применяет ИИ для устойчивой архитектуры. Плавающие дома демонстрируют, как прочные городские конструкции могут противостоять неблагоприятному климату, используя ИИ для регулирования якорения, потребления энергии и борьбы с приливами.
ИИ и контракты
Французская строительная компания Bouygues вступила в партнерство с Amazon Web Services (AWS) для внедрения ИИ в свои строительные проекты. Целью этого сотрудничества является интеграция облачных технологий в Equans, дочернюю компанию Bouygues, занимающуюся электротехникой. В рамках партнерства AWS и Equans запустят приложение под названием LegalAize — генеративный ИИ, который поможет командам управления проектами Equans анализировать контракты и выявлять риски.
В частности, в ходе проекта планируется:
- обеспечить доступ к мощным вычислительным ресурсам для повышения эффективности работы
- использовать ИИ для автоматизации анализа юридических документов, что позволит сократить время и повысить точность анализа
- ускорить выявление потенциальных рисков, связанных с контрактами
Это сотрудничество подчеркивает растущее значение ИИ и облачных технологий в строительной отрасли, открывая новые возможности для оптимизации процессов и повышения качества услуг.
Будущее ИИ в градостроительстве
ИИ может проектировать не только отдельные здания – с помощью мастер-планов, созданных ИИ, архитекторы и градостроители смогут проектировать города как интегрированные системы. Которые будут учитывать транспортные потоки, помнить про необходимость зеленых зон отдыха и электрических и тепловых сетей. Саудовский NEOM — один из примеров пример города с низким экологическим следом, работа которого опирается на алгоритмы. Мсастер-план NEOM разрабатывается с помощью ИИ, чтобы эффективно распределять воду, управлять отходами и потреблением энергии на обширной пустынной местности.
ИИ может связывать здания и инфраструктуру с сообществами, создавая целостную экосистему в развитии городов, которые не только устойчивы, но и эстетически привлекательны и адаптированы к климату.
В будущем здания и города больше не будут пассивными структурами, а станут активно участвовать в потреблении, расходе энергии. Генеративные энергетические дизайны, адаптивные планировки и оптимизация потребления энергии в реальном времени делают ИИ незаменимым активом для снижения воздействия на экологию, формируя яркие и пригодные для жизни города.
