Generatív tervezés: az emberi szakértelem és a mesterséges intelligencia találkozása
Hogyan használja a STRABAG az algoritmusokat és a generatív tervezést az épülettervezés optimalizálására?
A generatív tervezés a STRABAG építőipar átalakítására irányuló erőfeszítéseinek egyik kulcseleme. A nagyméretű adatok és a megfelelő algoritmusok használata nemcsak különböző következtetések és előrejelzések generálását teszi lehetővé, hanem a tervezés során konkrét célok megvalósítását is. A generatív tervezésnek pontosan ez a célja. A modellalapú tervezési módszer számtalan lehetőséget kínál az épülettervezőknek a szerkezetek megtervezéséhez. A generatív tervezés pedig a mesterséges intelligencia és az emberi szakértelem kombinációjának köszönhetően bontakoztatja ki teljes potenciálját.
A generatív tervezés olyan eszközt kínál a STRABAG számára, amellyel kiaknázhatók a különféle adatokban rejlő lehetőségek, így az építési folyamat nemcsak innovatívabbá, hanem fenntarthatóbbá is válik. Az erőforrások, a minőség, a költségek és a határidők befolyásolására az építési projektek korai tervezési szakaszában nyílik a legnagyobb lehetőség. Ebben a fázisban elemezhetők és optimalizálhatók az olyan építési paraméterek, mint például a CO₂-kibocsátás. A korábbi gyakorlattól eltérően a generatív tervezés nem csupán három-négy tervvázlatot, hanem tervek sokaságát kínálja. Ez időt és erőforrást takarít meg az optimális tervezési megoldás keresése során – mindezt gyorsan, automatizáltan és adatalapú megközelítéssel.
Generatív tervezés: egy elv három lépésben
A generatív tervezés automatikusan generált adatokkal dolgozik. A számítógéppel támogatott tervezési folyamatban az evolúciós algoritmusok és az optimalizálási módszerek nagyon rövid idő alatt nagyszámú tervezési alternatívát generálnak. Ezeket egy parametrikus modell tervezési változóinak kombinálásával hozzák létre. A generatív tervezés elve három lépésben magyarázható:
Generálás
Tervezési javaslatok százai generálódnak nagyon rövid idő alatt. Ez olyan innovatív eredményeket eredményez, amelyekre a kézi tervezés során nem feltétlenül derült volna fény.
Analizálás
A rendszer elemzi a tervezési változatokat az optimalizálási célok szempontjából. A tervezési előírásokat, beleértve a meghatározott paramétereket és a térbeli feltételeket, automatikusan figyelembe veszi.
Optimalizálás
Az eredmény: optimalizált tervezési javaslatok az előzetesen meghatározott követelmények és célok alapján. Ezután kiválasztásra kerül a legmegfelelőbb változat, és szükség esetén további módosításokra kerül sor.
Az eszközök és funkciók áttekintése
GD ENERGIA
Meghatározza a hőterhelést, a hűtési terhelést és a légmennyiséget - valós időben. A tárolt éghajlati adatrekordok felhasználhatók a fotovoltaikus (PV) hozam meghatározásához és a PV-felületek optimalizálásához.
GD CO2 & KÖLTSÉG
Elemzi és optimalizálja az épület egyes paramétereit a szén-dioxid-kibocsátás és a termelési költségek szempontjából a tervezés során.
GD ARCHITEKTÚRA
Ellentétes forgású, kétrészes, előregyártott lépcsőház automatikus előállítása, támasztékkal.
GD MUNKAGÖDÖR
Optimalizálja a klasszikus tervezést és annak folyamatát az ásatási gödrök tervezésénél.
GD PROPERTY DEVELOPMENT
„Okos vázlatkészítés” (smart sketching) segítségével épülettömeg-tanulmányokat készít, valamint elemzi az ingatlan gazdaságos és helytakarékos hasznosítási lehetőségeit.
Generatív tervezés a gyakorlatban: a meglévő épületek szén-dioxid-mentessé tétele a GD ENERGIA segítségével
A STRABAG tervezői már alkalmazzák a generatív tervezést a stuttgarti ZÜBLIN Campus Z2 építési projektjében. A meglévő épület tervezett felújítása számos lehetőséget kínál a digitális eszközök, különösen a GD ENERGY használatára.
A GD ENERGY lehetővé teszi a STRABAG számára, hogy már a kezdeti tervezési szakaszban parametrikusan modellezze a meglévő épületet, és értékelje annak energiahatékonyságát. A Google Earth adataira, valamint a menekülési és mentési útvonaltervekre alapozva a tervezők meghatározzák az olyan tervezési paramétereket, mint a légmennyiség, illetve a fűtési és hűtési hőterhelés. A tárolt földrajzi adatok (GIS) felhasználásával az épület várható napelemes (PV) hozama is meghatározható, és összevethető az épületek energiahatékonyságáról szóló törvény szerinti primerenergia-előírásokkal. A generatív tervezés alkalmazásával a STRABAG így egy jövőtálló épület létrehozásához járul hozzá.
Kilátások és következő lépések
A jövő épületeivel szemben támasztott követelmények egyértelműek: gazdaságosnak és környezetbarátnak kell lenniük. A mesterséges intelligencián alapuló generatív tervezés lehetőséget kínál az építési folyamatok felgyorsítására, költséghatékonyabbá tételére és a károsanyag-kibocsátás csökkentésére – különösen a sorozatgyártás-jellegű építési módszerekkel kombinálva. Az automatizált tervezési folyamatok lehetővé teszik számos változat összehasonlítását, a szakemberek számára pedig az adatokon alapuló döntéshozatalt.
A GD-csapatok jelenleg a MOLENO® WOHNEN fa hibrid építési rendszer tervezőeszközén dolgoznak, amely a sorozatos építést és az automatizált tervezési folyamatokat ötvözi. A különböző GD-eszközök segítségével gyorsan elemezhetjük a MOLENO Wohnen építési termék különböző tervezési változatait például a CO2, a költségek vagy a helytakarékosság szempontjából. Ezáltal a jövőben hatékonyabbá és ezáltal gazdaságosabbá válik az épülettervezés.
