一、技术通识(3 天)
AI 发展史与建筑行业应用图谱
• 发展脉络:从 1956 年达特茅斯会议提出 AI 概念,到 2020 年代生成式 AI 爆发,重点解析 AlphaFold(蛋白质结构预测)对参数化设计的启发,以及 Autodesk 推出 AI 设计工具对建筑业的颠覆
• 应用图谱:
▸ 概念设计:Midjourney 生成建筑意象图
▸ 性能优化:Cove. Tool 能耗模拟
▸ 施工管理:BIM+AI 进度推演
▸ 运维阶段:IoT 传感器+AI 预测性维护机器学习与神经网络底层原理
• 核心概念:
◦ 监督学习:以 Revit 构件数据库训练材质识别模型
◦ 无监督学习:通过聚类分析挖掘建筑方案空间模式
◦ 强化学习:模拟建筑规范审查的决策树构建
• 神经网络架构:
◦ CNN(卷积神经网络):用于立面风格识别(如哥特式 vs 现代主义)
◦ GNN(图神经网络):处理建筑功能泡泡图的空间关系
◦ Transformers:BIM 模型语义解析与自动标注建筑 AI 技术生态解析
• 国产化平台:
◦ TransBIM:支持规范审查自动化的本土 BIM 平台
◦ ArchiVinci:参数化设计插件,实现 Grasshopper 节点 AI 化
• 技术瓶颈:
◦ 异构数据融合:CAD 图纸/BIM 模型/点云数据的标准化处理
◦ 小样本学习:针对历史建筑保护项目的有限数据训练策略
二、工具入门(2 天)
AI 方案生成工具链
• 多模态生成:
◦ Stable Diffusion + ControlNet:通过线稿控制生成超写实建筑效果图(需掌握潜空间降噪参数调节)
◦ Runway:动态漫游视频生成(重点学习关键帧与风格一致性控制)
• 实战案例:
◦ 输入关键词"生态中庭+曲面玻璃幕墙",生成 10 种概念方案并进行热力值排序建筑数据分析工具
• 数据处理:
◦ Python+Pandas:清洗 Revit 导出的构件属性表(如过滤异常尺寸梁柱)
◦ Matplotlib/Seaborn:可视化空间使用率热力图与人流模拟数据
• 预测模型:
◦ 使用 LSTM 网络预测建筑全生命周期能耗曲线
◦ 基于随机森林算法评估不同幕墙方案的建造成本参数化设计升级路径
• 传统→智能跨越:
◦ Grasshopper→PyTorch:将电池节点逻辑转化为神经网络层(如用 MLP 替代遗传算法优化结构)
◦ Dynamo+AI:开发自动校验防火规范的脚本插件
• 工具对比:工具类型 代表产品 优势场景 学习曲线 可视化编程 Grasshopper 形态生成 低 深度学习 ArchiVinci 多目标优化 高 云端平台 TransBIM 规范审查 中
三、认知升级路径
思维转变:
• 从"设计主导"到"数据驱动":掌握用混淆矩阵评估方案生成模型的准确率
• 从"经验判断"到"量化决策":学习 SHAP 值解释 AI 推荐的结构方案合理性行业趋势认知:
• 2025 年关键突破:
◦ BIM 模型轻量化技术实现移动端实时渲染
◦ 住建部推动 AI 审图系统全国试点
• 职业能力缺口:
◦ 既懂空间逻辑又掌握 PyTorch 框架的"双栖设计师"
◦ 能操作 AI 工具完成 LEED/WELL 认证数据分析的绿色建筑专家