7项技术创新将在2020年颠覆建筑业

设想一下，在建筑工地上，您穿着类似“终结者”的机器人衣服，它赋予您指数级的力量，让您毫不费力地举起数百斤的重量，衣服上集成的传感器实时将您的生命体征和大气数据发送到云端。与此同时，您的增强现实护目镜把3D模型叠加到您的工作上，而您的同事此时正在办公室指导您的每个动作，通过您的GPS靴子跟踪您的确切位置。

这听起来有点像科幻小说？其实，这一场景并非遥不可及。从可穿戴技术到再生塑料制成的道路，再到互联施工和区块链，让我们一起来了解一下这些2020年建筑业的黑科技。

1. 穿上可穿戴设备在大梁上行走

建筑施工本来就是一项危险的工作。它不仅需要工人在令人头晕目眩的高度工作，还要操作重型机械，而且通常是在恶劣或不可预测的天气条件下进行。这就是为什么建筑业长期以来要求工人必须穿戴防护装备，如安全帽、护目镜、安全背心和安全靴等。

但如果这些装备具有“头脑”和“肌肉”呢？智能可穿戴设备正受到越来越多的关注。例如，外骨骼套装可以让建筑工人举起高达约91公斤的重物。通过减轻负重，工人可以减少肌肉疲劳，降低工伤风险。要知道，福特工厂的工人们就已经在使用它们了。

此外还有智能工作靴，比如施工技术初创公司SolePower的工作靴。今年，SolePower挑选了一些公司对其进行了测试。它采用了嵌入式传感器和通信技术实现位置跟踪，并能够轻松、实时地让相关方承担责任。工作靴中的RFID标签可以自动验证现场服务或设备检查任务是否完成。

2. 为即将在工地上实现超快网速的5G网络做好准备

5G网络预计将于2020年在全球范围内推出，并会以前所未有的方式影响施工效率。通过更 快、更可靠的连接，使用人工智能和BIM（建筑信息模型）的施工设计将会更加高效，因为5G网络可以让每个参与施工项目的人在同一个设计平台上更快速地访问所有正在进行的项目信息。

5G还能改善远程（实质上就是遥控）操作和实时视频反馈的通信质量，这对提高效率和安全操作至关重要。它甚至使远程设备和机器人的进一步发展成为可能，使它们能识别信号、接收输入、绘制坐标或指令、在瞬间做出决定并共享通信。

3. 建筑业碳足迹的管理及最小化

用于监测和测量碳排放的工具在建筑施工领域显示出了光明的前景。例如，总部位于瑞典的Skanska USA利用其也被称为EC3工具的“隐含碳施工计算器”（一个计算建筑材料中隐含碳排放的开源工具），将项目中的隐含碳排放减少了30%。使用Skanska的工具，承包商和设计师可以检查普通建筑材料的数据，编制项目总体隐含碳足迹。该工具提供了数据透明性，有助于在项目开始之前就减少碳足迹。

为了进一步减少碳足迹，XPRIZE基金会正在举办一场竞赛并提供了2千万美元的奖金，以奖励能将发电厂产生的二氧化碳转化为可行的建筑材料的创新。

4. 周而复始：循环施工——使用、再使用，又再使用

循环经济是以消除浪费和促进资源持续利用为目标的经济体系。如今，建筑业消耗了420亿吨的资源材料，而其中有10至20亿吨（占全球总量的三分之一）被拉到垃圾填埋场，因此这确实是一个应该整顿的行业。

这也是丹麦慈善协会Realdania发起“循环建设挑战”（Circular Construction Challenge）的原因，该挑战旨在找到一种解决方案，即在创造有价值的资源的同时，将废物从等式中移除的。该挑战中的获胜想法包括：开发可以从有机废物和真菌孢子中生长出的建筑材料，以及通过再利用上一代老建筑的高质量废物（例如，粘土波形瓦和木椽子），来建造下一代都能使用的棚屋。

PlasticRoad将消费后的塑胶废物再利用，做成具有可持续性的塑料公路。荷兰兹沃勒市约30米长的自行车道就是世界上第一条塑料制成的道路，这条道路有收集数据（用于进一步开发）的传感器并自带雨水管理系统。

另一个将塑料升级为建筑材料的例子是以色列初创公司UBQ的技术，该技术将垃圾分类、研磨、切碎、清理和加热成小颗粒，然后将这些小颗粒制成托盘和包装箱等日常用品。

5. 机器学习和人工智能的兴起

机器学习和人工智能正在用之前不可能做到的方法，帮助承包商利用他们的数据做出更好的决策。例如，在过去，即使有了生产力和性能数据，要从中挖掘出有利于规划的信息也是一项极其复杂的工程。

现在，人工智能正被用来协助进度安排，提供关于工作时间、顺序和成本的明智建议。例如，TradeTapp和Construction IQ使用人工智能为总承包商提供分包商资格、分析和定制风险降低的建议。

6. 预制和模块化结构进入城郊

预制房屋正掀起一股热潮。与传统房屋相比，预制房屋的制造成本更低，购买成本也更低，尤其是在美国加州旧金山湾区这样的超级昂贵地区更是如此。事实证明，它们比传统房屋更耐用，所需的建造时间也更短。

加州圣何塞市最近宣布了一项新的快速通道程序，使建造“附属住宅单元”（ADU，建在同一家庭住宅地块的第二套住宅单元）更有吸引力，更容易获得许可。受到荷兰的启发，该市批准的第一批ADU是由Abodu公司位于加州红木市（Redwood City）建造的，46平方米左右的房屋价格约为19.9万美元，订购两周内即可完成交付和安装。

ADU也被用于满足灾区的紧急需求。Sunset BUD LivingHome，这个由Plant Prefab设计的ADU，是为加州马里布的火灾受害者设计的临时住所，使用工厂建造ADU比现场建造更快、更经济、更可靠。

7. 互联施工和区块链中最重要的是数据

互联施工所基于的理念是：数据应该是工地、机器和工人组成的施工生态系统的核心。虽然这似乎是最基本的理念，但由于在不同的施工阶段使用了不同的平台，数据（尤其是建筑操作信息）常常在建筑师、工程师、承包商和业主之间的交接中丢失。

区块链是对建筑业影响最大的技术之一，因为它能够记录、启用和保护大量数据及各种各样的交易，让接触它的每个人都负起责任。最重要的是，地理信息系统（GIS）提供了重要的地理数据，规划人员、设计师和工程师应该在整个建筑规划过程中始终考虑这些数据。在区块链、GIS和互联施工流程的帮助下，数据可以更可靠地得到保留。