當建築資訊模型加入雲端運算 AI將顛覆建築設計流程

作者：DIGITIMES廖家宜

人工智能(AI)科技結合設計將碰撞新的火花。現在營建產業越來越盛行的建築信息模型(Building Information Modeling；BIM)平台在加入雲端運算能力後，可進一步衍生智能化設計流程。透過機器學習(ML)，平台根據預先設定好的設計條件，可為建築設計師自動模擬最佳化的建築設計專案。3D設計軟件開發商歐特克中國區總經理李邵建表示，融入人工智能的BIM平台未來可能設計出人類設計師原先意想不到的設計方案，創造更多可能性，隨著現代建築越來越強調人性化、智能化甚至客制化，這樣的設計模式將顛覆建築設計流程。

歐特克(Autodesk)將這種設計模式稱之為衍生式設計(Generative Design)。李邵建解釋，衍生式設計是一種新的概念，也代表著新的人機互動方式。這項技術能讓建築設計師根據業主需求，將各種設計標準和約束條件輸入到平台中，而集成雲端運算能力的BIM平台透過算法的運算後，便能夠快速生成數千種甚至數萬種符合標準的設計選擇。

算法就像黑盒子，除了開發工程師外，外人無從得知它的邏輯是什麼，因此李邵建認為，融入人工智能的BIM設計平台未來將可能設計出千變萬化，而人類設計師意想不到的設計方案，這也促使建築設計未來將創造更多的可能性。並且隨著機器學習的不斷演進，透過每一次成功案例的經驗，它會讓下一次的設計專案持續優化，讓系統生成的模型越來越符合設計條件與需求。

衍生式設計將人工智能融入到設計軟件由計算機自動化生成設計方案，極大的降低了設計的門檻，因此設計人員或許不再需要特別的結構類或材料學知識，只要輸入設計時的限制條件，就可以讓平台自動完成剩下的專業化設計。

歐特克台灣地區、香港暨澳門地區高級總監李博明以荷蘭當地的零碳建築舉例，在面河而居的住宅區設計中，住戶希望強調後院的景觀設計與綠化，或是每棟建築對於采光的要求，因此在平台中只要設定日照、地理環境信息以及空間配置等條件，系統便會自主生成上萬種，除了符合上述條件外，也能符合銷售利潤的設計方案，並且設計出能夠充分發揮日照達到零碳目的的建案。

不過，由於各國地理環境條件不同，歐特克也透過與國際氣候發展智庫學會合作，希望促進本地化資料庫的豐富與準確性，讓台灣地區建築設計師透過BIM平台進行衍生式設計時，能自動化生成更豐富且符合設計條件的建築方案。

目前台灣地區營建產業也正持續推動BIM技術的落地，讓營建產業邁向數位化、智能化發展。如今年甫落成的高雄衛武營藝文中心便是使用BIM技術，該建築外觀是一大片宛如音波流動的銀白色流線，這樣的設計複雜程度超乎想像，幾乎每一個剖面皆為獨特造型，因此傳統2D平面圖已無法充分呈現細節。

而BIM以3D呈現的數位信息模擬，可迅速從模型中提取數量信息，也可從模型中進行快速修改，這樣不但加速了工程效率，也降低了複雜建築設計的困難度。現代建築強調美學設計外，更著重人性化、智能化的需求，因此不論在設計流程或是工程建造階段都較以往更具挑戰，如今透過科技方法的協助下，便可讓作業效率更加聰明也更加高效。