AI技术在建筑空间感知与交互中的应用研究

[摘要]全面深化改革进程中，建筑工程事业蓬勃发展，极大满足了国计民生高品质、多元化建筑工程需求。同时，AI技术等的创新应用，也加快了建筑工程模式的转型升级，实现了建筑空间感知与交互性的有效提升，对确保建筑工程质量及功能需求满足都有着深刻影响。本篇文章主要是立足AI技术，探讨了其在建筑空间感知与交互中的应用。

[关键词]AI技术；建筑；空间感知；交互；应用研究

1围绕建筑环境表现出的智能感知

将AI技术应用到建筑工程领域，显著增强了建筑环境的整体感知成效，让建筑空间可以精准、实时对环境变化情况进行捕捉与响应，从而确保了工作及居住环境的安全与舒适。AI技术的应用既体现在技术领域，也在实际应用上效果显著。以当前花园中常用的超级树为例，超级树属于常见标志性景观，可以显著的生态功能及独特形态吸引广大游客，而且还借助AI技术深层次释放了智能感知机交互成效[1]。现如今，不少地方将AI控制系统级传感器网络设置到超级树当中，可对周围环境参数实时动态监测，有效掌握了温湿度及光照强度等基本情况。借助物联网技术，可将数据向中央处理平台传输，在AI算法支持下，可满足超级树智能化高水平管理需要。借助传感器网络，超级树能够对周围环境做到全面、精准捕捉，确保了整体智能感知成效[2]。例如，在树干及树冠上布置的温度传感器，可对周围环境动态监测，还可结合时间、季节变化，对空调系统及照明系统进行调节，最大限度保障了观赏效果，对提升游客舒适度都大有裨益。不少超级树当中还设置了空气质量监测传感器，可对空气当中的有毒有害物质进行监测，超标情况下会第一时间预警，从而让游客身体健康得到有效保障。在超级树当中应用AI技术，内设的中央处理平台，可借助AI算法对传感器数据做到深层次剖析、解读，有效对今后的环境变化情况进行预测，还可提前采取措施有效应对。

2聚焦建筑结构开展健康智能监测

将AI技术应用到建筑工程当中，增强了建筑工程自身安全性，还助力建筑行业实现了更高水平的智能化突破。以某建筑大楼为例，作为闻名遐迩的高层建筑，建筑结构的质量与安全备受关注。为了确保建筑大楼足够安全稳定，选择使用AI技术对建筑结构健康情况进行智能监测，也深刻凸显了AI技术对建筑大楼健康安全的重要性[3]。在建筑大楼当中设置多套高精度传感器，包括应力应变计、加速度计等，可对建筑结构的环境载荷情况做到实时采集，从而获取到足够的第一手数据资料。借助物联网技术，可将获取到的数据及时向本地数据中心或者云端传输，还可应用AI算法做到深度剖析。使用AI系统，可对异常数据信息自动识别，对建筑结构是否健康科学评估，对可能的质量安全隐患进行预测。通过实时监测并对数据科学分析，可帮助建筑大楼管理服务更具针对性，实现了质量安全问题处置的“关口前移”。依托数据实时分析，可借助AI系统输出建筑大楼结构健康报告，从而增强了对结构安全或者损伤情况的预警成效。例如，建筑大楼如果在应力水平上不断提升，AI系统会及时报警，并提供相应的化解策略，确保建筑大楼管理方处置及时、化解到位，避免了建筑大楼结构可能的损伤，还能够让相应处置上更加准确、高效。除此之外，建筑大楼结构健康智能监测系统还能够让运维管理更加智能，借助系列物联网设备（智能安全帽、集成人脸识别等），对施工现场情况动态监测，极大提升了现场管控成效[4]。AI系统还可全面掌握建筑大楼的能源消耗情况，持续优化利用方案，对推进节能减排有重要作用。

3围绕建筑能效进行智能化管理

当前，全球范围内资源能源愈发紧张，建筑行业作为资源能源消耗大领域，如何使用好AI技术实现能效利用显著提升至关重要。使用AI技术，能够对能源分配进行优化，可对能源潜在需求进行预测并推进自动化控制。以某太阳能城市住宅项目为例，将AI技术和建筑设计、太阳能利用结合，可加快形成更加高效的能效管理新模式[5]。该住宅项目致力于对本地区大量的太阳能资源充分利用，在建筑顶层安装光伏板，做到了高效采集太阳能。借助AI技术可对太阳能发电系统相关数据做到实时分析，对能源今后产出进行预测，还可结合建筑需求智能调度。例如，如果太阳照射非常强烈，AI系统会将太阳能供电放到首位，极大减少了传统电力能源的消耗。在夏季能源消耗高峰时段，AI系统会对有限能源合理分配，从而优先满足关键领域需求。智能化的能源管理系统在太阳能住宅城当中还实现了有效配备，做到了控制器及传感器等的多样化集成，可对建筑的能耗情况实时监测，动态把握了建筑能耗包括制冷、供暖及照明等的基本情况。AI算法可对获取到的系列数据做到规律性分析、特点性研判，可精准识别存在能源浪费的领域环节，对指导节能降耗工作开展大有裨益。除此之外，太阳能住宅城项目对用户的实际参与和体验还非常关注，使用智能家居系统，可方便用户及时了解家庭能耗情况，并结合AI系统提供的相关建议做到优化调整，还能立足于用户的日常生活习惯，持续推出更具个性化的能效管理服务。

4立足建筑空间深化智能化交互体验

伴随现代科学技术的创新发展，虚拟现实技术、增强现实技术、自然语言处理技术及智能传感器等对AI技术应用起到了巨大助推作用，让用户拥有了前所未有的个性化、沉浸式交互体验。以某未来科学馆为例，在体现建筑空间智能化交互体验上具有极其显著的代表性，也广泛见证了AI技术的无限应用。未来科学馆实现了对AR技术与VR技术的全面利用，从而为参观人员营造了不同于以往沉浸式体验区。参观人员可选择VR头盔，实现了不同星系等的穿越，让参观人员对探险之旅有了不一样的体会感受。AR技术的应用，可让现实技术与虚拟信息的有效叠加，能够让参观人员看到更多的动态演示内容，丰富了实体展品的基本呈现形式，还可对数据深层次解读剖析，组织开展形式多样的游戏等，让内容在展示上效果更加突出，也实现了深层次、更大范围互动。参观人员通过对智能手机等的应用，可对展览信息轻松获取，及时线上预约。为实现交互体验的再提升，还实现了自然语言处理系统的科学部署，方便参观人员与机器进行各种沟通交流[6]。除此之外，未来科学馆还能通过使用AI技术对参观人员行为数据进行收集并分析，从而指导空间布局及参观体验的更好提升AI技术还支持个性化定制服务，突出对参观人员需求期待的考量，实现展览内容的有效调整，设计更加人性化灯光效果或者背景音乐等，从而让参观体验更加与众不同。

结束语：现代建筑事业发展中，将AI技术应用到其中，能够赋予建筑更加丰富的内涵，显著提升建筑空间感知与交互成效，既能够保障建筑的质量安全，还能够让用户的需求期待得到更好满足，对加快现代建筑事业的繁荣发展及需求期待的更大范围满足都有着重要意义。

参考文献：

[1]赵思诗.宋代木构建筑与数字化技术复原——以福州华林寺为例[J].时尚设计与工程,2024,(06):15-17.

[2]陈毓峰.基于Photoshop人工智能技术的建筑室内效果图后期表现教学应用研究[J].美术教育研究,2024,(23):152-154.

[3]徐浩文,刘焰萍,刘盛伟,等.基于数字孪生技术的建筑业高质量发展困境探析[J].城市建设理论研究(电子版),2025,(01):214-216.

[4]方楚慧,冯悦,谢幸妤.传统村落建筑景观的数字化保护策略研究——以广州市钱岗古村为例[J].美与时代(城市版),2024,(12):14-16.

[5]刘小虎,袁磊,徐利权.人工智能时代建筑规划学科与行业的挑战与机遇——彭仲仁教授访谈[J/OL].新建筑,1-4[2025-01-15].

[6]黄若琳,吴美琼,唐善德,等.“一带一路”背景下高职土木建筑工程类专业核心课程信息化教学改革研究与实践[J].广西城镇建设,2024,(12):70-76.