- Mamou-Mani gebruikt KI-software om creatieve ontwerpen te genereren
- Het ontwerpen van plattegronden wordt nu ook geautomatiseerd
- Ai Build maakt KI-gestuurde 3D-printers
- KI bepaalt welke woningen de moeite van het renoveren waard zijn
- Kleine architectenbureaus passen KI op verschillende manieren toe
- Geavanceerde technologie is de toekomst van de woningbouw
Bouwprojecten en onze manier van bouwen zelf zijn de afgelopen eeuwen weinig veranderd. Investeerders kiezen de locatie, architecten maken de tekeningen, bouwprofessionals brengen die visie tot leven en bouwvakkers doen het zware werk. Deze manier van werken heeft echter een aantal nadelen. Architecten zijn teveel tijd kwijt aan saai werk in plaats van zich met ontwerpen bezig te houden en bovendien worden veel innovatieve bouwtechnieken nog niet op grote schaal toegepast. De beslissing of de moeite waard is om in onroerend goed te investeren is ook nog een uitdaging, omdat een foute keuze voor investeerders rampzalige gevolgen kan hebben. Veel van deze uitdagingen kunnen worden opgelost met behulp van kunstmatige intelligentie (KI).
Architecten kunnen nu slimme algoritmen gebruiken om duizenden structuurontwerpen te produceren en de beste daarvan verder te verbeteren. Geavanceerde technologie maakt het ook mogelijk om het ontwerpen van plattegronden te automatiseren en is zelfs van toegevoegde waarde voor de 3D-printsector. Robots kunnen het printproces optimaliseren en fouten ter plekke herstellen. Vastgoedinvesteerders profiteren ook van technologie. In plaats van op mensen te vertrouwen – die fouten kunnen maken – maken ze steeds vaker gebruik van algoritmen om de meest winstgevende renovatieprojecten te vinden. En hoewel KI-gestuurde oplossingen in eerste instantie een aanzienlijke hoeveelheid geld kosten en er enorme hoeveelheden data voor nodig zijn, worden ze in de loop van de tijd wel betaalbaarder en efficiënter. In de toekomst krijgen kleinere bedrijven toegang tot geavanceerde technologieën die hen in staat stellen te concurreren met grote spelers.
Mamou-Mani gebruikt KI-software om creatieve ontwerpen te genereren
Architecten- en ontwerpbureau Mamou-Mani Ltd is één van de pioniers op het gebied van digitaal ontworpen en geproduceerde architectuur. De architecten gebruiken speciale software om structurele ontwerpen te creëren, maar in plaats van algoritmen te instrueren hoe de uiteindelijke vorm eruit moet zien, geeft het team alleen input als de hoeveelheid wind of zon, de dikte van de muren, muurbelasting en terreinafmetingen, waarna de computer “oplossingen binnen die ruimte voorstelt”, aldus Arthur Mamou-Mani, directeur en hoofdarchitect van het bedrijf. De architecten kunnen vervolgens het beste ontwerp selecteren of nieuwe ontwerpen genereren. Het uiteindelijke product wordt vervaardigd met lasers, 3D-printers of een CNC-frees.
De door KI gegenereerde ontwerpen zien eruit als vreemde planten of fossiele botten. Hun organische en biologische uiterlijk is niet iets wat je van een machinaal proces zou verwachten. Het grotachtige uiterlijk van Terminal 3 op Shenzhen International Airport is bijvoorbeeld met KI ontworpen. De samenwerking van software en architecten is echter precair van aard. Mamou-Mani legt uit dat hij zijn werk aan het Holocaust Memorial in Londen niet volledig aan KI kon toevertrouwen. Hij bepaalde zelf het ontwerp van het monument en gebruikte software om het patroon van de ruimte tussen de stenen te berekenen. “Waar we die stenen plaatsen om dat patroon te vormen is mede door de computer bepaald, maar het verhaal gaat natuurlijk over menselijk verlies en de ruimten tussen die stenen worden door bezoekers gebruikt om naar de stemmen van de overlevenden te luisteren”, besluit Mamou-Mani.
Het ontwerpen van plattegronden wordt nu ook geautomatiseerd
Ook computerwetenschapper Stanislas Chaillou heeft de mogelijkheden van KI op het gebied van het verbeteren van architectonische ontwerpprocessen aangetoond. Hij ontwikkelde een algoritme dat plattegronden genereert volgens bepaalde architectuurstijlen, waaronder Barok, Row house en Victoriaans. Het onderzoek dat Chaillou aan Harvard University heeft uitgevoerd laat zien dat elke stijl unieke parameters heeft die algoritmes kunnen registreren en toepassen. Deze doorbraak kan architecten mogelijk helpen om automatisch een samenhangende kamerindeling te maken en deze te vertalen naar een plattegrond. Daarnaast kan de software plattegronden van één stijl naar een andere overzetten, zodat ontwerpers verschillende visualisaties kunnen uitproberen voordat ze een definitieve beslissing nemen.
Architectenstudio Wallgren Arkitekter en bouwbedrijf BOX bygg, beide uit Zweden, hebben ook een KI-tool ontwikkeld die bouwplattegronden genereert. De Finch software levert verschillende ontwerpen op basis van de afmetingen van een appartement. In plaats van architecten die handmatig proberen om plattegronden binnen verschillende afmetingen te passen, doet KI alles automatisch. Het programma wordt in 2020 gelanceerd als plug-in voor de visuele programmeertool Grasshopper. Gebruikers kunnen de oriëntatie van gebouwen, planningsregels en andere parameters toevoegen die de algoritmen vervolgens gebruiken om plattegronden te maken. “Door saai en repetitief werk te minimaliseren, hebben we meer tijd om te ontwerpen”, aldus Pamela Wallgren, medeoprichter van Wallgren Arkitekter.
Ai Build maakt KI-gestuurde 3D-printers
De bouwsector profiteert ook van kunstmatige intelligentie als het gaat om verbeteringen aan 3D-printers. Momenteel is 3D-printen als productiemethode het meest geschikt voor kleinere object en. Een reden daarvoor is dat kleine fouten die door 3D-printers worden gemaakt worden uitvergroot en uiteindelijk kunnen leiden tot gevaarlijke structurele problemen bij grote bouwprojecten. Dat probleem kan deels worden verholpen door langzamer te printen, maar dat betekent ook dat een project meer tijd en geld kost. Daarom heeft de Londense startup Ai Build een KI-gestuurde oplossing ontwikkeld.
Het bedrijf heeft gepatenteerde algoritmen ontwikkeld die 3D-printers helpen fouten te herstellen zodat deze geen rampzalige gevolgen kunnen hebben. “In dit geval wordt het systeem geen architect, maar een bouwer die beter in staat is met onverwachte problemen om te gaan”, aldus Dağhan Çam, de CEO en medeoprichter van het bedrijf. Ai Build werkt meestal aan projecten ter grootte van installaties die worden gemaakt met thermoplastische composieten. In de toekomst is Çam echter van plan om producenten die met metaal en beton werken de technologie ook te laten gebruiken.
Hij voorziet bovendien een toekomst waarin geavanceerde machines complete steden bouwen. Robots aangestuurd door KI-architecten kunnen het bouwproces wel sneller en efficiënter maken, maar dat vergt wel jaren van hard werken. Overheden zijn er wereldwijd nog niet van overtuigd dat 3D-printen veilig is voor bungalows, laat staan voor wolkenkrabbers. Niettemin zullen KI-gestuurde additieve productiemethodes volgens Çam in een aantal sectoren zeker van toegevoegde waarde zijn, waaronder de bouw, luchtvaart en automobielindustrie.
KI bepaalt welke woningen de moeite van het renoveren waard zijn
KI helpt investeerders ook met het opsporen van lucratieve kansen. Main Street Renewal, een Amerikaanse vastgoedmakelaar en eigendom van investeringsbedrijf Amherst Holdings, maakt gebruik van data-analyse voor het vinden van woningen om te renoveren en deze vervolgens met winst te verhuren. Het bedrijf zit in de lift omdat het huizenbezit in het hele land aan het dalen is. Miljoenen mensen kunnen geen huis kopen vanwege de strenge hypotheekvoorwaarden, studieleningen, achterblijvende salarisgroei en gebrek aan spaargeld. Als gevolg daarvan zijn er vijf miljoen huishoudens die eengezinswoningen huren, de markt waarop Main Street Renewal zich met name richt.
Het bedrijf richt zich vooral op de renovatie van huizen in buurten met veel middeninkomens en betaalbare huurprijzen. Eerst bezoeken menselijke teams nette buurten in steden, waarna Explorer, de gepatenteerde algoritmetool van Amherst, afzonderlijke huizen selecteert die aan de voorafbepaalde, prijstechnische en geografische voorwaarden voldoen. De software voert vervolgens verschillende berekeningen uit om aankoopspecialisten van goede leads te voorzien.
Zo vormen renovatiekosten bijvoorbeeld en belangrijk criterium. De machine learning-algoritmen van Explorer bepalen hoeveel geld het zou kosten om een huis te renoveren op basis van de kosten van eerder gerenoveerde gebouwen van vergelijkbare leeftijd, grootte en locatie. Als een huis ouder is, neemt het systeem automatisch de vervanging van het HVAC-systeem in de berekeningen mee. Bij gebouwen met zichtbare slijtage worden de kosten van een nieuw dak erbij opgeteld. “Explorer is inmiddels zo nauwkeurig dat de uiteindelijke renovatiekosten gemiddeld niet meer dan 5% van de ramingen afwijken”, aldus Joe Negri, managing director van Amherst. De KI kijkt ook naar andere huurwoningen binnen een straal van drie kilometer om de mogelijke huuropbrengst van soortgelijke aangeschafte woningen te bepalen.
Explorer levert dagelijks zo’n 1400 leads, waarna salesmedewerkers de lijsten beoordelen en 20 procent van de huiseigenaren die door het algoritme zijn uitgekozen benaderen om een bod op hun woning te doen. Eén op de tien daarvan wordt geaccepteerd en Main Street Renewal koopt ongeveer 30 huizen per dag en na renovatie worden deze huizen vervolgens aan gezinnen verhuurd. Het bedrijf beheert momenteel ongeveer 16000 gezinswoningen en is van plan om die portefeuille verder uit te breiden.
Kleine architectenbureaus passen KI op verschillende manieren toe
Architecten zijn zeer geïnteresseerd in de mogelijkheid om KI te gebruiken voor het automatiseren van verschillende processen in de bouwsector. Maar algoritmen zijn ingewikkelde tools en architectenbureaus hebben veel geld en data nodig om echt van de nieuwste technologieën te kunnen profiteren. Dat kan nadelig zijn voor kleinere bedrijven. Volgens een onderzoeksrapport uit 2018 van The American Institute of Architects heeft driekwart van alle bedrijven slechts één tot negen mensen in dienst. Toch zijn veel bedrijven in deze sector optimistisch en geloven dat KI naar verloop van tijd goedkoper wordt zodat ook kleinere bedrijven deze tech kunnen implementeren.
Natasha Luthra, directeur van het innovatieprogramma van bouwgigant Jacobs, zegt dat “kleine bedrijven er nu wel al op een flexibele manier gebruik van kunnen maken, bijvoorbeeld door de software op maandbasis te huren. Zo kunnen ze zien of het wat voor hen is alvorens een grote investering te doen”. Software wordt niet van de ene op de andere dag goedkoper en zal in eerste instantie door grote bedrijven worden gebruikt en dan doorsijpelen naar middelgrote bedrijven. Kleinere architectenbureaus hebben echter ook andere mogelijkheden. David Bell, oprichter en president van architectenbureau BELL Architects, zegt dat hij geen geld heeft om in KI te investeren, maar dat hij klanten heeft die dat misschien wel willen. “We gebruiken het daarom meer op projectbasis”, aldus Bell. Hij wijst er ook op dat algoritmen kunnen worden gebruikt om energieneutrale gebouwen te ontwerpen en “voorheen niet-erkende vormen te genereren die voor passieve strategieën zijn geoptimaliseerd”.
Geavanceerde technologie is de toekomst van de woningbouw
Ontwikkelingen op het gebied kan KI veranderen de manier waarop we bouwprojecten benaderen. Uiteindelijk zouden algoritmen niet alleen huizen kunnen ontwikkelen, maar ook slimme 3D-printrobots aan kunnen sturen die gebouwen neerzetten met minimale sturing van mensen. Slimme technologie wordt nu al gebruikt om te bepalen welke buurten moeten worden gerenoveerd. Architecten maken bovendien gebruik van KI voor het ontwikkelen van innovatieve ontwerpen die ons uitdagen onze meningen over esthetiek opnieuw te evalueren. En hoewel het met name grote bedrijven zijn die in eerste instantie profiteren van deze geavanceerde tech, zullen deze innovaties uiteindelijk de hele markt ten goede komen en het leven van zowel huiseigenaren als huurders verbeteren.
