深圳小库科技有限公司

一、基本情况

（一）案例简介

　　该案例是深圳小库科技有限公司自主研发的智能设计云平台协助设计院和开发商在房地产开发投资拓展决策阶段实现的智能设计应用。平台运用语义识别、启发式学习算法、多维度多参数方案评估算法等技术，通过一键查询项目周边信息、AI(人工智能)辅助设计、实时校核修改、联动核算指标数据、项目协同交互编辑、多种格式成果输出等功能，快速生成规划设计和开发决策的AI强排方案，提升设计合规性，简化设计流程，提高决策效率，缩短项目周期。

（二）申报单位简介

　　深圳小库科技有限公司成立于2016年，是国家高新技术企业,致力于将新科技转化为建筑产业底层新语言ABC(AI-drivenBIMonCloud云端智能建筑信息模型)及相应云端工具，打造覆盖产业全周期的智能设计与管理平台。基于自主研发的设计引擎，为建筑设计端提供“智能设计云平台”，一站提升设计能效，并持续研发建筑产业AI应用产品系列，为产业链上下游提供智能化解决方案。

　　二、案例应用场景和技术产品特点

（一）适用场景

　　小库智能设计云平台目前主要应用在住宅项目的前期阶段，其生成的设计方案可以用于住区的规划设计和开发决策中。平台基于云端算力，用户只需要在有网络的地方使用账号登陆，不再采用传统建筑软件的客户端安装模式。用户通过参数化的方式输入项目条件，即可获得设计方案，降低了使用门槛。

（二）技术方案要点和创新点

　　在技术角度，主要采用建筑设计CAD语义识别、基于启发式学习算法的智能规划方案生成模型、基于深度神经网络的智能单体生成模型、以及多维度多参数方案评估算法等核心技术，将AI技术与建筑设计领域知识深度融合，实现了跨领域交叉创新。

　　在产品角度，自研出以AI驱动的云端建筑信息模型——ABC格式。相较于传统的BIM、CAD等格式的图形驱动，小库的ABC模型是数据驱动型，实现了数模规一体化，以AI辅助建模，并可以调用大数据进行对比分析，得出的底层数据结果又能进一步通过云计算反馈到智能化生成上。同时，方案数据通过云端渲染呈现，实现可视化数模规联动的实时编辑，最终可以将结果数据进行云端分享协同和多格式输出。

　　在产业应用角度，本项目的实施，将SaaS云平台引入建筑设计领域，提升了工程项目开发前期的容积率、项目价值等关键指标的高效确定，拓展了传统建筑设计软件的服务能力和功能，能够有效促进平台在开发商、设计院等客户在拿地阶段、方案设计等项目实施环节的深度应用，助力下游用户提质降本增效。

（三）国内外同类先进技术的比较

　　小库智能设计云平台在国外的同类技术产品主要是挪威的Spacemaker(已于2020年底被Autodesk收购)，和澳大利亚的Archistar。与Spacemaker和Archistar类似，小库的智能设计云平台目前也主要服务城市尺度的建筑排布设计;但更进一步的，一是小库基于国内工程项目现状，从住宅项目设计作为切入点，使用人工智能相关技术作为基础，整合内嵌建筑工程行业的规范，以达成自动化智能设计方案的生成;二是小库建立了楼型库和户型库，以满足客户可以基于企业内部已有的楼型平面作为基础进行排布的需求。

（四）主要功能模块

　　相较于传统的设计，小库智能设计云平台可以实时快速评估已有的设计，并在此基础上辅助建筑师清晰理性地设置优化策略，进一步在优化策略的指引下生成较优秀的设计方案。当然整个顺序不是固定的，评估、优化和生成可以在过程中随时进行。

　　1.城市大数据评估基地。小库智能设计云平台基于大数据、地理信息技术等快速建立基地界线外扩 1.5 公里范围内的三维城市空间模型(如图1所示)，直观形象展示基地周边状况，并通过数据挖掘分析基地的商业价值，大幅提高建筑设计前期调研建模的效率。

　　图1 小库智能设计云平台上的基地评估

　　2.智能算法加速设计。平台用户只需三步完成方案设计：第一步，直接在小库智能设计云平台在线圈地或者上传基地CAD文件;第二步，输入容积率、覆盖率等基本限定条件;第三步，选择楼型产品获得智能推荐组合。完成这三步即可轻松实时获得小库通过智能算法设计生成的多组满足用户指标、当地规范和日照的方案(如图2所示)，并可在线多视角查看和编辑方案三维模型，快捷为建筑切换几种风格的表皮、手动调整方案、查看方案各项数据指标、显示户型组合等。同时经济技术指标表、三维模型和CAD格式等文件可供下载。

　　图2 小库智能设计云平台基于智能算法自动生成的设计方案

　　3.方案验算科学准确。平台集成国家、31个省区、328个城市的建筑规范、日照法规及行业标准，可几秒内完成对方案的日照验算及规范检查，大大减少建筑设计中机械重复的计算工作。其中，日照分析基于太阳方位、项目经纬度、遮挡建筑和被遮挡建筑的日照计算范围等，对地块内和周边建筑的光照热力进行矩阵化的计算，保证分析的科学性与准确性。

　　4.促进产业高效协同。以平台和智库协同产业链条实现精益效应，促进设计单位及房地产开发企业的信息共享及协同工作。目前在平台注册的企业通过在线管理标准化楼型、户型文件等及借助平台辅助设计，已实现企业内部的数据统一及企业各地员工协同工作(如图3所示)。

　　图3 手机端扫描二维码可直接打开设计方案进行浏览、标注等协同操作

三、案例实施情况

（一）案例1：和深圳前海柏涛的合作

　　1. 工程应用项目概况

　　此项目服务深圳前海柏涛在龙华地块A817-0609项目的强排方案设计过程。该项目包括普通商品住房以及配建的人才住房，初始配建比例为10%以上，建筑面积148300m2，容积率4.54。

　　2. 基于政策方向的设计方案评估，优化和生成

　　(1)幼儿园指标5000㎡，学前教育配套成重点关注

　　2018年深圳全市学前教育工作会上提出，要努力扩充幼儿园学位资源，大力推进新型公办幼儿园建设，解决学位供给问题。该项目的幼儿园指标是5000㎡。在小库平台上，通过“在线圈地”画出地块可以直观看到，幼儿园在整个地块的占比很大(如图4所示)。

　　图4 小库平台上可直接通过“在线圈地”确定项目的位置和业态分区

　　基于满足日照、独立出入口考虑的前提下，项目在小库平台上进行了多种方向的尝试。

　　方向1：幼儿园地块独立，放置东侧，临近龙华实验学校形成城市教育空间的组团(如图5所示)。

　　图5 小库智能设计云平台上的基地地块，其中红色代表幼儿园地块位置，放置在东侧

　　方向2：幼儿园地块纵向放置在中间位置，形成连续的住宅线性组合和城市界面(如图6所示)。

　　图6 小库智能设计云平台上的基地地块，其中红色代表幼儿园地块位置，放置在中部

　　方向3：幼儿园地块横向放置在项目西南侧位置，形成中间低、四周高的低遮挡、高品质住宅空间分布(如图7所示)。

　　图7 小库智能设计云平台上的基地地块，其中红色代表幼儿园地块位置，放置在西南侧

　　(2)24%左右人才房配套，住房供给侧的结构性改革

　　项目配建人才住房占建筑总面积24%左右，对于人才住房，板式楼型相对节省空间，日照也更易通过。在小库平台上，项目快速模拟了幼儿园和人才房集合的空间关系，并从实时的调整反馈中优选出以下3个方向的排布方案：

　　方向1：人才房靠近幼儿园布置，独立分区，商品房充分利用西南向景观资源(如图8所示)。

　　图8 小库智能设计云平台上的基地地块，其中人才房靠近幼儿园放置

　　方向2：人才房放置东侧区域，独立分区，靠近东侧的地铁(如图9所示)。

　　图9 小库智能设计云平台上的基地地块，其中人才房独立放置在东侧

　　方向3：人才房放置东侧区域，独立分区，靠近东侧的地铁。与幼儿园相隔较远(如图10所示)。

　　图10 小库智能设计云平台上的基地地块，人才房和幼儿园相隔较远放置

　　(3)90平户型占比70%以上，刚需房主导

　　项目所在地块要求套内建筑面积在90平方米以下的普通住房的建筑面积和套数占比不低于商品住房项目总建筑面积和总套数的70%。结合政策、深圳区位、项目指标特点，项目尝试选择T4和T5 的楼型，以建筑面积90-115㎡面积户型为主(套内75-90㎡)。

　　在龙华这个地块上，对于4.54容积率这样的密度而言，在确定幼儿园和人才配套的基础上，充分运用剩余用地强排(景观、交通等用地价值最优的位置，独立分区和出入口)，尝试更多排布可能。

　　方向1：景观用地最优位置(如图11所示)

　　图11 按照景观用地最优位置排布的方案

　　方向2：交通用地价值最优位置(如图12所示)

　　图12 按照交通用地价值最优位置排布的方案

　　方向3：独立分区和出入口(如图13所示)

　　图13按照独立分区和出入口排布的方案

　　3. 基于价值优化方向的方案评估，优化和生成

　　选择纯高层产品组合，主要是通过对视野、视距、花园等方面的优化设计从而提升项目价值(如图14所示)。

　　图14 选择纯高层楼型产品组合的排布方案

　　选择叠拼组合，主要是通过产品本身的溢价来提升整体项目价值。通过小库平台完成的方案，叠拼面积是11700㎡，叠拼比纯高层单价高4万，项目价值增加46800万元(如图15所示)。

　　图15 选择纯高层+叠拼楼型产品组合的排布方案

　　总结来看，在该项目中，小库智能设计云平台在极短的时间内帮助设计单位快速多角度生成了多个方案给甲方比选，为其在拿地阶段提供了高效可靠的决策基础。

（二）案例2：和万科集团深圳区域公司的合作

　　在智能设计云平台的标准化产品的基础上，小库还直接为一些开发商提供定制开发+采购报告的服务。万科集团深圳区域公司与小库开发了“万科-罗塞塔”算法，依据企业的需求编写算法，对多种业态进行生成，满足投拓土地初筛需求。小库为万科累计完成了大湾区勾地项目方案48个。

下图为其中一个项目小库快速生成的9个方案中，智能推荐的2个(如图16-图17所示)。

　　图16 小库算法生成并智能推荐的排布方案1

　　图17 小库算法生成并智能推荐的排布方案2

（三）案例3：和中国金茂控股集团的合作

　　在2021年，小库科技与金茂不断深化合作，已在全国7大区域、16个城市落地超过80个项目。现将典型的使用场景例举如下：

　　1.金茂华北区域(青岛公司)：数据分析和交互优化

　　在青岛大云谷市北305-2地块项目前期的拿地定位测算、可研究性地块、紧急性地块、户型产品定位可研、规划面积较大型的城市运营多地块项目中，平台可最大限度发挥修改方便、调整快捷、修改联动、输出成果灵活、数据分析准确的优势。(如图18所示)

　　图18每次调整方案，分户日照和户配都在平台上以三维模型的方式联动修改

　　2.金茂华中区域(南昌公司)：价值最大化和工作效率提升

　　在南昌市新建区DAK2021006地块中，平台帮助金茂南昌公司设计部实现方案穷举(如图19所示)，其中采用高层+小高层+集中商业的方案B协助金茂南昌拿下两块宗地。而在确保项目价值最大化的同时，还提升了整体的工作效率，将传统的3-5天的强排方案设计阶段，缩短到了2-3天。

　　图19小库与金茂南昌合作方案

　　3.金茂西南区域(昆明公司)：实时方案调整

　　在昆明螺蛳湾XSCG2019-01-A2-3号地块项目前期，金茂昆明公司在办公现场草图手绘，小库利用平台实时调整方案(如图20所示)，将其提出的不同设计方向及时输出方案并调整通过相应规范审核，深入挖掘方案的可能性，并提出最有潜力的方案建议。

　　图20小库与金茂昆明合作方案

四、应用成效

　　从2016年至2021年的5年间，小库智能设计云平台上累计注册企业数达到了3240家。在前期的居住区规划中平台完成了1000多个项目案例，帮助企业简化设计流程、缩短设计时间、提升设计能效，同时持续研发建筑产业AI应用产品系列，致力于助力建筑产业智能化升级。基于小库智能设计云平台，运用AI+大数据，设计院能够快速提供智能设计解决方案，高效解决建筑方案设计前期痛点、难点，快速输出优秀设计成果，达到沟通交流顺畅、降本增效的目的，目前已实现平均项目价值提升10～15%。

　　平台为地产企业提供了智能产品与解决方案，协助企业在新一轮挑战中降本增效、提升价值，帮助企业在投研阶段更加注重精细化管理提效和科学决策判准，解决目前设计端口存在的投前研判效率低、人工成本较高、方案复改频繁、人员精力分配不足等问题。

　　执笔人:

　　深圳小库科技有限公司(何宛余、赵珂)

　　审核专家:

　　陈顺清(奥格科技股份有限公司，董事长、教授级高工)