資源再優化!日本企業利用AI縮減工地混凝土浪費,還有助減少CO2排放
資源再優化!日本企業利用AI縮減工地混凝土浪費,還有助減少CO2排放

混凝土的製造往往伴隨大量二氧化碳的排出,若生產後未使用完畢便遭到廢棄,對於目前全球積極推動的減碳議題,卻是背道而馳。

有鑑於此,目前在日本建築業以統包商為中心,不斷研發如何減少建築工地未使用完的新鮮混凝土「餘土」的技術,如果能在現場將材料處理成可再利用資源,或透過AI最佳化下訂量,以減少浪費來實現對減碳的貢獻。

為了讓建築工地減少混凝土浪費,日本西松建設與設計軟體研發公司FORUM8合作,研發出能夠自動計算所需新鮮混凝土量的APP,可在智慧型手機或平板上使用,只要在施工圖上圈選要澆置新鮮混凝土的場所後,AI就會算出所需的數量。

建設現場
AI縮減工地混凝土浪費
圖/ 西松建設

有別於過於建築工地在需求新鮮混凝土時,一直以來通常都是由建設公司員工在現場人工計算再下訂所需量,但是如果作業負擔大時也容易出錯。

西松建設建築技術部長原智紀表示:「擔心新鮮混凝土不夠,因而成為超額下定的主因」,但是如此的做法卻是造成混凝土極大的浪費。

由於建築工地基礎工程等所使用的新鮮混凝土,在製造其原料的水泥時會排放大量的CO2,根據統計,這些CO2排放量大約佔人類活動排放量的5%之多。

除了會造成CO2排放量之外,另外一個原因在於餘土,新鮮混凝土(拌合後尚未硬固且具有可塑性者)僅可在製造後1個半小時內使用,無法存放,而建設公司擔心現場可用量不足往往會有超額下訂的傾向,其結果就是總出貨量的3%左右成為餘土,而遭到廢棄。

碳酸水將餘土資源化,以達減碳效果

基於如此背景,鹿島與東京大學共同研發透過現場作業來削減餘土的技術,也打算將技術提供給其他公司,據執行幹部坂田昇表示:「整體建築業界一起使用的話,就能夠期待有顯著減碳效果」。

所研發的手法是使用碳酸水使餘土恢復到可再利用的形態,首先以震動式過濾設備將餘土過篩,分離成骨材(填充材)與灰泥;接著將灰泥在水槽中與碳酸水接觸,作成混有碳酸鈣與細微骨材的「處理土」,而處理過灰泥的碳酸水會中性化,變成可以排放到下水道的酸鹼值。

生成物當中的處理土還未找到用途,不過在最初步驟中所分離的骨材可以當作砂礫等再利用,另外,由於處理過程中灰泥會吸收碳酸水中的CO2,也具有直接減碳效果,可說是「一石二鳥的系統」,未來若將建設現場重型機械所排放的CO2導入此處理步驟,就有可能進一步地實現減碳。

西松建設與設計軟體研發公司FORUM8合作計算所需新鮮混凝土量的APP,AI不止會算出所需之量,同時具備計算追加下訂新鮮混凝土之量的功能,將可解決如此問題,而西松建設除了在自家工地使用此APP外,也計畫對其它公司販售。

減碳風潮與餘土處理費用高漲,跨業找對策

餘土問題並非現在才有,但一直以來建築業界都未充分加以因應,直到今天減碳風潮高漲,再加上都會區餘土處理設施的能力達到極限,處理費用不斷攀升,才促使建築業界開始推出跨越業者間藩籬的對策。

作為此象徵的就是為將於2025年舉辦之國際博覽會(大阪關西萬博)所進行的計畫,是由鹿島、竹中工務店、大林組等組成聯盟,以將建設萬博展覽館時的餘土降至零為目標。

除了統包商外,新鮮混凝土的工業團體與資材製造商也加入共同研討削減餘土所需面對的課題,除此之外,也共同研發有助於解決課題之IT架構與餘土資源化技術等。

雖然建築業界一直被視為是層層發包、縱向連結強,而同業間橫向連結薄弱的構造,但若透過將削減餘土作為共通目標,在技術研發等過程中產生合作關係的話,應該有助於加速業界整體的減碳。

參考資料:日經鹿島西松建設

責任編輯:吳秀樺

關鍵字: #淨零碳排 #日本
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新北首間 AI 科技高中!錦和高中導入羅技電子 Rally Board 65 打造「移動任意門」,讓世界走進教室!
新北首間 AI 科技高中!錦和高中導入羅技電子 Rally Board 65 打造「移動任意門」,讓世界走進教室!

深夜11點,多數高中生可能已經準備熄燈就寢,但新北市錦和高中的 AI 基地教室卻燈火通明。原來,錦和的老師、學生,正利用 Logitech 的會議室解決方案 Rally Board 65,和遠在美國科羅拉多州、有 17 小時時差的 Kent Denver School進行視訊。兩校學生在螢幕上熱切分享文化習俗與校園趣事,教室氣氛熱絡。

在錦和,這樣跨越時區和國界的「深夜國際教室」,並非偶一為之的特殊活動,而是透過台美教師討論規劃,有系統制度的國際交流日常。

事實上,作為新北市政府教育局認可的全新北市首間「AI科技高中」,近年來,錦和在數位轉型、科技教育上多有著墨。從生生用平板、建置全校數位互動軟體,到引進被師生譽為「移動任意門」的 Logitech Rally Board 65,錦和正以活潑、彈性的數位學習策略,重新定義未來教室的模樣。

注入數位學習DNA,翻轉傳統教學模式

但錦和的數位轉型並非一蹴可幾。早在疫情期間,錦和高中校長張純寧就意識到,數位教學不是選擇題,「因應數位浪潮、社會趨勢,我們一定得這麼做!」當時,她大刀闊斧將行政人員分組,手把手協助全校老師跨越科技門檻、熟悉線上教學,成功將「數位 DNA 」注入錦和。

如今,走進錦和的課堂,會看到生物老師利用平板搭配 AR 擴增實境技術,將圖像化為立體,讓學生直觀地觀察昆蟲解剖構造和心臟血液的流動;數學老師則透過 VR 虛擬實境,設計「密室逃脫」遊戲,讓學生在解謎中,學著邏輯推演;公民老師更帶著學生投入田野調查,將時事探討結合數位資訊,提升學習興趣。

「錦和的老師,幾乎都已經完成 AI 的增能研習。」張純寧透露,學校在將數位工具融入教學之餘,更和淡江大學合作開發專屬的「AI 倫理素養手冊」,並列為校定必修課程,目的是確保學生在擁抱 AI 的同時,也能建立正確的價值觀。

引進 Logitech Rally Board 65,打造無縫國際交流體驗

而隨著數位學習的版圖不斷擴張,近來,錦和面對的新挑戰,是為學生創造「無縫的國際交流體驗」。

為了讓學生有機會開口說外語、和世界接軌,錦和申請校園雙語計畫子計畫三,採購Logitech Rally Board 65,方便與美國、法國等國的姐妹校線上交流。但過去,要進行高規格的遠距教學,學校必須斥資打造一間固定的遠距教室,裡頭還得裝設投影機、追蹤攝影機和收音設備,不僅空間受限,設備盤點、維護也是行政人員的夢魘。

錦和高中圖書館主任吳孟仁解釋,如果讓學生一人用一台筆電視訊,只要有一位學生的設備出狀況,或是網路連線有問題,老師就必須先中斷課程,接著再像個工程師般,協助學生一一排除障礙;若採用多人在同一鏡頭前發言的模式,傳統的視訊鏡頭又無法照顧到每一個人,導致交流缺乏臨場感。

#1 羅技_第一篇(錦和高中)_115126
吳孟仁表示,學生為參與跨國交流,常於夜間上線,展現高度投入與國際視野。隨著數位工具融入學習,學生更主動表達、協作與創造,培養面向未來的關鍵能力。
圖/ 數位時代

「我們要的,是一款將使用門檻降到最低、讓老師容易上手的數位工具。」張純寧指出,本學年藉由校園雙語化計畫與參與教育部高中優質化數位前導學校計畫的契機下,錦和偶然接觸到 Logitech Rally Board 65,結果意外發現,Rally Board 65 能徹底解決跨國交流的痛點。

#2 羅技_第一篇(錦和高中)_115126
Logitech Rally Board 65 結合 65 吋觸控螢幕與 AI 視訊技術,搭配移動式腳架,有效解決跨國交流溝通挑戰。透過 AI 與數位工具導入,學生培養跨域協作與問題解決能力,學習成果不再侷限於考試。
圖/ 數位時代

Rally Board 65 作為專為新世代協作而生的全功能,配有 65 吋的 4K 超高畫質觸控螢幕,還有兩支無須配對、充電的隨插即用數位筆,讓師生能輕鬆在白板上書寫、共編討論。鏡頭、麥克風和揚聲器一體成型的配置,打破了過往需要拼拼湊湊各項硬體的限制;內建的「RightSight 2」智慧取景技術,不僅能自動追蹤並清晰框選正在發言的師生,學生不再需要擠在一個小小的筆電鏡頭前,也不用傳麥克風,只要像平常聊天般自然發言即可;另外,「RightSound 2」智慧調音技術則能透過 AI 回音抑制技術,過濾背景噪音,確保討論過程不受環境音干擾,讓跨國溝通有如面對面交流般清晰。

#3 羅技_第一篇(錦和高中)_115126
錦和高中透過視訊設備,與長期有往來的美國肯特丹佛學校進行即時交流,科技賦能教育場景,讓跨國學習成為日常。
圖/ 數位時代

張純寧特別提到,Rally Board 65 擺脫傳統需固定於牆面的限制,只要裝上專屬推車腳架,就能任意移動,「Rally Board 65 最大的優點,是『可攜』!讓我們隨時隨地都能在學校的任何一個地方,創造『教學角』。」她笑稱,要是學校裡多幾台這樣的設備,等於多蓋了幾間多功能教室。不僅具備高度機動性,Rally Board 65 在安裝與視角上也同樣靈活,支援桌面、壁掛等多元配置,螢幕亦可雙向翻轉,根據需求調整上下視角,輕鬆融入各種教學情境。

同時,Rally Board 65 還有「免學習」的特性,「插電就能用,老師完全不用特別學習。」吳孟仁分享,現在的台美跨國連線,即便安排在夜間11點,學校也不必指派資訊人員留守,老師自己就能輕鬆開機、主持課程,大幅提升設備的使用率與教學彈性。

軟、硬體設備的升級,最終仍要回歸學生的成長。張純寧表示,當學生具備強大的數位協作能力,並習慣在虛實整合的環境中表達自我時,「你會明顯發現,沒有學生再躲在角落了!每個人都必須、也樂於站出來展現自己。」比方說,在自然科探究與實作的全年級發表會裡,學生是以「線上共編」模式,繳出成果;原先對寫程式一竅不通的社會組學生,經過 AI 課程上的學習,現在竟然能運用 AI 工具,協助弱勢團體、公益組織開發出線上的「記帳系統」。

#4 羅技_第一篇(錦和高中)_115126
張純寧表示,穩定且符合使用習慣的數位工具,是支撐長時間教學與行政工作的關鍵。透過羅技鍵盤滑鼠符合人體工學的設計,在高工時及高強度的辦公室工作下,保持舒適與效率。
圖/ 數位時代

從最初克服線上教學的陣痛,到成為新北市首間 AI 科技高中,以及引進 Rally Board 65,錦和用實際行動證明,只要具創新教育思維、善用多元數位工具,就能打破空間、時間限制,為孩子們打造一座與世界無縫接軌的未來校園。

從理念到實踐,打造未來教學場域。歡迎教職員夥伴預約參觀 Logitech 展示中心,了解更多 AI 教育解決方案:https://360theredmarker.com/vt/logitech-taipei/

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