随着我国城镇化进程快速发展，房屋基础设施建设规模越来越大，产生了大量建筑垃圾。建筑垃圾分为拆迁废料、装潢垃圾、工程渣土、建筑泥浆、施工垃圾5大类。建筑垃圾来源：（1）拆除旧建筑产生的大量拆迁废料；（2）新建建筑施工过程中产生的建筑垃圾；（3）装饰装修过程中产生的装潢垃圾。此外，市政工程拆除产生的破碎沥青和混凝土、特大自然灾害（地震）产生的废弃物等，也是建筑垃圾来源。
1建筑垃圾处置利用中的突出问题
1.1源头管理难
按“谁产生、谁负责”的处理原则，拆除单位、施工单位等产生建筑垃圾的机构应支付相应费用处置建筑垃圾。但根据《关于实行城市生活垃圾处理收费制度促进垃圾处理产业化的通知》（计价格[2002]872号），各级财政在项目开工前已向建设单位收取了建筑垃圾处置费用，按文件要求，相关处置义务已转交给地方政府，大多数建设、施工单位不愿再支付费用将建筑垃圾分类并运到正规的资源化利用场地进行处理。由于缺乏源头管理政策体系，其处置收费并未按分类与否进行分级，也就是无论建筑垃圾是否分类收取的处置费用均相同，不利于建筑垃圾源头分类开展。
1.2环保达标难
由于简易建筑垃圾资源化利用设施的噪声和扬尘的排放难以符合目前环保标准要求，存在关停取缔风险。由于缺乏细致、完备、可操作的建筑垃圾管理法律法规，运输、收纳过程存在管理无序现象。2018年，中央环保巡视组在长江经济带11省市固体废物大排查行动和“清废行动”中发现的垃圾堆放中，近一半是建筑垃圾，其中大部分是不规范倾倒形成的。
1.3企业发展难
虽然各地区都有建筑垃圾资源化利用专项规划，明确将建筑垃圾处置设施纳入城市基础设施建设规划，但在区县级层面，相关规划中一般不明确处置设施的具体位置，基层政府在建筑垃圾处理设施的建设上存在顾虑，导致设施选址难落地。目前，建筑垃圾资源化利用产业刚起步，相关技术装备、行业人才等配套产业尚不成熟，其技术、设备投入成本较高，导致建筑垃圾再生产品成本高于一般建材产品。建筑垃圾资源化利用涉及城市管理、环境、住建、交通等多个领域，目前尚无成熟流畅的运作流程，企业在每个环节都有可能遇到问题需要处理，运营效率低。
1.4产品应用难
建筑垃圾资源化利用产品为再生制品，公众普遍认为再生产品质量低于普通建材产品，工程采购单位也不愿购买使用带有“再生”“垃圾”之类标签的产品。现阶段也缺乏完备的再生制品应用技术标准体系及可落地的再生制品应用政策保障，使再生资源化产品市场推广困难。
2国内建筑垃圾资源化利用现状
我国建筑垃圾减量化资源化起步较晚，政策法规和技术体系还不健全。目前各地推进措施主要有特许经营制度、处置收费制度、资源化利用方案备案审核制度等。山东、湖北、陕西等地都相继出台关于建筑垃圾资源化特许经营政策文件，明确特许经营准入条件，通过招投标方式授予相关企业特许经营权。获得特许经营权的企业享有所在区域建筑垃圾的优先收集权和处置权，以鼓励采取此模式，引进社会资本参与建筑垃圾资源化利用工作。深圳、青岛出台《深圳市建筑废弃物减排与利用条例》《青岛市建筑废弃物资源化利用条例》，要求建设单位编制建筑废弃物减排及处理方案，在工程开工前报主管部门备案。北京、上海、福州等地建立了建筑垃圾智能化监管平台，对建筑垃圾处置利用全过程进行高效监管。
3实现建筑垃圾源头减量化的主要方式
建筑垃圾处置利用主要包含源头减量、收集运输、处置与资源化利用3个关键环节，其源头减量化管理包括从源头上减少产生量和就地利用2部分。所谓从源头减少产生量，是指在项目的规划设计、施工等阶段就尽可能地减少后期拆除阶段建筑垃圾的产生；就地利用是指将施工、拆除过程产生的建筑垃圾直接用于在建项目，以减少排放。建筑设计阶段是减少建筑垃圾产生的最佳时机。然而目前设计阶段的建筑垃圾减量化问题尚未得到从业者足够重视，设计人员无法清晰地理解在设计阶段由何种措施、因素导致了建筑垃圾的产生。实现设计阶段建筑垃圾源头减量化的主要方式如下。
3.1延长建筑使用寿命
延长建筑使用寿命是减缓建筑垃圾产生的一种重要方法。在设计阶段，可以采用高耐久的结构材料以及多功能的复合材料和一体化材料，以延长建筑的使用年限，实现减少建筑材料的使用和建筑垃圾的产生。此外，增强设计的灵活性对延长建筑使用寿命也很重要。最大的浪费就是由于建筑结构不能满足新的建筑功能需要而不得不在达到使用年限前拆毁建筑。设计的灵活性能保证建筑物在建筑用途改变的情况下仍能满足未来建筑物结构的调整需要，如将传统的大开间的房屋变成小开间的房间，或将小开间的房屋变成大开间的房屋，以减少因为需要拆迁重建而产生的建筑垃圾。采用大跨度、大开间结构体系，在耗材量较小的情况下满足空间使用的多样性要求；设计阶段考虑到安装和拆卸，易于部品部件维护更换等也是延长建筑使用寿命，减少建筑垃圾产生的有效措施。
3.2采取合适的设计方法与建造技术
设计时应尽量运用标准化、模块化的设计方法，采用基本模数、分模数来协调其他部品尺寸，增强材料的通用性和互换性。工厂标准化预制构件不仅有利于提高建设效率，易于质量控制，有利于环保，而且由于在工厂大批量生产，可以节约资源，减少废料。推广喷射砂浆、临时围墙、金属脚手架、铝合金模板免抹灰等绿色环保建造技术，有利于材料的循环利用，减少原材料的损耗，避免建筑垃圾的产生。
3.3精细化设计，避免后期工程设计变更
设计时应积极与建设的各相关方沟通协调，减少工程中因意图不明确产生的设计变更，避免现场拆改而产生建筑垃圾。
4减少建筑垃圾排放的措施
施工阶段也是建筑垃圾产生的关键环节。研究表明，钢筋混凝土结构在施工过程中建筑垃圾的产生量约为0.05t/m2，根据全国新开工建筑总量估算，每年工程垃圾产生量达到千万吨级。因此，必须对施工垃圾给予足够重视。为减少工程垃圾，施工单位首先要对招标文件的要求进行仔细的阅读和细致的理解，选购符合要求的建筑材料，并进行适当的运输和管理，以避免材料浪费产生建筑垃圾；其次要严把施工质量和施工工序，避免返工现象；最后要注意施工过程中废弃材料的重复利用和分类回收，大力推广绿色施工，减少建筑垃圾的排放。具体可采取以下措施。
4.1编制施工垃圾减量化方案
施工单位在工程开始前，应编制工程垃圾处置利用方案，以便于施工各环节建筑垃圾产生和使用的统筹考虑。方案应包括工程垃圾减量化要求，主要内容有施工阶段减量化的对象、目标、途径、措施以及资源化利用方式。工程垃圾的组成中废弃混凝土、废弃砖瓦等约占总量的30%~50%，这一部分材料回收利用率较高。因此，根据绿色施工技术要求，工程垃圾回收利用率应达到30%，每1万m2建筑面积的施工固体废弃物排放量应不高于400t。施工单位还应建立工程垃圾再利用的台账和清单，对工程垃圾产生和资源化利用情况进行统计，以便于方案的落实。
4.2施工垃圾现场分类回收
工程垃圾应按照混凝土（砂浆）、钢筋、模板、砖瓦等工程进行分项回收，各分项回收工程应与相应施工环节配套进行，优先就地利用。施工过程中按分项施工顺序和流程及时对产生的施工垃圾进行回收，有利于提高工程垃圾就地利用效率。比如在混凝土工程进行过程中以及结束后，随时对废弃的混凝土进行回收就地利用并分类堆放，避免后续分项工程中其他废弃物的混入，影响就地利用效率。对于不便就地利用的工程垃圾，应根据其资源化利用途径的不同，进行分类堆放，便于后续运输和资源化处理。
4.3规范建筑材料的采购和管理
由于建材价格的波动，施工单位容易在低价时大量购进建材。建筑材料在工地现场长期堆积，极有可能造成导致建筑材料的浪费，产生建筑垃圾。施工单位应根据工程建设的施工进度、工程节点、库存情况等，对所采购材料的数量、批次、进场时间、储存、使用等进行合理统筹管理，使材料耗量降到最低，避免因过量囤货，或者调度不合理，造成材料过期或损坏，导致材料浪费。现场材料应堆放有序，并满足材料储存及质量保持的要求。材料运输方法应科学，以降低运输损耗率。
4.4施工场地临时设施再利用
施工场地大门、围挡和围墙等采用模块化、标准化产品并使用活动连接，以方便拆卸，周转使用。现场主要道路硬化处理宜采用可周转使用的材料或再生材料。短期的施工路面可采用钢板路面。临建设施应采用可拆迁、可回收材料，并充分利用既有建筑物、市政设施和周边道路。建筑物拆除阶段是产生建筑垃圾的最主要环节，目前拆除的建筑多为老旧的砖混结构，拆除垃圾可资源化利用率较高，但由于拆除方式简单、盲目追求速度等原因，拆除方式简单粗暴，使拆除过程中产生大量建筑垃圾。“建筑拆解”是一种更为节能高效的建筑拆除办法。通过建筑拆解设计，可以使大量的资源得到节约和再利用，从而实现建筑物的闭链循环。这一概念首次出现在1996年第一届建筑全会上，美国学者盖伊教授认为，传统的建筑拆除方式后，建筑材料只能当垃圾填埋，建筑拆解是以手工或机械的方式回收旧材料的过程。德国学者舒尔曼认为，拆解是将建筑分解为不同部分，促使废旧材料的再利用或回收利用。我国学者贡小雷认为建筑拆解是“以回收建筑材料为目的，将建筑中不同类型的构件逐一拆除使之分离的过程”。普遍认为，建筑拆解是以回收建筑材料为目的，将建筑中不同类型的构件逐一拆除使之分离的过程。对于整个建筑的拆解，可以分为以下5个步骤：（1）移除装饰构件，包括门框和装饰线；（2）去掉厨房用具，管道，橱柜，窗和门；（3）移除楼面层，墙面层，保温层，配线和管道；（4）拆卸屋顶；（5）拆除墙体，框架和地板，1次1层。在拆解过程中，遵循上述步骤对建筑材料逐步进行拆解，然后在每个过程结束后，对材料做简单的处理，如清除钉子、材料分类、堆叠、清洁等。
5建筑垃圾的收集和运输
建筑垃圾产生后，经分类收集再由运输单位进入现场，将所产生的建筑垃圾运输至资源化利用场所。收集运输环节连接建筑垃圾的产生环节与资源化利用环节，规范化的收集运输对于资源化利用具有十分重要的意义。图1是目前较为完善的1个处置体系，涵盖了工程垃圾、拆除垃圾、装潢垃圾的主要处置流程、监管部门、产生费用等情况。由图1可知，建筑垃圾的收运涉及建设部门、城管部门、交通部门、交警部门、街道等行政主管部门，以及建筑垃圾产生单位、运输单位、物业公司等市场主体，其流程十分复杂，涉及利益主体众多。运输单位需办理安全证（交警部门）、准运许可证（城管部门）、运输通行证（交管局），“三证”齐全之后才能合法收集运输建筑垃圾。3个部门对于收集运输全过程的监管分工不清晰，存在大量的“中间地带”。运输单位往往为了利益最大化，未按照规范化的方式对建筑垃圾开展收运。工程垃圾及拆除垃圾倾倒回填和资源化利用2种处置方式的费用基本持平。装潢垃圾采用资源化利用方式的处置费用较高，一般运输单位会选择倾倒。这也是制约装潢垃圾资源化利用的关键因素。
6建筑垃圾处置与资源化利用的主要方式
6.1矿坑回填
矿产资源开采遗留的大量矿区废弃地为社会带来沉重的负担，我国的矿区废弃地数量多、面积大、分布广泛且不均，复垦和修复严重不足。建筑垃圾中建筑泥浆、废弃砖瓦、混凝土、沥青混凝土、渣土（表层土）等大部分材料，经破碎、筛分和按照所需土石方级配要求混合均匀后，都可用作矿坑回填。对生活垃圾进行无害化处理时需要大量覆土，在生活垃圾卫生填埋场附近建立建筑垃圾的再生处理站，利用建设废土或含泥量大的建筑废渣用作生活垃圾填埋场覆土材料，可以节约大量的耕地。各种再利用途径中，填方料消耗量最大，且仅需粗碎即可再利用，但是附加价值较低。矿坑回填在我国建筑垃圾综合利用中的比例也相当高，如上海达到65%、湛江达到85%。它的主要优点在于能够消纳建筑泥浆、装潢垃圾等不易资源化利用的垃圾，其局限在于城镇周边需有采石矿、露天煤矿等天然矿山资源。6.2堆山造景建筑垃圾堆山造景是生态城市建设中的新课题，建筑垃圾含有混凝土、石灰、砂石、渣土、灰土等成分可用于堆山造景，是处理城市建筑垃圾的有效途径之一，是变废为宝、化害为利的举措。
6.3再生路基
路基是路面结构的基础，目前常用的道路路基填料是天然土源，即经检测合格的路线纵向土石方调配土、半填半挖横断面上的挖方土或由取土坑内获取的土。从取土坑获取土填筑路基，不仅可能破坏地表自然排水系统，且会破坏植被，对生态环境产生不利影响。城市基础设施建设产生的建筑垃圾中废砖、废混凝土等含量较多，达80%以上，其自身强度较好，对其进行一定加工处理后，完全可用于道路路基填筑，该方式可成为处理建筑垃圾的有效途径之一。西宝高速改扩建工程B-C02合同段、西宝改扩建项目阿房宫立交工程等，均为采用建筑垃圾填筑路基的成功案例。
6.4再生骨料
建筑垃圾破碎形成再生骨料，应用于预拌混凝土、预拌砂浆等建材产品，是建筑垃圾再生利用的重要途径。相比于上述其他利用方式，再生骨料产品应用技术要求较高，是建筑垃圾资源化领域的研究重点。目前，我国预拌混凝土年需求量约为80亿m3，消耗粗骨料约10亿t、细骨料约7亿t，资源消耗巨大。由于环保要求，全国范围内已控制开采天然砂石，江砂资源也逐渐紧张，建筑垃圾再生利用对于缓解砂石资源紧张的情况具有重要意义。再生砂石用于预拌混凝土中应满足国家标准GB/T25177《混凝土用再生粗骨料》和GB/T25176《混凝土和砂浆用再生细骨料》的要求。再生粗骨料和再生细骨料按性能要求分为Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类。废弃混凝土破碎骨料的压碎值较低，可满足Ⅰ类骨料技术指标的要求；废弃砖瓦破碎骨料的压碎值和吸水率较高，一般满足Ⅲ类骨料技术要求。采用再生骨料的预拌混凝土（砂浆），其性能指标应符合JGJ/T240《再生骨料应用技术规程》的规定。建筑垃圾制备再生骨料设备分为固定式和移动式，从发达国家和我国先进城市的经验看，固定式资源化处理工厂是主要发展方向。各地区应参照拆建垃圾年平均产生量作为设计处理量来规划固定式处理工厂，针对固定式资源化处理工厂无法解决拆建垃圾的问题，可采用少量移动式设备分散处理。国内常用的资源化处理工艺和设备，尽管技术水平在逐步提升，但多未摆脱粗放式工艺和直接使用矿山机械，集成集约度不高，造成生产效率低下、扬尘噪声污染严重、再生骨料品质不均、生产线能耗偏高，处理企业综合制造成本过高等问题。政府主管部门和建筑垃圾资源化处理企业必须树立“产生者承担处置责任”和“谁处置，谁受益”的理念，坚持加大投入和发展工业化、自动化成套技术和装备，确保设施良性运转。拆除和施工垃圾经分类收集后成分相对单一，装潢垃圾则成分复杂，若均采取堆填方式处置，装潢垃圾对土壤、水体和大气的污染明显大得多。相对而言，拆除的施工垃圾的资源属性更多，装潢垃圾的环保属性更多。因此，建设装潢垃圾终端处置设施进行无害处理，对推进建筑垃圾规范在处置工作更为重要和紧迫。
7总结与展望
建筑垃圾资源化利用对对发展循环经济、推进节能减排和实施可持续发展战略具有重要意义。为此，须应用系统思维，从多方共同发力解决建筑垃圾资源化利用难的问题。（1）要加快建筑垃圾资源化立法，落实各方主体责任和监督管理机制；（2）要制定政策鼓励建筑垃圾分类，推动政府项目使用建筑垃圾资源化产品，减免产品增值税，提升再生产品竞争力；（3）要建立建筑垃圾处置利用全过程标准体系，打破建筑垃圾资源化利用的技术瓶颈，通过以上措施真正实现建筑垃圾的“减量化、资源化、无害化”。
参考文献
[1]李国遵,郭昊茹,闫丞佑,等.建筑垃圾资源化利用研究现状、问题及建议[J].砖瓦,2020(10):45–46.
[2]陈雅芝,黎江平,王婉怡.德国建筑废弃物层级管理及其对中国的启示[J].建筑经济,2020,41(3):24–29.
[3]张守城,王巧稚.英国建筑垃圾管理模式研究[J].再生资源与循环经济,2017,10(12):38–41.
[4]陈雅芝.国内外建筑垃圾资源化利用政策的比较研究[J].建筑技术,2019,50(3):342–345.
[5]桂志伟,俞进进,蔡立弘,等.中日城市建筑垃圾处置技术、政策对比研究[J].有色冶金设计与研究,2020,41(1):34–39.
[6]范伟,赵伯伦.面向可持续发展要求的建筑拆解设计[C].2020国际绿色建筑与建筑节能大会论文集,2020.
作者：潘文佳 张宏 庄玮 张睿哲 叶红雨 单位：江苏省住房和城乡建设厅科技发展中心 东南大学建筑学院
返回建筑论文列表