綠色建筑廢棄物再生利用技術(shù)

柯穎鋒

(深圳市中深裝建設(shè)集團(tuán)有限公司，廣東 深圳 518000)

近年來，隨著我國環(huán)境保護(hù)意識的日益加強(qiáng),對建筑廢棄物的管理也提出了新的要求，綠色建筑成為了城市建筑建設(shè)的主要形式。建筑廢棄物是指建筑施工過程中產(chǎn)生的各種廢料，如室內(nèi)裝修垃圾、建筑碎廢料和剩余材料(最常見的為混凝土)等[1]。在房屋室內(nèi)裝修廢料中，雖然單一施工現(xiàn)場的總量不大，但這類廢料中的包裝材料、混凝土和碎石碎磚等，占城市建筑施工廢棄物總量的80%左右。在綠色建筑項目建設(shè)中，廢棄物的再生利用能夠減少項目建設(shè)對環(huán)境的污染，并對提高項目建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益具有十分重要的作用；因此，開展綠色建筑項目施工廢棄物再生利用技術(shù)研究十分必要。

1 建筑廢棄物減量和再生利用現(xiàn)狀分析

1.1 國外政策及現(xiàn)狀

綠色施工的概念由歐洲發(fā)達(dá)國家于20世紀(jì)90年代提出。在環(huán)境污染程度不斷加深的背景下，西方發(fā)達(dá)國家越來越青睞綠色施工，并投入大量的人力、物力和財力等加強(qiáng)綠色施工研究和宣傳，制定科學(xué)、有效的綠色建筑評價指標(biāo)系統(tǒng)和方法，如生命周期評價、分析環(huán)境評價法等，對建筑廢棄物的再生利用進(jìn)行準(zhǔn)確的分析和評估[2]?；纛D曾指出，通過對建筑施工廢棄物進(jìn)行生態(tài)循環(huán)，能夠有效降低建筑廢棄物的產(chǎn)量，并且經(jīng)過實踐獲得了良好的效果。馬丁斯內(nèi)的三大管理模式，要求對建筑廢棄物處理時，必須遵循資源化、減量化和無害化原則，對建筑廢棄物價值進(jìn)行最大化的利用，同時盡可能地降低對環(huán)境造成的污染和破壞。不同國家關(guān)于建筑廢棄物循環(huán)再生利用的原則和技術(shù)存在一定的差異，如德國在公路廢棄物可再生利用方面，全面推廣和應(yīng)用再生骨料混凝土，能夠降低廢棄物的總量和減少混凝土的用量，既環(huán)保又經(jīng)濟(jì)；美國在施工廢棄物排放量做出了明確的規(guī)定，明確要求各個企業(yè)增強(qiáng)對可再生技術(shù)的研究，采用創(chuàng)新的可再生利用技術(shù)解決建筑廢棄物的排放和環(huán)境污染問題；日本在建筑廢棄物再生利用方面，嚴(yán)格遵循不在現(xiàn)場排放的原則，充分利用先進(jìn)的可再生技術(shù)，對建筑廢棄物進(jìn)行循環(huán)使用?？傊?，國外眾多國家都非常重視建筑廢棄物污染和再生利用問題，通過利用先進(jìn)的可再生技術(shù)和從源頭降低建筑廢棄物產(chǎn)生量，對建筑施工過程進(jìn)行全過程控制，能夠為實現(xiàn)綠色建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。

1.2 國內(nèi)政策及現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，我國關(guān)于建筑廢棄物再生利用的研究尚處于初級階段，并且尚未創(chuàng)建規(guī)范化的法律法規(guī)，雖然《固體廢棄物污染防治》《清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》等涉及建筑廢棄物的內(nèi)容，但也僅是在原則上做了相關(guān)界定，并沒有對如何做好建筑廢棄物再生處理和處罰等進(jìn)行明確規(guī)定。城市的擴(kuò)張、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和建筑數(shù)量激增加速了生態(tài)環(huán)境的惡化。圍繞可持續(xù)發(fā)展主旋律，如何回收再利用建筑中產(chǎn)生的廢棄物，逐漸引起國家的關(guān)注，建筑廢棄物的研究漸漸深入，并取得了一定的成效[3]。為進(jìn)一步明確行政管理內(nèi)容，理清政府職責(zé)，2005年3月國家出臺了《城市建筑垃圾管理規(guī)定》，該項規(guī)定從法律上界定了建筑領(lǐng)域的違規(guī)行為類型，明確了違規(guī)操作的處罰力度，并強(qiáng)調(diào)了政府的監(jiān)管職責(zé)。

建筑廢棄物減量工作離不開先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，同時合理的稅費(fèi)制度與政策法規(guī)也非常重要；另外充分發(fā)揮人在建筑廢棄物減量中的作用，建筑施工人員需要充分地認(rèn)識到法律政策和監(jiān)督保護(hù)意識的必要性和重要性。在進(jìn)行城市化建設(shè)過程中，如果缺乏科學(xué)、完善的建筑廢棄物回收再利用系統(tǒng)(包括融資服務(wù)、再生應(yīng)用、立體循環(huán)、回收鏈接、政府監(jiān)管、政策保障、法律制約以及功底管理等)，勢必會導(dǎo)致建筑廢棄物總量的增加[4]。我國于2007年5月出臺了DG/TJ07-008—2007《再生混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》，以規(guī)范綱要形式指導(dǎo)建筑施工中再生混凝土的應(yīng)用；2008年9月，為進(jìn)一步加強(qiáng)對節(jié)能建筑材料的管理，頒布了《再生節(jié)能建筑材料財政補(bǔ)助資金管理暫行辦法》，針對以往該領(lǐng)域資金流向的管理欠缺，著重規(guī)范資金使用中的管理力度；2016年2月，由中共中央、國務(wù)院頒布出臺《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理工作的若干意見》，都對建筑廢棄物如何處理進(jìn)行了強(qiáng)調(diào)，要盡可能做到建筑廢棄物的減量度、資源化以及無害化，利用可再生技術(shù)、循環(huán)技術(shù)等將建筑廢棄物轉(zhuǎn)換成可再生、重復(fù)使用的資源，同時還要做好政策扶持以及激勵工作，并在5年內(nèi)初步完成建筑廢棄物循環(huán)再利用的綜合性可持續(xù)系統(tǒng)。

2 綠色建筑設(shè)計和施工

2.1 綠色建筑設(shè)計

在綠色建筑設(shè)計中，應(yīng)充分考慮節(jié)省各種資源和材料，保護(hù)生態(tài)，并減少所帶來的污染。一方面，強(qiáng)調(diào)土建與裝修一體化，合理采用高強(qiáng)度和高耐久的建筑結(jié)構(gòu)材料；另一方面，強(qiáng)調(diào)在再生環(huán)節(jié)努力減低建筑廢棄物量，實現(xiàn)多領(lǐng)域、多階段對再生資源的使用，注重使用以廢棄物為原料的建筑材料等，具體措施包括如下3個方面。

1)預(yù)拌混凝土替代現(xiàn)澆混凝土。采用預(yù)拌混凝土替代原有的現(xiàn)澆混凝土技術(shù)，同時采用預(yù)拌砂漿制造建筑砂漿。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為建筑結(jié)構(gòu)的主要形式[5]，相比傳統(tǒng)的現(xiàn)場攪拌生產(chǎn)施工方式，預(yù)拌混凝土的性能穩(wěn)定性要遠(yuǎn)高于現(xiàn)場攪拌，也更能保證混凝土工程質(zhì)量。相較于現(xiàn)場攪拌混凝土，預(yù)拌混凝土技術(shù)的使用還能有效地減少施工場所的噪聲污染和粉塵污染，節(jié)約能源資源使用量，降低建筑材料損耗率。

2)使用高強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)材料。在綠色建筑節(jié)材設(shè)計中，優(yōu)先采用高強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)材料，受力普通鋼筋使用≥400 MPa 級鋼筋占受力普通鋼筋總量的80%以上；其次，采用高強(qiáng)混凝土、高耐久性混凝土以及高強(qiáng)度鋼等結(jié)構(gòu)材料，都屬于有顯著優(yōu)勢的建筑結(jié)構(gòu)材料；再次，針對建筑結(jié)構(gòu)中“肥梁胖柱”問題，使用高強(qiáng)混凝土、高強(qiáng)度鋼，可以較明顯地增加建筑使用面積。

3)土建與+裝修工程設(shè)計一體化。建筑施工過程中，為避免后期裝修階段對前期建筑構(gòu)件的打鑿穿孔，可以采取預(yù)留建筑構(gòu)件孔洞并預(yù)埋裝修面層固定件設(shè)計，這樣不僅可以保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性，還可以有效減少建筑施工廢棄物量[6]。

在建筑設(shè)計階段，應(yīng)根據(jù)裝修面層材料尺寸進(jìn)行設(shè)計調(diào)整，實現(xiàn)在土建和裝修階段，合理用料，減少邊角料的浪費(fèi)；降低建筑廢棄物量，節(jié)約用材；控制噪聲和粉塵污染，縮短裝修時間，從而降低建筑施工勞動強(qiáng)度。有關(guān)研究表明，使用預(yù)拌砂漿與預(yù)拌混凝土的節(jié)能減排績效為每萬噸預(yù)拌砂漿可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤71.53 t，每萬立方米預(yù)拌混凝土可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤133.09 t。同時，采用高強(qiáng)度鋼筋可大量減少鋼筋廢料的產(chǎn)生，土建與裝修一體化設(shè)計施工可大大減少裝修廢料的產(chǎn)生。某花園項目，預(yù)拌砂漿使用量為18 301.4 t，預(yù)拌混凝土使用量為64 054.9 m3，總計可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤982.67 t；某金融大廈項目，混凝土總預(yù)算量67 478 m3，總計可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤1 035.18 t，社會經(jīng)濟(jì)效益顯著；同時，采用高強(qiáng)度鋼筋大量減少了鋼筋廢料的產(chǎn)生，土建與裝修一體化設(shè)計施工大大減少了裝修廢料的產(chǎn)生?？梢钥闯觯▓@項目和金融大廈項目通過綠色建筑設(shè)計能夠有效減少固體廢棄物排放，保護(hù)環(huán)境，取得良好的社會經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 綠色建筑施工

在城市的發(fā)展中，應(yīng)加強(qiáng)綠色施工，降低建筑廢棄物。一方面，綠色施工對城市的可持續(xù)發(fā)展有著重要的影響，在我國的城市中，由于城市化的迅速發(fā)展，大量的農(nóng)村人口逐漸涌入城市，人口暴增，使得城市的廢棄物增加，因此在城市中增加綠色施工，減少建筑廢棄物，可提高城市的發(fā)展[7]；另一方面，在城市的發(fā)展中，加強(qiáng)綠色施工，可減少建筑廢棄物對環(huán)境的負(fù)面影響，實現(xiàn)“四節(jié)一環(huán)?！保瑢?jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益有著重要的影響。以某金融大廈建筑和花園項目進(jìn)行分析，其相關(guān)指標(biāo)量化分析見表1和表2。

表1 某金融大廈建筑垃圾綜合利用量化分析表

表2 花園項目綠色施工節(jié)材成果量化分析表

經(jīng)統(tǒng)計，花園項目通過綠色施工節(jié)材措施，將鋼筋廢料做馬凳或穿墻螺栓、排水溝蓋板等，二次結(jié)構(gòu)施工充分利用主體結(jié)構(gòu)剩余鋼筋、廢碎石、廢混凝土塊重復(fù)利用，用于臨時道路基層、施工電梯坡道回填等，使建筑廢棄物的產(chǎn)生量為22.46 kg/m2。與常規(guī)建筑施工產(chǎn)生的廢棄物量對比，減少廢棄物產(chǎn)生量為27.54 kg/m2，減量超過50%，同時建筑廢棄物的回收利用率達(dá)到58.74%，在建筑廢棄物減量和再生利用環(huán)節(jié)的作用顯著。

3 建筑廢棄物回收再生利用的途徑

建筑廢棄物回收再生利用的途徑包括材料回收和產(chǎn)品回收等2個方面。

1)材料回收。材料回收強(qiáng)調(diào)建筑廢料外觀或用途發(fā)生改變，大多經(jīng)過加工制備后實現(xiàn)材料的再利用價值。這一類材料回收再加工通常使用破碎機(jī)。破碎機(jī)可將建筑廢棄物打碎形成小粒徑材料，更好地服務(wù)于回收再利用領(lǐng)域。建筑施工中，拆卸廢棄的建筑構(gòu)件或木制品、金屬制品等，通過加工處理的使其破碎改變原有形式[8]。這類經(jīng)加工制備后外觀改變的材料，既可以在原有的產(chǎn)品中再次利用(如再次用于混凝土作為骨料)，也可以通過其他途徑實現(xiàn)可持續(xù)利用。在花園項目中，針對混凝土塊、加氣塊余料通過垃圾通道直接落入垃圾集中區(qū)域，經(jīng)破碎機(jī)碎成30～50 mm粒徑后，用于室內(nèi)回填和路基等作業(yè)，實現(xiàn)建筑垃圾零排放。

2)產(chǎn)品回收。產(chǎn)品回收包括房屋裝修中拆除的可使用舊門窗、鋼筋等金屬類材料，舊磚瓦等，可循環(huán)利用作為民房或臨時建筑材料。這一類材料不改變原先形式或原有用途，而是擴(kuò)大其使用范圍，在其他建筑中實現(xiàn)重新利用。

針對木枋、模板和裝飾板等不可回填垃圾通過垃圾通道分類整理后，一部分用于花壇圍欄制和后澆帶防護(hù)(見圖1)，避免施工時對后澆帶鋼筋造成污染；剩余部分出售給木材收購商粉碎后，制作實木顆粒板、密度板等。

圖1 廢舊模板制后澆帶防護(hù)

利用鋼筋余料可用于制作現(xiàn)場梯子、定位筋、集水坑蓋板、排水溝篦子和現(xiàn)場試塊養(yǎng)護(hù)籠等，廢舊槽鋼和工字鋼短料制作材料分離堆場。

4 廢棄物減量與再生利用存在的問題與解決對策

4.1 問題分析

基于上述研究可知，綠色建筑設(shè)計和綠色施工能夠有效降低建筑工程施工過程中產(chǎn)生廢棄物的總量，實現(xiàn)資源的循環(huán)利用以及對環(huán)境的保護(hù)，并且還能夠創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益[9]。但是，現(xiàn)階段，雖然我國在一定程度上實現(xiàn)了建筑廢棄物的再生利用，卻依然存在建筑垃圾隨意堆放、簡單回填等方式，這種不合理的資源利用和處理方式，導(dǎo)致建筑廢棄物減量和再生利用成效較低?，F(xiàn)在存在很多建筑廢棄物從城市建筑工地大批量轉(zhuǎn)移并廢棄于城鄉(xiāng)結(jié)合部或鄉(xiāng)村，對環(huán)境造成二次污染，不僅占用耕地，而且閑置浪費(fèi)了本可以進(jìn)行再生利用、發(fā)揮作用的建筑原料。

4.2 解決對策

通過對建筑廢棄物減量和再生利用的現(xiàn)狀進(jìn)行分析可知，存在建筑廢棄物的再生利用技術(shù)不夠成熟、設(shè)計和施工標(biāo)準(zhǔn)不夠明確，再生產(chǎn)品質(zhì)量體系不夠規(guī)范等問題[10]。為了有效提高建筑廢棄物的總量和提升再生利用效率，應(yīng)做好如下幾個方面。

1)健全綠色建筑施工管理體系，以政府為引導(dǎo)，法律法規(guī)為依托，實現(xiàn)政策保障。

2)加大科研投入力度。加強(qiáng)技術(shù)規(guī)范體系的研究，制定完善設(shè)計規(guī)范和施工評價標(biāo)準(zhǔn)。

3)確定建筑廢棄物排放的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，以經(jīng)濟(jì)手段輔助調(diào)控，全面實現(xiàn)綠色建筑施工和建筑廢棄物再生利用。

4)抓住國家大力發(fā)展綠色建筑的契機(jī)，繼續(xù)推廣綠色建筑和綠色施工，充分發(fā)揮綠色建筑和綠色施工的節(jié)材優(yōu)勢，在項目的設(shè)計及施工階段對建筑廢棄物減量起到有效控制作用。通過對現(xiàn)場處理環(huán)節(jié)強(qiáng)化[11]，注重對過程性管理環(huán)節(jié)的把控，采用源頭分類方法，提高建筑廢棄物的資源化利用率，研究建筑廢棄物的高效利用技術(shù)，形成多產(chǎn)品、多系列的再生產(chǎn)品，配套產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)的培訓(xùn)工作。

5)建筑廢棄物再生利用工作，不僅需要前期的政策法規(guī)引導(dǎo)，主管部門規(guī)劃布局以及總量控制同樣重要，實施過程還需建委、市政、環(huán)保、城管和交管等各職能部門的通力協(xié)作，切實做好前期政策條例的執(zhí)行，獎懲得當(dāng)。

5 結(jié)語

綠色建筑設(shè)計項目施工中廢棄物再生利用技術(shù)的應(yīng)用，能夠進(jìn)一步加快“四節(jié)一環(huán)保”目標(biāo)的實現(xiàn)，顯著提高綠色建筑的環(huán)境效益、社會效益和經(jīng)濟(jì)效益等。本文介紹了綠色建筑項目廢棄物的再生利用技術(shù)，實踐驗證結(jié)果表明，廢棄物的再生利用技術(shù)具有良好的應(yīng)用價值，能夠促進(jìn)綠色建筑的可持續(xù)發(fā)展。