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建筑废弃物资源化多级利用模式研究
[关键词]建筑废弃物；资源化再生；多级利用
1 前言
建筑废弃物主要指建筑物在新建、改建、扩建和拆建过程中产生的建筑废料[1]。建筑废弃物主要包括：废混凝土块、沥青混凝土块、施工散落的砂浆和混凝土、碎砖渣、金属残料、竹木材以及装修中产生的废料、包装料和其他固体废弃物等。
随着我国经济的快速发展，在进行城市建设和旧城改造过程中产生了大量建筑废弃物。根据国家发布的《绿色施工导则》（2007年）规定，住宅建筑每万平方米的建筑垃圾不宜超过400吨[2]。而通过对目前国内砖混结构和钢筋混凝土结构等住宅建筑施工材料损耗的粗略统计，每一万平方米住宅建筑的施工过程中会产生500～600吨的建筑废弃物[3]，全国每年新建住宅产生的建筑废弃物达4000万吨以上，已占城市垃圾的40%左右。根据建设部有关部门的估计，到2020年我国还将新建建筑面积约300亿平方米的各类建筑，这些建设活动将产生近20亿吨的建筑废弃物。此外，国内每年旧城改造至少要拆除三、四千万平方米的旧建筑，又将产生数亿吨建筑废弃物。如果大量的建筑废弃物不经过任何处理就直接填埋和堆放，既浪费资源，还将造成对环境的严重污染和破坏。根据调查，在汶川地震中，灾区由于大量房屋倒塌损毁所产生的建筑垃圾达5亿吨左右，超过一个特大城市20年所产生的建筑垃圾总量。灾区大量的建筑垃圾如果露天堆放，不仅要占用大约5万亩土地，还将严重污染土壤和地下水，将酿成严重的环境灾难；如果采用无害化填埋处置，约需要花费100~300亿元的巨额投资。因此，如何有效控制、利用和管理建筑废弃物，对推广节能型建筑、建立资源节约型和环境友好型社会具有重要的现实意义。
2 国外建筑废弃物资源化再利用现状分析
建筑废弃物再利用是俄国的Glushge首先提出的。目前，世界上许多国家均在积极开展建筑废弃物的回收和再利用工作。其中，发达国家的回收利用率较高，如欧盟国家对每年产生的2.1亿吨建筑废弃物的资源化再利用率超过90%，而日本甚至高达98%。经回收处理后的建筑废料可以用作小区内次要道路路基的垫层、烧结砖的填充料、制作景观工程等。
近些年来，德国一直都在积极进行固体废弃物的回收技术研究，以保证收集的固体垃圾能够通过分选系统实现分类回收利用。为此，德国研制了多种垃圾分选设备，例如德国埃森市RWE环保公司制造并使用了一套价值450万欧元的混合垃圾分选系统，将混合收集的垃圾倾倒在垃圾传送带上，随后分选设备自动将各种有用的物资分拣干净，并利用各种回收与再生产品建造了17万套住宅。
美国近年来则主要致力于建筑废弃物的再利用研究。美国国内50%道路混凝土为回收废弃物后的再生混凝土，并有不少建筑公司采用回收的废弃物建造房屋：墙壁采用回收的轮胎和金属残料组成的混合物建造，屋架所用的大部分钢材是从建筑工地上回收的残料，所用的板材为锯末和碎木料加上20%的聚乙烯制成，而旧报纸、纸板箱和包装料成为屋面的主要材料，并用作墙体的保温材料。美国国立资源保护委员会总部则是以废旧回收物品的再生材料为主要原料建造的绿色办公室。
英国废弃物和资源行动计划组织（WRAP）近年来也积极从事使建筑废弃物最少化和回收利用工作。WRAP通过大量案例研究表明，非现场施工（OSC）可以减少90%以上的现场废弃物，从而为其建筑工业化指明了方向。
日本一直高度重视建筑废弃物的资源化再生利用研究，为此专门制定了《推进建筑副产品正确处理纲要》等10多项规划、法规。日本把建筑废弃物定义为“建筑副产品”，要求“建筑副产品必须送往再资源化设施”进行再生利用，并在《建筑废弃物对策行动计划》中规定：“积极推进建筑废弃物再循环政策，建立有关建筑废弃物处理的制度和措施，由建筑工程业主、施工方和建筑废弃物处理方组成一体共同推进建筑废弃物资源化实施”。
综上所述，这些国家大多是从再利用技术研究、再利用产品生产研究、减量化研究和再利用制度保障等方面进行建筑废弃物的控制管理和回收利用，为我们提供了许多值得借鉴的先进经验和方法。
3 我国建筑废弃物资源化再利用现状分析
我国在建筑废弃物资源化再利用方面的研究和投入较之国外则相对落后，目前还没有形成有效的建筑废弃物资源化再利用制度和方法。对建筑废弃物的控制与回收利用比较随意，一般没有明确的计划和监督管理，管理人员和施工人员的回收意识较淡薄，回收利用效率也较低。
我国1995年颁布实施的《城市固体垃圾处理法》规定产生垃圾的部门必须缴纳垃圾处理费，但并未涉及建筑废弃物的循环利用问题。施工企业一般是在缴纳垃圾处理费后，将经过初步回收利用后的建筑废弃物直接运往指定地点堆放或填埋，如图1所示。这种对建筑废弃物仅经过粗略的一次性回收利用模式，不仅资源回收利用率极低，还造成资源的极大浪费和对环境的极大破坏。
我国2007年发布的《绿色施工导则》规定：加强建筑垃圾的资源化再利用，力争建筑垃圾的再利用和回收率达到30%，建筑物拆除产生的废弃物的再利用和回收率大于40%。对碎石类、土石方类建筑垃圾，可以采用地基填埋、铺路等方式提高其再利用率，力争再利用率大于50%[2]。汶川地震发生后，国家先后发布了《地震灾区建筑垃圾处理技术导则》等指导性文件，明确提出对建筑废弃物进行资源化再利用的具体要求，表明对建筑废弃物的回收利用已日益引起有关方面的重视。近年来，国内有学者正在进行建筑垃圾再生骨料物理性能研究[3]和对建筑垃圾进行人工/机械初分离、多孔径筛分离的分离方法等研究[4]，但目前国内大多数研究仍集中在对建筑废弃物回收技术等的理论探讨上，对于建筑废弃物资源化再生工作的应用推广和保障措施的研究则相对较少。
4 建筑废弃物资源化多级利用模式分析
由于建筑废弃物的构成混杂，有些只需经过简单分拣就可以再利用，如短钢筋、木枋和一些包装料等，而大多数还需要进行专门的分离和再加工才能使用。因此，构建建筑废弃物多级利用模式，即对产生的建筑废弃物除了在施工现场进行初步回收利用外，将剩余部分运往回收中心进行分类收集和深度加工利用，如图2所示，这种对建筑废弃物进行多级的、多次利用的回收与再利用模式可以随着建筑物的更新与重建而一直进行下去，可大幅提高其资源再生利用率。
4.1 建筑废弃物资源化多级利用模式的主要步骤及内容
建筑废弃物资源化再利用模式主要分为以下三个过程：
（1）施工现场初步回收利用。对施工现场产生的易分离而且可直接利用的建筑废弃物进行初步回收利用。其初步回收物资主要为：钢筋、木材、石膏板、矿棉板、保温材料和各种材料包装件等，主要可采用以下几种形式进行回收利用：
①下料后剩下的短钢筋制作楼板钢筋的铁支撑（矮马凳），地锚拉环等；
②木枋、木胶合板可用作铺设施工现场的办公室、临时道路、防护棚的防护板，后浇带防护板等；
③充分利用每次大体积浇筑剩余的混凝土浇筑女儿墙、构造柱、后浇带、预制板盖等小型构件及硬化场区道路等[5]，减少建筑废弃物的产生。
（2）回收中心深度回收利用。经过施工现场初步回收后的建筑废弃物主要为：碎砖石、渣土及各种包装件，还杂夹着一些短木料、废橡胶、废塑料和废金属件等，将其运往回收中心后需要经过分选系统进行分离处理和分类收集，然后按照各自的用途送往专业加工车间进行再加工，制成新的建筑材料和建筑原料。如碎砖石和渣土经过处理厂加工成骨料，再制成各种建筑砌块，这些再生骨料孔隙率大，质量轻，导热系数小，可用作非承重填充墙材料。由于深度回收过程的目标明确，加上专业化的生产和管理，可使建筑废弃物的回收利用率大幅提高，一般可达到60%以上。
（3）无害填埋。对经过多次筛选后剩余的建筑废料在确保无害后运往填埋场填埋，亦可用作深基坑回填、填海造地等，以减少对环境的影响。
4.2 建筑废弃物资源化多级利用的实施保障措施
在我国现阶段推行建筑废弃物资源化多级利用模式存在的主要障碍因素有：（1）缺少对垃圾进行分离的设备和技术；（2）收集和分离建筑垃圾费时费力，成本较高，需要国家给予专项资金补贴；（3）再生产品必须形成规模效益，有稳定的市场需求；（4）回收中心必须有大量和稳定的建筑废弃物来源。因此，需要采取相关的实施保障措施，以保证其顺利推行。
4.2.1 健全建筑废弃物的管理机制
为提高建筑废弃物的回收利用率和减少对环境的破坏，国家应该制定相关的政策，控制不必要的建筑物拆毁行为，从源头上控制建筑废弃物的产生；禁止直接填埋可利用的建筑废弃物，并对积极进行建筑废弃物循环利用的企业给予奖励；对建筑废弃物回收利用产生的社会效益和环境效益进行大力宣传，增强企业和员工的再利用意识；建设行政主管部门可以将有关建筑废弃物的控制和管理内容反映在招投标文件和合同管理中，以合同文件的形式加强对建筑废弃物的管理，确保施工现场初步回收利用工作的有效执行。
4.2.2 投资建立建筑废弃物回收中心
设立专门的回收与加工工厂，专职承担建筑废弃物的收集、清运、加工处理及综合利用工作，国家应给予专项资金补助，鼓励和引导境内外企业以资金、技术、设备等方式参与建筑废弃物处理项目。采取相关措施促使建筑废弃物再生产品在公路、铁路及市政建设等公共建筑和基础设施建设中优先使用，保证从回收中心生产出的再生产品有稳定的市场需求。
4.2.3 加快建筑废弃物资源化再生的技术研究
加快构建建筑废弃物资源化再生的技术支撑体系和废弃物分选技术创新与设备研发，提高建筑废弃物循环利用的产业化水平和经济效益；加快对建筑废弃物再利用产品的组成、结构与性能研究，以提高其使用价值。
5 结语
对建筑废弃物的有效控制和资源化再利用对于建筑业这一高能耗、高污染的行业而言至关重要。通过采取相关保障实施措施，对建筑废弃物进行资源化多级利用，方可高效率地节约资源、减少污染，获得更大的社会效益、经济效益和环境效益。蒉
[参考文献]
[1]林宪德.绿色建筑[M].北京：中国建筑工业出版社，2007：179-180.
[2]（建质[2007]223号）绿色施工导则[S].
[3]郭远臣，孙可伟，林志伟.建筑垃圾再生骨料物理性能研究[J].砖瓦世界，2008（9）：54－56.
[4]王武祥.建筑垃圾的资源化再生[C]//中华人民共和国建设部科学技术司《智能与绿色建筑文集3》编委会.智能与绿色建筑文集3.北京：中国建筑工业出版社，2005：913－918.
[5]于震平，宋中南.施工建筑垃圾管理调查[C]//中华人民共和国建设部科学技术司《智能与绿色建筑文集2》编委会.智能与绿色建筑文集2.北京：中国建筑工业出版社，2006：787－793.
[6]陆凯安.我国建筑垃圾的现状与综合利用[J].建材工业信息，2005（6）：67－69.
