談綠色施工中建筑垃圾減量化技術(shù)管理

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摘要：綠色施工是建筑業(yè)的發(fā)展趨勢，當(dāng)前我國建筑業(yè)雖得到迅猛發(fā)展，但建筑垃圾減量化推進(jìn)卻非常緩慢，基于綠色施工，建筑垃圾的減量化技術(shù)管理已迫在眉睫。工程企業(yè)對建筑垃圾要從源頭和資源化進(jìn)行減量技術(shù)管理;政府部門要盡快建立完備的建筑垃圾處理市場體系，提高全社會綠色建筑意識;文章根據(jù)我國當(dāng)前建筑垃圾處理現(xiàn)狀提出建筑垃圾減量化技術(shù)管理對策，并對常見建筑垃圾提出行之有效的控制措施，為新時(shí)期背景下的綠色施工提供參考。

關(guān)鍵詞：新時(shí)期;綠色施工;建筑垃圾;減量化;技術(shù)管理

在工程項(xiàng)目建設(shè)過程中會產(chǎn)生大量的建筑垃圾。建筑垃圾是指建設(shè)、施工單位或個(gè)人對各類建(構(gòu))筑物、管網(wǎng)等進(jìn)行建設(shè)、鋪設(shè)或拆除、修繕過程中所產(chǎn)生的渣土、棄土、棄料、淤泥及其他廢棄物，包括:土地和道路開挖、建筑物拆除、建筑施工以及建材垃圾4類［1－3］。近年來，隨著我國城鎮(zhèn)化建設(shè)和舊城改造步伐日益加快，每年約有超過十億噸的建筑垃圾產(chǎn)生，是生活垃圾產(chǎn)量的十倍左右，建筑垃圾已成為我國城市單一品種排放量最大、最集中的固體垃圾，約占到城市垃圾總量的三分之一［4］。圖1中的數(shù)據(jù)為中國環(huán)聯(lián)網(wǎng)所統(tǒng)計(jì)，由圖中曲線變化可知，從2017年起我國建筑垃圾突破15×108t，且呈現(xiàn)逐年遞增趨勢，在2020年達(dá)到了30×108t左右，預(yù)計(jì)2021年還將持續(xù)提高。(1)我國大量建筑垃圾未經(jīng)處理就被露天堆放或者填埋，產(chǎn)生的危害主要表現(xiàn)在四個(gè)方面(圖2):①會耗用大量的耕地，增加建設(shè)成本;②建筑垃圾中的部分物質(zhì)分解后會對水資源、土壤以及空氣造成污染;③建筑垃圾在清運(yùn)和堆放過程中會影響城市面貌;④大量建筑垃圾未得到及時(shí)處理，隨意堆放會造成安全隱患。(2)工程企業(yè)側(cè)重于關(guān)注施工進(jìn)度和質(zhì)量，忽視了對于建筑垃圾污染防治的重要性。因此，如何對建筑垃圾進(jìn)行有效的減量化技術(shù)管理并落地實(shí)施，已成為新時(shí)期城市發(fā)展面臨的一道難題。

1綠色施工在我國的發(fā)展現(xiàn)狀

綠色施工理念在我國提出的時(shí)間較晚，大概可歸納為以下幾個(gè)階段:(1)2007年之前，我國對于綠色施工沒有一個(gè)具體指導(dǎo)施工的規(guī)程，基本上處于無環(huán)保意識狀態(tài)。(2)2007～2010年為我國綠色施工的探索階段:在2007年9月10日，建設(shè)部才頒布了第一部用于指導(dǎo)建設(shè)工程綠色施工的《綠色施工導(dǎo)則》［5］。(3)2010～2017年，我國綠色施工進(jìn)入不斷發(fā)展階段:在2010年11月3日，由住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部頒布了GB/T50640－2010《建筑工程綠色施工評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》，這是我國第一部關(guān)于綠色施工的國家標(biāo)準(zhǔn)［6］;在2014年1月29日，由住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部頒布了GB/T50905－2014《建筑工程綠色施工規(guī)范》［7］;從2015年起，各地方標(biāo)準(zhǔn)陸續(xù)，其中提出“六個(gè)百分百，七個(gè)到位”的治污減霾新要求。(4)2017年至今，我國的綠色施工逐步提升，進(jìn)入新時(shí)期可持續(xù)發(fā)展階段:在2017年10月份，指出，要堅(jiān)持堅(jiān)持節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的基本國策。在2020年10月份，黨的五中全會通過了《關(guān)于制定國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和二〇三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)》，提到了新時(shí)期要推動(dòng)建筑綠色化發(fā)展，踐行建筑垃圾減量化和資源化，推動(dòng)構(gòu)建廢舊物資循環(huán)利用體系。在我國，目前大多工程承包企業(yè)采取綠色施工技術(shù)還只是為了滿足政府和公眾要求，他們在做法上是比較被動(dòng)和消極的，具體表現(xiàn)為對于綠色施工的理解相對片面，還未形成積極主動(dòng)的建筑垃圾處理意識［8］。此外，我國已建成投產(chǎn)和在建的建筑垃圾年處理能力在一百萬噸以上的生產(chǎn)線較少，小規(guī)模垃圾處理企業(yè)有幾百家［9－10］，總資源利用量到2020年約2．25×108t，建筑垃圾總資源利用率約10%(由表1統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示)，遠(yuǎn)低于歐美和日韓等國家。我國當(dāng)前建筑垃圾減量及資源化利用率不高，主要原因是各層級管理工作不夠重視，大家對綠色施工增量效益和降低成本的理解還不夠深入［11－12］;缺乏統(tǒng)一規(guī)劃建筑垃圾消納場;建筑垃圾回收處理企業(yè)的政府補(bǔ)貼難;設(shè)計(jì)與施工大多數(shù)還處于粗放型生產(chǎn);產(chǎn)生的建筑垃圾還未采取有效的強(qiáng)制分類回收處理措施。因此，“十四五”新時(shí)期我國的首要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)建筑垃圾從原來的不可控管理，向“分類處理、回收利用和全過程可控管理”過渡，最終真正實(shí)現(xiàn)建筑垃圾減量化。

2新時(shí)期建筑垃圾減量化技術(shù)管理探討

2．1建筑垃圾源頭技術(shù)管理

2．1．1建筑物合理規(guī)劃。根據(jù)GB50068－2018《建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》，目前我國普通房屋和構(gòu)筑物設(shè)計(jì)使用年限為50a［13］。部分建筑物在前期規(guī)劃設(shè)計(jì)過程中沒有進(jìn)行合理的長遠(yuǎn)考慮，建筑物在使用功能上逐漸不能滿足用戶需求，頻繁的拆除重建較過程中導(dǎo)致大量建筑垃圾產(chǎn)生;因此從建筑物自身進(jìn)行垃圾減量化管理就需要對擬建工程進(jìn)行長遠(yuǎn)規(guī)劃，首先在使用功能上要滿足多元化需求，其次要選擇耐久性強(qiáng)的建筑材料，以保證建筑物的使用壽命，從而能間接的減少建筑垃圾產(chǎn)生［14］。例如，成都天府藝術(shù)公園按照科學(xué)的方法進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，結(jié)合公園的地形和地勢合理設(shè)計(jì)建筑物風(fēng)格形式，合理植被要素，并與周邊人文特征相匹配;對植物、水體、配套設(shè)施、草皮植被等元素進(jìn)行了有機(jī)統(tǒng)一，真正體現(xiàn)規(guī)劃設(shè)計(jì)的生態(tài)性、自然性、藝術(shù)性和人文性的自然景觀。2．1．2BIM+5G技術(shù)應(yīng)用。BIM+5G技術(shù)在我國建筑業(yè)的應(yīng)用日趨成熟，其對工程建設(shè)的推動(dòng)具有重要作用。在項(xiàng)目正式施工前，運(yùn)用BIM+5G技術(shù)對新建工程進(jìn)行施工模擬，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)圖紙轉(zhuǎn)變成建筑實(shí)體可能出現(xiàn)的問題，獲得最優(yōu)的施工方案，有利于物資組合采購，降低成本;合理進(jìn)行場布，避免返工;減少現(xiàn)場打洞、開槽等作業(yè);從根本上可控制建筑垃圾的產(chǎn)生。以成都天府國際機(jī)場國航貨運(yùn)站項(xiàng)目中土石方工程為例，基于5G無人機(jī)技術(shù)，運(yùn)用BIM相關(guān)軟件建立項(xiàng)目原始地形表面模型，對土石方的開挖和回填進(jìn)行施工模擬，通過精細(xì)化核算，極大的降低了土石方測算誤差，得出最優(yōu)的土石方施工方案，從源頭上大幅度減少了建筑垃圾的產(chǎn)生。2．1．3建筑材料。建筑工程壽命周期長，尤其在工程建設(shè)階段隨著工期進(jìn)度的開展，建筑材料的價(jià)格在各種市場因素的作用下會產(chǎn)生波動(dòng)，從經(jīng)濟(jì)成本角度出發(fā)，在施工過程中要求各部門同心協(xié)力，統(tǒng)籌安排，確定建材料筑最經(jīng)濟(jì)有效的采購方案后進(jìn)行統(tǒng)一加工制作，提高了施工效率，同時(shí)也滿足降低損耗的要求。例如，四川大學(xué)博物館群項(xiàng)目在建筑材料的上充分利用自帶保溫的玻璃幕墻系統(tǒng)、NALC、保溫涂料等新型建材，在保證工期的前提下，大大節(jié)約了勞動(dòng)力資源和成本［15］。2．1．4土方工程。在建設(shè)過程中，土方工程占比較大且較為重要，在土方運(yùn)輸過程中極易產(chǎn)生建筑垃圾，因此，控制土方工程中產(chǎn)生的運(yùn)輸建筑垃圾也是建筑垃圾減量化的途徑之一。在土方運(yùn)輸過程中產(chǎn)生的建筑垃圾主要以揚(yáng)塵為主，因此減量管理主要為控制揚(yáng)塵。一方面，現(xiàn)場的運(yùn)輸車輛在進(jìn)出時(shí)，通過吸濕墊、沖洗池等方式來保持車輛和現(xiàn)場周圍的清潔;在運(yùn)輸過程中，顆粒較小的建筑材料需要進(jìn)行密閉運(yùn)輸。另一方面，在惡劣天氣時(shí)盡量停止易產(chǎn)生揚(yáng)塵材料的運(yùn)輸。2．1．5主體施工。在施工過程中通過對施工現(xiàn)場的各個(gè)施工工序進(jìn)行科學(xué)有效的管理是可以從源頭上減少建筑垃圾產(chǎn)生的。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)來說，施工現(xiàn)場在鋼筋混凝土工程和模板工程施工過程中極易產(chǎn)生建筑垃圾，因此在施工過程中針對鋼筋混凝土工程、模板工程的施工技術(shù)研究及施工過程管理是施工現(xiàn)場減量管理的關(guān)鍵工作，現(xiàn)場建筑垃圾要集中加工，廢氣集中處理。例如，成都露天音樂公園廣場主舞臺索網(wǎng)結(jié)構(gòu)在施工前利用有限元仿真技術(shù)對索網(wǎng)下料組裝誤差進(jìn)行了精準(zhǔn)控制，降低了施工成本，最大程度上減少返工，提高了施工效率［16］。

2．2建筑垃圾回收再利用管理

建筑工程在施工過程中產(chǎn)生大量建筑垃圾，其外運(yùn)費(fèi)及處理成本較大。因此，為最大化地減少建筑垃圾的成本消耗，可對工程現(xiàn)場的建筑垃圾進(jìn)行分類回收再利用。施工現(xiàn)場廢棄的碎磚、碎混凝土塊、碎石等建筑垃圾簡單處理后可作為夯擴(kuò)樁的填充料或者地下室的回填料。利用該方法可將大量的固體建筑垃圾進(jìn)行重復(fù)利用，從源頭降低了建筑垃圾的產(chǎn)量和外運(yùn)成本。例如，四川大學(xué)博物館群項(xiàng)目在加固改造工程中，拆除的建筑廢舊建材通過制定科學(xué)合理的分類機(jī)制措施，使得拆除的建筑垃圾很大部分變廢為寶，在保證施工成本的前提下，大大節(jié)約了資源和環(huán)?？刂?。

2．3其它減量保障措施

2．3．1建立有序的建筑垃圾處理市場體系。目前在實(shí)際施工過程中，由于缺乏獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，大多工程建筑企業(yè)在建筑垃圾處理上的投入過少，導(dǎo)致各地環(huán)保部門成為建筑垃圾處理的牽頭機(jī)構(gòu)。但環(huán)保部門缺乏建筑垃圾處理的專業(yè)技術(shù)知識，每年產(chǎn)生的建筑垃圾數(shù)量龐大，在處理過程中存在較多問題。因此，為加快建筑垃圾的處理效率，可通過制定一系列有效的建筑垃圾處理技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)及政策，盡快建設(shè)一批大型建筑垃圾消納場，形成良好的建筑垃圾市場環(huán)境。2．3．2完善法律法規(guī)。近年來，隨著我國城市基建的擴(kuò)張，建筑拆除重建現(xiàn)象較為廣泛，產(chǎn)生了大量的建筑垃圾，我國現(xiàn)階段關(guān)于建筑垃圾處理的相關(guān)管理政策、法律法規(guī)還不成熟，需建立一個(gè)更加完善的法律法規(guī)體系，對建筑垃圾的減量化管理提供指引，并通過制定相應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，鼓勵(lì)社會相關(guān)企業(yè)積極投身于我國建筑垃圾的減量化管理工作中。2．3．3提高公民的綠色建筑意識。在建筑垃圾的減量管理過程中主要依靠政府相關(guān)部門及建筑企業(yè)，除此之外，公民個(gè)人也需提高綠色建筑意識。在公民個(gè)人住房裝修過程中產(chǎn)生的建筑垃圾也不容小覷，應(yīng)加強(qiáng)公民個(gè)人及裝修相關(guān)人員的綠色施工意識，以減少建筑垃圾的產(chǎn)生。2．3．4常見建筑垃圾處理措施。2．3．4．1鋼筋工程垃圾管理。鋼筋垃圾減量化技術(shù)管理主要涉及三個(gè)階段:在設(shè)計(jì)階段盡可能選用高強(qiáng)鋼筋，減少鋼筋用量;在施工階段應(yīng)注意鋼筋的存放，做好鋼筋現(xiàn)場防銹保護(hù)措施，制定準(zhǔn)確用料計(jì)劃，對試件實(shí)驗(yàn)合格后方可成批加工，并分類存放;在完工階段進(jìn)行鋼筋垃圾資源化管理，對現(xiàn)場多余鋼筋進(jìn)行分類回收利用，根據(jù)現(xiàn)場需要加工做成墻板拉結(jié)筋、定位筋、U型卡、拉環(huán)、吊環(huán)、鐵馬墩、螺帽、雨水篦子等小構(gòu)件。2．3．4．2模板工程垃圾管理。模板垃圾減量化技術(shù)管理貫穿施工全過程。在施工準(zhǔn)備過程中，加強(qiáng)圖紙會審，進(jìn)行精確測量放線確保模板尺寸及數(shù)量的準(zhǔn)確性;在模板安裝和拆除過程中可通過及時(shí)涂刷脫模劑等措施做好防護(hù)，盡量減少破壞模板;對于達(dá)到周轉(zhuǎn)次數(shù)的模板進(jìn)行模板垃圾的資源化管理，根據(jù)舊模板的材質(zhì)做好分類便于回收利用，例如現(xiàn)場制作花壇、樓步護(hù)角、局部洞口臨邊封堵，或再加工成復(fù)合板材、木炭、紙張等。2．3．4．3混凝土垃圾管理。施工現(xiàn)場混凝土垃圾管理主要包括兩個(gè)方面，一方面主要是在使用過程中減少混凝土的損耗量，避免多余混凝土的產(chǎn)生，調(diào)查顯示施工現(xiàn)場產(chǎn)生的建筑垃圾中混凝土約占1/3，混凝土的使用減量措施包括:將現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為裝配式結(jié)構(gòu)(如PC構(gòu)件、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)等)，降低使用損耗量;合理安排混凝土的施工工序;對混凝土成品精心養(yǎng)護(hù)避免返工。另一方面是將施工中產(chǎn)生的混凝土、砂漿余料收集，現(xiàn)場制作部分預(yù)制構(gòu)件如:墻、梁側(cè)保護(hù)層內(nèi)支撐(預(yù)制混凝土條)，門窗和洞口處的過梁、砌體工程中的三角形混凝土預(yù)制塊等;將混凝土塊粉碎后用于回填使用;回收加工后作為3D打印的原材料。

3結(jié)論

我國建筑垃圾處理體系相對于國外還處于初級階段，亟需建立系統(tǒng)性的技術(shù)管理制度和監(jiān)管措施。綠色施工是我國建筑業(yè)發(fā)展的必然趨勢，推行建筑垃圾減量化技術(shù)管理對于我國生態(tài)環(huán)境和社會發(fā)展具有長遠(yuǎn)意義。(1)應(yīng)全面提高設(shè)計(jì)施工管理技術(shù)水平，合理規(guī)劃建筑結(jié)構(gòu)，大力倡導(dǎo)使用高強(qiáng)度的綠色建材，積極運(yùn)用BIM+5G技術(shù)，鼓勵(lì)提高裝配式結(jié)構(gòu)的裝配率，從源頭上減少建筑垃圾。(2)通過合理制定不同種類建筑垃圾分類回收獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，調(diào)動(dòng)參與者的積極性，提高建筑垃圾綜合利用價(jià)值，從資源化上減少建筑垃圾。(3)完善相關(guān)政策法規(guī)體系，通過新聞媒體大力宣傳，從思想上提高全體公民的綠色建筑意識，通過全社會的共同努力真正實(shí)現(xiàn)建筑垃圾減量化，從根本上解決新時(shí)期我國建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展之路。

作者:李程 單位:中國五冶集團(tuán)有限公司