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作者：劉海萍 宋德萱 單位：同濟大學建筑城規學院
1研究背景
1.1生態城市發展背景
城市本質上就是一個系統，像其他微觀或者宏觀的系統一樣，只有保持良性的循環才能長期達到平衡發展。比如現今的太空垃圾問題（圖1），數量逐年遞增，那是人類長期的太空發展產生的廢棄物；又如中水的循環利用，是在處理生活廢水問題上的有效途徑。亞尼茨基認為，生態城市是一種理想城市模式，是按生態學原理建立起一種經濟、社會和自然協調發展，物質、能量和信息高效利用，生態良性循環的人類聚居地[1]。近30年來，隨著我國改革開放的深入，社會進行全方位深刻變革，我國城市已經進入一個高速城市化的重要階段。按照世界城市化發展的一般規律，當一個國家城市化程度處在30％～40％時，其城市發展將達到一個高峰期，其城市和空間結構將發生重大調整和迅速變化[2]，之前并不被關注的建筑廢棄物處理漸漸成為城市發展帶來的新問題（圖2）。
1.2建筑廢棄物的產生及危害
根據住建部相關規定，建筑廢棄物與工程渣土歸為一類，是指建設、施工單位或個人對各類建筑物、構筑物、管網等進行建設、鋪設或拆除、修繕過程中所產生的渣土、棄土、棄料、余泥及其他廢棄物。按照來源分類，建筑廢棄物可分為土地開挖、道路開挖、舊建筑物拆除、建筑施工和建材生產廢棄物五類，其中舊建筑物拆除和建筑施工產生的廢棄物占絕大部分。建筑廢棄物可能誤被看作是無害材料[3]，但大量的建筑廢棄物不經處理被直接填埋或者運往郊區堆放，由此造成的危害表現在很多方面，例如侵占土地，污染水體、大氣和土壤，影響市容和環境衛生（包括運輸和處理過程），浪費自然資源等等，隨著建筑材料的發展，成分趨向復雜化，使用的有機材料增多，使得危害程度進一步惡化。
2國內現狀
2.1總量分析
建筑業對環境有著重要的影響，不合理的土地工程環境建設導致的土地污染問題，使之成為“三廢”的源頭之一（圖3）[4]。我國每年的建筑廢棄物產生量巨大（表1），僅施工建設所產生和排出的建筑廢渣就有4000萬t[5]，2001年統計的結果表明固體廢棄物產生量為全球的29%，其中建筑活動產生的廢棄物接近40%[6]。占用大量土地，造成了環境污染。從表1中可以看出，與其他發達國家或地區相比，我國目前的建筑廢棄物產生量巨大，采用線性回歸分析預測出未來幾年全國每年可能產生的建筑垃圾量[7](圖4)，結果預測在未來10年里，全國建筑垃圾產生總量平均每年將達到13億t，同樣也意味著我國在廢棄物減量及回收方面仍有很大的潛力。
2.2存在問題
首先，建筑師在設計階段并沒意識到建筑廢棄物管理的重要性，相關調查顯示我國61.4%的建筑師指出他們沒有為廢棄物減量化的設計管理做過任何努力，而英國的調查結果約為此數據的一半[8]（圖5）。與發達國家相比，建筑業對于廢棄物處理的低關注度是這學科發展較落后的主要障礙。其次，對回收利用的附加費用的考慮影響了使用，與預料的相反，純粹的原材料實際上比循環利用的材料便宜，并且循環使用的材料質量頻遭質疑。自1950年以來，混凝土廢料的比例上升，而磚石廢料減少，這意味著廢料里合成物的含量提高，增加了回收利用的復雜性和技術性要求[9]。再者，我國法律上缺乏對企業產生大量建筑廢棄物的約束機制，對建筑廢棄物的綜合利用缺乏積極的推動措施，難度主要涉及到建筑廢棄物管理的兩組主要利益相關者考慮的方面不同，一方包括政府，公眾和非政府組織，傾向于減少建筑廢棄物填埋的總量；另一方由負責工程的甲方，主要承包商及轉包商組成，他們更加關注利潤，很少關注是否會加重環境負擔的問題。社會、公眾、單位的責任不清，導致了最后由處于被動狀態的政府獨立承擔（政府部門、環保部門、建筑建材行業等）。
3國外現狀
發達國家(地區)在城市更新過程中十分重視廢料減量化管理的研究，并取得了十分明顯的效果。在政策前沿方面，美國的《超級基金法》規定“任何生產有工業廢棄物的企業，必須自行妥善處理，不得擅自隨意傾卸”。德國政府在廢棄物法增補草案中，將各種建筑廢棄物的利用率比例作了規定，并對未處理利用的建筑棄物征收存放費。日本政府早在1977年制定了《再生骨料和再生混凝土使用規范》和《再生集料和再生集料混凝土使用規程》，并相繼在各地建立了以處理混凝土廢棄物為主的再生加工廠，1991年到2000年年間制定了一系列相關規定，而且東京在1998年對再生資源的重新利用率就已經達到56%。在技術經驗方面，發達國家在相關技術領域的研究已取得明顯成效，并各具特點。英國已開發出來專門用來回收濕潤砂漿和混凝土的沖洗機器。法國還利用碎混凝土和磚塊生產出磚石混凝土砌塊，所獲得的混凝土已被測定為符合與磚石混凝土材料有關的標準。此外還有荷蘭的砂再循環網絡技術，德國西門子公司開發的干餾燃燒廢棄物處理工藝，美國的微波技術等。另一方面，越來越多復雜的建模和模擬技術有效應用于此領域，且被認為是這個學科將來發展的重要方向[10]。例如SMARTWaste軟件可以對不同項目做建筑廢棄物的全程分析，雖然分析結果不能用于比較，但是可以用于將來的同種房屋建設參考，并起到廢棄物減量化的目標。
4我國建筑廢棄物管理的生態發展之路
4.1前景廣闊，但意識需提高首先，我國建筑師對建筑廢棄物的回收利用有一定認識，但仍未意識到設計階段從源頭就應該開始控制，在設計前期可為減量化貢獻的途徑有很多，例如優化建筑設計，保證建筑物的質量和耐久度，使用綠色材料，倡導構件標準化等。其次作為重要角色的工程推動者——甲方的社會責任意識仍需加強。在對相關人士的調查結果中表明，他們認為“甲方缺乏興趣”是影響廢棄物減量化設計最主要的原因[11]；建筑廢棄物的處理同時也是一個社會問題，不能全部將責任轉嫁到政府，社會、公眾、企業應共同應對。再次，施工人員的微小努力可能影響建筑廢棄物的產量，因為建造現場一個主要的問題就是每天少量的廢棄物日積月累，所以應提高相關施工人員對資源有效利用的意識。日本對此的主導方針是盡可能不從施工現場運出垃圾，要盡可能重新利用[12]。最后，政府應該加強法律法規方面的頒布和完善，對企業進行有效督導和因勢利導的補貼及政策優惠，使企業在享受帶來的社會效益的同時，也能保證利潤的平衡。例如新加坡規定在工程竣工驗收時，將建筑垃圾處置情況納入驗收指標體系范圍，建筑垃圾處理未達標的工程不予發放建筑使用許可證。#p#分頁標題#e#
4.2應開發廣泛適應的適宜性技術中國的廢棄物處理企業目前應用的技術普遍難度不大，設備可由國內生產，不必依賴進口，如果每個城市都能應用好現有的技術，將從很大程度上改善現有狀況；過高的技術意味著過高的成本，不一定適合我國的國情，應結合現狀，開發適合我國國情的適宜性技術。
4.3走中國特色的建筑廢棄物管理之路發達國家的高科技在中國應用并不現實，因為企業需要贏利，在各方面法規不完善的情況下，如果沒有政府的強力扶持，單靠市場機制轉動企業之輪是不可能長足發展的，因此不能盲目仿效發達國家的做法。中國處在剛起步的發展階段，這部分企業已經意識到這一點，即我國在堅持發展建筑廢棄物管理的必然性的前提下，必須立足現實，搞具有中國特色的建筑廢棄物處理產業。
5案例分析
筆者對濰坊三建濱海建筑材料有限公司做了走訪調查，該廠于2008年引進了建筑垃圾再利用項目，專門設廠加工，一期為制磚，二期生產再生混凝土，今年計劃中的再生塑料生產線也已投入使用(圖6)，即將廢棄物塑料收集后熔爐再成型(圖7)。廢棄物經預處理，即磚頭、瓦礫、灰渣、混凝土塊等經過人工篩選、震動去泥、兩級破碎后，使其變成綠豆大小的顆粒（圖8）；隨后，與粉煤灰、水泥、沙粒、水等配料按比例混合，進入制磚機直接壓模成型。完全機械化的控制使得生產車間并不需要人工操作，只需幾名技術工人操控設備以及記錄等。負責人介紹，一塊再生磚（圖9）的生產大約能消耗2kg多的建筑垃圾。生產出的新型建材在質量、硬度等方面要優于其他建材產品，整個生產過程不需燒煤、加溫，對環境污染很小，不產生污水、煙霧。此外，建筑廢棄物還能生產混凝土實心磚、路面磚、墻體材料、再生預拌混凝土等。該公司已建立起從“資源—產品—再生資源”和從“生產—消費—再循環”的良性循環發展的經濟鏈條和產業鏈條，除了鋼材、水泥等需要購買外，其他產品如磚、塑料、門窗外基本都可自給自足。圖10、11所示是廠區設備及生產的再生建筑材料，其中的廢棄物來源大多來自政府拆遷項目，廢棄物經篩選、碾磨之后，按照不同顆粒大小分別加工成不同形式的廢棄物磚，比如普通磚、行道磚、空心砌塊磚等，其中一部分產品由政府采購，使用于基礎設施建設；集團以建筑為主業，因此另一部分則用于集團自己的建筑工程。圖12圖解了建筑廢棄物的產生來源及基本利用途徑。該項目可消耗建筑垃圾360萬m3，年可節約土地約37.3hm2，節約建筑垃圾占用土地約26.7hm2，可生產新型建材50萬m3、再生混凝土250萬m3，整個濰坊市城區的建筑垃圾可基本被處理。項目不僅解決了建筑垃圾處理難、難處理的難題，還具有顯著的社會效益，同時企業自身也獲得了顯著的經濟效益。其中，政府政策給予的支持成為企業發展的保障，例如市場上普通黏土磚的價格為20元，而當地政府從企業購買垃圾磚的價格是30元，遠高于市場價格，但作為一種變相的補貼方式，保證了企業的效益和正常運行。濰坊三建集團下設有專門的技術研發中心，并與建筑院校有密切合作，已研制出一套成熟的建筑垃圾資源化利用專利成果。在對三建集團的調研中，負責人坦言，獨立經營的建筑廢棄物處理企業并不贏利，或者說贏利很少，并不能憑這方面來吸引更多企業參與，現今發展廢棄物處理產業的重點仍在于其較高的社會效益。應該認識到，建筑廢棄物處理后，減少了土地資源的占用和對環境的污染，是可持續發展的綠色經濟，也是生態城市發展的必由之路。
6可持續發展的廢棄物管理模式
綜上所述，建筑廢棄物的減量化和再循環利用具有重要的環境意義及經濟意義，但不是簡單的技術問題，而是需要綜合考慮政策、經濟、技術和可持續發展等諸因素復雜的系統工程，應在各個層面上加強并協作。
6.1意識層面意識指導人的行為。政府、甲方、建筑師、施工人員與公眾等都或多或少的影響了建筑廢棄物這個循環的產生與終結，我們不能只空喊生態城市的口號，而應在實踐中各司其職，本著這個可持續發展的導則往前邁進，拒絕目光淺顯、竭澤而漁的經濟發展模式。
6.2技術層面堅持施行“3R”原則，即建筑廢棄物減量化、再利用與循環利用。結合各地條件，發展適合我國的廢棄物管理方式，發展易操作的低技術，對相關的技術研究同步進行，建議可設置相關崗位，指定廢棄物處理操作人員，并在早期介入設計，分析施工現場廢棄物的產生，為日后的項目作出指導性意見。
6.3政策層面政府需要深入了解和系統研究潛在的大量建筑廢棄物的產生原因及隱患，促進法律法規、手冊及導則的頒布，形成政府主導，依靠市場的經濟制度，加上企業的自律和公眾的參與，才能使建筑廢棄物管理趨向成熟。除法律法規外，還應有相關鼓勵政策，例如凡利用廢棄物生產出的材料和產品，國家應在稅收政策上給予優惠，發放津貼，對使用再生材料的建筑公司抵免所得稅，對使用原生材料的建筑公司征收較高的稅等等。
6.4教育層面對建筑師的大學教育應該增加這方面內容，目的仍是提高意識，包括對相關法律的了解。例如可拆解設計和對再生材料的使用，應得到建筑師更多的關注。廢棄物是不可避免的，但仍可以通過努力減量化，承包商是否有興趣并不能成為左右設計的全部，建筑師自己理應有正確的認識。
6.5社會層面與國外相比，針對建筑廢棄物處理的個人研究及專業團體相對較少，獲得相關信息的來源途徑較為有限，這與相關法規的欠缺有著重要關系。英國的經驗可以適當的借鑒[13]，例如成立專業團體、提供培訓課程，并且通過網絡傳播國內外最新的案例、研究成果和商業機會等。政府、研究機構、設計師、開發商和供應商等各方的合作非常關鍵。7結語可持續發展的廢棄物管理模式是解決我國建筑廢棄物問題的重要途徑，根據現階段對建筑廢棄物處理方式的研究、分析以及企業調查，相信在未來有著良好的發展前景，也必將為生態城市的可持續發展之路作出貢獻。