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，為新時期背景下的綠色施工提供參考。

關(guān)鍵詞：新時期;綠色施工;建筑垃圾;減量化;技術(shù)管理

在工程項目建設(shè)過程中會產(chǎn)生大量的建筑垃圾。建筑垃圾是指建設(shè)、施工單位或個人對各類建(構(gòu))筑物、管網(wǎng)等進行建設(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，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年達到了30×108t左右，預(yù)計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，如何對建筑垃圾進行有效的減量化技術(shù)管理并落地實施，已成為新時期城市發(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間較晚，大概可歸納為以下幾個階段:(1)2007年之前，我國對于綠色施工沒有一個具體指導(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“六個百分百，七個到位”的治污減霾新要求。(4)2017年至今，我國的綠色施工逐步提升，進入新時期可持續(xù)發(fā)展階段:在2017年10月份，指出，要堅持堅持節(jié)約資源和保護環(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)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二〇三五年遠景目標(biāo)》，提到了新時期要推動建筑綠色化發(fā)展，踐行建筑垃圾減量化和資源化，推動構(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)計數(shù)據(jù)顯示)，遠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)的政府補貼難;設(shè)計與施工大多數(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制分類回收處理措施。因此，“十四五”新時期我國的首要任務(wù)是實現(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，最終真正實現(xiàn)建筑垃圾減量化。

2新時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)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》，目前我國普通房屋和構(gòu)筑物設(shè)計使用年限為50a［13］。部分建筑物在前期規(guī)劃設(shè)計過程中沒有進行合理的長遠考慮，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行垃圾減量化管理就需要對擬建工程進行長遠規(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)的方法進行規(guī)劃設(shè)計，結(jié)合公園的地形和地勢合理設(shè)計建筑物風(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、草皮植被等元素進行了有機統(tǒng)一，真正體現(xiàn)規(guī)劃設(shè)計的生態(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)的推動具有重要作用。在項目正式施工前，運用BIM+5G技術(shù)對新建工程進行施工模擬，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計圖紙轉(zhuǎn)變成建筑實體可能出現(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。以成都天府國際機場國航貨運站項目中土石方工程為例，基于5G無人機技術(shù)，運用BIM相關(guān)軟件建立項目原始地形表面模型，對土石方的開挖和回填進行施工模擬，通過精細化核算，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)階段隨著工期進度的開展，建筑材料的價格在各種市場因素的作用下會產(chǎn)生波動，從經(jīng)濟成本角度出發(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)濟有效的采購方案后進行統(tǒng)一加工制作，提高了施工效率，同時也滿足降低損耗的要求。例如，四川大學(xué)博物館群項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)生的運輸建筑垃圾也是建筑垃圾減量化的途徑之一。在土方運輸過程中產(chǎn)生的建筑垃圾主要以揚塵為主，因此減量管理主要為控制揚塵。一方面，現(xiàn)場的運輸車輛在進出時，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;在運輸過程中，顆粒較小的建筑材料需要進行密閉運輸。另一方面，在惡劣天氣時盡量停止易產(chǎn)生揚塵材料的運輸。2．1．5主體施工。在施工過程中通過對施工現(xiàn)場的各個施工工序進行科學(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，其外運費及處理成本較大。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行重復(fù)利用，從源頭降低了建筑垃圾的產(chǎn)量和外運成本。例如，四川大學(xué)博物館群項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)保控制。

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。目前在實際施工過程中，由于缺乏獎勵機制，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)的獎勵機制，鼓勵社會相關(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，公民個人也需提高綠色建筑意識。在公民個人住房裝修過程中產(chǎn)生的建筑垃圾也不容小覷，應(yīng)加強公民個人及裝修相關(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)管理主要涉及三個階段:在設(shè)計階段盡可能選用高強鋼筋，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)場防銹保護措施，制定準(zhǔn)確用料計劃，對試件實驗合格后方可成批加工，并分類存放;在完工階段進行鋼筋垃圾資源化管理，對現(xiàn)場多余鋼筋進行分類回收利用，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，加強圖紙會審，進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涂刷脫模劑等措施做好防護，盡量減少破壞模板;對于達到周轉(zhuǎn)次數(shù)的模板進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)展具有長遠意義。(1)應(yīng)全面提高設(shè)計施工管理技術(shù)水平，合理規(guī)劃建筑結(jié)構(gòu)，大力倡導(dǎo)使用高強度的綠色建材，積極運用BIM+5G技術(shù)，鼓勵提高裝配式結(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勵機制，調(diào)動參與者的積極性，提高建筑垃圾綜合利用價值，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現(xiàn)建筑垃圾減量化，從根本上解決新時期我國建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展之路。

作者:李程 單位:中國五冶集團有限公司