废弃物生态发展途径综述

废弃物生态发展途径综述

作者：刘海萍宋德萱单位：同济大学建筑城规学院

1研究背景

1.1生态城市发展背景

城市本质上就是一个系统，像其他微观或者宏观的系统一样，只

有保持良性的循环才能长期达到平衡发展。比如现今的太空垃圾问题

（图1）,数量逐年递增，那是人类长期的太空发展产生的废弃物；

又如中水的循环利用，是在处理生活废水问题上的有效途径。亚尼茨

基认为，生态城市是一种理想城市模式，是按生态学原理建立起一种

经济、社会和自然协调发展，物质、能量和信息高效利用，生态良性

循环的人类聚居地［1］。近30年来，随着我国改革开放的深入，社会

进行全方位深刻变革，我国城市已经进入一个高速城市化的重要阶段。

按照世界城市化发展的一般规律，当一个国家城市化程度处在30%〜

40%时，其城市发展将达到一个高峰期，其城市和空间结构将发生重

大调整和迅速变化⑵，之前并不被关注的建筑废弃物处理渐渐成为

城市发展带来的新问题（图2）。

1.2建筑废弃物的产生及危害

根据住建部相关规定，建筑废弃物与工程渣土归为一类，是指建

设、施工单位或个人对各类建筑物、构筑物、管网等进行建设、铺设

或拆除、修缮过程中所产生的渣土、弃土、弃料、余泥及其他废弃物。

按照来源分类，建筑废弃物可分为土地开挖、道路开挖、旧建筑物拆

除、建筑施工和建材生产废弃物五类，其中旧建筑物拆除和建筑施工

产生的废弃物占绝大部分。建筑废弃物可能误被看作是无害材料[3],

但大量的建筑废弃物不经处理被直接填埋或者运往郊区堆放，由此造

成的危害表现在很多方面，例如侵占土地，污染水体、大气和土壤,

影响市容和环境卫生（包括运输和处理过程），浪费自然资源等等，

随着建筑材料的发展，成分趋向复杂化，使用的有机材料增多，使得

危害程度进一步恶化。

2国内现状

2.1总量分析

建筑业对环境有着重要的影响，不合理的土地工程环境建设导致

的土地污染问题，使之成为〃三废〃的源头之一（图3）[4]o我国每

年的建筑废弃物产生量巨大（表1）,仅施工建设所产生和排出的建

筑废渣就有4000万t[5],2001年统计的结果表明固体废弃物产生量

为全球的29%,其中建筑活动产生的废弃物接近40%[6]。占用大量土

地，造成了环境污染。从表1中可以看出，与其他发达国家或地区相

比，我国目前的建筑废弃物产生量巨大，采用线性回归分析预测出未

来几年全国每年可能产生的建筑垃圾量[7]（图4）,结果预测在未来

10年里，全国建筑垃圾产生总量平均每年将达到13亿3同样也意

味着我国在废弃物减量及回收方面仍有很大的潜力。

2.2存在问题

首先，建筑师在设计阶段并没意识到建筑废弃物管理的重要性,

相关调查显示我国61.4%的建筑师指出他们没有为废弃物减量化的设

计管理做过任何努力，而英国的调查结果约为此数据的一半［8］（图

5）。与发达国家相比，建筑业对于废弃物处理的低关注度是这学科发

展较落后的主要障碍。其次，对回收利用的附加费用的考虑影响了使

用，与预料的相反，纯粹的原材料实际上比循划、利用的材料便宜，并

且循环使用的材料质量频遭质疑。自1950年以来，混凝土废料的比

例上升，而砖石废料减少，这意味着废料里合成物的含量提高，增加

了回收利用的复杂性和技术性要求［9］。再者，我国法律上缺乏对企

业产生大量建筑废弃物的约束机制，对建筑废弃物的综合利用缺乏积

极的推动措施，难度主要涉及到建筑废弃物管理的两组主要利益相关

者考虑的方面不同，一方包括政府，公众和非政府组织，倾向于减少

建筑废弃物填埋的总量；另一方由负责工程的甲方，主要承包商及转

包商组成，他们更加关注利润，很少关注是否会加重环境负担的问题。

社会、公众、单位的责任不清，导致了最后由处于被动状态的政府独

立承担（政府部门、环保部门、建筑建材行业等）。

3国外现状

发达国家（地区）在城市更新过程中十分重视废料减量化管理的

研究，并取得了十分明显的效果。在政策前沿方面，美国的《超级基

金法》规定〃任何生产有工业废弃物的企业，必须自行妥善处理，不

得擅自随意倾卸〃。德国政府在废弃物法增补草案中，将各种建筑废

弃物的利用率比例作了规定，并对未处理利用的建筑弃物征收存放费。

日本政府早在1977年制定了《再生骨料和再生混凝土使用规范》和

《再生集料和再生集料混凝土使用规程》，并相继在各地建立了以处

理混凝土废弃物为主的再生加工厂，1991年到2000年年间制定了一

系列相关规定，而且东京在1998年对再生资源的重新利用率就己经

达到56%。在技术经验方面，发达国家在相关技术领域的研究已取得

明显成效，并各具特点。英国已开发出来专门用来回收湿润砂浆和混

凝土的冲洗机器。法国还利用碎混凝土和砖块生产出砖石混凝土砌块,

所获得的混凝土已被测定为符合与砖石混凝土材料有关的标准。此外

还有荷兰的砂再循环网络技术，德国西门子公司开发的干储燃烧废弃

物处理工艺，美国的微波技术等。另一方面，越来越多复杂的建模和

模拟技术有效应用于此领域，且被认为是这个学科将来发展的重要方

向［10］。例如SMARTWaste软件可以对不同项目做建筑废弃物的全程

分析，虽然分析结果不能用于比较，但是可以用于将来的同种房屋建

设参考，并起到废弃物减量化的目标。

4我国建筑废弃物管理的生态发展之路

4.1前景广阔，但意识需提高首先，我国建筑师对建筑废弃物的

回收利用有一定认识，但仍未意识到设计阶段从源头就应该开始控制,

在设计前期可为减量化贡献的途径有很多，例如优化建筑设计，保证

建筑物的质量和耐久度，使用绿色材料，倡导构件标准化等。其次作

为重要角色的工程推动者--------甲方的社会责任意识仍需加强。在

对相关人士的调查结果中表明，他们认为〃甲方缺乏兴趣〃是影响废弃

物减量化设计最主要的原因［11］;建筑废弃物的处理同时也是一个社

会问题，不能全部将责任转嫁到政府，社会、公众、企业应共同应对。

再次，施工人员的微小努力可能影响建筑废弃物的产量，因为建造现

场一个主要的问题就是每天少量的废弃物日积月累，所以应提高相关

施工人员对资源有效利用的意识。日本对此的主导方针是尽可能不从

施工现场运出垃圾，要尽可能重新利用［12］。最后，政府应该加强法

律法规方面的颁布和完善，对企业进行有效督导和因势利导的补贴及

政策优惠，使企业在享受带来的社会效益的同时，也能保证利润的平

衡。例如新加坡规定在工程竣工验收时，将建筑垃圾处置情况纳入验

收指标体系范围，建筑垃圾处理未达标的工程不予发放建筑使用许可

证。#p#分页标题#。#

4.2应开发广泛适应的适宜性技术中国的废弃物处理企业目前应

用的技术普遍难度不大，设备可由国内生产，不必依赖进口，如果每

个城市都能应用好现有的技术，将从很大程度上改善现有状况；过高

的技术意味着过高的成本，不一定适合我国的国情，应结合现状，开

发适合我国国情的适宜性技术。

4.3走中国特色的建筑废弃物管理之路发达国家的高科技在中国

应用并不现实，因为企业需要赢利，在各方面法规不完善的情况下,

如果没有政府的强力扶持，单靠市场机制转动企.业之轮是不可能长足

发展的，因此不能盲目仿效发达国家的做法。中国处在刚起步的发展

阶段，这部分企业已经意识到这一点，即我国在坚持发展建筑废弃物

管理的必然性的前提下，必须立足现实，搞具有中国特色的建筑废弃

物处理产业。

5案例分析

笔者对潍坊三建滨海建筑材料有限公司做了走访调查，该厂于

2008年引进了建筑垃圾再利用项目，专门设厂加工，一期为制砖，

二期生产再生混凝土，今年计划中的再生塑料生产线也已投入使用

（图6）,即将废弃物塑料收集后熔炉再成型（图7）。废弃物经预处理，

即砖头、瓦砾、灰渣、混凝土块等经过人工筛选、震动去泥、两级破

碎后，使其变成绿豆大小的颗粒（图8）；随后，与粉煤灰、水泥、

沙粒、水等配料按比例混合，进入制砖机直接压模成型。完全机械化

的控制使得生产车间并不需要人工操作，只需几名技术工人操控设备

以及记录等。负责人介绍，一块再生胸（图9）的生产大约能消耗2kg

多的建筑垃圾。生产出的新型建材在质量、硬度等方面要优于其他建

材产品，整个生产过程不需烧煤、加温，对环境污染很小，不产生污

水、烟雾。此外，建筑废弃物还能生产混凝土实心砖、路面砖、墙体

材料、再生预拌混凝土等。该公司已建立起从〃资源一一产品一一再

生资源〃和从〃生产一一消费一一再循环〃的良性循环发展的经济链条

和产业链条，除了钢材、水泥等需要购买外，其他产品如砖、塑料、

门窗外基本都可自给自足。图10、11所示是厂区设备及生产的再生

建筑材料，其中的废弃物来源大多来自政府拆迁项目，废弃物经筛选、

碾磨之后，按照不同颗粒大小分别加工成不同形式的废弃物石专，比如

普通砖、行道砖、空心砌块砖等，其中一部分产品由政府采购，使用

于基础设施建设；集团以建筑为主业，因此另一部分则用于集团自己

的建筑工程。图12图解了建筑废弃物的产生来源及基本利用途径。

该项目可消耗建筑垃圾360万m3,年可节约土地约37.3hm2,节约建

筑垃圾占用土地约26.7hm2,可生产新型建材50万m3、再生混凝土

250万m3,整个潍坊市城区的建筑垃圾可基本被处理。项目不仅解决

了建筑垃圾处理难、难处理的难题，还具有显著的社会效益，同时企

业自身也获得了显著的经济效益。其中，政府政策给予的支持成为企

业发展的保障，例如市场上普通黏土砖的'介格为20元，而当地政府

从企业购买垃圾砖的价格是30元，远高于市场价格，但作为一种变

相的补贴方式，保证了企业的效益和正常运行。潍坊三建集团下设有

专门的技术研发中心，并与建筑院校有密切合作，已研制出一套成熟

的建筑垃圾资源化利用专利成果。在对三建集团的调研中，负责人坦

言，独立经营的建筑废弃物处理企'也并不赢利，或者说赢利很少，并

不能凭这方面来吸引更多企业参与，现今发展废弃物处理产业的重点

仍在于其较高的社会效益。应该认识到，建筑废弃物处理后，减少了

土地资源的占用和对环境的污染，是可持续发展的绿色经济，也是生

态城市发展的必由之路。

6可持续发展的废弃物管理模式

综上所述，建筑废弃物的减量化和再循环利用具有重要的环境意

义及经济意义，但不是简单的技术问题，而是需要综合考虑政策、经

济、技术和可持续发展等诸因素复杂的系统工程，应在各个层面上加

强并协作。

6.1意识层面意识指导人的行为。政府、甲方、建筑师、施工人

员与公众等都或多或少的影响了建筑废弃物这个循环的产生与终结,

我们不能只空喊生态城市的口号，而应在实践中各司其职，本着这个

可持续发展的导则往前迈进，拒绝目光浅显、竭泽而渔的经济发展模

式。

6.2技术层面坚持施行〃3R〃原则，即建筑废弃物减量化、再利用

与循环利用。结合各地条件，发展适合我国的废弃物管理方式，发展

易操作的低技术，对相关的技术研究同步进行，建议可设置相关岗位，

指定废弃物处理操作人员，并在早期介入设计，分析施工现场废弃物

的产生，为日后的项目作出指导性意见。

6.3政策层面政府需要深入了解和系统研究潜在的大量建筑废弃

物的产生原因及隐患，促进法律法规、手册及导则的颁布，形成政府

主导，依靠市场的经济制度，加上企业的自律和公众的参与，才能使

建筑废弃物管理趋向成熟。除法律法规外，还应有相关鼓励政策，例

如凡利用废弃物生产出的材料和产品，国家应在税收政策上给予优惠,

发放津贴，对使用再生材料的建筑公司抵免所得税，对使用原生材料

的建筑公司征收较高的税等等。

6.4教育层面对建筑师的大学教育应该增加这方面内容，R的仍

是提高意识，包括对相关法律的了解。例如可拆解设计和对再生材料

的使用，应得到建筑师更多的关注。废弃物是不可避免的，但仍可以

通过努力减量化，承包商是否有兴趣并不能成为左右设计的全部，建

筑师自己理应有正确的认识。

6.5社会层面与国外