談綠色施工中建筑垃圾減量化技術管理

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摘要：綠色施工是建筑業的發展趨勢，當前我國建筑業雖得到迅猛發展，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管理已迫在眉睫。工程企業對建筑垃圾要從源頭和資源化進行減量技術管理;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;文章根據我國當前建筑垃圾處理現狀提出建筑垃圾減量化技術管理對策，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。

關鍵詞：新時期;綠色施工;建筑垃圾;減量化;技術管理

在工程項目建設過程中會產生大量的建筑垃圾。建筑垃圾是指建設、施工單位或個人對各類建(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、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，隨著我國城鎮化建設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生，是生活垃圾產量的十倍左右，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中的數據為中國環聯網所統計，由圖中曲線變化可知，從2017年起我國建筑垃圾突破15×108t，且呈現逐年遞增趨勢，在2020年達到了30×108t左右，預計2021年還將持續提高。(1)我國大量建筑垃圾未經處理就被露天堆放或者填埋，產生的危害主要表現在四個方面(圖2):①會耗用大量的耕地，增加建設成本;②建筑垃圾中的部分物質分解后會對水資源、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)工程企業側重于關注施工進度和質量，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管理并落地實施，已成為新時期城市發展面臨的一道難題。

1綠色施工在我國的發展現狀

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施工的規程，基本上處于無環保意識狀態。(2)2007～2010年為我國綠色施工的探索階段:在2007年9月10日，建設部才頒布了第一部用于指導建設工程綠色施工的《綠色施工導則》［5］。(3)2010～2017年，我國綠色施工進入不斷發展階段:在2010年11月3日，由住房和城鄉建設部頒布了GB/T50640－2010《建筑工程綠色施工評價標準》，這是我國第一部關于綠色施工的國家標準［6］;在2014年1月29日，由住房和城鄉建設部頒布了GB/T50905－2014《建筑工程綠色施工規范》［7］;從2015年起，各地方標準陸續，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，進入新時期可持續發展階段:在2017年10月份，指出，要堅持堅持節約資源和保護環境的基本國策。在2020年10月份，黨的五中全會通過了《關于制定國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和二〇三五年遠景目標》，提到了新時期要推動建筑綠色化發展，踐行建筑垃圾減量化和資源化，推動構建廢舊物資循環利用體系。在我國，目前大多工程承包企業采取綠色施工技術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，我國已建成投產和在建的建筑垃圾年處理能力在一百萬噸以上的生產線較少，小規模垃圾處理企業有幾百家［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統計數據顯示)，遠低于歐美和日韓等國家。我國當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］;缺乏統一規劃建筑垃圾消納場;建筑垃圾回收處理企業的政府補貼難;設計與施工大多數還處于粗放型生產;產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是實現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，最終真正實現建筑垃圾減量化。

2新時期建筑垃圾減量化技術管理探討

2．1建筑垃圾源頭技術管理

2．1．1建筑物合理規劃。根據GB50068－2018《建筑結構可靠性設計統一標準》，目前我國普通房屋和構筑物設計使用年限為50a［13］。部分建筑物在前期規劃設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致大量建筑垃圾產生;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生［14］。例如，成都天府藝術公園按照科學的方法進行規劃設計，結合公園的地形和地勢合理設計建筑物風格形式，合理植被要素，并與周邊人文特征相匹配;對植物、水體、配套設施、草皮植被等元素進行了有機統一，真正體現規劃設計的生態性、自然性、藝術性和人文性的自然景觀。2．1．2BIM+5G技術應用。BIM+5G技術在我國建筑業的應用日趨成熟，其對工程建設的推動具有重要作用。在項目正式施工前，運用BIM+5G技術對新建工程進行施工模擬，及時發現設計圖紙轉變成建筑實體可能出現的問題，獲得最優的施工方案，有利于物資組合采購，降低成本;合理進行場布，避免返工;減少現場打洞、開槽等作業;從根本上可控制建筑垃圾的產生。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，運用BIM相關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，得出最優的土石方施工方案，從源頭上大幅度減少了建筑垃圾的產生。2．1．3建筑材料。建筑工程壽命周期長，尤其在工程建設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生波動，從經濟成本角度出發，在施工過程中要求各部門同心協力，統籌安排，確定建材料筑最經濟有效的采購方案后進行統一加工制作，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、NALC、保溫涂料等新型建材，在保證工期的前提下，大大節約了勞動力資源和成本［15］。2．1．4土方工程。在建設過程中，土方工程占比較大且較為重要，在土方運輸過程中極易產生建筑垃圾，因此，控制土方工程中產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場的各個施工工序進行科學有效的管理是可以從源頭上減少建筑垃圾產生的。根據施工經驗來說，施工現場在鋼筋混凝土工程和模板工程施工過程中極易產生建筑垃圾，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研究及施工過程管理是施工現場減量管理的關鍵工作，現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結構在施工前利用有限元仿真技術對索網下料組裝誤差進行了精準控制，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，可對工程現場的建筑垃圾進行分類回收再利用。施工現場廢棄的碎磚、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利用，從源頭降低了建筑垃圾的產量和外運成本。例如，四川大學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，大大節約了資源和環保控制。

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，大多工程建筑企業在建筑垃圾處理上的投入過少，導致各地環保部門成為建筑垃圾處理的牽頭機構。但環保部門缺乏建筑垃圾處理的專業技術知識，每年產生的建筑垃圾數量龐大，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、標準及政策，盡快建設一批大型建筑垃圾消納場，形成良好的建筑垃圾市場環境。2．3．2完善法律法規。近年來，隨著我國城市基建的擴張，建筑拆除重建現象較為廣泛，產生了大量的建筑垃圾，我國現階段關于建筑垃圾處理的相關管理政策、法律法規還不成熟，需建立一個更加完善的法律法規體系，對建筑垃圾的減量化管理提供指引，并通過制定相應的獎勵機制，鼓勵社會相關企業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部門及建筑企業，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生的建筑垃圾也不容小覷，應加強公民個人及裝修相關人員的綠色施工意識，以減少建筑垃圾的產生。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管理主要涉及三個階段:在設計階段盡可能選用高強鋼筋，減少鋼筋用量;在施工階段應注意鋼筋的存放，做好鋼筋現場防銹保護措施，制定準確用料計劃，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，對現場多余鋼筋進行分類回收利用，根據現場需要加工做成墻板拉結筋、定位筋、U型卡、拉環、吊環、鐵馬墩、螺帽、雨水篦子等小構件。2．3．4．2模板工程垃圾管理。模板垃圾減量化技術管理貫穿施工全過程。在施工準備過程中，加強圖紙會審，進行精確測量放線確保模板尺寸及數量的準確性;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;對于達到周轉次數的模板進行模板垃圾的資源化管理，根據舊模板的材質做好分類便于回收利用，例如現場制作花壇、樓步護角、局部洞口臨邊封堵，或再加工成復合板材、木炭、紙張等。2．3．4．3混凝土垃圾管理。施工現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生，調查顯示施工現場產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:將現澆結構設計為裝配式結構(如PC構件、鋼結構、木結構等)，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護避免返工。另一方面是將施工中產生的混凝土、砂漿余料收集，現場制作部分預制構件如:墻、梁側保護層內支撐(預制混凝土條)，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，亟需建立系統性的技術管理制度和監管措施。綠色施工是我國建筑業發展的必然趨勢，推行建筑垃圾減量化技術管理對于我國生態環境和社會發展具有長遠意義。(1)應全面提高設計施工管理技術水平，合理規劃建筑結構，大力倡導使用高強度的綠色建材，積極運用BIM+5G技術，鼓勵提高裝配式結構的裝配率，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)完善相關政策法規體系，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建筑垃圾減量化，從根本上解決新時期我國建筑業的可持續發展之路。

作者:李程 單位:中國五冶集團有限公司