目前我國(guó)建筑垃圾產(chǎn)量逐年上升，建筑垃圾數(shù)量占到城市垃圾總量的30%-40%。建筑垃圾的隨意堆放與填埋，不僅嚴(yán)重影響市容環(huán)境、侵占土地，還造成土壤、大氣和水體的污染。建筑垃圾資源化利用是解決建筑垃圾圍城問題、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵所在。當(dāng)前，我國(guó)建筑垃圾資源化產(chǎn)業(yè)還處于初級(jí)階段，相比國(guó)外的成熟技術(shù)還有比較大的差距。建筑垃圾資源化利用產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)與相關(guān)技術(shù)的革新，將推動(dòng)建筑垃圾從粗放式處理到綠色智能化處理的轉(zhuǎn)變，促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)、實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展。本文介紹了近年來國(guó)外建筑垃圾資源化技術(shù)，結(jié)合我國(guó)建筑垃圾資源化利用的現(xiàn)狀，提出了對(duì)未來建筑垃圾資源化利用的展望。

 國(guó)外建筑垃圾資源化技術(shù)

    建筑垃圾減量化

    國(guó)外非常重視建筑垃圾的減量化，從設(shè)計(jì)和施工階段就開始考慮如何減少建筑垃圾的產(chǎn)生量和排放量。在建筑物拆除階段運(yùn)用創(chuàng)新方法，盡可能提高建筑垃圾的利用率。

    英國(guó)皇家建筑師協(xié)會(huì)指出，減少建筑材料消耗和建筑垃圾的產(chǎn)生，最好時(shí)機(jī)是在整個(gè)建造過程的最開始階段，所以促使設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)過程中考慮減少建筑垃圾的產(chǎn)生具有重要意義。

    國(guó)外的土木工程師已將資源循環(huán)的理念融合到房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)出可循環(huán)結(jié)構(gòu)體系——全裝配式抗震體系，以保證在地震過后，結(jié)構(gòu)構(gòu)件仍然能夠很好地循環(huán)利用。新西蘭結(jié)構(gòu)工程專家Priesley教授提出的墻體搖擺抗震技術(shù)（圖1）：墻體預(yù)留孔洞，預(yù)應(yīng)力鋼絞線穿過孔洞，將墻體與基礎(chǔ)相連，墻體與基礎(chǔ)本身不現(xiàn)澆連接。在地震作用下，墻體將形成搖擺系統(tǒng)，地震結(jié)束時(shí)，搖擺系統(tǒng)將回到原點(diǎn)。與普通現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，破壞程度大幅降低，稍加修復(fù)即可繼續(xù)利用，這樣就減少了建筑垃圾的產(chǎn)生。

    在日本，建筑垃圾稱為“建筑副產(chǎn)品”，政府明確要求建筑師在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到建筑在50年或100年后拆除的回收效率，建造者在建造時(shí)要采用可回收的建筑材料和方法，做到建造零排放。

    新加坡的設(shè)計(jì)師在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到日后建筑物拆除，在特殊位置預(yù)留改造空間和接口，最大限度地減少了建筑垃圾。

    另外，發(fā)達(dá)國(guó)家還利用“選擇性拆除”技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能化拆除，在建筑物拆除的過程中按照建筑物的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行拆除，拆除過程中盡量不破壞建材，產(chǎn)生潔凈的混凝土骨料。

    建筑垃圾源頭分類

    建筑垃圾若是從產(chǎn)生源頭就開始精細(xì)化分類收集，可以大大提高其資源化再利用的效率，降低處理成本，國(guó)外的建筑垃圾分類管理制度已經(jīng)非常完善。在德國(guó)的施工現(xiàn)場(chǎng)和拆除現(xiàn)場(chǎng)可以看到專門用來存放建筑垃圾的收集箱（圖2）。政府規(guī)定，只要有建筑垃圾產(chǎn)生，就必須分類堆放、收集，按木材、金屬、廢磚（混凝土）、土、塑料制品等分別堆放在收集箱內(nèi)，然后統(tǒng)一運(yùn)輸回收。

    建筑垃圾的分選

    建筑垃圾回收利用的過程中，分選是關(guān)鍵技術(shù)之一。建筑垃圾的組分很多，即使做到分類收集，也需要進(jìn)一步分離建筑垃圾各組分，以得到純度更高的物料。

    荷蘭是世界上建筑廢棄物回收利用率最高的國(guó)家之一，有著高超的建筑垃圾資源化技術(shù)。荷蘭BUSSCHERS公司生產(chǎn)的建筑及裝修垃圾分揀設(shè)備通過三維分揀鼓篩和特色風(fēng)選機(jī)，實(shí)現(xiàn)了建筑垃圾的立體式分選。三維分揀鼓篩的滾筒構(gòu)造（圖3）提高了分選線的適用性和分級(jí)的純度。特色風(fēng)選機(jī)（圖4）采用真空技術(shù)，在有效吸走輕質(zhì)材料的同時(shí)，減少了粉塵的排放。以這些設(shè)備為基礎(chǔ)構(gòu)建的建筑拆除及裝修垃圾分選生產(chǎn)線（圖5），單線處理能力可達(dá)每小時(shí)45-75噸。

    建筑垃圾的破碎、篩分

    建筑垃圾要實(shí)現(xiàn)資源化，必須經(jīng)過破碎和篩分。發(fā)達(dá)國(guó)家破碎和篩分建筑垃圾使用的機(jī)械設(shè)備科技含量很高，具有卓越的工業(yè)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)加工工藝，從而保證了破碎篩分后得到的再生骨料有較高品質(zhì)。

    德國(guó)移動(dòng)式建筑垃圾破碎、分篩處理設(shè)備的主要特點(diǎn)是“多功能、智能化”，KLEEMANN公司生產(chǎn)的多功能移動(dòng)式設(shè)備，針對(duì)不同的建筑垃圾原料實(shí)現(xiàn)了一體化協(xié)同工作和智能控制，多個(gè)單獨(dú)部件的組合使用，大大提高了建筑垃圾處理的效率。

    荷蘭Schenk公司研發(fā)的設(shè)備智能破碎設(shè)備，可以根據(jù)砂、碎石和硬化水泥抗壓強(qiáng)度的不同，設(shè)計(jì)相應(yīng)的輸出應(yīng)力，將廢棄混凝土破碎和碾磨，達(dá)到用戶需要的粒徑，并分離出高純度的砂、碎石和硬化水泥。

    美國(guó)破碎機(jī)械工業(yè)有限公司（Screen Machine Industries）生產(chǎn)的建筑垃圾處理設(shè)備采用超高強(qiáng)耐磨鋼材（一般用于航母潛艇），所以設(shè)備更加耐用且質(zhì)量更輕，便于移動(dòng)處理。該公司發(fā)明的“破碎機(jī)卡料清除系統(tǒng)”，該系統(tǒng)可控制破碎機(jī)蓋的抬升。由于開口高度增大，大部分堵塞物料將被移開，避免了因?yàn)榻o料量過多而產(chǎn)生的物料堵塞，降低了垃圾處理設(shè)備的故障率。保障安全生產(chǎn)的同時(shí)，提高了破碎效率。

    再生骨料的處理

    對(duì)再生骨料的處理，其主要目的是提高再生骨料的純度，從而提高相關(guān)再生建筑材料的品質(zhì)。

    荷蘭的再生建材企業(yè)在骨料生產(chǎn)線上通過激光光譜分析，有效檢測(cè)出骨料質(zhì)量。 通過“質(zhì)量控制傳感器技術(shù)”分析再生骨料中其中各種物質(zhì)的含量，各種雜質(zhì)的種類，對(duì)再生骨料的生產(chǎn)進(jìn)行在線控制和動(dòng)態(tài)調(diào)整。

    日本利用先進(jìn)的技術(shù)提高骨料的質(zhì)量，本文主要介紹三種。1、熱處理技術(shù)：混凝土塊體可能包裹水泥等雜質(zhì)，利用傳統(tǒng)的破碎技術(shù)可能很難完全將其分離。實(shí)驗(yàn)研究表明，在高溫下，水泥比混凝土更容易碎裂。將混凝土顆粒在 300℃溫度下進(jìn)行熱處理，水泥部分會(huì)發(fā)生脫水和脆弱化。在特殊機(jī)械作用下使這些廢料相互摩擦，將骨料周圍的水泥除去，得到潔凈的混凝土再生骨料。2、旋轉(zhuǎn)推進(jìn)磨碎裝置：混凝土塊通過螺旋式的機(jī)械裝置，互相的摩擦，從投入口到排出口的過程中，除去表面雜質(zhì)。這項(xiàng)技術(shù)有效降低了再生骨料吸水率。3、偏心回轉(zhuǎn)粉碎機(jī)：將5-40mm粒徑的破碎混凝土塊放入偏心回轉(zhuǎn)粉碎機(jī)內(nèi)筒和外筒的間隙內(nèi)。通過偏心回轉(zhuǎn)產(chǎn)生激振力，使得混凝土塊之間的相互摩擦，從而將粗骨料和灰漿分離出來。

    再生建筑材料的應(yīng)用

    國(guó)外建筑垃圾再生骨料的應(yīng)用范圍非常廣泛，對(duì)于再生建筑材料一般分級(jí)利用，不僅可用在路基材料，以再生骨料為原料生產(chǎn)再生混凝土、再生磚、再生砌塊等產(chǎn)品質(zhì)量也可以與天然砂石料生產(chǎn)的建筑材料媲美。

    德國(guó)建立了關(guān)于再資源化產(chǎn)品質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)志（RAL），只有符合該質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，成功通過相應(yīng)政府部門質(zhì)量驗(yàn)證后， 授予合格的再資源化產(chǎn)品標(biāo)志后，該產(chǎn)品才能再利用。

    法國(guó)利用破碎混凝土和磚塊生產(chǎn)出磚石混凝土砌塊，完全符合有關(guān)規(guī)范要求，可以代替普通砌塊在建筑結(jié)構(gòu)中使用。

我國(guó)建筑垃圾資源化現(xiàn)狀

    建筑垃圾現(xiàn)狀

    改革開放以來，特別是近10年來我國(guó)進(jìn)入工程建設(shè)高峰期，每年產(chǎn)生的建筑垃圾超過20億噸，并且呈逐年上升的趨勢(shì)。

    我國(guó)已有一些科研單位和建設(shè)單位進(jìn)行了建筑垃圾資源化再利用的工作，并且取得了一定的成效。在北京、上海、天津等地已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了建筑垃圾再生建筑材料的工程應(yīng)用。

    存在的問題

    1、沒有統(tǒng)一的分類制度。絕大部分建筑垃圾被直接雜亂地堆放在工地現(xiàn)場(chǎng)。

    2、利用率低。我國(guó)建筑垃圾資源化利用率不足5%，大部分都未經(jīng)處理直接填埋。

    3、破碎、分篩等機(jī)械設(shè)備科技含量低，維護(hù)和操作不夠智能，故障率高。生產(chǎn)能力不足，生產(chǎn)的再生骨料的外觀、質(zhì)量也沒有保證。由于物料對(duì)設(shè)備的磨損過大、物料的堵塞等問題，機(jī)械設(shè)備不耐用，容易發(fā)生故障。

    4、產(chǎn)品種類較少，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。再生骨料品質(zhì)難以保證，限制了再生建筑材料的應(yīng)用范圍。大部分還是經(jīng)過簡(jiǎn)單破碎處理，只能用于路基建設(shè)或是回填工程。

    5、產(chǎn)業(yè)化程度低。我國(guó)建筑垃圾資源化產(chǎn)業(yè)規(guī)模較小，建筑垃圾的產(chǎn)生、運(yùn)輸、資源化處理、工程應(yīng)用等各個(gè)環(huán)節(jié)還沒用聯(lián)動(dòng)發(fā)展，建筑垃圾資源化產(chǎn)業(yè)鏈還未形成。

我國(guó)建筑垃圾資源化利用的展望

    借鑒國(guó)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，未來我國(guó)建筑垃圾資源化利用的發(fā)展應(yīng)該做到以下幾點(diǎn)。

    加強(qiáng)源頭控制

    “減量化”應(yīng)該與“資源化”同步，從源頭控制是控制建筑垃圾產(chǎn)生的關(guān)鍵。倡導(dǎo)以綠色設(shè)計(jì)、綠色施工為基礎(chǔ)的“綠色建筑”：在設(shè)計(jì)階段結(jié)合新技術(shù)進(jìn)行源頭減量，推廣預(yù)制構(gòu)件，以減少現(xiàn)場(chǎng)施工帶來的建筑垃圾。摒棄粗暴式拆除方法，創(chuàng)新建筑的拆除方式。另外，我國(guó)需要制定相關(guān)制度規(guī)范，建立完善的建筑垃圾分類制度。

    推動(dòng)技術(shù)革新

    推動(dòng)建筑垃圾資源化再利用的技術(shù)研究和創(chuàng)新，研發(fā)建筑垃圾的高效處理工藝和設(shè)備，研發(fā)以建筑垃圾為原材料的建筑材料的制備工藝和設(shè)備；機(jī)械設(shè)備應(yīng)該掌握核心技術(shù)。

    提升產(chǎn)品質(zhì)量

    創(chuàng)新生產(chǎn)技術(shù)，提高建筑垃圾再生制品原料的品質(zhì)，提高再生建筑材料的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。完善再生建筑材料標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，形成統(tǒng)一的質(zhì)量保證體系。

    促進(jìn)產(chǎn)業(yè)融合

    建筑垃圾資源化產(chǎn)業(yè)需要和住宅產(chǎn)業(yè)化、建筑工業(yè)化、裝配式建筑融合。在設(shè)計(jì)、施工方面考慮將來材料的拆除和資源再利用，不僅要考慮裝配式建筑如何方便安裝，也要考慮將來如何拆除，如何盡可能利于資源回收利用。

    拓寬應(yīng)用范圍

    要結(jié)合我國(guó)工程建設(shè)的發(fā)展方向，拓寬建筑垃圾再生建筑材料的應(yīng)用范圍。例如和“海綿城市” 建設(shè)結(jié)合，進(jìn)行相關(guān)研究，將建筑垃圾應(yīng)用于透水、蓄水材料的生產(chǎn)；和“裝配式建筑”設(shè)結(jié)合，考慮再生建筑材料在建筑預(yù)制構(gòu)件中的應(yīng)用。

小結(jié)

    縱觀國(guó)外建筑垃圾資源化整個(gè)過程，可以發(fā)現(xiàn)每個(gè)環(huán)節(jié)都有較高的技術(shù)含量。我國(guó)建筑垃圾資源化技術(shù)還處于起步階段，還存在不少問題，與經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展不相適應(yīng)。發(fā)展建筑垃圾資源化技術(shù)，一方面，有利于資源節(jié)約與環(huán)境保護(hù)；另一方面，可以拉動(dòng)我國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)，使生態(tài)環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展相協(xié)調(diào)。我國(guó)應(yīng)該借鑒國(guó)外先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合國(guó)情，創(chuàng)新與發(fā)展建筑垃圾資源化技術(shù)，促進(jìn)建筑垃圾資源化產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，推動(dòng)我國(guó)工程建設(shè)的綠色發(fā)展。