1.2 建筑废物产生现状及危害

1.2.1 建筑废物产生现状

在我国,近30年以来,随着经济的高速发展,大规模的城市化、基础设施建设、土木建筑等在我国发挥着越来越重要的作用,而建筑废物产生量也随之呈现迅猛增长的趋势。

特别是城市化进程的加快,更是加剧了建筑废物的产生,已成为我国全面城市化发展面临的新难题。到2020年,我国还将新增建筑面积约3.0×1010m2。据粗略统计,在每万平方米建筑施工过程中产生建筑废物约500~600t,按此推算,近几年积累下来的建筑废物将达到数十亿吨。我国建筑商品房的交付以毛坯房形式为主,因此无论新交付的建筑商品房还是已入住的建筑商品房的室内装修施工量都较大,且一般独立于主体建筑施工,因此装修产生的垃圾量也占一定的比例。此外,由于自然灾害损毁和灾后重建产生的建筑废物在我国建筑废物总量中也占了很大比重。据震后初步估计,2008年四川汶川大地震灾害带来的建筑废物高达6.0×108t,堆积体积达4.0×108m3

一般来说,建筑材料的生命周期通常为50~100年,我国建筑的生命周期大多为25~30年吕玥.提高中国城市房屋建筑寿命的探讨[J].甘肃科技纵横,2011,40(5):143-144.。在未来的几十年内,大量的建筑物和构筑物尤其是生活区和企业工厂车间将达到使用年限,或在城市更新、改造中被拆除。并且,近年来为了解决雾霾等环境问题,国家开始加大力度淘汰钢铁、水泥、电解铝、汽车等产能过剩行业,所以这些行业构筑物在新建、改建、修缮、拆毁过程中也将产生大量的建筑废物。目前,随着经济的迅速发展和城市化进程的加快,我国新建、改扩建、修缮及拆迁项目每年产生建筑废物约2.4×109t,其中北京、上海等大城市建筑废物年排放量均在4.0×107t以上。建筑废物占城市固体废物总量的30%~40%,且呈现逐年增加的趋势,并已成为环境污染的主要因素之一。预计至“十三五”期间每年建筑废物产生量将达到3.5×109t,但与此同时其再生利用率却仅有5%。

1.2.2 建筑废物产量估算

由于目前对建筑废物还没有统一、精确的定义和分类,并且受到相关统计数据缺乏的限制,关于建筑废物的产生量众说纷纭。本部分综合各种已有的报道和文献资料,阐述了建筑废物产量的估算方法,并介绍了几种具有参考性的建筑废物产量影响因素提取结果。

1.2.2.1 建筑废物产量估算现状

提供一些大、中、小型城市的建筑废物产量调查数据作为参考。

根据申报统计,目前上海市每年产生建筑废物和工程渣土约为(2.3~2.4)×107t;根据同济世博研究中心专家组测算,整个世博工程产生建筑废物4.0×107t;据估计,西安市在建的建筑工地目前年产建筑废物大概3.0×107t,且其预备拆迁的建筑废物,总量预期将达到西安市近10年产生的建筑废物总和;深圳市由于大量的房地产开发及市政工程建设,其建筑废物存量已达6.0×107t以上,并还将持续攀升;珠海市全年产生建筑废物约2.25×106t以上,而且正在以每年10%的速度持续增加。然而这些调查数据并不能直观反映我国建筑废物产量现状,许多学者和专家也尝试着用各种计算方法来对全国建筑废物产量做出估算。

1.2.2.2 建筑废物产量的主要估算方法

在建筑废物产量估算过程中,一般将其分为建筑施工过程产生废物、旧建筑拆除产生废物和建筑装修过程产生废物三类进行计算和叠加,下面分别介绍每种建筑废物的产量估算方法。

(1)建筑施工过程产生废物

对于建筑施工过程中产生的建筑废物产量,可以从3种途径进行估算。

1)按建筑面积计算 通常对于砖混结构的住宅,每10000m2建筑物的施工平均将产生300m3的废渣量;对于砖混结构、全现浇结构和框架结构等建筑物,在10000m2建筑物的施工过程中平均产生500~600t的废渣量。

2)按施工材料消耗量计算 建筑施工过程中产生的建筑废物产量与所消耗的材料总量密切相关,但也受到不同施工单位管理严格程度的影响。总的来说,利用施工材料消耗量来推算这类废物产量是相对可行的,作为参考,表1-1给出了建筑施工废物各主要组成部分占相应材料消耗量的比例。

表1-1 建筑施工废物各主要组成部分占相应材料消耗总量比例

3)按城市人口产出比例计算 已有相关统计数据表明,若按照城市建设过程中每人每年平均产生100kg建筑施工废物计算,其得到的建筑废物总量与其他方法得到的数据相差不大。以上海市建筑废物产生量为基础数据,通过计算得出城市人均产生建筑施工废物约为0.17t。

(2)旧建筑拆除产生废物

这部分废物性质相对复杂且无准确的统计数据,可以对其采用经验系数法和施工概预算法进行估算。

1)经验系数法 日本在1999年完成的住宅区完工报告书中指出,通过计算每平方米建筑物拆除1.86t的建筑废物;我国某家住宅公司的数据表明,每平方米住宅产生1.35t建筑废物。由于统计数据的方式和对废物的界定不同,经验系数也受到多种因素影响。

2)施工概预算法 在假定所有建筑材料在施工前和拆除后总量守恒的基础上,用单位面积的建材消耗量和建筑面积算得施工中的建材用量,也就是拆除后的建筑废物产量。但实际情况下,建筑材料在施工前和拆除后形态会发生很大变化,所以这种方法作为一种参考估算模式存在。

(3)建筑装修过程产生废物

由于公共建筑一般建筑面积大、装修过程复杂、使用材料繁多,而普通居民住宅建筑装修面积小且相对简单,所以在实际建筑装修过程废物产量的计算过程中也应将普通建筑住宅和公共建筑分类做出估算。对于该类型建筑废物产量,可以借鉴河南省洛阳市颁布的建筑装修废物产生量标准进行计算。该标准中指出,建筑面积大于160m2的住宅,可以按照0.15t/m2来计算其建筑装修废物产量;而建筑面积小于160m2的住宅则按照0.1t/m2来计算。

1.2.2.3 建筑废物产量的主要影响因素

建筑废物产量与诸如建筑面积、建材用量、建材市场波动、人口数量、施工管理情况、拆除办法等众多影响因子相关,要建立模型并对其做出估算还需所用影响因子尽量用可量化数据代替,而很多指标又受到统计数据缺乏的限制。

在综合考虑各种因素后,就影响建筑废物增加或减少两方面的因素,选出了城市人口、建筑施工面积、拆除工程量、装修工程量、建材消耗量、开挖工程量几个指标来表示影响其增加的指标,用建筑废物回收率、政府管控力度、绿色建材使用率来表示影响其减少的指标;并利用专家打分法和主成分分析法最终确定:拆除工程量、建筑面积、装修工程量和城市人口4个因素是影响建筑废物产生量的主要因素。

综上,结合大量已报道或文献资料,拆除工程量、建筑面积、装修工程量、商品房销售面积和城市人口这几个因素是影响建筑废物产生量的主要因素,对建筑废物产量的估算有重要的参考价值。

1.2.3 建筑废物危害

建筑废物产生来源广泛,办公住宅建筑施工、拆除等不同阶段产生的建筑废物以及工业企业建筑拆毁、改扩建等过程产生的建筑废物差异较大。

非工业源的一般建筑废物,可经破碎、分选等物理处理后安全再生利用或处置。但由于缺乏成熟的废物回收市场,建筑废物大多在未经处理的情况下直接被施工单位运往城郊,采取非法倾倒、露天堆放或者简易堆置,既占用了大量土地资源,也对土壤、地表水和地下水带来潜在环境危害,成为新的垃圾源头,造成二次污染,同时影响城市周边生态环境。

来源于工业企业的建筑废物,其污染性质复杂,不同工业类型生产企业产生的建筑废物污染特性各异,甚至同一工业企业内不同工艺阶段的建筑废物仍存在显著差别。化工、冶金、火电、轻工等工业企业,生产运行期间存在含重金属、硫酸盐、有机物(如多环芳烃等)等有毒物质的生产原料或产品渗漏至地面、喷洒至墙壁等情况,其中的污染物经雨水淋溶而转移至渗滤水中,随水体迁移污染周边土壤和水域,进而扩大污染范围。近年来,我国每年均有大量化工、冶金、火电、轻工企业面临拆迁或改建,由此产生数量庞大的含污染物的建筑废物,对生态环境构成了新的威胁。但迄今为止,我国关于工业企业建筑废物处置与资源化的科学研究和政策法规均相对滞后,给经济和环境的和谐发展带来了巨大压力。