2021-4-9 | 生態(tài)發(fā)展論文
作者:劉海萍 宋德萱 單位:同濟(jì)大學(xué)建筑城規(guī)學(xué)院
1研究背景
1.1生態(tài)城市發(fā)展背景
城市本質(zhì)上就是一個(gè)系統(tǒng),像其他微觀(guān)或者宏觀(guān)的系統(tǒng)一樣,只有保持良性的循環(huán)才能長(zhǎng)期達(dá)到平衡發(fā)展。比如現(xiàn)今的太空垃圾問(wèn)題(圖1),數(shù)量逐年遞增,那是人類(lèi)長(zhǎng)期的太空發(fā)展產(chǎn)生的廢棄物;又如中水的循環(huán)利用,是在處理生活廢水問(wèn)題上的有效途徑。亞尼茨基認(rèn)為,生態(tài)城市是一種理想城市模式,是按生態(tài)學(xué)原理建立起一種經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和自然協(xié)調(diào)發(fā)展,物質(zhì)、能量和信息高效利用,生態(tài)良性循環(huán)的人類(lèi)聚居地[1]。近30年來(lái),隨著我國(guó)改革開(kāi)放的深入,社會(huì)進(jìn)行全方位深刻變革,我國(guó)城市已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)高速城市化的重要階段。按照世界城市化發(fā)展的一般規(guī)律,當(dāng)一個(gè)國(guó)家城市化程度處在30%~40%時(shí),其城市發(fā)展將達(dá)到一個(gè)高峰期,其城市和空間結(jié)構(gòu)將發(fā)生重大調(diào)整和迅速變化[2],之前并不被關(guān)注的建筑廢棄物處理漸漸成為城市發(fā)展帶來(lái)的新問(wèn)題(圖2)。
1.2建筑廢棄物的產(chǎn)生及危害
根據(jù)住建部相關(guān)規(guī)定,建筑廢棄物與工程渣土歸為一類(lèi),是指建設(shè)、施工單位或個(gè)人對(duì)各類(lèi)建筑物、構(gòu)筑物、管網(wǎng)等進(jìn)行建設(shè)、鋪設(shè)或拆除、修繕過(guò)程中所產(chǎn)生的渣土、棄土、棄料、余泥及其他廢棄物。按照來(lái)源分類(lèi),建筑廢棄物可分為土地開(kāi)挖、道路開(kāi)挖、舊建筑物拆除、建筑施工和建材生產(chǎn)廢棄物五類(lèi),其中舊建筑物拆除和建筑施工產(chǎn)生的廢棄物占絕大部分。建筑廢棄物可能誤被看作是無(wú)害材料[3],但大量的建筑廢棄物不經(jīng)處理被直接填埋或者運(yùn)往郊區(qū)堆放,由此造成的危害表現(xiàn)在很多方面,例如侵占土地,污染水體、大氣和土壤,影響市容和環(huán)境衛(wèi)生(包括運(yùn)輸和處理過(guò)程),浪費(fèi)自然資源等等,隨著建筑材料的發(fā)展,成分趨向復(fù)雜化,使用的有機(jī)材料增多,使得危害程度進(jìn)一步惡化。
2國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀
2.1總量分析
建筑業(yè)對(duì)環(huán)境有著重要的影響,不合理的土地工程環(huán)境建設(shè)導(dǎo)致的土地污染問(wèn)題,使之成為“三廢”的源頭之一(圖3)[4]。我國(guó)每年的建筑廢棄物產(chǎn)生量巨大(表1),僅施工建設(shè)所產(chǎn)生和排出的建筑廢渣就有4000萬(wàn)t[5],2001年統(tǒng)計(jì)的結(jié)果表明固體廢棄物產(chǎn)生量為全球的29%,其中建筑活動(dòng)產(chǎn)生的廢棄物接近40%[6]。占用大量土地,造成了環(huán)境污染。從表1中可以看出,與其他發(fā)達(dá)國(guó)家或地區(qū)相比,我國(guó)目前的建筑廢棄物產(chǎn)生量巨大,采用線(xiàn)性回歸分析預(yù)測(cè)出未來(lái)幾年全國(guó)每年可能產(chǎn)生的建筑垃圾量[7](圖4),結(jié)果預(yù)測(cè)在未來(lái)10年里,全國(guó)建筑垃圾產(chǎn)生總量平均每年將達(dá)到13億t,同樣也意味著我國(guó)在廢棄物減量及回收方面仍有很大的潛力。
2.2存在問(wèn)題
首先,建筑師在設(shè)計(jì)階段并沒(méi)意識(shí)到建筑廢棄物管理的重要性,相關(guān)調(diào)查顯示我國(guó)61.4%的建筑師指出他們沒(méi)有為廢棄物減量化的設(shè)計(jì)管理做過(guò)任何努力,而英國(guó)的調(diào)查結(jié)果約為此數(shù)據(jù)的一半[8](圖5)。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,建筑業(yè)對(duì)于廢棄物處理的低關(guān)注度是這學(xué)科發(fā)展較落后的主要障礙。其次,對(duì)回收利用的附加費(fèi)用的考慮影響了使用,與預(yù)料的相反,純粹的原材料實(shí)際上比循環(huán)利用的材料便宜,并且循環(huán)使用的材料質(zhì)量頻遭質(zhì)疑。自1950年以來(lái),混凝土廢料的比例上升,而磚石廢料減少,這意味著廢料里合成物的含量提高,增加了回收利用的復(fù)雜性和技術(shù)性要求[9]。再者,我國(guó)法律上缺乏對(duì)企業(yè)產(chǎn)生大量建筑廢棄物的約束機(jī)制,對(duì)建筑廢棄物的綜合利用缺乏積極的推動(dòng)措施,難度主要涉及到建筑廢棄物管理的兩組主要利益相關(guān)者考慮的方面不同,一方包括政府,公眾和非政府組織,傾向于減少建筑廢棄物填埋的總量;另一方由負(fù)責(zé)工程的甲方,主要承包商及轉(zhuǎn)包商組成,他們更加關(guān)注利潤(rùn),很少關(guān)注是否會(huì)加重環(huán)境負(fù)擔(dān)的問(wèn)題。社會(huì)、公眾、單位的責(zé)任不清,導(dǎo)致了最后由處于被動(dòng)狀態(tài)的政府獨(dú)立承擔(dān)(政府部門(mén)、環(huán)保部門(mén)、建筑建材行業(yè)等)。
3國(guó)外現(xiàn)狀
發(fā)達(dá)國(guó)家(地區(qū))在城市更新過(guò)程中十分重視廢料減量化管理的研究,并取得了十分明顯的效果。在政策前沿方面,美國(guó)的《超級(jí)基金法》規(guī)定“任何生產(chǎn)有工業(yè)廢棄物的企業(yè),必須自行妥善處理,不得擅自隨意傾卸”。德國(guó)政府在廢棄物法增補(bǔ)草案中,將各種建筑廢棄物的利用率比例作了規(guī)定,并對(duì)未處理利用的建筑棄物征收存放費(fèi)。日本政府早在1977年制定了《再生骨料和再生混凝土使用規(guī)范》和《再生集料和再生集料混凝土使用規(guī)程》,并相繼在各地建立了以處理混凝土廢棄物為主的再生加工廠(chǎng),1991年到2000年年間制定了一系列相關(guān)規(guī)定,而且東京在1998年對(duì)再生資源的重新利用率就已經(jīng)達(dá)到56%。在技術(shù)經(jīng)驗(yàn)方面,發(fā)達(dá)國(guó)家在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的研究已取得明顯成效,并各具特點(diǎn)。英國(guó)已開(kāi)發(fā)出來(lái)專(zhuān)門(mén)用來(lái)回收濕潤(rùn)砂漿和混凝土的沖洗機(jī)器。法國(guó)還利用碎混凝土和磚塊生產(chǎn)出磚石混凝土砌塊,所獲得的混凝土已被測(cè)定為符合與磚石混凝土材料有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。此外還有荷蘭的砂再循環(huán)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),德國(guó)西門(mén)子公司開(kāi)發(fā)的干餾燃燒廢棄物處理工藝,美國(guó)的微波技術(shù)等。另一方面,越來(lái)越多復(fù)雜的建模和模擬技術(shù)有效應(yīng)用于此領(lǐng)域,且被認(rèn)為是這個(gè)學(xué)科將來(lái)發(fā)展的重要方向[10]。例如SMARTWaste軟件可以對(duì)不同項(xiàng)目做建筑廢棄物的全程分析,雖然分析結(jié)果不能用于比較,但是可以用于將來(lái)的同種房屋建設(shè)參考,并起到廢棄物減量化的目標(biāo)。
4我國(guó)建筑廢棄物管理的生態(tài)發(fā)展之路
4.1前景廣闊,但意識(shí)需提高首先,我國(guó)建筑師對(duì)建筑廢棄物的回收利用有一定認(rèn)識(shí),但仍未意識(shí)到設(shè)計(jì)階段從源頭就應(yīng)該開(kāi)始控制,在設(shè)計(jì)前期可為減量化貢獻(xiàn)的途徑有很多,例如優(yōu)化建筑設(shè)計(jì),保證建筑物的質(zhì)量和耐久度,使用綠色材料,倡導(dǎo)構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化等。其次作為重要角色的工程推動(dòng)者——甲方的社會(huì)責(zé)任意識(shí)仍需加強(qiáng)。在對(duì)相關(guān)人士的調(diào)查結(jié)果中表明,他們認(rèn)為“甲方缺乏興趣”是影響廢棄物減量化設(shè)計(jì)最主要的原因[11];建筑廢棄物的處理同時(shí)也是一個(gè)社會(huì)問(wèn)題,不能全部將責(zé)任轉(zhuǎn)嫁到政府,社會(huì)、公眾、企業(yè)應(yīng)共同應(yīng)對(duì)。再次,施工人員的微小努力可能影響建筑廢棄物的產(chǎn)量,因?yàn)榻ㄔ飕F(xiàn)場(chǎng)一個(gè)主要的問(wèn)題就是每天少量的廢棄物日積月累,所以應(yīng)提高相關(guān)施工人員對(duì)資源有效利用的意識(shí)。日本對(duì)此的主導(dǎo)方針是盡可能不從施工現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)出垃圾,要盡可能重新利用[12]。最后,政府應(yīng)該加強(qiáng)法律法規(guī)方面的頒布和完善,對(duì)企業(yè)進(jìn)行有效督導(dǎo)和因勢(shì)利導(dǎo)的補(bǔ)貼及政策優(yōu)惠,使企業(yè)在享受帶來(lái)的社會(huì)效益的同時(shí),也能保證利潤(rùn)的平衡。例如新加坡規(guī)定在工程竣工驗(yàn)收時(shí),將建筑垃圾處置情況納入驗(yàn)收指標(biāo)體系范圍,建筑垃圾處理未達(dá)標(biāo)的工程不予發(fā)放建筑使用許可證。