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肖建庄，陈家珑：建筑固废资源化与产业化
作者简介
肖建庄，广西大学副校长、广西大学双碳科学与技术研究院院长、同济大学长聘教授、同济大学绿色建造研究中心主任。国家杰出青年基金获得者、德国洪堡学者、国家重点研发计划首席科学家。长期从事建筑固废资源化与再生混凝土基础理论及关键技术、3D打印再生混凝土以及混凝土结构减碳等研究和产业创新。发表SCI论文300余篇，连续10年（2014-2023）入选Elsevier中国高被引学者榜单；获授权发明专利50余件，主编或参编完成了30余部国家、行业和地方标准；出版包括Recycled Aggregate Concrete Structures、《再生混凝土》、《再生混凝土创新研究与进展》、《可持续混凝土结构导论》等中英文专著共8部；创刊Springer旗下新期刊Low-carbon Materials and Green Construction并担任执行主编。
陈家珑，北京建筑大学教授，现任中国城市环境卫生协会建筑垃圾管理与资源化工作委员会顾问、专家委员会主任，国家发改委循环经济专家咨询委员会成员，住房城乡建设部科技委城市环境卫生专业委员，住房城乡建设部建筑垃圾资源化工程技术创新中心核心专家。从1993年起进行建筑垃圾资源化应用技术研究，先后承担或指导本领域省部级以上研究项目近30项，主持或参与制定本领域国家、行业和地方标准30余部、法律政策文件多项。发表论文80余篇、出版著作6部，获授权专利5件。2012年，创建中国环境卫生协会建筑垃圾管理与资源化工作委员会并担任常务副主任。曾任住房城乡建设部建筑垃圾治理试点城市支撑工作组专家组长。获省部级科技进步奖8项、国家科技进步奖2项。
建筑固废资源化是建筑生命周期闭环的科学组成部分。以黏土和木材为主要建材的古代建筑本身易于拆解、重复利用与废弃物再生，建筑固废环境危害性不大，资源化也简单易行。而现代建筑主要以混凝土、钢筋、红砖等工业化产品为建材，在设计之初没有考虑再生利用，因而建筑固废很难被自然消纳。据住房和城乡建设部提供的测算数据，我国城市建筑固废年产生量超过20亿吨。填埋处理方式不仅浪费土地资源，还存在安全隐患，对环境造成巨大威胁。欧美等国家的建筑固废资源化技术已经比较成熟，但我国建筑固废具有量大、面广、成分复杂的特点，不能完全照搬国外建筑固废资源化技术和经验。因此，需要探索符合我国国情的建筑固废资源化道路。
▲ 建材的C2C闭环
建筑固废不是垃圾，而是“城市矿山”，建筑固废的再生利用，不仅具有极大的经济价值，而且使天然砂石、钢材及相应的部件获得了第二次生命，使建材形成了从“摇篮”到“摇篮”(Cradle to Cradle,C2C)的闭环，建筑生命周期得以拓展。
建筑固废资源化是指通过先进的工艺、装备、技术和管理等措施，将建筑固废转变成再生粗骨料、再生细骨料、再生微粉和其他再生材料，并用于制备多用途再生建材。建筑固废资源化能实现建筑固废资源循环利用，变废为宝，减少自然资源消耗，降低对社会生态环境产生的负面影响。其最终目的在于将建筑固废转变成一种可以使用的再生资源，实现废料变原料，构建建筑业的循环经济发展范式，促进建筑业绿色高质量发展。
▲ 建筑固废资源化示意图
建筑固废再生利用产业化是指通过政府引导和市场运作，将建筑固废回收、再生利用、装备研发、工程应用等企业和组织进行有效整合，形成一定规模的产业和可复制推广的商业化运行模式。建筑固废再生利用产业化首先需要基于当地建筑固废产生的种类、时空分布及应用需求等制定系统规划；其次进行技术集成与标准体系构建，形成适应于不同地区建筑固废特点和工程应用的一体化模式。
建筑固废的资源化与再生利用产业化是相互依存、相互促进的，建筑固废资源化是再生利用产业化推广的前提基础，建筑固废再生利用产业化是资源化的发展方向。
建筑固废资源化在“高品质、规模化、体系化”目标下存在一系列共性和个性问题，更应从市场需求出发，推动建筑固废资源化与产业化，以提高我国建筑固废资源化效率。当前我国建筑固废资源化基础研究已经基本完善，建筑固废前期处理技术及“废料—原料”设计理论已经基本构建，建筑固废再生利用产业化条件逐渐成熟。然而，当下尚无针对我国建筑固废资源化和产业化方面的指导性书籍，学界和业界对建筑固废再生利用产业化的意义、理论、管理及制度还不明确，这制约了建筑固废资源化和产业化的持续推动。
《建筑固废资源化与产业化》（肖建庄，陈家珑著.北京：科学出版社，2024.6）正是在上述建筑固废资源化和产业化的背景下撰写而成的，主要内容源于作者团队近二十年的基础研究、科技攻关和工程应用实践，并参考了国内外相关科学技术前沿及工程实践。本书具有鲜明的理论联系实际的特色，涉及建筑固废资源化和产业化链条各个主体和学科。
开篇点明建筑固废资源化和再生利用产业化的关联及意义，指出建筑固废再生利用产业化是资源化的有效途径；接着介绍国内外建筑固废资源化发展历史和现状，基于国内典型案例强调基于"3R1H"(reduce，reuse，recycle，harmless)原则的建筑固废资源化技术；随后提出建筑固废资源化概念，介绍以装配式建筑及科学前端处理为核心的建筑固废减量化技术；同时，梳理国内外建筑固废资源化工艺、装备及处理模式，提出移动-固定混合资源化模式；然后，着重从再生原料、再生建材和再生结构三个方面系统阐述建筑固废资源化应用的基础理论及应用，详细论证建筑固废资源化的技术和经济可行性；在上述内容的基础上，本书进一步从产业链构建、产业化推广和工程化应用三个方面介绍建筑固废产业链的构成及运营机制，阐述产业化推广的设想，并从建筑固废全过程分析循环管理模式，给出具体的激励建议；最后，讨论建筑固废资源化与再生利用产业化标准体系架构，展望未来资源化技术的创新发展。
感谢国家杰出青年科学基金项目(51325802)、国家自然科学基金项目(51178340、51438007、52078358)、国家自然科学基金国际合作项目(51661145023)、国家科技支撑计划课题(2006BAK13B07、2008BAK48B03、2008BAJ08B04、2008BAJ08B06)、国家重点研发计划项目(2016YFE0118200、2022YFE0198300、2022YFC3803400)、教育部新世纪优秀人才支持计划(NCET-06-0383)和上海市科技创新行动计划项目(02DZ12104、04DZ05044、10231202000、14231201300、22dz1207300)等的资助，使作者相继开展了一系列基础科研、示范应用和实践探索。基于这些工作的深入思考和梳理，形成了本书的逻辑脉络。
本书中的许多观点源于作者二十余年来同国内外同行的交流、切磋和探索，得益于许多同行的指点和帮助，也逐步成熟于同建筑固废资源化一线技术人员的相互沟通、失败总结和成功实践之中。希望本书可以为我国建筑固废资源化技术发展、产业化进程推进和建筑行业转型升级提供助力。
本文摘编自《建筑固废资源化与产业化》（肖建庄，陈家珑著.北京：科学出版社，2024.6）一书“前言”“致谢”，有删减修改。
全书共10章，第1章从建筑生命周期角度阐述建筑固废资源化的重要性，指出与建筑固废资源化相适应的产业化运营是重要保障；第2章介绍国内外建筑固废资源化的发展历史和主要组织机构，指出我国建筑固废资源化面临的问题，并提出了“3R1H”建筑固废资源化原则；第3章提出了建筑固废资源化规划的概念和意义，着重说明了减量化的重要性，指出建筑固废要经过科学的前端处理，为后续资源化提供便利；第4章梳理了国内外成熟的建筑固废资源化工艺及装备，介绍了现行主要资源化处理模式，并提出了移动-固定混合模式；第5～7章分别从再生原料、再生建材和再生结构三个方面详细总结了“废料—原料”的基础研究及工程运用，详细论证了建筑固废资源化的经济性、安全性和可行性；第8章从产业链构建、产业化推广和产业化应用案例三个方面说明了建筑固废资源化产业链构成及运营机制，并提出了初步建议；第9章分析了建筑固废资源化全过程管理模式，并从管理角度给出相关建议；第10章讨论了建筑固废资源化产业化标准体系的架构，对建筑固废资源化技术的未来发展进行了展望。
本书可作为高等院校土木工程类、环境工程类以及工程管理类专业的科研、教学用书，也可供从事建筑固废资源化规划管理、设计施工单位和生产经营企业技术人员参考。
