【摘要】通过对现有建筑垃圾资源化技术的回顾和分析，提出了研究建筑垃圾资源化技术，不仅是对建筑垃圾本身和再利用的研究，而是研究建设工程全寿命周期的最后一程，通过对最后一程的研究促进对整个建设工程的再认识。要从建筑垃圾工程全寿命周期、项目建设过程、资源化全产业链去考虑和着手。从规划、设计、施工、运维、拆除、运输、处置、再利用等各个环节开始，大力发展减量化和可循环技术，低成本、大规模应用技术，建筑垃圾专用工艺和装备等。
    【关键词】建筑垃圾；建设工程；资源化；技术
    一、 提高对开展建筑垃圾资源化技术研究的认识
    我国开展建筑垃圾资源化技术研究已有近20多年的历史，取得了一定的成绩，但由于实践和认识的限制，基本限于对建筑垃圾的处理，即将建筑垃圾为原料做再生建材的研究。随着建筑垃圾资源化产业的起步发展，发现这样的研究对建筑垃圾的减量化作用不大，对提升建筑垃圾资源化率和推动整个资源化产业发展的作用受限。
    研究建筑垃圾资源化技术，不仅是对建筑垃圾本身和再利用的研究，而是研究建设工程全寿命周期的最后一程，通过对最后一程的研究促进对整个建设工程的再认识。过去，我们投入了大量的人、物、财力对建设工程的设计、施工、结构、材料等方面的技术研究，而对建设工程的拆除、废弃物处理、材料的循环利用等研究的不多；只重视建，不重视拆，只管“生”，不管“死”。这样的结果，就是天然资源越耗越多、建筑垃圾越来越多，与绿色发展、可持续发展不符。
    研究建筑垃圾资源化技术实际是研究建设工程的可持续发展和资源的循环利用技术，是建设工程能持续发展的保证。根据测算，一万吨堆高5米的建筑垃圾就要占地2亩，按目前我国每年产生建筑垃圾15亿吨计算，每年就占地30万亩。由国土资源部组织开展全国城镇土地利用数据汇总数据表明，截至2013年12月31日，全国城镇土地总面积：858.1万公顷（12872万亩）。其中，城市面积占47％，建制镇面积占53％。也就是说，如果建筑垃圾总是堆放，用不到200年，我国的城市都将被建筑垃圾所占满，连生存之地都没了，何以谈建设。
    因此，研究建筑垃圾资源化技术要从建筑垃圾工程全寿命周期、项目建设过程，资源化全产业链去考虑和着手。从规划、设计、施工、运维、拆除、运输、处置、再利用等各个环节开始。减量为先，预防为主。
    二、 大力发展减量化和可循环技术
    目前我们的建设工程设计基本不考虑建设工程有一天成为废弃物后的预防、处置和减量问题。而在发达国家，从源头开展减量化和循环利用技术研究已成为习惯。英国皇家建筑师协会指出：减少建筑垃圾的最佳时机是在整个建造过程的最开始阶段，所以促使设计师在设计过程中减少建筑垃圾的产生具有重要意义。在日本，46年前就发布的《废弃物处理法》中规定“企业必须自行妥善处理因生产而产生的废弃物”，“在进行物品的生产、加工、销售等时，事先对该产品、容器等变为废弃物时的处理困难性进行评估，并开发出易于进行妥善处理的产品、容器等”。也就是说，产品在出生之前就考虑“死后”的处理，明确要求建筑师在设计时要考虑建筑在50 年或者 100 年后拆除的回收效率，建造者在建造时采用可回收的建筑材料和方法，在设计中就考虑并争取建造零排放。在丹麦，已把BIM技术应用于建筑垃圾的减量和再利用方面。 因此，我们也要树立这种的理念，研究这方面的技术，既在工程建设前，通过建筑设计本身运用减量化的设计理念和方法，尽可能减少废弃物在建造、运维和拆除过程中的产生量，并努力使产生的废弃物进行直接再利用。在我国，这方面技术研究还是完全的空白，大有研究的空间，比如，在设计过程中充分考虑建筑物未来的可改造性，设计阶段就考虑工程报废后的拆解问题，选用耐久、可循环利用的材料或部品，进行预制装配式结构体系设计，减少不必要的装潢，提供拎包入住式住宅的设计等等。这些都需要设计师们努力探索研究，形成体系，形成标准。
    在施工方面，通过研究施工组织设计的优化、成本控制、设施以永久代临时、建筑垃圾分类、现场就地回用等技术与装备，减少建筑垃圾的产生量，提高回用率。
    在拆除方面，除应建立拆除评估制度之外，在技术方面也要改变传统的“拆毁式”方式，研究“拆解式”拆除技术和装备，提高废弃物直接回用率、减少建筑垃圾产生量。
    在运输环节，研究建筑垃圾分类装储吊运等技术与装备，做好分类，为后期资源化处置打好基础。
    三、 研究低成本，高效率，大规模应用技术
    改革开放以前，建筑垃圾基本由业内消纳，未能引起足够的重视。改革开放以后，随着城市建设的快速发展、建筑结构形式的改变和地下工程的建设，建筑垃圾产生量急剧增加，由于准备不足，全国几乎所有城市都缺少规划与处理设施，就是填埋也没有规划用地，大量的建筑垃圾没有出路，加上其他政策和经济原因，建筑垃圾才出现随意倾倒、占用土地、污染环境等一系列问题。解决当前垃圾无处又急需消纳的问题，是建筑垃圾资源化技术研究的又一重要方面。建筑垃圾资源化技术首先要解决规模化、解决量的问题。研究资源化技术一定要有量的概念：据介绍，一个地铁站施工所产生土方量能达到8.7万立方米，约13万吨，长一公里直径6米的地铁隧道施工产生会土方量6.8万立方米，约10万吨，以北京最早的地铁1号线为例，总长30公里，地铁站23座，计算总土方量为600万吨。2016年，北京新建地铁总长近300公里，上海新建216公里，产生的土方量可想而知。此外，拆除一平方米建筑平均产生约1吨的建筑垃圾，北京市2016年拆违面积达3000万平方米，上海为7000万平方米，这又是一个巨大的数量。如果仅堆放，一个标准足球场堆高5米，才只能堆放5万多吨建筑垃圾。如何破解几千万吨建筑垃圾出路是研究建筑垃圾资源化技术的当务之急。否则，资源化技术就得不到重视和支持。目前，有些地区和企业尝试将建筑垃圾用在道路建设上，取得了可喜的效果。例如，陕交集团等单位在西咸北环线高速公路建设中将建筑垃圾应用于临建、地基、路堤、路床、路面、预制构件等方面，总处置量达600万吨。盛天环保公司在河南机西高速公路二期工程中进行建筑垃圾填筑桥、涵洞（通道）台背施工，技术应用效果良好，使用建筑垃圾在150万吨以上。在公路应用还有对建筑垃圾原料要求低，加工简单，能就地解决等特点。业内人称，由于公路建设也有防渗、防污染、防沉降等措施，其实就是最好的建筑垃圾填埋场。因此，研发在道路工程中大规模使用建筑垃圾是今后一个主要方向。另外，建筑垃圾再生骨料在海绵城市蓄水层、污水净化、和市政填充用混泥土等应用技术方面都可以大有作为，也都是可以大量处置建筑垃圾的有效途径。
    第二是要研究低成本加工技术。目前，全国资源化处置建筑垃圾的企业经营普遍存在困难，究其原因，主要是建筑垃圾原料复杂和工艺不够成熟稳定。建筑垃圾一是来源不固定，成分多变，数量不稳定；二是混有金属、木材、塑料、纺织品、土和生活垃圾；三是形状、规格、尺寸变化很大；四是原料破碎强度不一。研究低成本加工技术，首要和关键是要解决建筑垃圾的分类技术与装备，解决在施工现场分类问题。分类问题解决不了，建筑垃圾的加工成本永远降不下来。分类有管理问题，也有技术问题。比如，分类的标准；拆除工地如何分类、在建工程如何分类；分类后如何储存、如何运输等等。这些研究，一定要以企业为主导，包括施工、运输、装备制造企业等。目前，受能力范围的限制，资源化处置企业往往靠自己搞分类，这不是最好的办法，其效率和效果都远不如源头分类，加工成本反更高。另外，研究低成本加工技术要与再生产品应用量结合起来，应用量大的产品才有可能降低成本；还要与现场就地回用结合起来，减少运输和装倒成本。
    四、 研究建筑垃圾专用工艺和装备
    建筑垃圾资源化处置前些年是照搬机制砂石的加工工艺与装备，几年实践下来，发现存在很多不适应。主要原因还是因原料的不同。天然原料规格、尺寸、成分、硬度基本一致，无金属、木料等杂质。一般是先破后筛，三级破碎。而建筑垃圾要复杂得多（见上文），且原料以砖为主。在目前尚未实行源头分类的情况下，有些企业采取了先筛后破的工艺，取得了较好的效果，减少了近1/3的破碎量，减少能耗和机械磨损，亦减少了杂质含量。从国外和国内实践看，破碎层级也易少不宜多。因为，建筑垃圾强度比天然原料相对低，易破碎，同时也易产生粉尘，破碎层级越多粉尘越多，另外，机制砂石中用于硬质原料加工的圆锥破碎机和用于整形和制砂用的冲击式破碎机更不易在一般再生骨料加工工艺中选用，能耗大、粉尘多、效果并不好。破碎机选型、使用的锤头材质要适应原料与再生产品要求；入料与破碎、出料与传输的必须合理配置，连续流畅；钢筋、轻物质分离可多级设置等。以上仅是笔者从事建筑垃圾资源化技术实践20多年来个人的看法，主要想通过这些举例说明研究建筑垃圾专用工艺和装备必要性，希望更多的人来关注和从事此方面研究。
    对选用移动还是固定式技术与装备，目前总体认识不深，也存在不同的认识，这是因为各有突出的特点。比如，选择固定式技术与装备建厂，理想的占地要在300亩左右，但由于缺少前期规划，在城市中找地很难，厂址位置的选择也难，还要保证原料的来源充足。由于建厂前普遍对进厂的建筑垃圾原料种类、成分复杂情况、供应数量和时间规律难以把握，建厂规划设计就比较复杂、各部分之间合适的匹配难度大、后期不易改造，还有环保要求高、附属工程多、投资大等问题。优点是能直接提供满足市场需求的再生产品、环保能达标、生产稳定等。移动式技术和装备无需建设及安装调试周期，可现场直接生产、使用灵活、并根据现场情况灵活布局重新组合，对差异性大的建筑垃圾适应性强，减少运输成本，无需大的厂房和占地，无需申请及架设电力线路，附属工程少，投资小， 一套移动式生产线能够解决多个原料场地的需要等，是一个发展的方向。但也有其生产产品单一、受环境和工期限制、环保标准缺失、进口产品价格高，国产产品尚需改进等不足。总之，这些都需要大家深入研究。我现在的认识是，选取那种方式，一定要因地制宜，具体项目具体处理。在选择固定式时，工艺装备布置越简单越好，给后期留有充分的空间和余地。目前的建筑垃圾是这样，过些年，又可能有变化。
    五、 加强建筑垃圾资源化技术基础和贡献的研究
    由于建筑垃圾资源化在我国还是一个新的事物，有很多基础性的事情有待研究。比如，建筑垃圾的称谓，目前主要有2类，一是原称，二是建筑废弃物，各有各的道理，强调它的环境属性为第一种称谓，第二种称谓多为强调它的资源属性，减少社会误解。我以为，如为资源化，叫建筑弃物更好，没有废之说。日本叫建筑垃圾为建筑副产物、德国叫含矿物材料，丹麦称建筑是建材的银行，都为突出其循环利用的功能。我国到底如何叫，大家去研究，但无论如何叫只应有一个名称，便于统一和长远发展。还有，我们的标准体系研究建设。生活垃圾有标准130项左右，建筑垃圾才十几项，连基本术语都没有，设计、拆除、资源化生产等方面的标准都欠缺。此外，通过建筑垃圾资源化究竟能起到多大的节能减排贡献？建筑垃圾运距控制多少才能减少二氧化碳的排放？国外这方面研究得较多，而国内这方面研究还很少，只有用数据说话，才能得到全社会的理解、支持与投入。
    六、 对现有技术的认识
    再生混凝土制品技术，主要以砖骨料为主，产品有再生普通砖、装饰砖、透水砖、再生广场砖、再生路沿石、再生挡土砌块、再生护坡砌块、再生连锁砌块等，是目前主要产品，应用普遍。存在的问题，消耗建筑垃圾量小，附加值不高，中小企业偏多。
    再生混凝土技术，对骨料的来源有限制，以废混凝土骨料为主。在再生骨料品质、掺合料对再生混凝土性能的影响、配合比设计、外加剂适用性、高性能再生混凝土等多方面开展了的研究，实验室和理论研究成果较多。但由于实际骨料的现状和对其品质的担心、搅拌站的技术及生产水平限制，实际掺加应用比例并不高。大规模的再生混凝土生产与应用实践尚未展开，目前正编制的两部技术规范《再生混凝土结构技术规程》、《再生混合混凝土组合结构技术规程》的实施，将对再生混凝土技术有推动作用。
    再生砂浆技术，对骨料没有限制，用再生砂适量替代天然砂可以改善骨料的级配，再生细粉可以起到填充作用，高的吸水能力利于水泥的水化和强度的持续发展，较多孔隙不仅降低砂浆自重，对砂浆的保温隔热能力有所提高，稠而不粘的特性易于施工，又不存在安全顾虑，因此，再生砂浆近几年发展较快，易于接受与推广。
    利用再生粉体制备水泥技术，一是用15%左右的建筑垃圾再生粉体用作水泥掺和料，二是将建筑垃圾取代粘土用作生产水泥的原料，研究和实践的效果都证明热耗低，质量稳定，且生产工艺不需要改动等，但由于地域和原料的限制，推广面较窄。所谓再生微粉可直接替代水泥只是一种理想，要经过低温煅烧才有可能。用再生微粉替代粉煤灰研究尚需大规模工程实践检验。
    道路用建筑垃圾再生料技术，根据再生骨料的性质可用作城市道路和高等级公路的基层、底基层、路床和附属设施制品等，使用率从30%-100%，使用量大，技术成熟，
    再生骨料渗蓄材料技术，由于再生砖骨料比天然石料有着高吸水、储水能力和相同的透水能力，应用在海绵城市建设中有着广阔的前景。
    再生骨料在水环境治理工程中的开始有了少量的应用研究与实践，可提高再生骨料附加值。
    其它如利用建筑垃圾中的黏土烧结制品技术、利用弃土制CLSM（又称混泥土）技术等，因为现有政策的限制或其它原因，都处于讨论和研究阶段。
    七、 其他需要研究的技术
    除前面笔者提到的需要发展的技术外，还有分选装备的制造与应用技术、移动式资源化装备制造技术、高质量、高附加值再生制品的提升技术、适宜再生骨料特点的再利用技术、弃土利用技术、泥浆利用技术、利用大数据互联网+进行建筑垃圾管理和资源化生产控制技术等。
    我国的建筑垃圾每年的产生量是世界其它国家无法比拟的，且在近期内还会增长或持续一段时间。因此，研究建筑垃圾资源化技术即是时代的需要，也同时给广大科技工作者和致力于建筑垃圾资源化行业的同志提供了一个难得的机遇和广阔的创新舞台，大有可为。只要我们认识到位，行动到位，我们就一定能取得他人无法取得的成就，给子孙后代造福，为实现伟大的中国梦做出贡献。
    （注：原文标题“对我国建筑垃圾资源化利用技术的认识与希望”）