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超大城市建筑废弃物减量化与综合利用策略研究——以深圳市为例

时间:2024年01月25日信息来源:环境卫生工程 点击:

  摘要:随着大规模房屋建设和地下空间工程的持续性推进,建筑废弃物产生量大幅增长,已成为固体废物产生量最大一类,若不有效控制和妥善处置,将对环境造成巨大压力,从而使城市面临“建筑废弃物围城”的困境。因此,源头减排和综合利用是未来城市建筑废弃物管控的必由之路。

  本研究以深圳市为例,基于现状分析及国内外先进经验借鉴,从规划、设计、施工、资源化利用等阶段全过程探索具有可实施性的减量化和综合利用策略,从而实现城市绿色发展和无废城市的建设,以期为高强度开发、高质量发展的超大城市在建筑废弃物减量化与综合利用方面提供对策与建议。


  高强度城市更新或大体量地下空间工程的建设是超大城市解决人地矛盾冲突、实现经济高效发展的一种有效手段,但与此同时,会产生大量建筑废弃物。深圳市是典型的土地紧缺且人口、经济高度集聚的超大城市,随其定位为中国特色社会主义先行示范区、粤港澳大湾区的核心引擎,城市开发建设工程体量必然不断增加,未来建筑废弃物产生量也将持续上升。

  据统计,2021年深圳市建筑废弃物产生量约为9.0×107m3,资源化利用率约22%,市外处置量近65%。深圳市建筑废弃物市外处置依赖程度较高,若产生量一直维持高位,且不显著提高减量化和综合利用水平,一旦市外处置设施紧缩,将导致产生的大量建筑废弃物无法得到妥善处置,从而出现“建筑废弃物围城”现象,不仅浪费资源,而且会对大气、水、土壤等生态环境造成严重污染,甚至成为制约城市高质量发展至关重要的因素。

  极力推动建筑废弃物源头减量和综合利用对于缓解建筑废弃物处置压力、提升处置效率、控制环境污染具有重要意义。建筑废弃物具有显著资源属性,是被放错地方的土石方资源和城市矿山。作为我国超大规模市场重要组成部分的建筑行业,具有非常大的再生建材需求潜能。因此,在推进建筑业高质量发展的同时,大力促进建筑废弃物转换为高品质再生建材,回用于建设工程中,既可以解决建筑废弃物处置无出路问题,又可实现城市绿色发展,对保护青山绿水以及碳达峰、碳中和目标的实现具有重要意义。

  在面对大体量建筑废弃物居高不下、综合利用设施显著不足、设施建设落地极其困难的三重压力下,本研究通过全面梳理深圳市5类建筑废弃物产生特征及面临的处置困境,在借鉴国内外先进经验的基础上,研究探索具有可实施性的5类建筑废弃物减量化和综合利用策略;并从技术、用地、政策、组织、制度等方面提出保障措施,以此推动建筑废弃物类别的无废城市建设,从而为人口、经济高度集聚的超大城市在建筑废弃物减量化和综合利用规划方面提供经验借鉴。

  一、深圳市建筑废弃物基本情况
  (一)产生特征

  建筑废弃物是城市建设的必然产物。《深圳市建筑废弃物管理办法》中第2条规定:建筑废弃物是指在新建、改建、扩建和拆除各类建(构)筑物、管网、交通设施以及装修房屋等工程施工活动中产生的各类废弃物,主要分为5类,即工程渣土、拆除废弃物、工程泥浆、施工废弃物、装修废弃物。

  城市更新、轨道交通、市政水务、房屋装修等工程大规模建设产生大量建筑废弃物,依据《深圳市固体废物污染环境防治信息公告》,2014-2021年建筑废弃物(不包括施工废弃物和装修废弃物)产生量如图1所示。其产生量由2014年的3.5×107m3增至2018年的1.0157×108m3,年产生量呈倍数增长,2019-2021年的产生量持续性稳居高位。巨大的产生量意味着建筑废弃物在处置方面面临艰巨的任务。以现状建筑废弃物产生数据为基础,依据CJJ/T 134-2019建筑垃圾处理技术标准中建筑废弃物产生量预测模型,预测2022-2035年建筑废弃物的产生量如表1所示。由表1可看出,在时间分布上,近15年建筑废弃物产生量基本保持稳定,约为1×108m3/a。

超大城市建筑废弃物减量化与综合利用策略研究——以深圳市为例

图1 2014-2021年深圳市建筑废弃物产生量及增长率

超大城市建筑废弃物减量化与综合利用策略研究——以深圳市为例

表1 深圳市2022-2035年建筑废弃物产生量预测

  就产生类型而言,深圳市2021年建筑废弃物类别分别为工程渣土、拆除废弃物和工程泥浆。其中工程渣土是指地下空间开挖、场地平整等施工过程中产生的弃渣、弃土,是现阶段建筑废弃物产生量最多的一类,占比约为80%;拆除废弃物是指拆除各类建(构)筑物、管网等产生的废弃混凝土、砖瓦、沥青等,具有显著资源化属性,占比约为18%。施工废弃物和装修废弃物组成成分基本与拆除废弃物类似,但增加了模板、废脚手架、劳动保护废弃物、木材、油漆、各种包装材料等,具有不稳定性、复杂性和污染性,目前建筑废弃物产生量统计数据中未包括施工废弃物和装修废弃物的产生量;工程泥浆为钻孔桩基施工、地下连续墙施工、盾构施工、水平定向钻及泥水顶管等施工产生的泥浆,具有高含水率和黏度,且易流变,需现场进行沉淀、脱水干化等预处理,占比约为2%。
  (二)处置现状

  目前,深圳市建筑废弃物的处置方式主要有3种:

  ①通过工程回填、围填海、临时消纳点或固定消纳场填埋处置;

  ②运往综合利用设施进行综合利用;

  ③通过海路或陆路运至南沙、珠海、东莞、惠州、中山等市外进行跨区域平衡,如图2所示。2021年深圳市建筑废弃物各类处置方式处置量及其占比情况如图3所示。

超大城市建筑废弃物减量化与综合利用策略研究——以深圳市为例

图2 深圳市建筑废弃物处置流向

超大城市建筑废弃物减量化与综合利用策略研究——以深圳市为例

图3 2021年深圳市建筑废弃物各处置方式处置量及占比情况

  (三)存在问题

  1.建筑废弃物产生量居高不下,整体综合利用率低。从总量上看,建筑废弃物年均产生量约为1×108m3,相当于每年深圳市(不包括深汕合作区)整体抬高0.05m,亟需采取减量化措施,减少建筑废弃物的产生量。从类别上看,工程渣土占比最大,主要是地下空间大力开发的结果。此外,2021年深圳市建筑废弃物的综合利用率约为21%,与发达国家或城市相比,其值相对较低,存在较大的提升空间。

  2.虽有减量化标准或规范,但未有实质性效果。随着建筑废弃物带来的“城市病”越来越显著,建筑废弃物的减量化逐渐引起重视。目前,在规划阶段,城市竖向设计及城市更新方案中要求通过优化竖向设计、鼓励地面停车场、编制土石方平衡方案等方式减少建筑废弃物的产生;设计与施工阶段要求按照SJG 62-2019建设工程建筑废弃物排放限额标准和SJG 63-2019建设工程建筑废弃物减排与综合利用技术标准进行设计及施工方案的优化,但总体上来说,未有定量化的强制性指标,且措施大多数均为形式化,未有相关的审查或验收标准。

  在施工阶段,目前已有《绿色施工导则》、GB/T 50640-2010建筑工程绿色施工评价标准等要求制定建筑废弃物减量化计划,每万平方米住宅建筑的建筑废弃物排放量不宜超过400t,力争建筑废弃物的再利用和回收率达到30%,建筑物拆除产生的废弃物的再利用和回收率大于40%,对于碎石类、土石方类建筑废弃物,可采用地基填埋、铺路等方式提高再利用率,力争再利用率大于50%。但由于缺乏有效监督手段,因此减量化效果不理想。

  3.综合利用产品均以不成型产品为主,全链条综合利用技术未打开。据调查,目前深圳市对建筑废弃物的综合利用仅停留在初级利用层面,主要表现在:

  ①对拆除废弃物大部分仅破碎筛分成再生骨料,深加工程度不够;

  ②工程渣土和经干化处理后的工程泥浆运至综合利用设施仅进行简单的泥砂分离处理,生成机制砂,剩余的泥饼由于受环保政策的限制,无法进行环保烧结。

  总体上来说,建筑废弃物全链条综合利用技术未打开、综合利用产品附加值低、利用不充分。

  4.综合利用产品应有领域受限,市场未全面打开。目前生产的主要再生建材产品为再生骨料或机制砂等半成型综合利用产品,主要应用于路基、工程回填或作为其他建材产品生产的原材料等,未能实现应用于各类建设工程或每类建设工程的各个部位。主要原因在于:

  ①再生骨料或建材制品产品生产成本相对于天然骨料或原生建材成本较高,产品缺乏市场竞争力;

  ②综合利用产品应用不够广泛。目前仅有政府投资工程强制使用综合利用产品,但对使用综合利用产品数量上没有要求;社会投资工程对综合利用产品使用不广泛。此外,对于生态修复等无需报建的项目,综合利用产品应用不够广泛。总体上来说,综合利用产品应用未有强制性政策依据;

  ③综合利用企业均为市场化经营,政府补贴低,探索高端综合利用技术和生产深度加工的综合利用产品内生动力不强;

  ④受原料来源参差不齐等影响,综合利用产品质量有待提高,市场认可度不高。

  二、国内外经验借鉴
  (一)建立多层级建筑废弃物排放收费体系

  中国香港地区于2005年1月开始实施建筑废弃物处置收费计划,即建筑废弃物产生者(如建造工程承包商、装修工程承包商或处所拥有人)在使用政府的废物处置设施前,须先向环境保护署开立账户并通过账户缴费。其收费遵循的主要原则为惰性建筑废弃物含量越低、收费越高。若基本为惰性成分的公众填料,收费标准为27港币/t;掺杂着一定惰性物质的混合建筑废弃物需通过设施进行分类筛选,收费标准为100港币/t;建筑废料对环境影响较大,且无重用价值的,收费为125港币/t。

  德国按照资源属性的不同实行差异化收费,如具有显著资源价值的含煤焦油的沥青混合物、土壤和砾石可免费处理,纯砖块的处理费用约为8欧元/t,但杂质含量较高的建筑建设和拆建废物的处理费用约为148欧元/t。

  新加坡实行高额建筑废弃物堆填处置收费,费用约为97新元/t,增加建筑废弃物排放成本,有利于承包商减少建筑废弃物的排放。因此,差异化收费标准可有效鼓励源头分类,降低处置成本及环境负担,有效进行资源重复利用。
  (二)推动绿色设计和施工,减少建筑废弃物排放量

  新加坡的建筑工程广泛推进绿色建筑和绿色施工理念,实行绿色建筑标识计划,并出台了建筑废弃物拆除行为准则,减少建筑废弃物排放。

  日本要求建筑行业各责任主体要通过建筑方案设计、施工建材的选择及施工技术的改进来实现建筑废弃物的源头减量,此外要求建筑师在设计时要考虑建筑在50a或100a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,尽量做到建造零排放,建造时利用延长建筑物寿命的技术和建筑结构。

  上海在源头减量层面一方面要求推广装配式建筑、全装修房、建筑信息模型应用、绿色建筑设计标准等新技术、新材料、新工艺、新标准,另一方面鼓励通过完善建设规划标高、堆坡造景、低洼填平等就地利用方式,以及施工单位采取道路废弃沥青混合料再生、泥浆干化、泥沙分离等施工工艺,减少建筑废弃物的排放。
  (三)多措并举提升建筑废弃物综合利用水平

  德国、日本及新加坡等从健全法律法规体系、提升工艺技术、加大政策补贴、设立标准规范等措施来提升建筑废弃物综合利用水平。日本制定了一系列促进建筑废弃物减量化和综合利用的法律法规,已形成了以《环境基本法》-《推进循环型社会形成基本法》-普通法律体系-个别物品的不同特性而制定的专门法的4层法律体系;德国、新加坡等通过减免税、提供专项环保基金、融资方式或土地低租金等经济政策扶持综合利用企业;日本、德国大力发展减量化和综合利用技术工艺,研发各种先进专业设备,并形成了一套较为完善的生产标准体系。
  (四)建立全过程监管体系,实现建筑废弃物精准管控

  发达国家非常注重智慧化全过程监管体系的建立,以此动态监控建筑废弃物产生来源及去向。比较典型的为日本,通过现场分类、预申报、管理票、妥善处置报告等制度形成“申报-排放-运输-处置”全过程全参与方的闭环管理,并在法律层面明确规定建筑废弃物产生前、实施拆除过程中、建筑废弃物产生后各环节中工程建设单位、总承包单位、分包单位在建筑废弃物产生量、回收量、处置量等信息登记制度中的责任和义务,实行全过程建筑废弃物信息的动态监控,为建筑废弃物减量化和综合利用奠定良好的基础。

  三、建筑废弃物减量化与综合利用策略
  (一)强化常规引导

  在总体规划层面,严控大拆大建、大挖大填,统筹全市地下空间资源有序开发和高效利用,避免盲目和无序的地下空间开挖,提倡在各层次规划中采取有效的建筑废弃物减量化和综合利用措施;在详细规划层面,尤其在编制重点片区、新建片区,城市更新规划时,通过科学抬升标高、集约化利用地下空间、实施屋顶绿化、推行立体停车等方式促进工程渣土减量,估算建(构)筑物拆除总量和地下空间开挖总量。并适当预留建筑废弃物综合利用设施用地;在专项规划层面,尤其是涉及建筑废弃物产生量大的地下空间、道路工程、地铁工程、铁路工程、水务工程、综合管廊等建设类专项规划时,建议增加建筑废弃物减量化篇章,估算工程渣土、拆除废弃物产生总量并科学安排处置渠道。此外,建议编制建筑废弃物专项规划,因地制宜制定源头减量化和综合利用控制指标,合理规划布局建筑废弃物综合利用设施。
  (二)实施绿色设计

  对于工程渣土和工程泥浆,在项目方案设计阶段,根据地形地貌合理确定场地标高,开展土方平衡论证,减少工程渣土排放,将土方平衡论证纳入项目设计方案审查内容。设计单位应在施工图设计中编制建筑废弃物减量化专项设计说明,开展建筑废弃物排放量测算。各类建设工程的方案设计需落实SJG 62-2019和SJG 63-2019的要求。
  (三)施工阶段以排放限额或收费机制为抓手

  在施工阶段,目前深圳市已要求实行新建、改建、扩建工程实行建筑废弃物排放限额制度,但并未明确具体化的指标。鉴于施工阶段主要产生施工废弃物和装修废弃物,依据《关于推进建筑废弃物减量化的指导意见》,建议新建建设项目施工废弃物和装修废弃物合计排放量不高于300t/hm2,新建装配式建筑项目施工废弃物和装修废弃物合计排放量不高于200t/hm2。其排放指标的实现可通过推动装配式建造、BIM技术发展和应用、加强绿色建筑全过程监管及现场精细化分类实现。此外,实行建筑废弃物排放收费制度是建筑废弃物减量化最有效最直接的手段。通过借鉴新加坡和德国等发达国家及中国香港地区的经验,建议深圳市建立科学合理的多层级建筑废弃物排放收费体系。
  (四)大力推动建筑废弃物综合利用

  影响建筑废弃物综合利用的因素可概括为4个方面:原料品质、市场环境、技术工艺及产品应用。为保证高品质原料,建议以综合利用工艺技术倒逼方式实行精细化分类制度;在市场环境营造方面,形成以企业为主体的建筑废弃物综合利用产业合作创新机制,健全建筑废弃物处置利用的全产业链,促进建筑废弃物减量化和综合利用,这些创新工作都需要社会多方合作完成。因为深圳市建筑废弃物综合利用企业普遍规模小,没有形成产业化,同时政策的限制、利润的缺失让现有的综合利用企业难以维持和发展壮大。因此要培育产业发展还需要形成合力。

  此外,还需政府进行大力扶持,政府一方面通过产品认定、发布产品目标、统一标识及定期公布产品信息价等保证综合利用产品的质量和良好的市场环境,另一方面实行建筑废弃物成型产品政策补贴制度来维持企业可持续性经营;在技术工艺方面,拓宽建筑废弃物综合利用技术,鼓励企业、高校及科研机构进行先进技术、装备工艺等的研发,并将优秀减量化和综合利用案例进行推广应用;在产品应用方面,要求政府投资工程应强制推广使用市建设主管部门发布的《2022年度建筑废弃物综合利用产品目录》中的综合利用产品,目录内综合利用产品使用量占同类产品的比例不低于30%。鼓励社会投资建设项目使用综合利用产品。综合利用产品的应用可与海绵城市、绿色建筑、绿色建材及生态修复等挂钩。
  (五)科技赋能实行建筑废弃物全过程监管

  实现电子联单全面覆盖。将全市范围内所有排放场所、利用场所、消纳场所之间的建筑废弃物及其再生材料、综合利用产品的运输,以及跨市处置建筑废弃物的车辆、船舶运输全面执行电子联单管理并纳入建筑废弃物动态监管系统中。探索数字化升级改造。加快“圳智慧”平台建设,将建筑废弃物排放、运输、消纳等环节整合纳入监管,打造深圳市数字政府、智慧城市的新亮点。

  四、结论

  建筑废弃物的减量化和综合利用是一项涉及多利益方的复杂系统,需政府、企业、社会组织及公众等多方参与,因此明晰权责、形成协同合力非常关键;与此同时,其减量化和综合利用的实现,需要5个方面的保障。

  1.将减量化和综合利用理念和举措多角度、多方面渗透于国土空间规划体系中,强化规划引导作用,重点编制建筑废弃物领域的专项规划,以此保障处置设施空间用地;

  2.注重优化项目设计方案,减少建筑废弃物的产生,提高建筑废弃物综合利用产品应用;

  3.建筑废弃物排放要有抓手,可通过排放限额或收费机制来实现;

  4.在政策指导下,健全制度体系,营造良好的市场氛围,以政府兜底为主,鼓励市场化综合利用;

  5.科技赋能,建立智慧化监管平台,实现建筑废弃物领域的数字化。

(作者:李蕾;唐圣钧;丁年;刘应明;李峰 编辑:admin)
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