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对国内外建筑垃圾的管理现状及综合利用技术进行了全面的调查和总结。
分析了建筑垃圾的成分及特征，指出了我国建筑垃圾综合利用和管理方面存在的问题，提出了适合我国国情的建筑垃圾循环管理模式。
关键词：
建筑垃圾、综合利用、处置、线性模式、循环模式
一、前言
城市规模不断扩大，市区面貌日新月异；
欣喜之余，却不能忽视这样一个长期令人困扰的问题：
日益增多的建筑垃圾随意堆置现象愈来愈严重，管理方面问题日益凸显。
我们在温馨的房间享受美好的生活，建筑垃圾房间之外悄悄地“侵蚀”我们的环境；
我们拥抱现代建筑带给我们的一切，建筑垃圾却在我们身后形成了一个环保的“黑洞”……
随着城市化进程的不断加快,城市中建筑垃圾的产生和排出数量也在快速增长。
人们在享受城市文明同时，也在遭受城市垃圾所带来的烦恼，其中建筑垃圾就占有相当大的比例，约占垃圾总量的30%~40%，据有关资料介绍，经对砖混结构、全现浇结构和框架结构等建筑的施工材料损耗的粗略统计，我国现有建筑总面积400多亿平方米，以每万平方米建筑施工过程中产生建筑废渣500吨至600吨的标准推算，我国现有建筑面积至少产生了20亿吨建筑废渣。
这些建筑垃圾绝大部分采用填埋方式处理掉了，这一方式不仅要耗资大量征用土地，造成了严重的环境污染，还造成了资源的浪费。
有关人士预计，到2020年，我国还将新增建筑面积约300亿平方米。
如何处理和排放建筑垃圾，已经成为建筑施工企业和环境保护部门面临的一道难题。
建筑垃圾的管理是城市管理的重要环节之一。
建筑垃圾是在建（构）筑物的建设、维修、拆除过程中产生的，主要为固体废弃物，包括废混凝土块、沥青混凝土块、施工过程中散落的砂浆和混凝土、碎砖渣、金属、竹木材、装饰装修产生的废料、各种包装材料和其他废弃物等。
鉴于建筑垃圾的组成特点和它产生于建设工程现场的实际情况，将其回收作为建筑材料，是建筑垃圾回收利用的有效手段。
本文对国内外建筑垃圾的管理现状及综合利用技术进行了全面的调查和总结，分析了建筑垃圾的成分及特征，对我国建筑垃圾综合利用和管理方面的问题进行了系统的研究，并提出了适合我国国情的建筑垃圾循环管理模式。
二、建筑垃圾的界定
狭义界定：
建筑垃圾是旧建筑物及构筑物拆除后废弃的部分。
广义界定：
建筑垃圾包括建筑物拆除下来的砖；
旧建筑拆除后不能再使用的废弃部分；
建筑物施工过程中产生的废弃物，如未用完木材、落地砂浆、混凝土、金属制品、钢筋头、钢材、塑料制品、小五金等；
建筑物施工中开挖基础的基坑土、边坡土或碎石等；
家庭装修过程中产生的各类废料；
道路翻修产生的废料等六大部分。
通常来讲，在研究和利用建筑垃圾时应从广义的角度进行，这才能比较全面而彻底地解决问题。
三、建筑垃圾的种类及组分
建筑垃圾的种类与不同时期的建筑结构及其要求、建筑材料生产供应能力、经济发展程度及社会消费水平以及与它们在建筑过程中及拆除后废弃物的组成不同有关。
我国建筑经历了三个不同时期。
1949年以前。
生产力水平低，人民生活贫苦，农村建筑以土坯、木排架、草屋面为主，少数用砖做墙用瓦做屋面，简单的木门窗。
而城镇是以烧结黏土青砖、木排架、烧结黏土青瓦为主。
砌筑材料多半为石灰膏浆或石灰黄土泥浆，仅有少数大城市公共建筑及工业建筑用混凝土、钢筋混凝土、水泥砂浆。
1949年～1985年。
新中国成立后，百废待兴，全国开展了大规模的工业项目建设，全面改造和发展城市，将消费型城市改造为生产性城市，故以工厂建设为主。
城镇居住及办公建筑受当时经济水平及建筑生产水平限制，建筑多为多层混合结构。
这一时期的建筑物多以烧结黏土砖和混凝土预制构件组合的混合结构为主，屋面由瓦转为预制混凝土空心楼板，以沥青油毡防水，门窗以木门窗为主转为以木门窗、钢门窗并举，砌筑抹面以水泥砂浆、水泥石灰砂浆为主，在中小城镇及农村仍有不少使用石灰黄土泥浆。
1985年～2005年。
改革开放促进了建筑业的全面进步，建筑标准大幅度提升，市场需求、建筑结构、建筑材料均发生了质的变化。
除多层砖混合结构外，大量发展了全混凝土现浇框架剪力墙结构、混凝土框架结构、钢结构等，建筑材料的品种得以迅速增加，各类钢、铝、铜等金属材料及制品；
PVC、PP、PE、PB、硅铜、聚硫、ABS、三元乙丙、氯乙烯、三聚氰胺、聚氨酯、聚炭酯制品、氟碳树脂、各类纤维素等有机高分子材料及制品；
玻璃纤维及其制品；
蒸压灰砂砖、蒸压加气混凝土、陶粒及其混凝土、纸面石膏板等无机墙体材料；
陶瓷墙地砖、卫生洁具、混凝土地砖、花岗石、大理石、页岩、玄武岩、壁纸、涂料等装饰装修材料。
目前建筑垃圾主要包括：
旧城改造过程中拆除旧建筑产生的建筑垃圾；
建筑物在施工过程中产生的建筑垃圾。
表1中列出了不同结构形式的建筑工地中建筑施工垃圾组成比例和单位建筑面积产生的垃圾量。
垃圾组成
量的比例
施工垃圾组成比例
施工垃圾主要组成部分占其材料购买
砖混结构
框架结构
框架-剪力墙结构
碎砖（碎砌砖）
30～50
15～30
10～20
3～12
砂浆
8～15
5～10
混凝土
15～35
1～4
桩头
—
8～20
5～15
包装材料
5～20
屋面材料
2～5
3～8
钢材
1～5
2～8
木材
其他
合计
100
垃圾产生量（kg/m2）
50～200
45～150
40～150
表1建筑施工垃圾的数量和组成（%）
从表1可见，建筑施工垃圾的成分有：
土、渣土、废钢筋、废铁丝和各种废钢配件、金属管线废料、废竹木、木屑、刨花、各种装饰材料的包装箱、包装袋、散落的砂浆和混凝土、碎砖和碎混凝土块、搬运过程中散落的黄砂、石子和块石等。
这些材料约占建筑施工垃圾总量的80%。
对不同结构形式的建筑工地，垃圾组成比例略有不同。
而垃圾数量因施工管理情况不同在各工地差异很大。
中国香港特区旧城改造和建筑施工中建筑垃圾的典型组成和比例[1]见图1、2。
图1中国香港特区旧城改造建筑垃圾的典型组成和比例（%）
图2中国香港特区建筑施工垃圾的典型组成和比例（%）
由图1、2可知，香港进行旧城改造时产生的建筑垃圾主要是加固混凝土、混凝土、渣土，其总和达到65%。
而建筑施工中产生的垃圾主要是渣土、碎石、木材，其总和达到55%。
1998年，香港特区的建筑垃圾产生量约为32710t/d。
为了处理如此大量的建筑垃圾，香港采用了如下战略：
将其中的惰性部分（如沙子、砖头和混凝土）进行回收利用；
非惰性部分（如竹子、塑料、玻璃、木材、纸、蔬菜和其他有机物）作为废物在填埋场填埋。
香港历年建筑垃圾的产生量统计见图3，建筑垃圾中惰性与非惰性部分的比例[1]见图4。
图3中国香港特区1980～1998年建筑垃圾的产生量统计
图4中国香港特区建筑垃圾中惰性部分与非惰性部分的比例
建筑垃圾中的许多废弃物经分拣、剔除或粉碎后，大多是可以作为再生资源重新利用的，如废钢筋、废铁丝、废电线和各种废钢配件等金属，经分拣、集中、重新回炉后，可以再加工制造成各种规格的钢材；
废竹木材则可以用于制造人造木材；
砖、石、混凝土等废料经破碎后，可以代砂，用于砌筑砂浆、抹灰砂浆、打混凝土垫层等，还可以用于制作砌块、铺道砖、花格砖等建材制品。
可见，综合利用建筑垃圾是节约资源、保护生态的有效途径。
在这些方面，日本、美国、德国等工业发达国家的许多先进经验和处理方法很值得我们借鉴。
四、国外建筑垃圾综合利用现状
美国旧金山南郊，一个巨大却没有窗户的长方形“神秘”建筑也许会引起路人的注意，难以想到的是，这居然是一座垃圾回收处理厂，回收的不是玻璃瓶、易拉罐、废报纸等废品，而是被认为几乎无法再利用的建筑垃圾。
诺考尔废物系统公司的公关部主任罗伯特·
里德最近带记者走进了这座俯视大海却没有窗户的建筑：
巨大的厂房一端是垃圾卡车的卸货场，两辆挖掘车正在用挖斗将垃圾铲起放到传送带上，传送带将垃圾送到厂房另一端有两层楼高的分选区。
在分选区，10名戴防尘面具的工人站在传送带旁，根据自己的分工紧张地从传送带上抓取废钢筋和铁皮、废木板、纸箱和废纸、废涂料桶和塑料片、废石膏板和水泥块等，顺手丢入身边巨大的漏斗内，下面是几个约3米深、十几平米的分选仓。
挖掘车把分好类的废建材装到卡车上，运往他处进行再利用。
里德告诉记者，该厂目前每天可分选近200卡车或约300吨来自旧金山建筑和装修工地的建筑垃圾，年处理量超过10万吨。
其中，钢铁等金属可以回炉，木料可以燃烧发电，纸箱可以沤制有机肥料、塑料可以再生，石膏水泥粉碎后可以筑路，因此他们对建筑垃圾的回收和再利用率可达70%，只有难以分选的30%垃圾被当成固体垃圾进行填埋。
里德告诉记者，对分选出来的木料，他们将其切割成约一尺长的小木块，然后送到火力发电厂，用于燃烧发电，但电厂不但不付钱还要向他们收取每吨11美元的燃烧费。
对分选出来的石膏板和水泥块，他们需要粉碎，然后送给筑路的公司，但同样需要按吨向筑路公司付费而不是收钱。
他说，可以卖钱的主要是废铁，由于钢铁价格的波动，目前一吨废铁可卖到约100美元。
废纸的价格在10年前一度高达每吨200美元，如今跌到了每吨5美元。
分选出的塑料同样一钱不值，白送给再生厂。
但里德说，该厂自2003年投入运行以来的经验证明，实际上回收和利用建筑垃圾是有利可图的，至少不会赔本。
他透露，处理建筑垃圾的主要资金来源是建筑或装修施工单位按规定交纳的每吨90美元的建筑垃圾处理费。
旧金山市所在的加利福尼亚州15年前通过一项环保法律，要求在1995年回收和利用25%的固体垃圾，到2000年回收和利用50%的固体垃圾，以减少填埋固体垃圾对环境造成的破坏。
旧金山市环保局长贾里德·
布卢门菲尔德告诉记者，旧金山市政府制定了更高的环保目标。
该市计划使固体垃圾的回收和再利用率在2010年达到75%，并争取在2020年达到接近100%，最终实现零填埋。
里德说，旧金山回收和再利用的建筑垃圾占建筑垃圾总量还很小，需要大幅增加。
诺考尔废物系统公司正在努力增加回收和处理建筑垃圾的能力并提高建筑垃圾回收的比重。
美国政府则制定了《超级基金法》，规定：
“任何生产有工业废弃物的企业，必须自行妥善处理，不得擅自随意倾卸”。
从而在源头上限制了建筑垃圾的产生量，促使各企业自觉的寻求建筑垃圾资源化利用途径。
美国住宅营造商协会正在推广一种“资源保护屋”，其墙壁是用回收的轮胎和铝合金废料建成的，屋架所用的大部分钢料是从建筑工地上回收来的，所用的板材是锯末和碎木料加上20%的聚乙烯制成，屋面的主要原料是旧的报纸和纸板箱。
这种住宅不仅积极利用了废弃的金属、木料、纸板，而且比较好的解决了住房紧张和环境保护之间的矛盾[4]。
此外，美国的CYCLEAN公司采用微波技术，可以100%的回收利用再生旧沥青路面料，其质量与新拌沥青路面料相同，而成本可降低1/3，同时节约了垃圾清运和处理等费用，大大减轻了城市的环境污染；
对已经过预处理的建筑垃圾，则运往“再资源化处理中心”，采用焚烧法进行集中处理。
日本由于国土面积小，资源相对匮乏，因此，将建筑垃圾视为“建筑副产品”，十分重视将其作为可再生资源而重新开发利用。
1977年日本政府制定了《再生骨料和再生混凝土使用规范》，并相继在各地建立了以处理混凝土废弃物为主的再生加工厂，生产再生水泥和再生骨料，其生产规模最大的每h可加工生产100t。
1991年日本政府又制定了《资源重新利用促进法》，规定建筑施工过程中产生的渣土、混凝土块、沥青混凝土块、木材、金属等建筑垃圾，必须送往“再资源化设施”进行处理。
日本对于建筑垃圾的主导方针是：
①尽可能不从施工现场排出建筑垃圾；
②建筑垃圾要尽可能的重新利用；
③对于重新利用有困难的则应适当予以处理。
东京都在1988年对于建筑垃圾的重新利用率就已达到了56%。
法国CSTB公司是欧洲首屈一指的“废物及建筑业”集团，专门统筹在欧洲的“废物及建筑业”业务。
公司提出的废物管理整体方案有两大目标：
一是通过对新设计建筑产品的环保特性进行研究，从源头控制工地废物的产量；
二是在施工、改善及清拆工程中，通过对工地废物的生产及收集作出预测评估，以确定有关的回收应用程序，从而提升废物管理的层次。
该公司以强大的数据库为基础，使用软件工具对建筑垃圾进行从产生到处理的全过程分析控制，以协助在建筑物使用寿命期内的不同阶段作出决策。
例如可评估建筑产品的整体环保；
可依据有关执行过程、维修类别，以及不同的建筑物清拆类型，对减少某种产品所产生的废物量进行评估；
可向顾问人员、总承建商，以及承包机构（客户），就某一产品或产品系列对环保及健康影响提供相关的概览资料；
可以对废物管理所需的程序及物料作出预测；
可根据废物的最终用途或质量制订运输方案；
就任何使用“再造”原料的新工艺，在技术、经济及环境方面的可行性作出评核，而且可估计产品的性能。
在荷兰，建筑业每年产生的废物大约为14×
106t，大多数是拆毁和改造旧建筑物的产物（石块、金属、塑料和木材的杂乱物）。
目前，已有70%的建筑废物可以被再循环利用，但是荷兰政府希望将这个百分比增加到90%。
因此，他们制定了一系列法律，建立限制废物的倾卸处理、强制再循环运行的质量控制制度。
荷兰建筑废物循环再利用的重要副产品是筛砂，产量大约1×
106t/a。
砂很容易被污染，其再利用是有限制的。
为此荷兰采用了砂再循环网络，由拣分公司负责有效筛砂：
依照它的污染水平分类，储存干净的砂，清理被污染的砂[5]。
德国将建筑垃圾分成土地开挖、碎旧建筑材料、道路开挖和建筑施工工地垃圾，1987～1995年各类建筑垃圾的再利用情况见表2[6]。
德国联邦环境基金会总部的建筑就是用了旧混凝土集料。
德国西门子公司开发的干馏燃烧垃圾处理工艺，可将垃圾中的各种可再生材料十分干净地分离出来，再回收利用，对于处理过程中产生的燃气则用于发电，垃圾经干馏燃烧处理后有害重金属物质仅剩下2～3kg/t，有效地解决了垃圾占用大片耕地的问题。
表2德国1987～1995年各类建筑垃圾的再生利用率（%）
年份
垃圾类别
1987
1989
1991
1993
1995
碎旧建筑材料
20
17
39
62
60
建筑工地垃圾
27
40
道路开挖垃圾
69
55
83
87
90
总之，这些国家大多施行的是“建筑垃圾源头削减策略”，即在建筑垃圾形成之前，就通过科学管理和有效的控制措施将其减量化。
对于产生的建筑垃圾则采用科学手段，使其具有再生资源的功能。
五、国内建筑垃圾综合利用现状
（一）以前国内对垃圾处理方式及危害
长期以来，我国的建筑垃圾再利用没有引起很大重视，通常是未经任何处理就被运到郊外或农村，采用露天堆放或填埋的方式进行处理。
其危害在于：
首先是占用大量土地。
仅以北京为例，据相关资料显示：
奥运工程建设前对原有建筑的拆除，以及新工地的建设，北京每年都要设置二三十个建筑垃圾消纳场，造成不小的土地压力。
其次是造成严重的环境污染。
建筑垃圾中的建筑用胶、涂料、油漆不仅是难以生物降解的高分子聚合物材料，还含有有害的重金属元素。
这些废弃物被埋在地下，会造成地下水的污染，直接危害到周边居民的生活。
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再次是破坏土壤结构、造成地表沉降。
现今的填埋方法是：
垃圾填埋8米后加埋2米土层，但土层之上基本难以重长植被。
而填埋区域的地表则会产生沉降和下陷，要经过相当长的时间才能达到稳定状态。
有资料表明,建筑废料的回收率英国为48%（其中高级利用占6%）；
日本为65%（其中高级利用占50%），是回收利用较好的国家；
新加坡为63%；
中国香港地区为80%；
中国台湾地区为50%；
我国建筑废料的回收利用率较低，绝大部分建筑垃圾未经任何处理，便被施工单位运往郊外或乡村，采用露天堆放或填埋的方式进行处理，耗用大量的征用土地费、垃圾清运等建设经费，同时，清运和堆放过程中的遗撒和粉尘、灰砂飞扬等问题又造成了严重的环境污染。
（二）目前国内建筑垃圾综合利用
随着我国城镇建设的蓬勃发展，建筑垃圾的产生量也与日俱增。
目前，我国每年的建筑垃圾数量已在城市垃圾总量中占有很大比例，成为废物管理中的难题。
上海、北京等城市的一些建筑公司在对建筑垃圾的回收利用方面作了一些尝试。
1990年7月，上海市第二建筑工程公司在市中心的“华亭”和“霍兰”两项工程的7幢高层建筑（总建筑面积13万m2，均为剪力墙或框剪结构）的施工过程中，将结构施工阶段产生的建筑垃圾，经分拣、剔除并把有用的废渣碎块粉碎后，与标准砂按1∶1的比例拌合作为细骨料，用于抹灰砂浆和砌筑砂浆，砂浆强度可达5MPa以上。
共计回收利用建筑废渣480t，节约砂子材料费1.44万元和垃圾清运费3360元，扣除粉碎设备等购置费，净收益1.24余万元。
1992年6月，北京城建（集团）一公司先后在9万m2不同结构类型的多层和高层建筑的施工过程中，回收利用各种建筑废渣840多t，用于砌筑砂浆、内墙和顶棚抹灰、细石混凝土楼地面和混凝土垫层，使用面积达3万多m2，节约资金3.5万余元。
通过建筑垃圾的综合利用，这两家建筑施工企业不仅获得了可观的经济收益，同时还促进了施工现场的文明化、规范化和标准化管理。
在施工现场只需配置1台或数台粉碎机，即可将建筑垃圾中的废渣就地处理、就地使用完，大大减轻了外运负担。
最近，河北工专新兴科技服务总公司开发成功一种“用建筑垃圾夯扩超短异型桩施工技术”，在综合利用建筑垃圾方面有了突破性进展。
该项技术是采用旧房改造、拆迁过程中产生的碎砖瓦、废钢渣、碎石等建筑垃圾为填料，经重锤夯扩形成扩大头的钢筋混凝土短桩，并采用了配套的减隔振技术，具有扩大桩端面积和挤密地基的作用。
单桩竖向承载力设计值可达500～700kN。
经测算，该项技术较其它常用技术可节约基础投资20%左右。
由此可见，综合利用建筑垃圾的途径是多种多样的，我们应当根据各地的具体情况，因地制宜地开展这项工作。
六、我国建筑垃圾管理基本对策
（一）我国目前余泥渣土的管理体制
我国目前对余泥渣土的管理，各个城市有所不同，管理部门也有所不同，基本上可以分为2种。
二级管理体制主要运用于大城市以及较发达地区，例如北京、上海、广州等。
通常是在行政市里设立建筑垃圾排放管理部门，以市政管理委员会为行政主管机关，是独立的法人核算单位。
下属各区再设立建筑垃圾的排放管理部门，属各区市容环卫部门领导。
运输方面由经过批准的车辆或运输公司负责，执法由城市综合执法部门派队员到建筑垃圾排放管理部门合署办公。
统一管理体制主要用于面积较小的地区，例如盐城、南通、石家庄、厦门、济南等。
成立全市的建筑垃圾管理部门，实行一体化的建筑垃圾管理及执法运作机制，受市城市管理部门法律委托，具体负责渣土管理及执法工作。
一是行政许可，对施工活动中产生的建筑垃圾、工程渣土的处置进行审批发证，规范清运过程的时间、线路，指定或经审查后确认处置地点；
二是行政处罚，依据国家、省、市法规或规章，对影响市容、污染环境、不服从管理等违章行为进行处罚，确保审批工作的权威性。
（二）我国建筑垃圾目前存在的问题
长期以来，我国的建筑行业都是采用传统方式施工，原料消耗大，加上管理的落后，从而产生大量的建筑垃圾。
虽然已开始进行新型建材开发和利用，但规模和数量还非常有限。
我国在利用工业废料（如煤矸石、石煤、粉煤灰、炉渣等）取代粘土原料生产墙体材料方面取得了显著成就。
而对建筑垃圾的利用刚刚起步，还没有一套适合我国国情的建筑垃圾资源化手段。
（三）解决我国建筑垃圾存在问题的基本对策
要想从根本上解决我国建筑垃圾存在的问题，应采取建筑周期全过程的管理模式。
改变传统的建筑原料——建筑物——建筑垃圾的线性模式（总消耗=消耗A+消耗B），形成建筑原料——建筑物——建筑垃圾——再生原料的循环模式[总消耗=消耗（A-X）+消耗（B-X）+消耗（X）（其中：
A—自然的材料合计和运转；
B—废弃的材料运转和处理的合计，X—合计再循环材料）]。
在建筑过程中让原材料得到最大限度地合理、高效、持久地利用，并将其对自然环境的影响降低到尽可能小的程度，从而形成高利用、低排放的新型建筑模式，在保护环境的同时也取得了更大的经济利益。
1、从源头上加以控制，大力开发和推广节能降耗的建筑新技术和新工艺，从而减少建筑垃圾的产生。
在建筑物的设计过程中，考虑提高建筑物的耐久性，采用尽量少产生建筑垃圾的结构设计，使用环保型建筑材料，考虑建筑物将来进行维修和改造时建筑垃圾产生量少，考虑建筑物在将来拆除时的再生问题。
2、在建筑过程中坚决杜绝偷工减料、以次充好、随意更改设计方案等降低工程质量的现象发生，保证建筑物的质量和耐久性，减少不必要的维修、加固甚至重建工作。
注意废料的直接再利用，例如碎砖、混凝土块等废料经破碎后，可以代砂，直接在施工现场利用，减少需被转移的建筑垃圾产生量。
同时，制定相关的建筑垃圾产出标准作为法律依据，使政府可以对建筑垃圾的产生量予以控制。
3、运出场外的建筑垃圾，对其进行分拣、集中，将其中可作为原材料再生利用的成分进行回收再利用。
例如废钢筋、废铁丝、废电线和各种废钢配件等金属，经分拣、集中、重新回炉后可以再加工制成各种规格的钢材；
废竹木、木屑等则可用于制造各种人造板材；
混凝土废料用于制作砌块、铺道砖、花格砖等
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