劉玉建,金曉玲，宋 寧

(中國建筑科學研究院西南分院，四川成都610041)

1 研究背景

2013年4月20日上午8時2分，四川省雅安市蘆山縣、天全縣交界處發(fā)生了7.0級地震，震源深度13 km[1]。這次重大的自然災害對當?shù)氐纳鐣?jīng)濟和自然環(huán)境造成了巨大的破壞[2]。根據(jù)四川省住建廳組織完成的應急評估情況的分析報告，重災區(qū)城鎮(zhèn)居民自建房“受破壞較大”。以寶興縣大溪鄉(xiāng)羅家村為例，該村的177戶農(nóng)房中，只有1戶農(nóng)房可以使用。其房屋結(jié)構(gòu)多為磚混、磚木以及土木結(jié)構(gòu)，報告顯示磚混結(jié)構(gòu)占據(jù)的比例較大[1]。這里的磚混結(jié)構(gòu)不是傳統(tǒng)意義中采用磚墻來承重，鋼筋混凝土梁柱板等構(gòu)件構(gòu)成的混合結(jié)構(gòu)體系。而大多數(shù)僅僅是在磚的兩面抹上水泥、砂漿等黏合性材料，堆砌而成。因此，在“4·20”地震過程中，受到了嚴重的破壞。蘆山縣居民住房大部分沿蘆山河兩邊分布，房屋倒塌產(chǎn)生的建筑垃圾很容易直接造成水體污染。受地理、環(huán)境等因素的限制，大部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)都不具備堆放場地。若大量的建筑垃圾長期堆放，將會給環(huán)境和安全帶來了很大的隱患[3]。廢棄材料的堆放除了會對環(huán)境造成污染，如水體，土壤以及大氣污染等，另一方面也會造成廢棄建筑材料利用率較低，資源的巨大浪費[4]。

本研究的目的就是針對目前蘆山縣災后出現(xiàn)的建筑垃圾無法有效處理的問題，借鑒國內(nèi)、外的先進經(jīng)驗，提高地震災區(qū)廢棄建筑材料的回收利用率，尤其針對使用量大的磚類材料，探討再次回收利用的途徑。

2 建筑垃圾定義及分類

地震后,不同結(jié)構(gòu)類型、不同用途的建筑物倒塌損毀所產(chǎn)生的建筑垃圾的各組成成分的含量雖然不同,但其基本組成成分是一致的,其組成類似于建筑物拆除工過程中所產(chǎn)生的建筑垃圾的成分[5]。不同國家對建筑垃圾的定義不同，解釋也不同。

2.1 建筑垃圾的定義

(1)日本國家對建筑垃圾的定義為“建筑垃圾是伴隨建設工程排出的物質(zhì)”，并稱之為“建筑副產(chǎn)物”。具體包括可直接利用或經(jīng)過簡單處理便可重新利用的廢棄物以及必須經(jīng)過復雜處理后才能再生利用的物質(zhì)[6]。

(2)美國環(huán)保署對建筑垃圾的定義為“建筑垃圾是在建筑物新建、擴建和拆除過程中產(chǎn)生的廢棄物質(zhì)”[7]。

(3)我國原建設部頒布的《城市垃圾產(chǎn)生源分類及垃圾排放》(CJT 3033-1996)將城市垃圾分為了9大類，其中一類建筑垃圾，即為在建筑裝修場所產(chǎn)生的城市垃圾。建筑垃圾通常與工程渣土歸為一類[8]。

2.2 建筑垃圾分類

蘆山縣的龍門鄉(xiāng)、寶盛鄉(xiāng)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)民自建房的主要結(jié)構(gòu)材料為磚、石、木材、砌筑與抹面材料為石灰砂漿?！?·20”地震后，當?shù)剞r(nóng)民從倒塌的自建房中，將比較完整的磚塊、瓦片回收，分類堆放，而無法回收的建筑材料只能留在原地。本文作者拍攝了“4·20地震”后，蘆山縣龍門鄉(xiāng)、寶盛鄉(xiāng)居民自建房的損壞情況(圖1)。

圖1 蘆山龍門鄉(xiāng)震后房屋損壞情況

從現(xiàn)場調(diào)研來看，蘆山縣地震災區(qū)倒塌的房屋建筑多以黏土磚為墻體材料的磚混結(jié)構(gòu)為主， 其次是渣土、泥漿、碎石塊、廢砂漿、磚瓦碎塊、混凝土塊、廢塑料、廢金屬、廢竹木等。當?shù)剞r(nóng)民已自發(fā)將鋼筋、木材、整磚等分揀，剩下的只是碎磚瓦等。因此，對于待處理的建筑垃圾而言，損壞的混凝土和碎磚瓦所占比例最大，具體比例如圖2所示。

圖2 建筑物倒塌所產(chǎn)生的建筑垃圾

3 國內(nèi)、外對建筑垃圾處理方法的綜述

日本是一個地震頻率較高的國家，每次災難后，同樣面臨大量的建筑垃圾處理。日本從20世紀60年代末開始著手建筑垃圾的管理，并且十分重視建筑垃圾重新利用的相關技術開發(fā)[9]。過去幾十年，日本先后出臺了《推進建筑副產(chǎn)物正確處理綱要》、《建筑廢棄物對策行動計劃》、《建設再循環(huán)法》、《廢棄物處理法》等與建筑垃圾資源化利用相關的法律、法規(guī)和制度[10]。日本對建筑副產(chǎn)物處理具有一系列比較完善的措施、政策和法律。這些都是通過大量的人力物力，通過細致調(diào)研和深入研究工作取得的成就。

韓國通過立法明文要求使用建筑垃圾再生產(chǎn)品[11]。韓國政府2003年制定了《建設廢棄物再生促進法》，明確了政府、排放者和建筑垃圾處理商的義務，規(guī)定了建設工程義務使用建筑垃圾再生產(chǎn)品的范圍和數(shù)量，明確了未按規(guī)定使用建筑垃圾再生產(chǎn)品將受到哪些處罰。

德國，在第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，一方面建筑垃圾要從被戰(zhàn)爭摧毀的城市中運走，另一方面城市的重新建設需要大量的建筑材料，因此，循環(huán)利用建筑垃圾成為了最好的方法[11]。目前，世界上生產(chǎn)規(guī)模最大的建筑垃圾處理廠就在德國，每小時可生產(chǎn)1200 t建筑垃圾再生材料。德國約有200家建筑垃圾消納企業(yè)，年營業(yè)額達20億歐元。

奧地利，建筑垃圾生成企業(yè)自行購置處理設備[12]。奧地利最大的特點是對建筑垃圾收取高額的處理費，提高資源消耗成本。另外，所有生成建筑垃圾的企業(yè)幾乎都購置了建筑垃圾移動處理設備，全國約有130臺(套)。

我國對建筑垃圾的處理起步較晚，原建設部自2005年6月1日，頒布了《城市建筑垃圾管理規(guī)定》，標志著我國的建筑垃圾處理已初步步入規(guī)范管理的軌道。2008年5月12日，我國四川汶川發(fā)生里氏8.0級大地震，造成了巨大的人員傷亡和財產(chǎn)損失，眾多建筑物的損毀也產(chǎn)生了大量的建筑垃圾。住房和城鄉(xiāng)建設部發(fā)布了《地震災區(qū)建筑垃圾處理技術導則》(試行)[13]，導則對災后建筑垃圾的評估、清運、處理處置到資源化利用的整個流程給予了指導及規(guī)定。

綜上所述，國外對建筑垃圾的管理工作起步較早，政策法規(guī)較為全面，通過制定相應的法律法規(guī)，使建筑垃圾的資源化順利進行。我國對建筑垃圾的處理還處于相對落后的階段，但已逐漸步入正軌。

4 建筑廢磚再利用途徑探討

目前我國對于建筑使用過的廢磚已經(jīng)進行了一系列的回收利用。肖建莊[14]等人探討了災區(qū)建筑垃圾資源化情況, 總結(jié)了再生磚的優(yōu)勢與劣勢, 提出了再生磚在災區(qū)重建中使用的可行性。石建光[5]等人提出了對災區(qū)建筑垃圾的重新利用的幾個重要途徑，需要將建筑垃圾科學分類，一類屬于可簡單處理便可直接利用的建筑垃圾，另一類為通過復雜的處理工序，處理完可作為生產(chǎn)新建筑材料的原材料，并且提出若要使建筑垃圾在災區(qū)重建中得到廣泛使用,還需要依托國家政策以及相關行業(yè)標準的出臺。

蘆山縣地震產(chǎn)生的建筑垃圾中主要成分是廢混凝土和廢磚，當?shù)鼐用駥⑦@兩種材料中只需稍加清理和簡單加工就可以直接重新利用的部分直接進行了回收。但需要利用大型的機械設備和復雜處理工藝進行再加工制成可使用的原材料的建筑垃圾卻堆砌在當?shù)?，尤其是廢磚。廢磚可以作為多種建筑材料的原始加工材料，近年來，我國研究人員在這方面取得了不小的成就。

5 蘆山縣廢磚的再利用途徑

解決蘆山縣災后堆砌的大量建筑廢磚的問題，政府除了要從建筑材料處理技術的層面入手，還需要結(jié)合蘆山縣的實際情況，根據(jù)當?shù)鼐用竦纳盍晳T和經(jīng)濟條件，頒布必要的扶持政策以及行業(yè)規(guī)范標準。

5.1 建立建筑垃圾管理系統(tǒng)

“4·20”雅安地震波及范圍較廣，蘆山縣的龍門鄉(xiāng)、寶盛鄉(xiāng)、太平鎮(zhèn)交界遭受的損失最大。據(jù)統(tǒng)計，龍門鄉(xiāng)99 %的房屋都遭受了嚴重破壞。大量的廢磚無法及時處理，阻礙了災后重建的發(fā)展。蘆山縣政府可借鑒日本國家建立建筑垃圾管理系統(tǒng)的先進經(jīng)驗，災后及時將廢棄建筑物垃圾分類，統(tǒng)計各類的數(shù)量，為國內(nèi)回收建筑垃圾的企業(yè)提供信息，幫助當?shù)鼐用窦皶r清理建筑垃圾，并詳細記錄各類建筑垃圾的流向?qū)崿F(xiàn)有效管理和資源利用的建筑垃圾的目的，同時結(jié)合必要的扶持政策，鼓勵當?shù)鼐用裨跒暮笾亟ㄟ^程中建筑垃圾再利用的積極性。

表1 國內(nèi)建筑廢磚再利用技術

5.2 利用建筑廢磚制作市政用地磚

地震導致大量房屋倒塌外，市政工程也未能幸免。道路在地震中也受到了嚴重的毀壞。蘆山縣政府可通過扶持政策鼓勵或組織當?shù)氐慕ㄖ牧掀髽I(yè)將建筑廢磚，通過篩分、水洗、消毒等手段進行無害化處理后，制成標準磚、多孔磚、砌塊等墻材產(chǎn)品以及各種砌筑用磚和市政制品。一方面節(jié)省了大量因廢舊磚瓦堆放或填埋所占用的土地資源，一方面節(jié)約了修葺市政工程需要開采的大量天然資源。

5.3 建筑廢磚回收利用產(chǎn)生的經(jīng)濟效益

類比石建光等人計算汶川大地震重建用磚量所獲得經(jīng)濟效益的方法，推測蘆山縣新建房屋的面積就達356×104m2,若以每1m2用標準磚 200 塊計 , 則需要生產(chǎn)7.12×108塊標準磚。預測 120元/千塊,則產(chǎn)值可達0.854億元，經(jīng)濟效益相當可觀。同時，與實心黏土磚相比，使用再生混凝土7.12×108塊標準磚，可減少取土56.96 m3，節(jié)約耕地和堆放垃圾場地近500 hm2；若在重建規(guī)劃中合理規(guī)劃建立再生磚廠又可解決災區(qū)就業(yè)壓力 , 可見其所帶來的經(jīng)濟、環(huán)境和社會效益相當可觀。

6 結(jié)束語

蘆山縣地震災害后，產(chǎn)生了大量的建筑廢棄物。如果通過建筑資源化利用，變廢為寶,這才符合蘆山縣災后重建可持續(xù)發(fā)展的理念。但我國建筑垃圾處置技術起步較晚，技術和管理尚不成熟，沒有形成較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈和管理體系。加上回收處置技術的不成熟使得建筑垃圾資源化成本很高，法律及監(jiān)管力度不夠等是我國建筑垃圾的處理面臨的問題。若要提高蘆山縣地震災區(qū)廢棄建筑材料的回收利用率，除了要在回收技術上有所突破，還需要結(jié)合政府的鼓勵政策，建立健全法規(guī)體系及監(jiān)管機制是災區(qū)重建可持續(xù)發(fā)展的保障。

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