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基于建筑供应链的全面建筑废物管理

环卫在线新闻组 浏览次
[摘要]工程建设过程中会产生大量的建筑废物。建筑废物是指在建(构)筑物的建设、维修和拆除过程中产生的固体废弃物,按照性质可分为惰性废物和非惰性废物。惰性废物包括沙、砖、土、石、沥青混凝土和钢筋混凝土等,这些材料都不直接污染环境,一般能够再次回收利用或者通过填埋处理;非惰性废物包括塑料、竹、木材、纸和包装材料等,它们通常混合在一起,并且会污染环境,不易回收和利用,一般经过无毒化处理后再填埋或焚化[1]。一方面,现有的垃圾处理设施还不能完全处理这些建筑废物,从而污染环境。另一方面,建筑废物也降低了工程项目的经济效益,浪费大量资源。因此,如何对建筑废物进行有效管理是工程管理研究与实践中的一个重要问题。1建筑废物产生的原因及我国建筑废物管理现状建筑废物的产生与建筑供应链有一定的关系。建筑供应链是以业主对建设项目的要求为目标,从业主产生项目的需求开始,经过项目定义、项目融资、项目设计、项目施工、项目竣工交付使用和维护等阶段,直至改建、扩建和最后拆除这一系列建设和运行过程中所有涉及的有关组织机构组成的功能性

工程建设过程中会产生大量的建筑废物。建筑废物是指在建(构)筑物的建设、维修和拆除过程中产生的固体废弃物,按照性质可分为惰性废物和非惰性废物。惰性废物包括沙、砖、土、石、沥青混凝土和钢筋混凝土等,这些材料都不直接污染环境,一般能够再次回收利用或者通过填埋处理;非惰性废物包括塑料、竹、木材、纸和包装材料等,它们通常混合在一起,并且会污染环境,不易回收和利用,一般经过无毒化处理后再填埋或焚化[1]。一方面,现有的垃圾处理设施还不能完全处理这些建筑废物,从而污染环境。另一方面,建筑废物也降低了工程项目的经济效益,浪费大量资源。因此,如何对建筑废物进行有效管理是工程管理研究与实践中的一个重要问题。
1建筑废物产生的原因及我国建筑废物管理现状
建筑废物的产生与建筑供应链有一定的关系。建筑供应链是以业主对建设项目的要求为目标,从业主产生项目的需求开始,经过项目定义、项目融资、项目设计、项目施工、项目竣工交付使用和维护等阶段,直至改建、扩建和最后拆除这一系列建设和运行过程中所有涉及的有关组织机构组成的功能性网链结构,其中包括政府机构、承包商、材料和设备供应商、建设单位、设计单位等,它们被称为建筑供应链上的节点单位[2]。
由于统计口径和分类方法有所不同,很难对各国产生的建筑废物给出精确的数据。据估计,在工程建设中所采购的建筑材料中有10%~30%被浪费了,进而导致大量建筑废物的产生。
在对香港居民住宅工程的施工现场进行调查研究后,Poon et al详细分析了施工过程中各作业工序所使用的材料、产生废物的原因、浪费比例以及回收利用比例见表1。通过分析可见,由设计不当而导致的变更、管理中的疏漏、工人使用材料不当是产生建筑废物的主要原因。在国内,政府机构、建设单位和设计单位对建筑废物管理重视不够;承包商也只是将建筑废物管理简单地纳入施工现场环境卫生管理。在对建筑废物管理实践的研究中,可以发现尚存在如下问题:
表1建筑废物产生的原因


(1)政府缺乏完善系统的法律法规来控制建筑废物,即使有的地区已经立法,但仍然是事后的被动控制,不能从源头上减少建筑废物。
(2)业主和设计单位缺乏建筑废物管理意识,在项目规划、设计、实施过程中也没有进行建筑废物管理。
(3)人力成本高于材料成本,导致有的承包商宁愿浪费材料,也不愿意投入对员工进行培训教育和进行建筑废物管理。
(4)各节点单位进行建筑废物管理时各自为政,缺乏沟通协作,导致效率低下。
(5)建筑废物的回收比率较低,回收技术水平低。
2工业发达国家建筑废物管理的现状
(1)政府机构。各工业发达国家在建筑废物管理方面都已有比较完善系统的法律体系,贯彻了1972-05国际经济合作与发展组织环境委员会在《关于环境政策的国际经济方面的控制》一文中提出的PPP原则(Pollution Pay Principle,)。根据这一原则,政府将废物处理的外部不经济性内部化,制定了高额废物处理费用,有效控制减少了建筑废物。美国联邦和各州对建筑废物的管理都有相应的法律规定,如联邦的《资源保护与恢复法案》,240号、243号、258号联邦法规,加利福尼亚州的《建筑废物管理法案模型》等。日本政府于2000年正式颁布《建设循环型社会基本法》,同时又配套修订了《废物处理法》,以明确废物处理的标准和义务;2002-05又施行了《建筑废物再生法》。荷兰建筑废物管理法律体系主要通过三项法规表现出来:NEPP(The Dutch National Environmental Policy Plan)、NEPP2、NEPP+。这三个文件规划了荷兰政府为了实现社会可持续发展所采取的战略、目标和措施。其中,NEPP+有一个附件是针对建筑业而制定的[3]。

(2)承包商及供应商。在政府政策的指引下各承包商对建筑废物管理也热烈响应。2003-09全美最大的建筑商Turner Construction Co.宣布以后将在所有的工程中实行建筑废物管理计划,以此推动绿色建筑发展。其他一些大的建筑商如瑞典的SKANSKA、日本的SHIMIZU和新加坡的NEOCORPORATION公司都建立了自己的环境管理系统,并先后通过了ISO14001认证。
(3)建筑业各组织和团体也制定了环境保护规范,指导其成员进行建筑废物管理。美国承包商协会与美国环境保护署联合推广环境管理系统,分发了指导手册和模板手册,同时制定了LEED专业标准认证(A Leadership in Energy and Environmental Design)来评价一个项目团队在建筑废物管理方面的业绩。
(4)建设单位及设计单位。业主在工程建设中除了进度、质量、投资控制外,还非常重视项目的环境保护控制和建筑废物管理。在选择设计单位和承包商时,对设计方案和施工方案进行绿色评估,要求相关单位设计施工符合环境保护标准,并进行全程监督。
(5)设计单位在设计中实行“生态设计计划”。英国建筑研究协会在生态设计中全方位评估建筑活动和建筑物对环境的影响,包括材料、能源、温室气体排放等方面。德国、法国、西班牙也积极实施了类似的计划。
3全面建筑废物管理的研究与应用
根据不同标准,建筑废物管理有很多分类。按管理层次,可以分为宏观、中观、微观;按管理方式,可以分为直接、间接;按管理思想可以分为避免产生建筑废物、减少产生建筑废物、处理产生的废物。
政府机构通常从宏观上,为了实现可持续发展和保护环境,间接地通过法律法规避免减少产生建筑废物;甲方和设计方处于中观层次,通过合同文本、设计图纸,间接对施工方的废物管理产生影响;乙方在微观层面直接管理产生建筑废物。
Daintyetal[4]在英国进行的一次问卷调查表明,以下3条措施被认为是最有效的建筑废物管理措施:一是理建立供应链中供货/回收商的联盟;二是进行场外预制减少废物和损害;三是设计标准化以提高建设可行性和减少切割浪费。前面提到的问题和这3条措施几乎都与建筑供应链有关,由此可见建筑供应链对建筑废物管理的重要性。同时这些措施也反映了建筑生产工业化的趋势。建筑生产工业化,就是按照大工业生产方式改造建筑业,使建筑生产从分散、落后的手工业生产方式逐步改变为以现代技术为基础的先进的社会化大生产的发展过程。其基本内容是:构配件生产工业化、建筑设计标准化、建筑施工机械化和组织管理科学化。因此,从建筑供应链上的节点单位出发,顺应建筑生产工业化的趋势,根据节点与节点的关系和节点单位自身的特点,以全面建筑废物管理方法来解决建筑废物问题。
全面建筑废物管理是指项目参与各方,共同进行建筑废物管理,持续、渐进的提高建筑工业化水平和建筑绿色化水平,以有效减少工程项目建设中产生的废物,同时不盲目追求新技术、新方法,不脱离目前建筑行业的实际情况,切实可行。具体来讲,全面建筑废物管理包括政府机构、承包商、材料设备供应商、建设单位、设计单位几方面。
3.1政府机构
为了实现可持续发展目标,切实保护环境,政府应该尽快出台相关标准和法律法规。一是引导建筑企业执行ISO14000系列环境体系管理标准和建立废物指数标准。废物指数C是指工程项目单位面积所产生的建筑废物,其计算公式为:


其中,V——向垃圾处理场运输建筑废物卡车的载重体积;N——在该工程建设过程中使用卡车运送废物的总车次;GFA(Ground Floor Area)——施工现场的占地面积。政府应收集各项工程的废物指数,分类制定出相应废物产生标准。以后就可以根据类似项目的废物指数来计算和控制某一项目产生的建筑废物。二是加大立法力度,完善建筑废物管理申报、审批、处理程序,提高处理建筑废物的成本,明确奖惩额度,从经济或财务上控制建筑废物产生。三是对建筑企业进行绿色建筑教育培训,使其树立环保意识,主动进行建筑废物控制。
3.2承包商
施工单位在建筑供应链中处于核心的地位,具体负责工程的实施,是建筑废物管理的主角。
(1)在投标时承包商要仔细研究合同中业主关于建筑废物管理的条款,在相关法规标准的指导下,制定施工单位建筑废物管理总规划。
(2)在施工准备阶段承包商应制定相应的废物管理计划,包括在施工组织设计中,指派现场废物管理经理,并提交建设管理部门和业主,经批准后方可进场施工。废物管理计划必须包括:根据类似项目废物指数分析废物的产生包括种类、数量、时间;可选择的分类办法;重新利用的废物列表;处理方法;处理的程序;废物分类和处理设施;特殊处理的污染严重的废物;审计、监督、控制计划。
(3)在施工阶段承包商应尽可能采用先进的施工机械和技术方法,提高施工机械化水平。如采用永久性钢结构模板、预制结构及部件、喷浆机喷洒涂料、新型地板系统、覆盖型瓷砖饰面、钢脚手架、钢围墙等,这样不仅可以减少建筑废物,同时还有助于实现成本控制、进度控制、质量控制。
(4)在施工现场必须对惰性废物和非惰性废物进行分类处理。施工现场废物分类可以采用3种方法。
一是在施工现场每个作业层设立两个垃圾道,分别用于惰性与非惰性废物的收集分类,最后由不同卡车分别运送至相应的垃圾处理场。二是每层一个垃圾道,在一段时间内只分类收集一种废物。三是每层一个垃圾道,不分类同时收集废物,另在地面上挖大坑堆放收集到的废物。然后通过人工分类,再分别用卡车运送出工地。从施工现场空间、人力成本投入、对现场其他施工活动的影响、废物分类水平等方面,对这3种方法进行比较。当现场空间非常狭小时,第2种方法是最可行的,因为它节省了宝贵的空间,同时又不增加废物分类的成本。当空间充裕时,第1种方法可以考虑。当要求对现场其他施工活动影响最小时,才考虑第3种方法。

(5)运用科学的组织管理方法教育培训和激励员工节约材料,减少浪费。如采用IRP(Incentive Reward Program)方法[5]。
(6)加强与设计单位、材料设备供应商和废物回收商的沟通协调,提高效率,建立长期的“建筑废物减少合作伙伴”关系。
3.3材料设备供应商
材料设备供应商应努力做到JIT供货,保证材料设备在运输过程中不发生遗失、损坏,减少施工现场堆放的材料,降低库存,从而减少因现场保管不当产生废物。同时在原材料的选择上应注意以下几个方面:一是获取原材料时注意减少对环境的影响,使用对环境影响小的原材料。二是尽可能使用工业副产品和可再利用材料,用它们代替自然原材料。三是选择原材料以方便就近为原则,这样可以减少搬运成本和运输距离,减少了运输对能源的使用和污染的产生。
3.4建设单位
业主是项目的投资方,通过建筑废物管理能为业主节约大量投资,提高经济效益,并树立良好的企业形象。一是在项目前期可行性研究阶段,业主应委托项目咨询机构进行环境评估。在项目建议书和可行性研究报告中应根据相关废物指数制定业主建筑废物管理的总规划。二是在招投标阶段与承包商签订的合同中包含废物管理条款,明确规定废物的产生处理办法,并监督执行。三是运用先进信息技术提高工程管理信息化水平,来支持建筑废物管理。如运用条码系统对工地物资进行管理[3];使用GPS、GIS、WAN(Wide Area Network)等技术实现动态追踪和远程管理。
3.5设计单位
设计是实现建筑废物管理的关键一步。设计时基本上就确定了使用材料的种类、数量也在一定程度上决定了施工工艺及对环境的影响。一是在设计中采用LCA(Life Cycle Analysis or Assessment)方法[7],全面评估建筑物在整个生命周期中对环境生态人体健康和可持续发展的影响。二是设计单位在设计中应该根据业主的要求尽可能采用标准设计,实现设计标准化,以提高项目的建设可行性。三是与业主、施工单位等进行充分有效的沟通、协调,提高设计的耐久性、合理性,减少设计变更。如螺栓连接的钢结构产生建筑废物的可能性就较小。
4结束语
通过全面建筑废物管理,可以很容易减少约25%的建筑废物,并大大减少处理废物占用的土地,带来巨大的社会、环境综合效益,促进绿色建筑的发展,为可持续发展做出贡献。同时,全面建筑废物管理将节约大量的建筑材料,这将提高建筑业的收益率约2%,从而提高建筑业的经济效益。考虑到建筑业相对较低的边际收益,这将为建筑企业带来巨大的竞争优势。
参考文献:略




来源:环境科学
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