可持续建筑材料循环利用技术及其在环境保护中的应用探索

可持续建筑材料循环利用技术及其在环境保护中的应用探索

庞杰文

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摘要：随着城市化进程的不断加快和生态环境问题的日益突出,建筑行业面临着巨大的环保压力。可持续建筑材料的循环利用被认为是实现建筑绿色发展的有效途径。本文围绕可持续建筑材料循环利用技术及其在环境保护中的应用展开探讨。首先介绍了可持续建筑材料和循环利用的相关概念,分析了建筑垃圾对环境造成的危害。接着系统阐述了建筑材料循环利用的主要技术路线,包括源头减量、再利用、再生利用和能源化利用等。随后重点探讨了这些技术在降低建筑能耗、减少温室气体排放、节约自然资源等方面的环保应用。最后指出,完善的政策法规、先进的技术工艺和全民环保意识是推广建筑材料循环利用的重要保障。

关键词:可持续建筑材料、循环利用、环境保护、建筑垃圾、再生利用

引言:当前,城市化进程持续加快,建筑业成为国民经济的支柱产业。但与此同时,建筑施工和拆除也带来了巨大的资源消耗和环境负荷。据统计,建筑垃圾占城市固体废物的30%-40%,严重威胁着生态环境安全。为此,可持续建筑材料的循环利用理念应运而生,旨在最大限度地减少资源浪费,降低环境影响。本文将围绕可持续建筑材料循环利用技术及其在节能减排、资源节约等环境保护领域的应用进行系统阐述,并对推广循环利用技术提出相关建议,以期为建筑业绿色可持续发展贡献力量。

一、可持续建筑材料与循环利用概述

1. 可持续建筑材料的内涵

可持续建筑材料是指在建筑物整个生命周期内,对环境影响较小、资源消耗较低、可重复使用或循环利用的材料。这种材料应当满足环保、节能、耐久、经济和舒适等多重要求,与传统建筑材料相比,具有环境友好、节约资源等独特优势。

2. 建筑材料循环利用的概念

建筑材料循环利用是指通过一定技术手段,对建筑废弃物进行再生加工利用,将其转化为可直接使用的建筑材料,或生产其他产品,从而延长材料使用寿命,减少资源浪费。循环利用贯穿建筑物全生命周期,能最大限度发挥材料的效用。

3. 建筑垃圾及其环境危害

建筑垃圾主要来源于建筑施工、拆除和装修过程中产生的混凝土、砖石、木料、金属、塑料等废弃物。如果处置不当,将给生态环境带来诸多危害:占用大量土地资源、污染土壤和水体、增加温室气体排放等。因此,加强建筑垃圾的资源化利用势在必行。

二、建筑材料循环利用技术路线

1. 源头减量

源头减量是指在建筑设计和施工阶段,通过优化设计、精细化施工、材料模数化等手段,尽可能减少建筑废弃物的产生。例如,在设计时优先选用可重复使用和易拆卸的材料;在施工中,精准计算材料用量,减少余剩浪费;采用装配式建筑技术等。源头减量可以最直接有效地控制建筑垃圾源头。

2. 再利用

再利用是指对于尚可继续使用的建筑材料和构件,经过简单加工处理后,直接用于原有用途或其他用途。常见做法包括回收并重复使用钢筋、模板、脚手架等;将建筑拆除物中的门窗、管线等构件外售再利用等。再利用技术要求对材料质量和性能有严格把控。

3. 再生利用

再生利用是指将不能直接再利用的建筑废弃物,通过破碎、再生加工等工序,生产出符合标准要求的再生建筑材料。例如,将废混凝土、砖块等破碎后制作再生骨料,生产再生混凝土;将废木料粉碎制成刨花板等。再生利用技术是建筑材料循环利用的主要形式。

4.  能源化利用

能源化利用是将难以再生利用的建筑垃圾,经过焚烧或生物质发酵等工艺,转化为热能、电能或燃料,实现资源的间接再利用。常见做法有垃圾焚烧发电、沥青混凝土垃圾热再生等。能源化利用可从垃圾中回收能源,但需控制污染物排放。

三、建筑材料循环利用在环境保护中的应用

1. 降低建筑能耗

建筑材料生产和运输过程耗能较高,而通过循环利用可大幅节省能源。以再生混凝土为例,其生产过程能耗仅为普通混凝土的20%左右。同时,采用可重复使用的装配式建筑部件,也能减少施工现场的能源消耗。循环利用技术的广泛应用,必将显著降低建筑业的总体能耗水平。

2. 减少温室气体排放

建筑材料制造过程中,水泥、钢铁等原材料的生产会大量排放二氧化碳等温室气体。循环利用可以减少新材料的生产需求,进而减少相关排放。据测算,每吨再生混凝土可减少约0.22吨二氧化碳的排放。再加上运输和施工环节的节能减排,循环利用对控制温室效应至关重要。

3. 节约自然资源

传统建筑垃圾填埋处理方式不仅浪费宝贵的土地资源,还可能污染土壤和地下水。而通过循环利用,不但可以大幅减少垃圾填埋量,还能减少对石料、木材等自然资源的开采需求,有利于资源的永续利用。

4. 减少土地占用

建筑垃圾无序堆放和填埋,会占用大量土地资源,破坏土地的生态功能。循环利用技术的推广应用,可以最大限度回收建筑废弃物中可利用的资源,从根本上解决了土地占用问题。

四、推广建筑材料循环利用的保障措施

1. 完善政策法规

健全的法律政策是推广建筑材料循环利用的根本保障。一方面,政府应制定相关法规,明确建筑垃圾处置责任主体,规范分类回收和循环利用流程,对违法行为实施严惩。另一方面,要建立完善的管理体系,设立专门的监管机构,并引入第三方监督机制。同时,借鉴发达国家成熟经验,研究出台循环利用技术标准,为行业发展提供规范指引。除了强制措施,还可采取经济激励手段,如垃圾处理费、税费减免等,促进循环利用理念的自觉遵从。

2. 创新技术工艺

持续的技术创新是建筑材料循环利用行业发展的根本动力。一要加大科研投入,集中优势力量攻克关键核心技术,提高建筑垃圾资源化水平和循环利用效率。二要开发便捷高效的分类回收和处理设备,降低人力和运营成本。三要加强产学研紧密合作,将先进理念和技术应用于工程实践。四要重视人才培养,为行业发展储备高素质专业人才。只有掌握了先进适用的技术工艺,循环利用事业才能真正可持续发展。

3. 提高公众意识

公众的环保意识是循环利用理念能否持久推广的关键。一方面,要加大宣传力度,通过多种渠道向公众普及建筑垃圾危害和循环利用重要性,塑造环保文化氛围。另一方面,应在中小学开设相关课程,将环保理念从青少年抓起,构建全民环保意识。对于建筑从业者,更要加大技能培训力度,使其掌握循环利用的操作规范。只有政府、企业和公众通力合作,建筑垃圾循环利用才能行稳致远。

结语:建筑垃圾处理和资源循环利用是建筑业可持续发展的必由之路。通过源头减量、再利用、再生利用和能源化利用等多种技术路线,可以最大限度地减少建筑活动对环境的不利影响,实现资源节约和环境友好。与此同时,完善相关法律政策、加大技术投入以及增强公众环保意识也是推广建筑材料循环利用不可或缺的保障措施。展望未来,只有树立起可持续发展理念,建筑业才能真正步入绿色发展的新时代。

参考文献：

[1]卜阳.可持续装配式建筑设计：建筑能源效率的提升[C]//山西省中大教育研究院.第七届创新教育学术会议论文集.海南工商职业学院;,2023:2.DOI:10.26914/c.cnkihy.2023.025942.

[2]刘新华.新型绿色建筑材料的应用及发展趋势[J].佛山陶瓷,2023,33(05):3-6.