2025年 04期
城市更新驱动下建筑垃圾全过程规划管控体系构建研究
荣玥芳;王梓霖;宋健;林浩曦;贾梦圆;随着我国城镇化进程步入存量更新主导阶段,以小规模、高频次、空间分散为特征的城市更新活动与新城建设并行推进,导致建筑垃圾持续增量并成为城镇固体废弃物的主体组成部分。其低效处置不仅加剧“垃圾围城”困境,更对“无废城市”建设及双碳目标达成形成显著制约。尤为突出的是,城市更新场景下建筑垃圾产生节点的碎片化分布、物质成分的异质性增强及产生量的动态波动特征,与传统集中式处置模式的规模化、连续性要求形成结构性冲突,进一步暴露治理体系存在顶层设计缺位、全流程衔接断层、资源化水平低下及跨部门协同失效等系统性问题。面对城市更新所带来的一系列挑战,本文构建“事前分析-分类收集-规范运输-科学处理-精准管控”的全过程规划管控技术体系。通过创新建筑垃圾分类处置技术路线、智慧化管理监督系统及规划实施机制,形成涵盖标准制定、设施布局与政策保障的系统性解决方案,为破解存量更新中建筑垃圾治理的适配性困境提供可复制的技术路径与政策工具。
装修垃圾资源化现状问题与路径优化——以上海市为例
侯岷杰;刘键;陆志琪;金杉;段珍华;装修垃圾的高混杂性及其低资源化率严重制约“无废城市”建设。本文以上海市为实证对象,通过文献综述、成分检测及处理厂实地调研,系统解析装修垃圾资源化现状。数据表明,上海市装修垃圾年申报量持续增长,约占建筑垃圾总量的10%~20%,其中住宅装修垃圾为其主要来源,成分以混凝土、砖类及灰渣为主。然而,现有政策对全链条的规范化管理约束乏力,中转站依赖人工分拣且效率低下。技术层面,传统拆除垃圾的处理工艺与设备难以有效处理装修垃圾并分离柔性物料,致使再生骨料杂质含量较高。尽管已建成12座专项处理厂,再生骨料仍多用于路基填充和制砖等低值场景。针对上述瓶颈,提出源头分类、构建收运处一体的监管体系、创新分拣设备及骨料分级应用等优化路径,为城市装修垃圾全链条治理提供系统性解决方案。
城市老旧社区建筑垃圾减量路径研究——以北京市百万庄西社区为例
荣玥芳;邓岳;刘佳昆;林浩曦;贾梦圆;牟琼;在城市更新与“无废城市”建设双重驱动下,城市老旧社区建筑垃圾减量成为城市可持续发展的核心议题之一。但该工作当前面临政策执行脱节、预测模型偏差、处置空间受限及协同机制缺位等现实困境。首先,基于循环经济理论与协同治理理论,系统识别老旧社区建筑垃圾减量的现实困境。其次,创新构建“评估-规划-处置-管控”四阶段建筑垃圾减量路径,即在评估阶段进行现状评估与精准预测模型构建,规划阶段处置设施与运输网络协同规划,处置阶段在地再生与场景化再造设计,管控阶段智慧监管与长效运维机制。最后,以北京市百万庄西社区为案例进行实证研究,验证了该路径在城市老旧社区更新场景中的可行性与有效性,为破解建筑垃圾治理难题、推动社区绿色更新提供了系统的理论支持与实践方案。
城市建筑垃圾产生量多元回归预测——以北京市为例
秦颖;王祯顺;秦光宇;城市建筑垃圾的大量产生造成极大的资源浪费和环境污染,随着城市更新的持续推进,建筑垃圾将不断增多,因此对建筑垃圾产生量的准确预测将有利于建筑垃圾资源化治理,但目前城市建筑垃圾产生量的相关数据及其深入分析相对欠缺阻碍了对建筑垃圾治理的研究。为此,尝试利用建筑面积估算法对2014—2023年北京市建筑垃圾产生量进行估算,并采用多元线性回归模型对建筑垃圾产生量进行预测和分析,发现北京市未来五年的建筑垃圾产生量虽然巨大但将保持在一个相对稳定状态。在分析基础上提出3点建议,以期为北京市建筑垃圾治理及后续研究提供数据支撑和理论依据。
再生骨料预拌对透水混凝土性能的影响与优化
周文娟;周明丽;宋永远;杨灿;赵翰第;探究再生骨料预拌对其磨耗破碎及透水混凝土性能的影响,并优化配合比。选用5~10 mm、10~20 mm 2种粒径再生骨料,研究预拌时间对再生骨料及透水混凝土性能的影响,并基于磨耗粉体采用“孔隙替代”、“浆体替代”两种方法优化透水混凝土配合比,最后利用图像分析法结合MATLAB软件进行孔隙特征分析。结果表明:随预拌时间的增加,再生骨料破碎率、磨耗率逐渐变大,透水混凝土的透水性能下降;2种替代方法对不同粒径再生骨料透水混凝土的抗压强度存在差异,但均能有效提升透水性能。
固废基3D打印制品成型与应用技术研究
周华杰;梁晓波;杨帅;围绕建筑垃圾资源化高值利用,提出了基于红砖再生微粉的固废增材制造工艺路线。通过分级粉碎、精准筛分及含水率控制,实现了原料的高效预处理。在材料复配环节,固定水胶比为0.35与胶砂比为0.5,对再生砂进行预湿处理以保证工作性能。实验室打印采用特制配比水泥26%、再生微粉3%、再生砂58%、辅以纤维及多种功能添加剂,探索打印参数,并设计了工业级打印方案。研究表明,该工艺成功解决了固废增材的粒径控制与成型稳定性难题,整个流程固废掺量>60%,在实验室和工厂层面分别构建了完整的从固废预处理、微粉化制备、材料优化设计到结构成型打印与标准化养护的体系,实现了建筑垃圾高效转化为可定制化、高性能的3D打印制品,为固废基绿色建材的规模化生产与低碳发展提供了可行的技术范式与实践支撑。
再生骨料结构层渗蓄性能的影响因素分析
李珍宁;李嘉鹏;李飞;为探究不同因素对再生骨料结构层渗蓄性能的影响,模拟降雨并改变结构层骨料粒级、级配、体积掺量及填料顺序,分析表征渗蓄性能的相关指标。研究表明:随着再生骨料粒径减小,透水性能下降,蓄水能力明显提升,再生粗骨料透水增强阶段出水量是再生砂的3.3~3.8倍,而体积存水率仅分别为再生砂的1/5;分层填料方式下,级配对材料渗蓄性能产生影响的主要因素是再生砂层的体积占比,体积占比从20%提高为60%,透水增强阶段出水量降低20.5%,蓄存雨水的颗粒间空隙体积占比提升3.4%;随再生骨料体积掺量增加,材料的透水性能下降,滞蓄性能明显提升,纯再生骨料的1 h体积蓄水率为纯天然骨料的3.2倍;仅改变填料顺序时,底层铺砂可将材料初始透水时间延迟4~5 min,体积蓄水率提高3.1%,但随着再生砖层体积占比提高,滞蓄能力由砂层材料体积占比主导。
纤维增强渣土砂3D打印砂浆力学及可打印性能研究
周文娟;杨灿;何晓;赵瀚第;周明丽;以渣土砂为细骨料,系统探究了PP纤维与PVA纤维对3D打印砂浆力学及可打印性能的影响,揭示纤维-基体的界面行为与增强机制。结果表明:PVA纤维因其亲水性与高弹性模量,在掺量≤0.75%时可同时优化流动性、提升28 d强度,并降低干缩;PP纤维掺量需控制在0.75%以内以避免团聚。在相同掺量下,PVA纤维在力学强度、减缩效果、优化孔隙能力方面均优于PP纤维。本研究为纤维增强渣土砂3D打印砂浆的性能优化提供了技术支持,为工程渣土提供了高值化利用路径,以此助力建筑业低碳转型。
建筑废砖填料对径流污染的控制效能及微生物协同作用机制研究
郭士民;宋凯鸿;刘琉;张晓然;张紫阳;李海燕;为探究建筑废砖在雨水渗滤设施中对径流污染的控制效能及微生物协同作用机制,通过构建人工模拟雨水渗滤系统,对比分析了添加建筑废砖与未添加建筑废砖的系统在污染物释放与去除效果方面的差异,并结合微生物16S测序技术揭示了系统内微生物的作用机制。研究结果表明:在污染物释放方面,添加建筑废砖的系统中,COD、NH+_4-N、Zn2+和Pb2+的释放量显著低于未添加建筑废砖的系统,而TN和Cr6+的释放量则相对较高;在污染物去除效果上,不同系统对NH+_4-N和TP均展现出较好的去除效果,但TN仍处于释放过程,各系统对Cu2+、Zn2+、Cd2+和Pb2+的去除效果较为良好,不过添加砂的系统存在大量Mn2+的释放。在长期运行过程中,所有系统的出水pH值均符合相关质量标准,其中建筑废砖对NH+_4-N、COD、TP、Cu2+、Zn2+、Cd2+、Mn2+和Pb2+的去除效果突出,均保持在65%以上。且随着运行时间的延长,其对TN的去除效果逐渐提升,但对Cr6+的去除效果相对较差。微生物16S测序结果显示,与“土+砂+砾石”结构相比,“土+细砖+粗砖”结构的不同层中含有更多的脱氮除磷菌属,这表明含有建筑废砖的系统中,微生物在氮磷去除过程中发挥的作用更为显著。
基于GIS?MCDA的建筑垃圾资源化处置设施选址研究——以北京市中心城区为例
赵天伟;刘扬;罗金楠;苗志伟;资源化处置设施的合理选址已成为城市环境治理的重要课题之一。以北京市中心城区为例,设计并实现了集建筑垃圾产量估算、多准则适宜性评价与空间布局优化于一体的选址辅助决策模型。采用GIS-MCDA方法,构建涵盖自然、社会与经济因素的评价指标体系,并引入直觉模糊层次分析法(IFAHP)确定指标权重,结合模糊隶属函数与加权线性组合(WLC)计算适宜性指数,叠加多项约束条件以排除不合规区域。在此基础上,利用最大覆盖模型对设施布局进行优化,以提升服务覆盖效率。结果显示,适宜新建处置设施的用地集中于北京市西南部区域,丰台区F8地块被确定为最优选址。通过资源化设施增设,将服务覆盖率由57%提升至97%,并促使年运输成本与碳排放量显著降低。研究成果可为城市建筑垃圾处置设施的科学规划提供理论支持和实践依据。