建筑废弃物产出水平影响因素分析

李景茹， 丁志坤， 米旭明， 王家远

(深圳大学 土木工程学院， 广东 深圳 518060)

建筑施工活动产出的建筑废弃物已成为城市固体废弃物的主要来源，资料显示我国每年产出的建筑废弃物已占到城市垃圾总量的40%[1]。尽管我国政府已经开始意识到数量庞大的建筑废弃物带来严重的环境问题，并试图采取各种措施来减少它们的数量，但不可否认的是，国内对建筑废弃物产生情况的了解仍十分有限，有关建筑废弃物产出数量和影响因素的研究十分匮乏。

实际上，直接获取建筑废弃物产出数量是世界各国普遍存在的难题，为此很多学者采用建筑材料转变为废弃物的比例(以下简称废料率)来反映建筑施工过程中建筑废弃物产出水平[2～7]。本文也采用这个指标来反映建筑施工活动的废弃物产出水平，通过问卷调查获取在建工地的废料率水平，并分析建筑物的使用功能、结构形式、施工技术、管理水平等各种因素对建筑废弃物的产出数量的影响。

1 问卷调查

本文共调查了25个在建工程，其中实地调查了12个工程，通过与施工单位的项目经理和技术负责人访谈，估计了主要建筑材料的废料率，了解建筑废弃物产生的原因和主要的影响因素。同时向深圳市的在建工程发放废料率调查问卷，回收了13份有效问卷。

调查项目的基本情况见表1。本文中废料率是指废弃材料占材料购买总量的比例。建筑材料的废料率理论上用材料实际采购量和设计使用量进行计算，但实际上由于进度管理和成本管理中数据基础不一致，要在工程进行中获取这些数据十分困难。为此，本调查根据项目经理的经验估计确定各类建筑材料的废料率。由于各施工单位对材料的控制较为重视，项目经理的估计比较接近实际数据，而且调查表采用匿名形式，也打消了项目经理的顾虑，使得调查数据的可信性得以保证。

通过访谈发现，建筑废弃物中混凝土、砖和砌块、砂浆、瓷砖、钢筋、模板占废弃物总重量的80%以上，由于模板为周转材料，并不会转化为建筑实体，用废料率不能反映模板的实际消耗量，为此，选择前五类建筑材料调查其废料率。

2 影响因素分析

已有研究表明建筑用途、施工技术、管理水平、分包形式等对建筑废弃物的产出数量有明显的影响[2,3,5～7]，本文结合国内施工特点(主要采用现浇钢筋混凝土结构)，分析建筑用途、材料类型、施工企业资质、结构形式、建筑面积、管理水平六个因素对建筑废弃物的产出水平的影响。

表1 调查项目概况

2.1 建筑用途

按建筑用途统计项目各种材料废料率平均值，列于表2。

表2 不同用途建筑的材料废料率

虽然本次调查的项目以住宅为主，商业、工业和公共类项目样本比较少，但也反映了如下规律。

(1)在四类项目中，工业建筑各项材料(除了砂浆)废料率都是最低的，这主要因为工业建筑结构简单、形状规则、跨度大。结构简单，异型梁柱少，有利于模板施工，减少胀模漏浆数量；空间方正且跨度大，砌块和瓷砖的切割量少，都有利于减少材料的废料率。

(2)其次是住宅建筑，住宅建筑除了瓷砖，其他材料的废料率均比公共和商业类建筑低，主要是住宅类项目通常由多栋建筑组成，建筑面积大，规模效应明显，有利于降低混凝土、钢筋材料的废料率；而深圳市的住宅一般为毛坯房，只需在公共空间铺设墙地面砖，工程量较小，而且由于公共走廊、楼梯等处空间尺寸有限，切割量大，因而瓷砖废料率较高。

(3)公共建筑和商业建筑各种材料的废料率相近，商业建筑的混凝土和钢筋废料率高于公共建筑，瓷砖和砂浆的废料率低于公共建筑，砌块废料率与公共建筑相同。本项目调查的公共建筑项目均为政府工程，在实地调查中发现，公共建筑项目对材料管理不够严格，而且设计变更也更为常见，导致废料率偏大，例如表1中项目23、24都发生了设计变更，拆除了部分砌筑好的隔墙。而结构复杂的商业项目也会产生较高的废料率，例如表1中项目18为超高层建筑，且造型独特(正、侧立面都呈弧形)，结构施工有很多特殊要求，导致混凝土和钢筋材料的废料率最高。

Tam[6]在香港进行的调查也得到了类似的结论：工业建筑的混凝土、钢筋和瓷砖的废料率都低于住宅和商业建筑；商业建筑的混凝土、钢筋、模板、砖和砌块、瓷砖五种材料的废料率都高于公屋(但香港地区的私人住宅各项材料的废料率都远高于公屋和商业建筑，主要原因是私人住宅要满足个性化需求)。

2.2 材料类型

表3为按材料类别统计的全部项目的废料率均值、范围和标准差。

表3 各种材料的废料率

分析表3的结果发现：

(1)从均值上看，混凝土和钢筋的废料率最低，而且低于定额损耗率[8]，说明各项目对钢筋和混凝土材料控制都比较严格；而砌块、砂浆、瓷砖三种材料的控制明显不如前两种材料严格，废料率都高于定额损耗率。产生这种现象的主要原因是钢筋混凝土工程无论是单方造价还是占总造价的比例都比较高，而砌筑工程、楼地面工程占总造价比例相对较低。例如，资料显示[9]，深圳地区普通高层住宅项目中混凝土及钢筋混凝土工程占总造价比例为50%左右，砌筑工程和楼地面工程则为3%～5%左右。

(2)从范围和标准差上看，砌块、瓷砖和砂浆的废料率变化范围和离散度都显著高于混凝土和钢筋，其中变化范围分别为9%、9%和9.5%，说明这三种材料的废料率有很大的降低空间。

Poon的调查也发现了类似的结论：混凝土和钢筋的废料率低于砌块、瓷砖和砂浆(公屋的砂浆废料率除外)[5]。

2.3 施工企业资质等级

表4为按施工企业资质等级统计的废料率均值，由于二级资质企业仅有一家，在分析时仅考虑特级和一级企业。从特级企业与一级企业的废料率比值可以发现，特级施工企业的五种材料的废料率都高于一级企业。其中钢筋的废料率最为接近，比值1.07，其次是混凝土，比值1.12，而砌块、瓷砖和砂浆三种材料，特级企业的废料率比一级企业高出25%～30%。

表4 不同资质等级施工企业的废料率

排除建筑用途的影响，仅对住宅项目进行统计，结果也是类似的，混凝土和钢筋的废料率比较接近，砌块、瓷砖和砂浆的废料率差别比较大，尤其是瓷砖和砂浆，差别都在1倍左右。

现场访谈时发现，具有特级资质的施工单位均属于国有大型工程集团公司，相比其他施工单位而言，这些施工单位对公司的形象更为看重，对施工质量的监控更为严格，但在材料的管理方面不如一些私有制企业严格。例如，在某一级资质施工单位的项目上，项目经理坦诚他们有详细的奖罚措施，如每次周转模板的损耗数量不能超过15张，否则要施工队自己承担费用等等；而在另一特级资质施工单位的项目上，虽然也有奖罚措施，但在实际中很少使用，他们更倾向用宣传教育方式鼓励工人节约材料。

2.4 结构形式

表5为按不同结构形式统计的废料率均值，由于框架-核心筒结构仅有一个样本，在分析时仅考虑框架和框剪二种结构形式。从全部项目的统计结果看，框架结构建筑材料废料率比框剪结构高，但仅对工业项目进行统计时，结果刚好相反。通过分析发现，在全部25个项目中，采用框架结构的项目有5个，其中包括3个公共建筑、1个住宅建筑、1个工业建筑，如2.1节所述，建筑用途对废料率影响显著，因此会产生框架结构建筑材料废料率比框剪结构高的结论。排除建筑用途影响，仅对工业项目进行统计时，由于框架结构项目仅有1个，因此也不能断言框架结构建筑材料废料率比框剪结构低。为了进一步论证结构形式对材料废料率的影响，需要继续收集样本数据。但吴贤国等人[7]的研究结果表明框架和框剪结构建筑废弃物的成分比例和单位面积产出量都十分接近。

表5 不同结构形式的废料率

2.5 建筑面积

图1为住宅项目中各种建筑材料废料率与建筑面积的关系，从图中大致可以看到，废料率与建筑面积的关系并不密切。分别对5种材料进行废料率和建筑面积的回归分析，发现混凝土、砌块、瓷砖、砂浆和钢筋5种材料的废料率与建筑面积之间的相关系数分别为-0.071、0.148、0.352、-0.061和-0.580。其中，钢筋的废料率与建筑面积有一定的负相关，即建筑面积越大，钢筋废料率越小；其他材料的废料率与建筑面积没有显著的关系。

图1 各种材料废料率与建筑面积的关系

2.6 管理水平

在现场访谈过程中，绝大多数访谈对象认为管理水平对建筑废弃物的产量影响很大。本文用所有材料的废料率均值(综合废料率)表示项目的废弃物产出水平，为了排除其他因素对废弃物产出水平的影响，本文按建筑用途、施工企业资质等级、结构类型将项目分为四组，每组中项目综合废料率最大值和最小值列于表6。

表6 按类别统计综合废料率

从表6可以看出，每组中项目的建筑用途、结构形式和施工企业资质都相同，因此项目综合废料率从总体上反映了施工单位管理水平的高低。在四组项目中，最大值和最小值的比值最大为3倍，最小也有1.42倍，说明管理水平的高低对建筑废料率的产出水平影响非常大。

现场调查也印证了这样的结果，以砂浆为例，有些项目管理严格，工人工作认真负责，在砌筑和抹灰前会先清理场地，落地灰也会及时回收利用，现场的废弃砂浆很少；而有些项目工人使用砂浆很随意，抹灰厚度甚至达到5 cm，落地灰不能及时清理，甚至铺设好的地面瓷砖上也堆积了厚厚的砂浆等渣土。

3 结 论

对调查结果分析发现，建筑用途对材料废料率影响明显；施工企业普遍对占造价比例大的钢筋和混凝土两种材料的控制比较严格，而对砌块、砂浆、瓷砖等材料的控制还不够理想；总体上，特级资质的施工企业对材料控制不如一级施工企业，施工项目废料率高于后者；由于样本有限，不能确定建筑结构形式对废料率的影响；建筑面积仅与钢筋废料率之间有一定负相关，而对其他材料废料率的影响不显著；管理水平是影响废料率的重要因素。

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[8] 深圳市建设工程造价管理站. 深圳市建筑工程消耗量标准(2003)[M]. 北京：知识产权出版社, 2004.

[9] 深圳市建设工程造价管理站. 2006深圳市建设工程技术经济指标[R]. 深圳: 深圳市建设工程造价管理站, 2006.