基于霍爾三維結構的建筑垃圾綜合利用標準體系構建研究

祝海龍 張丹武 劉建釗 王強強 喬亞玲 楊文頤 范立瑛

（中國建材檢驗認證集團股份有限公司，北京 100024）

0 引言

建筑垃圾[1]是指建設單位、施工單位新建、改建、擴建和拆除各類建筑物、構筑物、管網等以及居民裝飾裝修房屋過程中所產生的棄土、棄料及其它廢棄物。在許多國家，建筑垃圾的循環利用率在85%以上，甚至接近100%[2]。我國處于建筑工程建設的發展時期，每年產生數以億噸的建筑垃圾，造成各種環境問題和安全問題。近年來，隨著國家和各級政府的政策引導和制度建立，我國建筑垃圾資源化產業蓬勃發展，建筑垃圾的回收利用的技術問題也已經沒有障礙，但標準缺失成為制約產業發展的一大障礙。

標準體系是一定范圍內的標準按其內在聯系形成的科學的有機整體，體系的系統效應可使某一范圍內社會經濟活動獲得最佳效益[3]。標準體系涵蓋的所有標準，構成了一個完整而科學的系統，體系的系統效應可以使建筑垃圾在全壽命周期內各階段實現各自目標，從而獲得最佳效益。因此需要借鑒國外先進經驗[4]，制定并完善建筑垃圾綜合利用標準體系，引導產業健康有序發展。

1 我國建筑垃圾綜合利用及其標準體系現狀

1.1 頂層設計與規劃缺失

雖然逐步出臺了相關政策、法規，一些建筑垃圾相關標準也已形成，但建筑垃圾綜合利用標準體系仍缺頂層設計。我國尚未建立建筑垃圾綜合利用領域的全國專業標準化技術委員會，缺乏對建筑垃圾綜合利用領域標準體系的研究、規劃、設計，缺乏具體的標準制修訂計劃，缺乏相關標準的管理，影響了建筑垃圾綜合利用標準化工作的推進。

1.2 尚未建立標準體系

目前我國建筑垃圾綜合利用標準化工作仍在起步階段，發布實施的標準很少而且分布零散，不具系統性，未能形成科學的、系統的、可操作的標準體系，不能有效指導建筑綜合利用標準化工作的開展。因此迫切需要構建一套具有普遍指導意義的完善的標準體系，遵循其指導方向，分批次、按計劃制定標準體系的各個標準。

標準偏重于建筑垃圾的處理和再生階段的技術本身，主要集中在再生骨料應用于混凝土、道路磚、預拌砂漿等產品領域，在管理、現場控制、設備等方面仍存空缺。建筑垃圾產品技術標準和質量標準得缺失，使得社會對于建筑垃圾再生品的品質很難鑒定，對產品質量存在很多疑慮。據不完全統計，目前我國建筑垃圾綜合利用產業題的技術標準主要有《建筑垃圾處理技術規范》（CJJ 134-2009）、《混凝土用再生粗骨料》（GB/T25177-2010）、《混凝土和砂漿用再生細骨料》（GB/T 25176-2010）、《混凝土再生骨料應用技術規程》（JGJ/T 240-2011）、《再生骨料地面磚、透水磚》（CJ/T 400-2012）、《工程施工廢棄物再生利用技術規范》（GB/T 50473-2012）、《道路用建筑垃圾再生骨料無機混合料》（JC/T 2281-2014）、《再生骨料透水混凝土應用技術規程》（CJJ/T253-2016）等共計16個。另有在研標準《建筑固體廢棄物資源化臨時處置設施技術規程》《建筑垃圾再生骨料路面基層施工與驗收技術規程》等共計5個。

1.3 各地方及團體正在展開標準化工作及標準體系工作

各地根據當地實際情況，對本地區標準體系進行了相關研究，河南省建筑科學研究院有限公司[5]分析了目前河南省建筑垃圾資源化利用過程中遇到的標準化問題，提出了適合河南省的一系列建筑垃圾資源化利用標準。通過建立完善的標準，形成在河南省行政區域內的地方標準體系，為河南省建筑垃圾的資源化利用提供技術支持。

北京市環境衛生設計科學研究所[6]進行了北京市建筑垃圾處理標準體系研究，認為目前建筑垃圾標準還未成體系。充分調研發達國家的先進經驗，結合北京市建筑垃圾相關標準的實際情況，將北京市建筑垃圾處理標準體系分為三個層次、五個專業門類和七個專業序列，并提出現階段建議由政府主管部門牽頭，聯合相關單位制定9項急需標準。

2 標準體系的構建

2.1 標準體系構建的方法

標準體系結構復雜，一個領域內所有標準，都存在著客觀的內在聯系，它們相互依存、相互制約、相互補充和銜接，進而構成領域內的標準體系。標準體系包含多個層次、涉及多個階段、多個領域，需要科學的方法，才能建立層次適當、結構清晰、全面成套的標準體系。

霍爾三維結構為解決大型復雜系統的規劃、組織、管理問題提供了方法，目前已得到廣泛應用。霍爾三維結構將一般的系統工程從時間維、邏輯維和知識維3個維度，將系統工程的整個活動過程分為緊密銜接的7個階段和7個步驟，見圖1。

圖1 霍爾三維結構圖

基于霍爾三維結構，能夠全面協調各個標準之間的相互關系，從而對整個標準體系進行有效分析。

2.2 建筑垃圾綜合利用標準體系結構

在對我國建筑垃圾分類管理體制和循環利用運行現狀進行充分評估的基礎上，運用霍爾三維結構系統工程法，以層次維、時間維和對象維三個維度為坐標軸，建立建筑垃圾綜合利用標準體系三維結構，見圖2。

圖2 建筑垃圾綜合利用標準體系三維結構圖

2.2.1 層次維

目前標準體系中的層次結構，多數將基礎標準作為第一層次，通用標準作為第二層次，專用標準作為第三層次。在此層次設計的基礎上，結合對建筑垃圾綜合利用產業的調研，認為產業的發展并非涉及的每一個種類的標準。根據產業特點，為使標準層次劃分更為清晰，便于統計，將層次維度設置為基礎標準、方法標準、產品標準和管理標準。

基礎標準可分為術語和定義、分類與標識、指南、導則等；方法標準包括試驗方法，規范與規程，工藝，預估與計算等；產品標準包括可資源化產品，車輛、設備與設施、再生產品等；管理標準包括生產安全管理、質量管理、能源管理、環境評估和信息化管理等。

2.2.2 時間維

結合建筑垃圾的自身特點和全壽命周期的理論，將整個建筑垃圾的生命周期過程按程序維度分成產生階段、收集階段、處置階段和再生階段。其中收集階段包括建筑垃圾的分類收集和運輸。

2.2.3 對象維

對象維要包括建筑垃圾的所有種類，課題比較國內外對建筑垃圾種類的劃分，從建筑垃圾的產生源頭出發，將該維度確定為工程渣土、工程泥漿、工程垃圾、拆除垃圾、裝修垃圾五個大類。

3 建議

建筑垃圾綜合利用產業的發展，在目前階段仍需要政府引導，標準體系的構建過程，需要明確“減量化”、“資源化”和“無害化”為目標，同時將建筑垃圾 “信息化”作為重要的手段，指引產業取得經濟效益的同時，最大力度的產生社會效益。

本體系建立應充分考慮建筑垃圾綜合利用所涉及的相關領域，包括建筑垃圾產生的施工建設領域，運輸處置過程中的交通領域、市政領域，以及使用建筑垃圾再生產品量大的道路橋梁建設、水利設施建設等基建領域，結合相關領域需求，為建筑垃圾與各行業、各領域的協調發展打下基礎。

4 結語

研究建立全面成套的建筑垃圾綜合利用標準體系，具有重要意義。可推動建筑垃圾從頂層設計上更好地實現建筑垃圾“減量化”、“資源化”和“無害化”。建筑垃圾的產生，處理和再生都可以按照標準體系的指引，規范有序地從事相關活動，避免標準的重復制定，避免行業發展陷入混亂。對于急需建立的缺失標準，可以列入近標準制定計劃，優先制定，盡快為產業發展提供有力依據和保障。