近年来, 老旧建筑的拆除量不断增加。据有关部门统计及相关研究, “十一五”期间我国城乡累计拆迁面积达到46亿平方米, “十二五”期间, 每年的建筑拆除量以4.6亿平方米的速度增长。据专家统计, 到2030年, 我国的建筑拆除量将达到200亿平方米。与此同时, 建筑物拆除工作也带来了严重的环境问题。研究表明, 全国环境污染中的34%是来源于建筑施工阶段;每年大约有5亿吨的建筑废弃物来源于旧建筑物拆除, 建筑废弃物量占到城市废弃物总量的30%~40%。建筑拆除阶段产生大量的扬尘, 爆破拆除时带来严重的噪声污染等等, 众多案例和相关数据都显示建筑拆除对环境有着不可忽略的危害。

然而有关建筑拆除对环境影响的评价研究却少之又少, 大多学者都停留在建筑施工过程对环境污染的研究上, 鲜有对拆除阶段进行全面评价研究。对建筑拆除阶段存在的环境危害因素进行梳理和分析, 系统全面地分析建筑拆除施工阶段对环境的影响, 建立拆除阶段环境评价模型, 提供科学合理的评价方法, 并根据评价结论提出相应的治理措施, 对于施工操作的合理性和环境的保护都具有重要意义, 不仅可以为施工企业在实际的施工过程中提供借鉴, 也可以使建筑施工企业根据自己情况适时调整, 从而把拆除施工过程对施工人员和环境的危害降到最低。

一般来说, 建筑拆除项目的环境污染主要包括噪声污染、空气污染、土壤污染、水污染、固体废弃物污染和光污染6种污染类型。在此基础上, 本文采用文献查阅的方法, 检索了1978~2017年间的167篇文献, 初步确定了建筑拆除阶段危害环境的影响因素。

为了进一步整理和完善建筑拆除阶段的环境影响因素, 本文采取了问卷调查的方式进行指标的筛选。为了兼顾建筑拆除工作中涉及到的不同人员, 本次调查的对象为建筑拆除从业者、拆除工地周边的居民、行业内的专家等。基于大量文献研究和梳理相关拆除从业者的意见, 编制了调查问卷, 其内容主要有三个方面:

1) 被调查者背景资料。本部分共有4个题项, 包括被调查者的性别、年龄、身份、以及在本行业的工作年限等基本个人信息。

2) 建筑拆除环境危害因素的感知。依据指标选取时初步确定的建筑拆除的29个环境影响因素, 请被调查者对拆除阶段6种污染类型对环境影响的重要程度进行感知评价。

3) 其他补充说明。

问卷发放主要采用两种方式, 包括在拆除施工现场和附近对拆除从业者、项目业主和周边居民逐一发放纸质问卷和通过网络对专家学者发放电子问卷。本次调查累计发放问卷200份, 最终回收有效问卷171份, 问卷回收有效率达85.5%。

本研究运用统计软件SPSS19.0对问卷数据进行分析, 通过信度检验确保问卷数据的可靠性, 并计算因素的重要性指数, 最后得出关键性因素。

本文通过SPSS19.0对问卷进行信度检验, 通过计算得出问卷的检验系数大于0.7 (见表1) , 问卷设计有效性良好。

为了进一步提取建筑拆除的主要环境因素, 本文采用重要性指数分析问卷数据的方法, 按指数高低筛选出关键因素, 具体计算公式如下:

式中:A_i——被调查者对各影响因素重要程度的打分;

X_i——某一影响因素的所有同一得分与某一因素被调查者的比例。

计算出各影响因素的重要性指数, 选取重要性指数为60分以上者为关键影响因素。分别对建筑拆除从业者、项目业主、周边居民和专家学者的打分结果进行重要性指数计算, 在排除重要性指数小于60分的因素后, 最终确定了包含22个关键影响因素的建筑拆除环境影响评价因素集 (见表2) 。

本文在建立评价体系的基础上, 利用层次分析法对指标层和准则层的指标权重进行确定, 最后利用系统工程的模糊评价方法进行系统评价。

层次分析法 (Analytic Hierarchy Process, AHP) 可对定性事件或指标做半定量分析, 也可以对人的主观判断进行半定量化研究。本文根据层次分析法中层次结构的划分建立了建筑拆除环境影响评价体系 (见图1) , 以建筑拆除的环境影响评价为目标层 (A) , 6种污染类型为准则层 (B) , 22个关键影响因素为指标层 (C) 。

本文采取专家打分法确定指标层和准则层各因素的权重。通过邀请5位在该领域具有丰富经验的专家学者和行业管理人员组成专家组, 并请每位专家给出不同指标层的判断矩阵。对专家给出的所有判断矩阵进行了相对重要度计算和一致性检验, 得出了各自的指标权重值, 以指标层各因素的权重平均值作为其最终权重值 (见表3) , 并采用相同的计算方法得出准则层各因素的权重值 (见表4) 。

在建立建筑拆除环境影响评价体系的基础上, 确定各项评价指标所对应的评价标准隶属度V={V₁, V₂, …, V_m}, 即对各项评价指标的计算。

通常评价尺度的等级划分范围为5≤X≤9, X∈N (自然数) 。本文的建筑拆除环境影响评价尺度参考《环境空气质量指数 (AQI) 技术规定 (试行) 》 (HJ633-2012) 确定。在AQI等级中, 五级为重度污染, 在这样的环境状况下, 健康人群会出现一些不良反应, 因此建议一般人群尽量减少户外活动。在拆除施工过程中, 若AQI达到五级或更高, 施工现场的环境将相当恶劣, 施工人员无法正常施工。因此, 在本评价的等级划分中, AQI等级五以上不再细分, 故本文将建筑拆除的环境影响评价尺度分为五个等级 (见表5) 。

本文在建立模糊评价模型时, 考虑相关国家标准的完善程度以及指标实测的可行性, 噪声污染、空气污染通过定量的方式建立隶属度函数, 固体废弃物污染、水污染、土壤污染、光污染则通过定性的方式建立隶属度等级。

以空气污染 (B2) 中的PM2.5 (C21) 为例, 根据《环境空气质量指数 (AQI) 技术规定 (试行) 》 (HJ633-2012) 中各等级PM2.5的浓度限值, 采用三角形隶属度函数模型^[10]建立PM2.5隶属度函数 (见图2) :

式中:r_ij——PM_2.5隶属度值;x——PM_2.5实测值。

应用同样的方法, 准则层噪声污染 (B₁) 以及空气污染 (B₂) 中的其他定量指标都可以分别建立相应的隶属度函数。

固体废弃物污染、水污染、土壤污染、光污染采用定性的方式建立隶属度等级, 其评价等级同样分为五级 (见表6) 。

其隶属度公式为:

式中:r_ij——指标u_i对等级v_j的隶属程度;

n (u_i∈v_j) ——评价指标u_i隶属于等级v_j的人数;

N——对指标u_i进行评价的总人数。

准则层中各因素的综合因素评定向量组成了评判隶属矩阵R:

根据式 (6) 可得出最终的评价向量, 并可据此对建筑拆除的环境影响进行评价和分析。

南京市某小学图书馆拆除项目由南京某拆除公司负责拆除, 该图书馆建筑面积2930平方米, 建筑类型为三层框架结构。拆除方式选用机械拆除, 工程预计工期18天, 实用工期23天 (天气原因和假期原因) 。

由上文总结, 噪声污染及空气污染需通过定量的方式进行评价, 本文采取施工现场实测的方式确定定量指标取值。

根据国家相关标准及相关研究中有关噪声监测布点的要求, 结合施工现场实际情况, 噪声监测点布置如下 (图3) 。使用AWA5610D型号噪声监测仪器进行监测记录, 所得噪声数据取其平均值, 最终得到该项目拆除施工阶段的噪声值。

根据大气监测布点的相关规范, 结合施工现场实际情况, 空气浓度监测点布置 (图4) 。空气污染指标为PM_2.5、PM₁₀、TSP、碳氧化合物 (CO) 、氮氧化合物 (NO₂) 和硫氧化合物 (SO₂) , 分别使用格雷沃夫PC3016颗粒物检测仪、LD-3C (B) 微电脑激光粉尘检测仪、粉尘采样仪及格雷沃夫环境测量仪对其浓度进行监测, 记录所得数据取其平均值。

根据现场实测数据分析得到各定量评价指标具体取值见表7。

固体废弃物污染、水污染、土壤污染及光污染均通过定性评价的方式确定其评价等级。本文邀请5名在该领域有丰富经验的专家学者和管理人员作为评定专家, 根据各项指标的实际情况对其进行等级评估, 最终得到各指标的评判隶属矩阵。

本案例中, 建筑拆除的方式为机械拆除, 产生的噪声为机械噪声, 因此

以此类推:

由此可知, 本案例中建筑拆除的环境影响评价结果如表8所示。

由表8可知, 建筑拆除环境影响评价“良”的隶属度达到了“0.367”且大于其他等级, 根据最大隶属度评价原则, 该小学图书馆建筑拆除环境影响评价为“二级、良”。

通过实证检验, 此次建筑拆除项目环境影响评价为“二级、良”, 但评价结果也趋近于“三级、轻度污染”, 结合案例中各指标的最终取值, 提出以下整改措施和建议。

1) 噪声污染:噪声污染严重是造成此次项目中轻度污染隶属度较大的原因之一, 且占有较大比重。因此在施工过程中必须降低噪声, 例如缩短大型机械使用时间, 提高拆除机械的使用效率, 从源头控制噪声产生的时间;优化拆除方案, 通过减少大型构件的数量来减少机械使用频率和时间, 从而减少噪声。

2) 空气污染:空气污染是拉低拆除环境评价等级的又一重要原因, 因此控制好空气污染同样至关重要。在拆除过程中, 洒水车应该在施工期间不间断地洒水, 将扬尘降到最低;提高机械操作人员的环境保护意识, 使用机械时按操作规范进行操作, 不可过度追求时间和效率, 而造成施工混乱, 提升环境危害的可能性;加强机械保养工作, 杜绝“冒浓烟”、“漏机油”的机械进场。

3) 其他污染:由于拆除施工人员疏忽大意造成了土壤、水污染, 所以务必提高施工人员的岗位技能和环境保护意识;拆除前规划固体废弃物堆放、排水沟位置, 确保在遇到特殊天气时, 施工现场不会因为固体废弃物而受到二次污染;施工现场的部分固体废弃物要用油布遮盖, 避免产生二次污染和光污染。

4) 拆除过程管理:本案例中, 由于拆除过程中的管理不到位, 造成了很多人为的环境危害, 为了降低施工过程中由于管理不得当而带来的环境污染, 应该严格落实施工人员的岗位培训, 提高施工人员的施工技术和环保意识, 并定期进行考核, 考核合格方可入岗;在施工过程中, 施工方可以安排环境监督员, 对一些由于不规范施工而导致环境污染的施工人员进行再培训或严肃处理;严格区分生活区和施工区, 禁止将生活垃圾带入施工现场;施工现场安排指定人员现场指挥建筑废弃物的堆放问题, 将废弃物乱堆乱放造成的环境污染降至最低。

随着我国经济发展取得重大成就, 社会面貌也焕然一新, 我国城市化的进程步伐加快, 城市化比例越来越高, 这标志着我国国民的生活越来越好, 但同样也带来了许多不利影响, 大量的危房、旧房、不符合城市发展的建筑都在逐一被拆除, 如此浩大的工程带来的环境影响不容小觑。正是由于以环境换经济发展的思想有所改变, 建筑拆除所带来的环境影响被公众社会提及的频率也越来越高。所以将建筑拆除的环境保护作为施工考虑的必要因素, 让拆除与环境更好地和谐发展, 推动建筑拆除的绿色健康发展具有非常重要的意义。