大灣區研設建築廢料交易 供明日大嶼

評論版 2021/09/04

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近日,香港大學建築學院iLab團隊運用機器學習(Machine Learning)模型,對大灣區內11個城市的建築廢料產量進行了估測,結果顯示區內建築廢料年產量約為1.5億公噸。

高速發展 建設項目層出不窮

縱觀世界各地,單單建築一門產業產生的廢料,就佔堆填的固體廢料25%至45%,我們身處的粵港澳大灣區也概莫能外。根據《大灣區發展規劃綱要》,大灣區在國家經濟發展和對外開放的過程中將起到關鍵的支撑引領作用,其根本原因在於粵港澳大灣區具備明顯的區位優勢、領先的經濟效率,及完備的生產要素,已然崛起成為中國開放程度最高、經濟發展最迅速的城市群之一。與此同時,各地正規劃和開展的建設項目層出不窮,為大灣區經濟社會高速發展提供堅實的基礎。

然而,大灣區建築業的興盛也帶來大量的建築廢料,若得不到良好的處置,可能會引發一系列環境、地質、經濟和安全問題,深圳2015年的「建築垃圾滑坡」、香港天水圍2016年的「垃圾山事件」等,都仍歷歷在目。追求循環經濟,以更環保、高效、可靠的方式管理建築廢料,逐漸成為全球亟待解決的熱點問題。

管理大師杜拉克(Peter Drucker)曾經說過:「你無法管理你無法衡量的事物。」建築廢料管理的第一步,即要知曉其產生量。然而,由於各種原因,大灣區內目前只有香港和澳門有較為翔實的建築廢料產量數字,深圳和廣州近年開始公布有關數據,其他城市則完全缺乏相關統計資料,因此大灣區每年究竟產生多少廢料不得而知。為此,iLab團隊對大灣區建築廢料產生量進行了測算。

灣區建築廢料量 僅港澳有數據

研究團隊採用了兩種不同測算方法,彼此相互驗證,以提高估算結果的可信程度。首先,第一種方法借助目前較為火熱的機器學習方法,透過對香港和澳門過往數據的學習,自動發現並建立複雜關係的數學模型。考慮到一個地區的國民生產總值、人口、建築年產值、施工面積等指標,對建築廢料的產生有直接或間接的關係,我們嘗試通過這些較易獲取數據的指標,推斷出建築廢料的產量。具體來說,我們採用了多元綫性回歸模型、決策樹模型、灰色預測模型和神經網絡模型在內的4種機器學習模型,通過將上述指標輸入已訓練的模型中,即可得到各個地區當年的廢料產量。以2018年為例,通過機器學習方法所得到的大灣區建築廢料總量達到1.82億公噸。

第二種方法則是根據單位面積的建築廢料產生率,估算整個地區的廢料產量。這種方法僅需要收集建築總面積和廢料產生率的數據,其中建築總面積在各地的統計年鑑中均可得到,而建築廢料產生率則需要進行估計。由於不同材料的廢料產生率有較大差別,因此研究團隊將常用的建築材料進行更細緻的區分,主要考慮包括鋼、鋁、銅、水泥、磚塊等在內的10種材料。另外,建築廢料主要在建築施工和拆除階段產生,兩個階段中材料的廢料產生率也有很大的區別,因此我們通過對以往項目的觀察和經驗,對10種材料在兩個階段的建築廢料產生率分別進行了估計。同樣以2018年的統計數據為基礎,第二種方法得到的大灣區建築廢料總量約為1.28億公噸。

深圳廢料產量最多 港排第三

兩種方法的估算結果雖有一定差異,但均在合理範圍內,而綜合兩種估算結果,大灣區建築廢料年產量約為1.5億噸。從城市的角度來看,深圳是大灣區內建築廢料產量最多的城市,約有5,078萬公噸,其次是廣州的2,239萬公噸,以及香港的1,810萬公噸,這主要是由於這3個城市的建設活動最活躍,建築總產值年均達到2,500億元以上;相比之下,澳門僅有104萬噸建築廢料,是產生量最小的城市,而年建築總產值僅有135億元,珠海、佛山等7個城市的廢料產量則較為平均,約在1,076萬噸至1,457萬公噸之間。

從材料角度看,水泥、磚塊,以及陶瓷所佔廢料成分最大,分別達到6,885萬公噸、2,949萬公噸,以及1,353萬公噸;金屬性材料主要包括鋼、鋁和銅,其產量分別有782萬公噸、89萬公噸和36萬公噸;其他材料如木材、砂石、玻璃、隔熱材料等,約佔755萬公噸。

礙於數據有限,這些估計與現實情況必然有所偏差,但政府仍可藉此見微知著,提前布局,為未來的城市建設「減廢」。長久以來,本港一直推行的是建築廢料「惰性和非惰性」二分法。上述建築廢料中,90%至95%為砂石、水泥、磚塊等惰性材料,可以較好地直接重用或回收,如地基回填、路基、填海、再造骨料等,金屬、竹木、紙板等非惰性材料僅佔約5%至10%。

估算年產建築廢料 助規劃填海

據審計署2016年報告,在2007至2014年期間,香港向內地台山市輸出了合共7,367萬公噸填料,佔同期總產量的59%。而於2018年啟動的「明日大嶼」願景計劃,涉及填海面積約1,700公頃,建築廢料將被作為填海主要原料,主要因其具有節省金錢、縮短工期、可減少環境危害等益處。面對如此龐大的填海工程,項目建設人員亟需建築廢料的產量數據,以科學且合理地規劃填海原料的供應。

最後,港大iLab團隊懷揣對「零廢城市」和「粵港澳深度融合」的憧憬,正努力研究如何在大灣區內構建一個建築廢料交易組織,利用大灣區的縱深優勢,於區內充分調動對建築廢料的供求關係,為大灣區內各地方與特區政府在建築廢料管理的統籌規劃、資源互補、協同發展等方面,取得互利共贏,提供決策依據。總而言之,建築廢料產量這一數據對規劃統籌、協同治理等方面都具重要意義,研究團隊希望通過這項研究成果,給大灣區的建築廢料管理提供有力的決策支持。

根據香港大學建築學院iLab團隊估算,大灣區建築廢料年產量約1.5億噸,深圳佔最多,香港則排第三。(資料圖片)

撰文 : Chris Webster 香港大學建築學院院長
呂偉生 香港大學建築學院教授、iLab總監
婁金峰 香港大學建築學院博士研究生
彭子禹 香港大學建築學院博士研究生

欄名 : 評論

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