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改革开放后,我国三大产业发展速度加快,大量农村人口涌入城市,推动了城市化发展,并对城镇房屋建筑产生大量需求。导致城市不断向外扩张,并在既有城市地块上进行相应的建筑更新和改造以适应和满足发展需求。然而,频繁和大规模的房屋建设和拆除活动产生了大量的建筑垃圾。传统的处理方式不仅侵占大量宝贵的土地资源,更存在一些潜在的环境安全隐患。因此,如何科学合理地估算和预测建筑垃圾产量变化趋势,科学地了解城市建筑垃圾对环境的影响,进而制定切实可行的建筑垃圾管理策略和系统规划方案,具有十分重要的意义。本论文首先对建筑垃圾产量相关研究方法、建筑使用寿命、材料物质使用强度、材料损耗量、建筑结构变化趋势等研究和资料进行了文献调研和数据调研,并分析了城镇住宅和非住宅建筑在施工和拆除过程中产生的建筑垃圾量及其材料组成。其次,参照建筑需求驱动新建和拆除活动的研究方法和思路,对相关参数(人口、城市化率、人均建筑面积等)进行了拟合。最后,基于动态物质流分析法对我国大陆31省市的建筑施工和拆除活动规模、建筑垃圾产量及材料组成的时空变化特征进行长期预测和系统分析。研究结果表明:(1)东部地区的住宅和非住宅建筑新建面积规模最大,其增长速度和下降速度也最快,其次是中部、西部,东北最后。在低、中、高三种情景下,各地区的房屋新建面积总体呈现出先增加后下降的趋势。东部地区住宅和非住宅新建面积在三种情景下的峰值出现时间较早,约为21世纪20年代,中部稍晚,西部最晚,约为21世纪30年代,而东北则最早达到峰值,约为21世纪20年代前期。各地区的城镇住宅和非住宅建筑拆除面积总体呈现先增长后逐渐下降的趋势,在三种情景,各地区的建筑拆除面积变化趋势存在明显差异。低情景下,各地区住宅和非住宅建筑的拆除面积几乎都在2100年左右达到峰值,中情景下,东部和东北的房屋建筑拆除面积峰值约在2080年出现,中部地区在21世纪80年代前期出现,西部于21世纪80年代后期出现。高情景下,各地区的房屋建筑拆除面积均保持着较高的增长速度和较大的规模,东北的住宅和非住宅建筑拆除面积峰值最早出现,均在在2066年。东部略晚,住宅和非住宅建筑的拆除面积峰值分别在2066年、2073年左右出现。中部更晚,而西部的城镇房屋建筑拆除面积尚未出现拐点。(2)各地区住宅和非住宅建筑垃圾产量变化趋势与其建筑拆除面积变化趋势相似,因为2000年后,建筑垃圾主要来源于拆除活动。东部地区的城镇房屋建筑垃圾产量最大,峰值在21世纪70~80年代出现,中部地区的建筑垃圾产量居第二位,除河南尚未达到峰值外,其它省份的住宅和非住宅建筑垃圾峰值出现在21世纪70年代。西部地区(除四川外)整体建筑垃圾产量均小于中部,且大部分省市的建筑垃圾产量尚未迎来峰值。东北地区的建筑垃圾产量是所有的地区中最低的,其建筑垃圾产量峰值大约出现在21世纪60年代。无论是住宅建筑还是非住宅建筑,其建筑垃圾主要成分均为混凝土、砖块、钢铁,这些成分在非住宅建筑垃圾中的占比要略高于住宅建筑垃圾。其中混凝土占比41.5%~77.3%,砖块占比11.4%~54.4%,钢铁占比0.7%~4.3%。(3)不同情景下的建筑垃圾产量和占地面积存在很大差异。低情景下各省市产生的建筑垃圾量最低,土地占用面积也最少。而高情景下,整体的建筑垃圾产量都较高,约为低情景下的最高建筑垃圾产量的两倍。中情景下的建筑垃圾产量较为适中。从全国范围来看,东部沿海地区、中部地区以及西部的四川省和广西壮族自治区的建筑垃圾产量较大,占地面积较广。其中广东、河南、山东、河北和江苏的建筑垃圾占地面积最大,其最大占地面积在三种情景下的范围分别为15.67~29.55 km~2、13.34~26.35km~2、12.07~23.01 km~2、11.07~20.41 km~2、10.87~20.54 km~2。总体而言,本论文基于大量文献和数据调研,结合物质流分析模型对建筑流量及建筑垃圾产生特性等相关研究及主要结果,可为建筑垃圾的系统管理提供基础数据,并为区域或国家尺度建筑垃圾产量预测方法提供方法参考。