節水設計在建筑施工中的應用

劉永紅，白海峰，柴鴻宇，李龍龍，張 膺

（1.中建七局一公司山西分公司，山西 大同 037000；2 山西省大同市建設工程質量監督站，山西 大同 037000）

我國水資源較緊缺，加之我國建筑行業發展過快，對施工用水量需求逐漸增大。據不完全統計，我國建筑施工用水量可達淡水資源供應量的17%左右，施工現場的生活用水占據了建筑施工總用水量的20%左右，施工用水量為總用水量的70%，其余約10%的水量主要用于綠化、清洗等方面。可見，如何控制施工現場淡水資源的用量意義重大。

1 常見的建筑施工用水浪費問題

我國在大力發展建筑行業的同時，忽視了對施工用水的控制。施工項目對施工過程中的節約用水不重視，導致大量淡水資源浪費嚴重。隨著城市化進程的不斷推進，城市人口數量劇增，使城市住房與供水矛盾日益突出，在促進城市建筑行業更快發展的同時也加劇了城市用水矛盾。此外，隨著城市高層建筑物的逐漸增多以及澆筑混凝土、內外裝修用水、上下水道工程用水、綠化用水需求量的增加，城市用水矛盾更加突出。而研究施工用水浪費的問題是提高建筑施工用水的基礎。基于此，文章結合施工經驗，對建筑施工用水常見問題進行了匯總，其主要問題包括以下幾個方面：（1）技術方面的水資源浪費問題，主要表現在施工機械設備等方面。建筑施工需要大量的機械設備，由于我國機械設備技術相對落后，因此導致施工過程中耗水量較大。（2）人為方面的水資源浪費問題，這是最主要的方面，主要體現在施工人員及施工單位節約用水的意識不強，甚至對節約用水嗤之以鼻，導致施工過程中水資源浪費嚴重。部分施工單位在施工過程中不及時關閉出水口開關，使得水資源肆意流放，造成水資源的大量浪費。據統計，我國每年的建筑工地用水浪費量可達上千萬噸，這些水量為一個中等規模城市居民一年的基本生活用水量。（3）管理方面的問題。雖然我國在節約用水方面制定了較多的規范，同時督促用水單位提升節約用水意識，但是效果甚微；并且，許多建筑施工單位為了縮短工期，盡可能地控制人工費用支出，對水資源問題管理不到位，間接導致施工用水浪費現象極為普遍。

2 施工現場節水管理與節水技術

2.1 施工現場節水管理

制度的制訂對施工單位的約束最為明顯，也能使施工工人的節約用水意識提升。加強現場節水管理水平的措施主要包括以下幾個方面：（1）加強宣傳教育。主要針對施工場地管理人員以及施工人員進行節約用水教育，使施工現場工作人員的節水意識不斷提升。（2）施工單位應做好用水設備的維修及養護工作，確保導水管道不跑水、不冒水、不滴水和不漏水，減少不必要的浪費。③加強水資源的循環利用措施，如可通過循環設備等，對施工用水循環再利用，或者通過雨水收集措施，提高大氣降水的利用率。

2.2 施工現場節水技術

常規在管井或建筑外立面留設的臨時施工用水的水管會在二次結構及裝修階段被拆除，從而影響相關階段的施工用水，及裝修進度和裝修效果。中建七局一公司山西分公司大同鴻浩項目將臨時施工用水水管預埋在混凝土剪力墻里，在使用高度留設水口，并在室內安裝水龍頭。后期施工完成后，將水龍頭拆除，水口封堵。這樣預留將顯著提高用水與取水的便利性。

具體做法：預埋管徑為32mm，居中安裝，在離建筑1m寬的位置留置三通接頭，方便后期接駁臨時水口。在結構施工期間提供墻面、柱子等混凝土構件的養護用水；在二次結構施工中提供砌筑抹灰及養護用水；在裝飾裝修中提供鋪裝、涂料等施工用水。最后在相關工程完工后交付前將接入室內的水口或水龍頭拆除，封堵修補即可。在每一棟單體首層或地下室，設置一個方量為5m3左右的“柱狀塑料水箱”（見圖1），設置液面控制器自動控制進水量，安裝小型加壓泵給樓上施工用水加壓。若水箱在非地下室底板位置，則在水箱下層設置樓板回頂支撐來增加水箱帶來最大荷載的支撐力。工程完工后，水箱拆除方便，節省人力物力。

3 節水設計在建筑施工中的應用

3.1 節水設計在樁基施工中的應用

樁基施工用水量巨大，加強樁基施工過程中的節水應用，有利于提高水資源的綜合利用效率。樁基施工的節水利用可通過以下幾個方面實現：（1）在施工場地的各個區塊各設置一個大泥漿池沉淀池，當鉆機在鉆進過程中澆筑水可通過護筒排至沉淀池，并用泥漿泵將其抽至泥漿池存儲（見圖2），這樣不僅能夠及時地補充鉆孔內部的泥漿含量，還能顯著降低水資源的消耗量。（2）當樁基施工完成清理鉆孔時，可采用相對密度為1.15倍左右的泥漿進行換漿清孔，能夠有效地將密度相對較高的泥漿從溢漿口置換出來，同時由于泥漿循環流入沉淀池，不僅實現了樁基施工過程中泥漿的重復利用，還有效地提高了水資源的利用率。（3）加強樁基施工過程中泥漿的外流處理，泥漿的隨意排放對周圍環境及水體污染較大，為此需要將其集中處理。（4）澆筑完混凝土后，在清洗混凝土導管時，盡可能將清洗水導入泥漿池中，提高清洗水資源的循環利用率。

圖1 柱狀塑料水箱

圖2 泥漿收集示意圖

3.2 節水設計在地下室施工中的應用

地下室施工過程中用水量較大，加強水資源節約管理至關重要，可通過以下幾個方面提高水資源的利用率：（1）基坑支護中的節水方法。建筑工程的綜合樓地下室采用二級放坡支護方式，其中一層地下室基坑支護采用噴錨支護形式，二層地下室基坑開挖分為兩級進行，高度分別為3.7m和15m，在進行水泥土樁體施工過程中，可通過連續攪拌成樁的方式對地基進行止水處理，此時需要大量的水泥漿液，即需要大量的水，可通過積水池中的水資源實現節水目的。同時，可采用基坑降水的方式修建排水溝、集水井等，并將降水井的水體通過導水管匯入蓄水池中，達到節水的目的。（2）土方施工的節水應用。土方施工過程中揚塵問題突出，此時需灑水防止揚塵。揚塵處理用水可利用蓄水池中的地下水，將地下水排至“水夯法”施工區域，處理后的剩余水體可通過地表排水溝引至蓄水池再利用。（3）基礎墊層及磚胎膜施工中的節水方面。在墊層養護過程中需要大量的水資源，可將降水井中的地下水外排至需要養護的區域，這樣不僅能消除地下水對工程的影響，還能顯著提高水資源的利用率。

3.3 節水設計在混凝土施工中的應用

混凝土施工用水主要包括混凝土配比用水、混凝土養護用水和混凝土模板沖洗用水等幾個方面，可通過以下幾點措施實現節水目的：（1）混凝土制備的節水應用。傳統的混凝土配比需要大量的水資源才能配置出比例適合的混凝土，但是新型混凝土可通過添加一定劑量的減水劑配置出相同強度的混凝土，用水量減少率為傳統方法的5%～22%，顯著地降低了施工用水量，節水效果良好。（2）模板沖洗的節水應用。由于混凝土養護對水體水質的要求較高，因此蓄水池中收集的水資源無法滿足混凝土養護用水，但是可以作為模板沖洗用水，從而提高水資源的重復利用效率，并可將沖洗后的水資源再收集，經過過濾、沉淀凈化處理后用于混凈土配比用水。（3）混凝土養護的節水。混凝土養護用水量較大，尤其是在夏季高溫條件下，水層蒸發快，顯著地增加了用水量，此時可通過蓄水養護的方式，不但減少了養護次數，而且養護總用水量明顯減少，且養護質量較高。此外，可采用混凝土表層覆蓋塑料薄膜的方式進行養護，能夠有效節水（見圖3）。

圖3 混凝土養護示意圖

4 結束語

綜上所述，建筑施工現場節水方式對提高水資源利用率和緩解城市用水壓力意義重大，對改善城市用水有利。建筑節水涉及節水設計、施工節水系統利用等各方面，是相輔相成的系統工程，應做好長期節水準備。同時，建筑施工中主要用水類型包括濕作業用水、清潔用水、生活用水、消防用水、綠化用水和環保用水等方面，體現了施工現場用水領域多的特征。加強施工現場節約用水至關重要。