现场临时用水系统设计施工难点把控

张 克 灏

(中国建筑西北设计研究院有限公司工程管理公司，陕西 西安 710000)

1 概述

施工现场临时用水是整个项目一项重要的临时公用工程，成熟的做法是总包项目计算用水量，水电安装单位水暖工程师出方案，在土建总包配合下进行施工。实际上很多总包的技术负责人都是土建专业出身，本身供排水专业不精通，算不来用水负荷，只能说出哪些地方需要水，剩下的全部交由水暖工程师来设计策划加施工，而水暖工程师往往不由自主的按正式供水考虑，材料规格相对较高，不清楚土建总包单位可周转设施料情况，设计规划出来的供水系统成本较高，不符合“节材”的总体要求。本文从前期临水设计策划及施工角度，认真梳理了一些容易出现的难点和重点把控部位，以期能从各个方面对相关技术人员有所帮助。

2 策划设计方面的注意事项

2.1 水源的选择

施工用水水源的选择直接关系到项目成本，建设单位提供的水源，除了生活用水接驳市政自来水以外，生产用水尽量选择非市政自来水。根据现场实际，生活用水通常的选择有：

1)地下井水。对于高层建筑物来说，通常基坑基底距地下水位1 m以内时通常需要进行井点降水，此降水工程出水管线在基坑周边形成环状管网，很多时候都是直接排进市政雨水井，此地下井水是生产用水的首选。

如果附近没有井点降水，可以根据工期考虑，在条件允许的情况下，现场打井。

2)地表水。临近河湖水是可以利用的地表水。此类地表水取水点必须考虑最低水位线，在取水点位置需往下挖足够深度，保证潜水泵泵体始终在水位线以下。在泵进口部位设置孔径3 mm～5 mm的粗过滤网保证大粒径杂质不致堵塞泵体或管道。

3)自来水。在没有地下水和地表水可以利用的情况下，只能使用甲供自来水。自来水的品质较好，符合饮用水要求，可以满足生产生活用水需求，缺点是成本较高，整个施工周期需要耗费大量的自来水，成本相对较高。如果采用自来水作为生产用水，必须做好废水回用，经过多级沉淀后可用于混凝土养护及其他方面，这也是绿色施工的重要要求。

2.2 供水设备的选择

确定水源后，采用何种供水设备就显得尤为重要。对于水源为地下水或地表水的情况，必须增加一次水源提升设备，优先选用潜水泵。由于潜水泵长时间运转容易造成设备故障，且所需扬程不能满足生产用水必须保证稳压的基本要求，所以在提升泵后必须设置一个二次加压装置，二次加压装置由二次储水罐+二次加压泵组成，可以通过二次加压泵的选型满足高层建筑生产用水的需要。自来水因为低区供水压力较小，且甲供水源管径较小，不能满足现场用水需求，所以自来水在省去提升泵的情况下必须设置二次加压装置，方能满足现场用水要求。成熟的做法是在二次储水罐设置液位浮球，通过设置浮球液位控制提升泵关停。然后通过二次加压泵实现在施作业面及楼层用水，通过变频控制装置保证管道稳压供水，满足现场生产及消防需要。

1)潜水泵。选择潜水泵扬程主要考虑二次储水罐与泵的高差，提升泵扬程的计算公式为：

潜水泵扬程=二次储水罐与泵的高差×1.5。

其中,1.5为安全保证系数，此外，潜水泵的流量也是必须考虑的因素，此流量必须与平均用水量匹配，同时应与所选二次储罐容积匹配，以15 min～20 min可以注满整个储罐的流量为宜。比如储罐容积为8 m3，那么选用单台流量为25 m3/h～30 m3/h的潜水泵为宜。

潜水泵可以选用油浸式(如图1所示)和潜井式(如图2所示)，根据扬程要求，可以选用单级式和多级式。

2)二次储水罐的选择和管径大小计算。

第一步先进行现场用水计算。根据建筑面积、所需劳动人数、施工机械等情况，对施工用水作如下计算：用水总量Q=q1+q2+q3。

其中,q1为施工用水量，q1=K1×∑Q1×N1×K2/T1×b×8×3 600。

K1为未预见的施工用水系数，取1.05。

Q1为年(季)度工程量(以实物计量单位表示)。

N1为施工用水定额，具体见表1。

表1 施工用水定额表

T1为年(季)度有效工作日，d,取365 d；

b为每天工作班数，取1；

K2为用水不均匀系数，取1.5。

8为每天8 h。

3 600为一小时3 600 s(下同)。

其中,q2为机械用水量，q2=K1×∑Q2×N2×K3/8×3 600。

K1为未预见的施工用水系数，取1.05。

Q2为同一种机械台数。

N2为施工机械台班用水定额，如表2所示。

表2 机械用水定额表

K3为施工机械用水不均匀系数，取2.00。

其中，q3为现场生活用水量(若用地下井水或地表水则为非饮用水)，q3=耗水量×人数/一天24 h/一小时3 600 s，耗水量定额，如表3所示。

表3 施工现场生活用水量参考定额

现场消防用水量Q消=办公生活区消防用水+施工现场消防用水。

现场消防用水量参考定额见表4。

表4 现场消防用水量参考定额

第二步确定二次供水储罐的容积，根据GB 50720—2011建设工程施工现场消防安全技术规范要求，水量必须能持续灭火1 h，建筑面积大于30 000 m2的工程，消火栓流量按20 L/s计算，每小时需要72 m3。对于施工现场红线附近100 m范围内有市政消防栓接驳口的项目，二次储水罐的容积可以只考虑满足现场用水即可。那么对于远离市政消防栓的工程而言，就需要潜水泵和二次储水罐的容积将与之匹配，满足现场消防的需要。适当增大潜水泵流量，使其与消防用水相匹配，二次储水罐尽量选择容积较大的，这样就可以在远离市政消防栓的情况下尽可能增加消防自救时间。

对于采用自来水为水源的情况，应考虑市政消防栓接驳及消防车到达时间自救时间的用水量，以10 L/s的用水量计算，10 min的前期扑救时间，储水罐的容积大约在9 m3～10 m3。

第三步确定主管道管径：

3)二次加压泵的选择。

施工现场用水属不均衡用水，在每个施工阶段，需要的水压也是不同的，地基基础阶段需要的压力较小，随着主体施工楼层越来越高，需要的泵出口压力也要随时增加。如果加压泵出口压力恒定，在地基基础施工阶段和主体封顶阶段的压力不可调节，耗电量将得不偿失，所以选用可调节出口压力，并且在用水低负荷情况下泵功率下降，节省电能，这样的系统将是首选。

推荐使用恒压变频供水系统代替传统的多级泵+回流调节阀的方式。该装置为两台立式管道泵+隔膜气压罐+变频控制柜的撬装设备，类似于小区的正式加压供水装置，所不同的是该装置体积小巧，设备紧凑，撬装便于运输及重复利用，是工地供水的首选，其流程如图3所示,现场如图4所示。

此类恒压变频设备在选型时必须着重考虑项目所需最大扬程和需要的最大流量，最大流量取前面的Q总，在选择功率时要将这些参数全部满足。此类装置的最大优点是压力可调，根据项目不同阶段选择所需的出口压力，变频控制柜可以免于人员操作，起到很好的节能作用。

4)辅助控制设施的选择。

对于二次储水罐和自来水进水端，二次储水罐和深水井(非降水井)下的潜水泵两种形式，都需要再二次储水罐设置液位浮球。所不同的是深水井式的设置浮球开关，通过泵宝(集成控制器)控制潜水泵启停；自来水在储罐中设置浮球阀，通过浮球直接关闭自来水进水。这两种形式都可实现自动上水。

2.3 流程设计注意事项

1)二次储水罐及恒压供水泵选址。综合考虑给(取)水点位置，放置在靠近给(取)水点，同时离给(取)水点最近的主要单位工程最近的非施工区域设置为二次供水装置设置点。

2)泵出口管线设置。泵出口管线优先选用并联式，即按照楼栋(单位工程)设置一条出口管线，这样保证每条出口管线压力均等。如现场单位工程较多，则每条出口管线供水的单位工程不宜超过两栋，保证下游单位工程用水压力满足要求。

3)二次储水罐支线设置，如图5所示。

说明：二次储水罐设置溢流和排污管线，保证浮球故障时不致造成储罐超压，设置排污管线主要防止储罐渗漏处理前排水。

3 临时用水施工方面注意事项

3.1 管线预埋

现场临时用水策划必须在临时设施施工前完成，在临时设施施工阶段，遇到过路位置、临设消防栓设置位置、或者规划的基坑边硬化前，如果此处设计有临水管线，必须在硬化或者路面浇筑前预埋到位，保证后续工艺需要。

3.2 进楼位置施工

提前预埋的进楼位置紧贴基坑边沿，进楼位置选择离上楼立管最近处，从后期最后施工的管线在设备层的预留孔洞进楼，保证进楼管线可以不受施工影响，长期使用。

4 结语

施工临时用水施工是项目的一项重要的公用工程，如果前期重视程度不足，导致后期返工，其成本得不偿失。目前，施工现场的临时用水工程过于简单，材料、设备选择不符合规范要求，工艺流程布置不合理，现场临水管线布置凌乱。通过本文的总结，将临水设计施工过程中的难点一一进行解答，也是对过往临水设计施工教训的总结，希望能对广大工程技术人员以启发。