节水设计在建筑施工中的应用

刘永红，白海峰，柴鸿宇，李龙龙，张 膺

（1.中建七局一公司山西分公司，山西 大同 037000；2 山西省大同市建设工程质量监督站，山西 大同 037000）

我国水资源较紧缺，加之我国建筑行业发展过快，对施工用水量需求逐渐增大。据不完全统计，我国建筑施工用水量可达淡水资源供应量的17%左右，施工现场的生活用水占据了建筑施工总用水量的20%左右，施工用水量为总用水量的70%，其余约10%的水量主要用于绿化、清洗等方面。可见，如何控制施工现场淡水资源的用量意义重大。

1 常见的建筑施工用水浪费问题

我国在大力发展建筑行业的同时，忽视了对施工用水的控制。施工项目对施工过程中的节约用水不重视，导致大量淡水资源浪费严重。随着城市化进程的不断推进，城市人口数量剧增，使城市住房与供水矛盾日益突出，在促进城市建筑行业更快发展的同时也加剧了城市用水矛盾。此外，随着城市高层建筑物的逐渐增多以及浇筑混凝土、内外装修用水、上下水道工程用水、绿化用水需求量的增加，城市用水矛盾更加突出。而研究施工用水浪费的问题是提高建筑施工用水的基础。基于此，文章结合施工经验，对建筑施工用水常见问题进行了汇总，其主要问题包括以下几个方面：（1）技术方面的水资源浪费问题，主要表现在施工机械设备等方面。建筑施工需要大量的机械设备，由于我国机械设备技术相对落后，因此导致施工过程中耗水量较大。（2）人为方面的水资源浪费问题，这是最主要的方面，主要体现在施工人员及施工单位节约用水的意识不强，甚至对节约用水嗤之以鼻，导致施工过程中水资源浪费严重。部分施工单位在施工过程中不及时关闭出水口开关，使得水资源肆意流放，造成水资源的大量浪费。据统计，我国每年的建筑工地用水浪费量可达上千万吨，这些水量为一个中等规模城市居民一年的基本生活用水量。（3）管理方面的问题。虽然我国在节约用水方面制定了较多的规范，同时督促用水单位提升节约用水意识，但是效果甚微；并且，许多建筑施工单位为了缩短工期，尽可能地控制人工费用支出，对水资源问题管理不到位，间接导致施工用水浪费现象极为普遍。

2 施工现场节水管理与节水技术

2.1 施工现场节水管理

制度的制订对施工单位的约束最为明显，也能使施工工人的节约用水意识提升。加强现场节水管理水平的措施主要包括以下几个方面：（1）加强宣传教育。主要针对施工场地管理人员以及施工人员进行节约用水教育，使施工现场工作人员的节水意识不断提升。（2）施工单位应做好用水设备的维修及养护工作，确保导水管道不跑水、不冒水、不滴水和不漏水，减少不必要的浪费。③加强水资源的循环利用措施，如可通过循环设备等，对施工用水循环再利用，或者通过雨水收集措施，提高大气降水的利用率。

2.2 施工现场节水技术

常规在管井或建筑外立面留设的临时施工用水的水管会在二次结构及装修阶段被拆除，从而影响相关阶段的施工用水，及装修进度和装修效果。中建七局一公司山西分公司大同鸿浩项目将临时施工用水水管预埋在混凝土剪力墙里，在使用高度留设水口，并在室内安装水龙头。后期施工完成后，将水龙头拆除，水口封堵。这样预留将显著提高用水与取水的便利性。

具体做法：预埋管径为32mm，居中安装，在离建筑1m宽的位置留置三通接头，方便后期接驳临时水口。在结构施工期间提供墙面、柱子等混凝土构件的养护用水；在二次结构施工中提供砌筑抹灰及养护用水；在装饰装修中提供铺装、涂料等施工用水。最后在相关工程完工后交付前将接入室内的水口或水龙头拆除，封堵修补即可。在每一栋单体首层或地下室，设置一个方量为5m3左右的“柱状塑料水箱”（见图1），设置液面控制器自动控制进水量，安装小型加压泵给楼上施工用水加压。若水箱在非地下室底板位置，则在水箱下层设置楼板回顶支撑来增加水箱带来最大荷载的支撑力。工程完工后，水箱拆除方便，节省人力物力。

3 节水设计在建筑施工中的应用

3.1 节水设计在桩基施工中的应用

桩基施工用水量巨大，加强桩基施工过程中的节水应用，有利于提高水资源的综合利用效率。桩基施工的节水利用可通过以下几个方面实现：（1）在施工场地的各个区块各设置一个大泥浆池沉淀池，当钻机在钻进过程中浇筑水可通过护筒排至沉淀池，并用泥浆泵将其抽至泥浆池存储（见图2），这样不仅能够及时地补充钻孔内部的泥浆含量，还能显著降低水资源的消耗量。（2）当桩基施工完成清理钻孔时，可采用相对密度为1.15倍左右的泥浆进行换浆清孔，能够有效地将密度相对较高的泥浆从溢浆口置换出来，同时由于泥浆循环流入沉淀池，不仅实现了桩基施工过程中泥浆的重复利用，还有效地提高了水资源的利用率。（3）加强桩基施工过程中泥浆的外流处理，泥浆的随意排放对周围环境及水体污染较大，为此需要将其集中处理。（4）浇筑完混凝土后，在清洗混凝土导管时，尽可能将清洗水导入泥浆池中，提高清洗水资源的循环利用率。

图1 柱状塑料水箱

图2 泥浆收集示意图

3.2 节水设计在地下室施工中的应用

地下室施工过程中用水量较大，加强水资源节约管理至关重要，可通过以下几个方面提高水资源的利用率：（1）基坑支护中的节水方法。建筑工程的综合楼地下室采用二级放坡支护方式，其中一层地下室基坑支护采用喷锚支护形式，二层地下室基坑开挖分为两级进行，高度分别为3.7m和15m，在进行水泥土桩体施工过程中，可通过连续搅拌成桩的方式对地基进行止水处理，此时需要大量的水泥浆液，即需要大量的水，可通过积水池中的水资源实现节水目的。同时，可采用基坑降水的方式修建排水沟、集水井等，并将降水井的水体通过导水管汇入蓄水池中，达到节水的目的。（2）土方施工的节水应用。土方施工过程中扬尘问题突出，此时需洒水防止扬尘。扬尘处理用水可利用蓄水池中的地下水，将地下水排至“水夯法”施工区域，处理后的剩余水体可通过地表排水沟引至蓄水池再利用。（3）基础垫层及砖胎膜施工中的节水方面。在垫层养护过程中需要大量的水资源，可将降水井中的地下水外排至需要养护的区域，这样不仅能消除地下水对工程的影响，还能显著提高水资源的利用率。

3.3 节水设计在混凝土施工中的应用

混凝土施工用水主要包括混凝土配比用水、混凝土养护用水和混凝土模板冲洗用水等几个方面，可通过以下几点措施实现节水目的：（1）混凝土制备的节水应用。传统的混凝土配比需要大量的水资源才能配置出比例适合的混凝土，但是新型混凝土可通过添加一定剂量的减水剂配置出相同强度的混凝土，用水量减少率为传统方法的5%～22%，显著地降低了施工用水量，节水效果良好。（2）模板冲洗的节水应用。由于混凝土养护对水体水质的要求较高，因此蓄水池中收集的水资源无法满足混凝土养护用水，但是可以作为模板冲洗用水，从而提高水资源的重复利用效率，并可将冲洗后的水资源再收集，经过过滤、沉淀净化处理后用于混净土配比用水。（3）混凝土养护的节水。混凝土养护用水量较大，尤其是在夏季高温条件下，水层蒸发快，显著地增加了用水量，此时可通过蓄水养护的方式，不但减少了养护次数，而且养护总用水量明显减少，且养护质量较高。此外，可采用混凝土表层覆盖塑料薄膜的方式进行养护，能够有效节水（见图3）。

图3 混凝土养护示意图

4 结束语

综上所述，建筑施工现场节水方式对提高水资源利用率和缓解城市用水压力意义重大，对改善城市用水有利。建筑节水涉及节水设计、施工节水系统利用等各方面，是相辅相成的系统工程，应做好长期节水准备。同时，建筑施工中主要用水类型包括湿作业用水、清洁用水、生活用水、消防用水、绿化用水和环保用水等方面，体现了施工现场用水领域多的特征。加强施工现场节约用水至关重要。