施工現(xiàn)場(chǎng)水資源綜合利用技術(shù)

黃樹利

摘要：通過對(duì)基坑降水、廢水及雨水回收的多重利用，以及在施工過程中對(duì)水資源使用的精益管理，科學(xué)用水，提高用水效率，最終達(dá)到社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的最大化，實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保目標(biāo)。

Abstract： Through the multiple utilization of pit dewatering， wastewater and rainwater recycling， and the lean management of water resources in the construction process， the water is scientifically used to improve water use efficiency， ultimately achieve the maximization of social benefits and economic benefits and achieve environmental protection goals.

關(guān)鍵詞：基坑降水回收；多重利用；科學(xué)用水；綠色環(huán)保

Key words： foundation pit dewatering recovery；multiple utilization；scientific use of water；greens environmental protection

中圖分類號(hào)：TV213.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）14-0042-04

0 引言

目前中國有70%的城市存在缺水現(xiàn)象，水資源的短缺已經(jīng)成為制約經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的突出問題。與此同時(shí)，絕大多數(shù)施工工地用水幾乎都是采用市政自來水，且許多施工環(huán)節(jié)的用水效率都比較低，如混凝土養(yǎng)護(hù)、樓地面養(yǎng)護(hù)，目前大多采用大面積澆（灑）水方式，造成過量用水。在一些施工現(xiàn)場(chǎng)，深基礎(chǔ)施工降水大多數(shù)被作為廢水排入地下管道白白流失。低效能、高耗水、粗放型的施工用水方法比比皆是，在可持續(xù)發(fā)展、建立節(jié)約型社會(huì)的今天，如何利用施工現(xiàn)場(chǎng)的水資源與水資源使用的精益管理已迫在眉睫。

1 工程概況

盛京金融廣場(chǎng)項(xiàng)目位于沈陽市和平區(qū)，東至南京北街，西至延邊街，南至丹東路，北至撫順路。本項(xiàng)目A、C標(biāo)段為集金融總部、住宅、商業(yè)裙房及地下車庫、設(shè)備用房等為一體的復(fù)合型功能的大型城市綜合體?？偨ㄖ娣e約為50.5萬平方米。本工程均為高層建筑，施工過程中用水需求大，而基坑需大量降水，同時(shí)沈陽市雨季降水量較大，因此施工水資源的循環(huán)利用及精益管理至關(guān)重要。項(xiàng)目本著“不用一滴市政用水”的理念，力求打造一套完整的施工用水精益管理、循環(huán)使用體系。

2 主要施工技術(shù)

2.1 基坑降水回收再利用

本工程基坑開挖深度22.4m，屬于深基坑施工工程。在基坑周邊設(shè)置43口深井降水井，建筑施工中抽取地下水降低地下水位，來滿足地下部分的要求。本工程設(shè)置11處地下水收集系統(tǒng)，即將地下水抽取到臨時(shí)消防水箱通過加壓泵加壓，用管網(wǎng)將水送到各施工用水點(diǎn)。本工程為超高層建筑在轉(zhuǎn)換層設(shè)置一個(gè)轉(zhuǎn)換站，即在轉(zhuǎn)換層設(shè)置水箱及加壓泵，使水壓滿足施工要求。如圖1、圖2。

2.2 廢水回收利用技術(shù)

針對(duì)施工過程中產(chǎn)生的廢水如洗車、洗泵等，通過排水溝、三級(jí)沉淀池進(jìn)行分離過濾，已達(dá)到水資源再利用的最大化。

洗車池、三級(jí)沉淀池的投入使用：將基礎(chǔ)降水排水管引入蓄水池，利用工程降水作為洗車池的基礎(chǔ)水源。汽車經(jīng)過洗車池時(shí)，啟動(dòng)自動(dòng)沖洗設(shè)備，沖洗后的污水回流沖洗池，進(jìn)入沉淀池，三級(jí)沉淀后，經(jīng)水泵機(jī)組加壓后沖洗車輛，形成水資源的循環(huán)利用。如圖3。

安排專職人員負(fù)責(zé)洗車池、排水溝、沉淀池的清理維護(hù)工作，大大提高了該項(xiàng)措施的施工效率，也延長(zhǎng)其使用壽命，僅土方施工階段，該措施累計(jì)節(jié)約水資源1.462萬噸，效果顯著。

2.3 雨水收集系統(tǒng)

項(xiàng)目部在定下使用雨水回收系統(tǒng)的方向后，部門進(jìn)行了多次研討會(huì)，并與物資部，安全部協(xié)調(diào)，通過不斷的深化、修改工作后投入生產(chǎn)使用。如圖4、圖5。

雨水水源回收利用率普遍偏低，廣泛應(yīng)用雨水收集系統(tǒng)，能為應(yīng)對(duì)水資源的匱乏做出很大的貢獻(xiàn)。減少雨水的排放量，實(shí)現(xiàn)了水資源的再利用，既經(jīng)濟(jì)又環(huán)保。雨水收集利用存在廣泛的社會(huì)、環(huán)境和生態(tài)效益。

水資源使用：針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)消防、降塵、養(yǎng)護(hù)、洗車、洗泵等用水項(xiàng)，本著合理使用即為節(jié)約的實(shí)施方針，項(xiàng)目力求施工用水合理使用達(dá)到效果最大化。

2.4 施工用水定額化管理技術(shù)

①使用人上報(bào)當(dāng)月用水量，管理人員通過管理電腦授權(quán)IC卡的當(dāng)月用量，分發(fā)給使用人。②當(dāng)使用人需要用水時(shí)，用IC卡刷下控水器，控水器控制電磁閥打開出水。③預(yù)設(shè)的本月IC卡水量隨著出水量而實(shí)時(shí)減少，再次刷卡，電磁閥自動(dòng)關(guān)閉。④本次用水的時(shí)間，使用人，使用時(shí)長(zhǎng)，用水量，自動(dòng)記錄在控水器里。⑤當(dāng)使用人的IC預(yù)設(shè)的用水量用完，刷卡無效，再上報(bào)管理人員再批用水量。⑥每個(gè)月的月末管理人員使用電腦接收控水器的數(shù)據(jù)，可以分析每個(gè)使用人的用水時(shí)間、時(shí)長(zhǎng)、用水量。方便管理人員對(duì)用水人員，用水量進(jìn)行管理。如圖6。

2.5 噴淋式外墻養(yǎng)護(hù)節(jié)水技術(shù)

本工程在TI塔樓外墻設(shè)置了自動(dòng)噴淋養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)。本系統(tǒng)依托原有的臨時(shí)消防管線，利用基坑降水資源，對(duì)主樓外墻進(jìn)行噴淋養(yǎng)護(hù)處理。根據(jù)塔樓核心筒周長(zhǎng)，一般間隔2米安裝一個(gè)噴頭，按每個(gè)噴頭所需流量來確定泵的流量，水管的管徑。根據(jù)塔樓高度來確定泵的揚(yáng)程，水管的耐壓：其原則是必須滿足現(xiàn)場(chǎng)需求。

①節(jié)省資源：噴霧降塵系統(tǒng)將水霧化后，不但可對(duì)較大的范圍進(jìn)行噴灑，且水霧的懸停時(shí)間延長(zhǎng)，使空氣濕度加大，可有效減少浮塵的發(fā)生，不再需要灑水車，因此可節(jié)省大量的人力、物力和水資源。

②易施工、易安裝：城市噴霧降塵系統(tǒng)在建設(shè)時(shí)可利用城市已有的設(shè)施進(jìn)行施工。

③綜合成本低：因采用噴霧嘴將水霧化，因此利用率高，耗水量少，一次投資后使用成本較低，而且維護(hù)費(fèi)用低；噴霧降塵設(shè)備霧炮車、噴霧降塵設(shè)備噴霧機(jī)。

④無二次污染發(fā)生：灑水車進(jìn)行噴灑時(shí)，因水量不好控制，因此有時(shí)會(huì)產(chǎn)生積水問題，引發(fā)二次污染，而本系統(tǒng)因采用噴霧方式，霧化的水不會(huì)產(chǎn)生聚集，因此不會(huì)發(fā)生二次污染。

2.6 可周轉(zhuǎn)水箱

為了充分利用地下降水，保證現(xiàn)場(chǎng)有充足的消防水源，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置了11個(gè)消防水箱。水箱采用可周轉(zhuǎn)式玻璃鋼板塊拼接，標(biāo)準(zhǔn)塊為1000×1000，采用螺栓連接，玻璃鋼表面為球面設(shè)計(jì)，符合力學(xué)原理，剛度大、穩(wěn)定性好，外形美觀，耐久性強(qiáng)，可周轉(zhuǎn)多次使用。本工程采用施工用水與消防用水相結(jié)合共用管線，在塔樓一層設(shè)置臨時(shí)水泵房，內(nèi)設(shè)置總水箱、采用變頻恒壓給水系統(tǒng)，在塔樓中間層設(shè)置轉(zhuǎn)輸水箱，以施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置圖為依據(jù)，合理布置臨時(shí)用水及消防用水管線，從而達(dá)到整個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)消防要求及施工用水的目的。

2.7 降塵噴淋系統(tǒng)

防揚(yáng)塵自動(dòng)噴淋裝置設(shè)置在坡道兩側(cè)及裙房屋面，由施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)消防水系統(tǒng)高壓水泵、水泵控制系統(tǒng)、過濾器、高壓油管軟連接、電磁閥、無線遙控開關(guān)、霧化噴頭、水管及水管配件等。在混凝土澆筑完成后，對(duì)混凝土進(jìn)行噴灑養(yǎng)護(hù)，使混凝土在一定時(shí)間內(nèi)保持水化作用所需要的適當(dāng)溫度和濕度條件。噴灑次數(shù)根據(jù)能夠保持混凝土處于濕潤(rùn)的狀態(tài)來決定。當(dāng)日平均氣溫低于5℃時(shí)，無需進(jìn)行噴灑養(yǎng)護(hù)。

3 社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益

3.1 社會(huì)效益目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)

針對(duì)工程所設(shè)定的質(zhì)量、安全、文明施工的目標(biāo)，通過編制質(zhì)量計(jì)劃、質(zhì)量創(chuàng)優(yōu)策劃、安全文明施工組織設(shè)計(jì)等專項(xiàng)方案，將質(zhì)量、安全、文明施工分解到每個(gè)施工區(qū)域及作業(yè)人員，納入長(zhǎng)效管理。

召開沈陽市綠色施工觀摩會(huì)，沈陽市所有建筑企業(yè)、監(jiān)理、業(yè)主、質(zhì)監(jiān)站及中建系統(tǒng)的施工單位等300余人前來參觀交流，在東北地區(qū)及中建系統(tǒng)內(nèi)影響廣泛。

3.2 經(jīng)濟(jì)效益目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)

3.2.1 用水定額統(tǒng)計(jì)

本項(xiàng)目未采用市政用水，施工現(xiàn)場(chǎng)水源主要來自降水水源。

排水主管采用DN150的U-PVC排水管，接入位于現(xiàn)場(chǎng)北側(cè)圍擋外的市政污水井中，并于現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)設(shè)置一處化糞池以為備用。

由于現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)不設(shè)置生活區(qū)，根據(jù)《建設(shè)工程施工現(xiàn)場(chǎng)消防安全技術(shù)規(guī)范》，施工現(xiàn)場(chǎng)處于市政消火栓150m保護(hù)范圍內(nèi)且市政消火栓的數(shù)量滿足室外消防用水量要求可不設(shè)置臨時(shí)室外消防給水系統(tǒng)，故本現(xiàn)場(chǎng)消防用水主要為臨時(shí)室內(nèi)消防用水，臨時(shí)室內(nèi)消防用水量q4=15L/S。 故消防用水量q4=15L/S。

⑤ 總用水量計(jì)算Q。

因?yàn)?q1+q2+q3

3.2.2 氣洗泵費(fèi)用統(tǒng)計(jì)

根據(jù)混凝土泵清洗一次平均用水量為6m3，6棟住宅共計(jì)使用180次，總用水量約為1080m3，因六臺(tái)氣洗泵都可以周轉(zhuǎn)使用，故共計(jì)節(jié)約費(fèi)用1080*5=5400元（市政水費(fèi)按5元/m3）。

氣洗泵節(jié)約水資源的同時(shí)，避免了傳統(tǒng)沖洗泵管污水橫流的現(xiàn)象，保證樓內(nèi)的干凈整潔，達(dá)到了文明施工、綠色施工的要求。

3.2.3 其它綜合效益對(duì)比分析

①基坑降水收益對(duì)比。

本工程施工期間平均施工用水量為200m3/d，如果全部采用市政管網(wǎng)供水，每月需繳納水費(fèi)：200*30*5=30000元（市政水費(fèi)按5元/m3）。如果施工用水全部采用地下水，因蓄水池、施工管網(wǎng)采用消防水箱及消防管道，無需增加設(shè)備費(fèi)用，只考慮水泵耗電費(fèi)用共計(jì)約為120000元。工程施工工期按照45個(gè)月計(jì)算，則共計(jì)可節(jié)約費(fèi)用：30000*45-120000=123000元。

通過比較計(jì)算可知，采用地下水收集并重復(fù)利用可為工程及企業(yè)帶來較大的經(jīng)濟(jì)效益，并且工期越長(zhǎng)，此系統(tǒng)帶來的經(jīng)濟(jì)效益就越可觀。

②雨水收集系統(tǒng)收益對(duì)比。

本工程現(xiàn)場(chǎng)除霧降塵，沖洗街道用水日平均用水量為2m3/d，如果全部采用市政管網(wǎng)供水，每月需繳納水費(fèi)：2*30*5=300元（市政水費(fèi)按5元/m3）。工程施工工期按照45個(gè)月計(jì)算，則共計(jì)可節(jié)約費(fèi)用：300*45=13500元。

通過計(jì)算可知，雨水收集系統(tǒng)可為項(xiàng)目帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益，雖然數(shù)額不大，但意義重大。

3.2.4 費(fèi)用投入對(duì)比

結(jié)合以上章節(jié)費(fèi)用統(tǒng)計(jì)，采用地下水收集重復(fù)利用后總計(jì)為項(xiàng)目節(jié)約成本123000+13500=136500元

4 結(jié)束語

節(jié)水施工是利在當(dāng)代、功在千秋的事業(yè)，無論對(duì)社會(huì)的長(zhǎng)治久安還是企業(yè)的發(fā)展都有重要的現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)的歷史意義。施工用水再利用，是實(shí)現(xiàn)“四節(jié)一環(huán)?！钡闹匾e措。施工用水的綜合利用技術(shù)從生產(chǎn)組織、技術(shù)質(zhì)量管理、社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益及科技成果總結(jié)等多個(gè)方面入手，通過整合資源，強(qiáng)化過程管理和創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)了廣泛的社會(huì)、環(huán)境和生態(tài)效益。

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