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透水鋪裝是城市節(jié)約水資源，改善環(huán)境的重要措施，也是綠色建筑節(jié)水的發(fā)展方向之一。本文首先明確了透水鋪裝的概念，并對透水鋪裝形式及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行介紹，提出應(yīng)分別采用排水型和透水型道路鋪裝來滿足不同地面的透水需求，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，最后本文探討了透水鋪裝設(shè)計(jì)原則及常見問題，為建筑及其他室外場地的節(jié)水設(shè)計(jì)提供思路。

1 序言

 隨著城市化的快速發(fā)展, 使得城市內(nèi)不透水的硬質(zhì)鋪裝大量增加, 如花崗巖, 大理石,釉面磚,水泥,混凝土等類型的道路,廣場等.而這種不透水的硬質(zhì)地 面給城市環(huán)境帶來了很多問題,首先雨水無法入滲,全部形成地面徑流,增加了城市排水系統(tǒng)的壓力,其次這樣的地面會大量反射,保留然后釋放太陽的輻射, 增加了城市的熱島效應(yīng),空氣中的懸浮顆粒物難以沉降,使城市環(huán)境舒適度大大 減小.由于鋪裝的不透水性,阻斷了雨水直接補(bǔ)充地下水的途徑,城市地下水位 難以回升,加重了城市的干旱,缺水等問題.。

 透水地面不僅能大量收集雨水,而且可以吸收地面揚(yáng)塵,夏天比常規(guī)路面更涼爽，有效地補(bǔ)充了小區(qū)地下水及緩解了城市熱導(dǎo)效應(yīng)。小區(qū)實(shí)現(xiàn)雨天無路面積水，減少由于雨天路滑發(fā)生的安  全事故，創(chuàng)造良好的城市環(huán)境。

 此外，透水地面還能夠?qū)τ晁�起到凈化作用，下滲的雨水通過透水性鋪裝及下部透水墊層的過濾作用得到凈化，透水鋪裝下部土壤中豐富的微生物可以針對雨水中的有機(jī)雜質(zhì)進(jìn)行生物凈化，使得下滲的雨水得到凈化。

2 透水地面概念

 透水地面是指無鋪裝的裸露地面,綠地,通過鋪設(shè)透水鋪裝材料或以傳統(tǒng)材料保留縫隙的方式進(jìn)行鋪裝而形成的透水型地面.這個概念包括了無鋪裝地面, 孔洞形鋪裝和無縫隙的鋪面形式,可以稱之為廣義的透水地面。

 而根據(jù)《綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》 (gb/t 50378—2006)中對綠色建筑中的透水 地面的定義,透水地面包括裸露地面,公共綠地,綠化地面和鏤空面積大于等于 40％的鏤空鋪地(如植草磚) .我們可以視之為狹義的概念。

 相對于裸露地面和綠地,其他透水地面的形式均采用了鋪裝材料,我們可以稱之為透水鋪裝。透水鋪裝是透水地面的一種。

  無鋪裝的裸露地面和綠地透水效果最好, 但是由于建筑室外用地功能的多樣化,狹義的透水地面形式不能滿足各種地面環(huán)境的要求,因此在城市環(huán)境建設(shè)過程中要推廣多種類型的透水鋪裝形式,即在增加綠地面積的前提下,還應(yīng)對面積較大的廣場,自行車道及人行道等加強(qiáng)透水性建設(shè).本文中主要對透水鋪裝進(jìn)行說明與探討。

3 透水鋪裝形式及應(yīng)用概況

3.1 透水鋪裝形式

透水鋪裝的形式總結(jié)如下:

(1)用透水性地磚或透水性混凝土,透水性瀝青進(jìn)行鋪裝,鋪裝材料本身即具有良好的透水效果,兼具景觀性和生態(tài)性。

(2)用植草格或孔形混凝土磚進(jìn)行鋪裝,材料本身不具透水性,制作成品 的樣式為孔洞形,一般都能達(dá)到 40％以上的孔洞率,可進(jìn)行植草

(3)用實(shí)心磚或石塊鋪裝,磚或石塊之間留出一定空隙,空隙中為自然泥

(4)用細(xì)碎石或細(xì)鵝卵石,地面僅由大小均勻的石子散落鋪成,地面透水性好,不長草

(5)用孔型磚加碎石來鋪路,即在帶孔的地磚中撒入小卵石或碎石來鋪地面,地面熱反射大大低于全硬化地面。

從透水鋪裝的各種形式來看,孔型磚及石子路等形式應(yīng)用范圍有限,主要是停車場,園路等,大面積的車行道,人行道,廣場都需要無縫隙的鋪面形式,這 也成為目前透水路面研究的重點(diǎn)。

3.2 透水鋪裝應(yīng)用概況

 國內(nèi)外對于透水鋪裝都有較多的研究和應(yīng)用,1944 年美國就有應(yīng)用透水性瀝青混凝土的試驗(yàn)路段,這時透水地面的主要作用是防止擦滑,提升安  全性,以及降低路面噪音.透水性混凝土也被大量應(yīng)用在廣場,護(hù)坡等地.1992 年,日本頒布"第二代城市下水總體規(guī)劃" ,正式將雨水滲溝,滲塘及透水地面作為城市總體規(guī)劃的組成部分.在歐洲,透水型路面也被廣泛應(yīng)用.德國的路面很難看到積水,就是因?yàn)樗麄冊谌诵械?自行車道等地段采用透水磚進(jìn)行鋪裝,而居民區(qū)內(nèi)步行道上會采用細(xì)碎石或細(xì)鵝卵石鋪路.德國的目標(biāo)是到 2010 年,把全國城市90％的路面改造為透水地面.

 我國對透水鋪裝也早已有所研究和應(yīng)用,近來年隨著城市環(huán)境問題的突出, 相應(yīng)的研究更加廣泛, 已經(jīng)包含了透水性混凝土, 透水瀝青, 透水磚等多個領(lǐng)域, 其中透水磚也大面積應(yīng)用在了2008 年的奧運(yùn)場館區(qū).

 我國對透水性鋪裝的應(yīng)用最早可追溯到已有800年歷史的北海團(tuán)城. 北海團(tuán)城內(nèi)的鋪裝系統(tǒng)就是典型的透水型鋪裝系統(tǒng),地面鋪設(shè)的是干鋪倒梯形青磚,雨水通過磚與磚之間形成的縫隙引入地下.青磚鋪裝表層下由支撐層,在機(jī)質(zhì)層和黃沙層三部分組成.支撐層厚10㎝,主要成分有谷殼,石灰等,這些成分能使地表水快速滲透,透水透氣性好;有機(jī)質(zhì)層厚10㎝,內(nèi)部含有大量有機(jī)質(zhì), 包括貝殼,骨頭,活性鈣,獸血,有機(jī)酸  等,其中含有大量的磷及各種微量元素  , 歷經(jīng)數(shù)年,緩慢釋放,有利于植物的生長;最下層為黃沙層,土壤透氣性良好,能迅速降低樹根附近的含水量,可避免積水.這種傳統(tǒng)的透水結(jié)構(gòu)在團(tuán)城已經(jīng)存800年了,并且還在發(fā)揮作用,對于我們現(xiàn)代城市鋪裝的透水結(jié)構(gòu)具有很大的借鑒意義。

4. 透水鋪裝結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

 透水性鋪裝主要是針對人行道,街道,廣場,自行車道等不適合采用裸露地 面和綠地的場所,這些場所在城市及小區(qū)中占有較大的面積,鋪裝的性質(zhì)對于城 市及小區(qū)生態(tài)環(huán)境有重要的影響, 所以應(yīng)在這些交通壓力較小的路面推廣透水性鋪裝.透水性鋪裝材料主要由以下幾種:透水混凝土,透水性多孔瀝青,透水磚 和石子路等園林鋪裝.其中透水磚又分為混凝土磚,陶瓷磚和自然砂磚等.

 透水性鋪裝首先表現(xiàn)在鋪裝材料具有良好的滲透性, 如石子路的透水性要明顯好于經(jīng)過制作的透水磚, 其次下墊層的材料和鋪裝形式也對鋪裝實(shí)際的透水效 果有著很大的影響.透水性鋪裝與非透水性鋪裝對比

 依據(jù)鋪裝地的地質(zhì)構(gòu)造,土壤類型及是否有地下工程,可將透水地面分為兩種類型：排水型和透水型。

 排水型是指鋪裝材料為透水型,而墊層或基層為不透水層,雨水通過透水鋪裝后不會繼續(xù)下滲而是沿透水材料下方排至路體兩側(cè),最終排至雨水井,這種鋪 裝要求應(yīng)有良好的坡度和平整度,目的是為了減少地面徑流.排水型透水鋪裝主要適用于地下空間上面的地面.

 透水型鋪裝是指使用透水墊層或粘結(jié)層,從而使雨水能滲入到路基土壤中 去,將雨水儲存在土壤中,其強(qiáng)度將較一般道路或排水型路面低,故此路面大部 分適用于小交通量路面, 人行道和園林鋪裝等. 這種鋪裝方式實(shí)現(xiàn)雨水就地消化, 減輕排水壓力,補(bǔ)充地下水資源,可大范圍推廣。

 透水性鋪裝材料的粘結(jié)層,墊層都應(yīng)該具有透水性,才能確保通過透水磚的 雨水能夠順利滲入地下,減少徑流。

5 透水鋪裝設(shè)計(jì)原則

透水鋪裝在室外地面的用途,包括廣場,自行車道,人行道路,設(shè)備用地, 地上空間覆土及其他類型地面。

 透水性混凝土,透水性多孔瀝青等主要應(yīng)用在自行車道,商業(yè)街道等.透水磚,石子路等可以應(yīng)用于人行道,小區(qū)廣場及綠地園路等.

 采用透水地面鋪裝還應(yīng)對所在地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造,土壤性質(zhì)進(jìn)行調(diào)查,同時分 析降雨量及降雨強(qiáng)度,再確定透水鋪裝材料使用類型.如基層土壤為粘性土,或 地下為不透水巖石層,則鋪裝的透水效果將受到土壤滲透性的影響,應(yīng)對地面徑 流進(jìn)行規(guī)劃.對當(dāng)?shù)氐慕涤炅考敖涤陱?qiáng)度進(jìn)行分析,如降雨量大,降雨強(qiáng)度大,則不能將緩解地面徑流過多依賴于滲入地下,還應(yīng)對雨水排放量進(jìn)行計(jì)算,以免造成地面積水.

透水鋪裝的類型多樣,除了地面條件外,還可結(jié)合不同鋪裝的造價(jià)選擇鋪裝形式,如果某地降量小,當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)水平一般,即可采用一般性的透水混凝土磚, 如降雨量大或投資條件允許,可以選擇的范圍就較寬泛.

6 透水地面存在問題

對于透水鋪裝來說,由于砂土,灰塵,油污等異物在表層堆積,滲透的雨水同時過濾了空氣中的灰塵,道路中的異物等,在透過透水地磚通道孔時一定會在孔中或透水磚下面的砂,石透水墊層中產(chǎn)生某種程度的吸附和沉淀.長時間的沉積,容易導(dǎo)致通道孔堵塞,使透水率衰減,對于一些質(zhì)量一般的材料可能會在短時間內(nèi)完全堵塞失去透水能力.

 對于找平層來說,如果采用砂漿也容易形成透水的瓶頸,包括自身的透水性 差和對基層的阻塞.在施工過程中一定要確保砂漿的質(zhì)量,保證其透水能力不低于面層.  

對日本的排水性瀝青路面進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),路面排水功能保持時間不長,一般具有良好排水功能的時間只有 1 年,2 年后的排水性能降低了60％以上,使用4年后已基本不透水了.要恢復(fù)其排水功能需要采用專用設(shè)備進(jìn)行清洗.

所以對透水鋪裝的應(yīng)用要考慮到透水率的衰減,并采取相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)措施,主 要是定期或不定期對地面進(jìn)行高壓沖水清洗,將阻塞其孔隙的顆粒沖走,恢復(fù)透水率.