基于海綿城市視角的透水性鋪裝材料分析

黃青火

摘要：指出了海綿城市的的建設(shè)與透水性鋪裝兩者之間有著十分重要的關(guān)系，對于透水性鋪裝的合理利用，能夠減輕我國大部分地區(qū)目前面臨的水資源短缺問題。為了能夠更好地滿足海綿城市的建設(shè)，需要充分地了解透水性鋪裝材料的結(jié)構(gòu)組成及鋪裝原理。為構(gòu)建綠色化中國，應(yīng)該提倡透水性鋪裝材料的應(yīng)用，積極構(gòu)建綠色化中國。

關(guān)鍵詞：海綿城市；鋪裝材料；生態(tài)環(huán)境；透水性

中圖分類號：TU984

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：16749944（2016）07005102

1 引言

近年來隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，全民小康政策的實(shí)施，城市化發(fā)展越來越迅速，城市的數(shù)量在急劇增多，隨之而來的問題也逐漸顯露出來。環(huán)境的污染導(dǎo)致的霧霾問題，水資源短缺、河水污染、城市內(nèi)澇、排水困難，解決這一系列問題成為了我國的當(dāng)務(wù)之急。由于城市的道路結(jié)構(gòu)絕大部分都采用不具有透水性的材料，那么解決城市內(nèi)澇問題的關(guān)鍵在于道路材料的選擇。2014 年 11 月住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部正式出臺了《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南—低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建（試行）》，標(biāo)志著海綿城市的建設(shè)已被國家提升到了國家環(huán)境的高度上來。透水性鋪裝材料的出現(xiàn)正是解決我國當(dāng)前城市內(nèi)澇問題的關(guān)鍵。透水性鋪裝材料的使用不會污染環(huán)境，它是綠色的環(huán)保材料，為我國實(shí)現(xiàn)綠色中國邁出實(shí)質(zhì)性的一步，同時，新興透水性鋪裝材料的出現(xiàn)還會進(jìn)一步推動我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

2 海綿城市和透水性鋪裝材料的存在意義

2.1 海綿城市

由于城市擴(kuò)張和環(huán)境污染等因素導(dǎo)致城市頻頻面臨自然災(zāi)害，強(qiáng)降雨量導(dǎo)致的城市內(nèi)澇和水災(zāi)問題使城市的穩(wěn)定發(fā)展面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，地面的硬質(zhì)材料鋪裝和城市不堪重負(fù)的排水防澇系統(tǒng)都是急需關(guān)注的問題。海綿城市這一新的代名詞出現(xiàn)在人們視野中，海綿城市是指城市像海綿一樣具有較強(qiáng)的彈力和適應(yīng)能力，能保障城市經(jīng)濟(jì)和環(huán)境更好的發(fā)展。在遇到內(nèi)澇和水災(zāi)時將雨水滲透到地下儲存，經(jīng)過凈化合理利用。海綿城市的建設(shè)不能以犧牲環(huán)境為代價，必須要保護(hù)生態(tài)環(huán)境這一大自然法則。透水性鋪裝材料的研制與應(yīng)用解決了雨水徑流對道路土壤結(jié)構(gòu)的破壞，減輕了城市排水防澇系統(tǒng)的壓力，通過透水性鋪裝材料的使用將雨水滲透到地表，令雨水凈化儲存。待水資源短缺時得以利用，解決城市用水問題。

2.2 低影響開發(fā)理念

海綿城市離不開低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)，低影響的理念是通過分散的、小規(guī)模的源頭控制機(jī)制和設(shè)計技術(shù)，控制暴雨所帶來的徑流和污染問題，使開發(fā)區(qū)域盡量接近于開發(fā)前的自然水文循環(huán)狀態(tài)。在低影響開發(fā)過程中，盡量避免因開發(fā)手段和方法造成的開發(fā)場地地質(zhì)的破壞和水質(zhì)的破壞問題。透水性鋪裝材料具有較強(qiáng)的透水性，可以將雨水滲透到地層表面。最大程度上保護(hù)了地質(zhì)結(jié)構(gòu)，遵循了保護(hù)自然這一生態(tài)法則。

2.3 提高城市雨水疏導(dǎo)能力

城市傳統(tǒng)地面排水觀念認(rèn)為雨水排得越多、越快、越通暢，城市的排水系統(tǒng)越先進(jìn)。實(shí)際上這種思維存在兩方面局限性：一方面城市硬質(zhì)鋪裝趨于逐漸擴(kuò)張，城市防洪壓力較大，許多城市排水系統(tǒng)的排水能力及速度難以適應(yīng)城市擴(kuò)張的腳步，許多城市在發(fā)展的過程中都出現(xiàn)了“逢雨必澇”的尷尬局面；另一方面則是這樣的排水系統(tǒng)無法循環(huán)利用雨水，造成水資源的浪費(fèi)。同時，夏季降雨量增多時，由于地表徑流未能合理補(bǔ)充地下水，反而造成城市內(nèi)澇這一困局。而透水性鋪裝材料能夠很好地克服這兩個弊端，形成環(huán)保而高效的排水系統(tǒng)，一方面能迅速適應(yīng)城市擴(kuò)張的快速與大范圍規(guī)模，減小城市防洪壓力，緩解城市內(nèi)澇；另一方面能夠循環(huán)利用雨水，合理利用水資源。下滲過程中能夠及時滋養(yǎng)植被根須，另外儲存水資源，進(jìn)行循環(huán)利用，在減少了水資源浪費(fèi)的同時還能應(yīng)急城市的用水需求。

3 透水性鋪裝材料的發(fā)展過程與應(yīng)用

3.1 透水性鋪裝材料的演變

透水性鋪裝材料并非近現(xiàn)代才被發(fā)明和使用，實(shí)際上它在國內(nèi)外都有著比較悠久的使用歷史。青磚、青瓦、砂礫、石板等材料，都是中國古代園林與城市建設(shè)中經(jīng)常使用的材料，而它們都具有良好的透水性。 歐洲的傳統(tǒng)透水性鋪裝材料為也較為類似，砂石、石塊與草地的結(jié)合是歐洲宮苑景園常見的景象。透水性鋪裝材料的產(chǎn)生實(shí)際起源于西方國家，但現(xiàn)在的透水性材料實(shí)際意義是指在古代的基礎(chǔ)上增強(qiáng)其原有的屬性值，對硬度，耐磨度，透水性都有較高的要求。對于現(xiàn)代意義而言的透水性材料在20世紀(jì)就應(yīng)用于道路的建設(shè)、城市的路面建設(shè)，現(xiàn)在更是作為一種環(huán)保型綠色的道路建設(shè)的主要材料。

3.2 透水性鋪裝材料的應(yīng)用

透水性鋪裝材料的類型可以分4類：透水性水泥混凝土材料、自然型透水材料、透水性新材料和陶瓷透水磚。透水性混凝土材料主要應(yīng)用于工程和道路建設(shè)；自然型透水材料透水性新材料因其有著良好的視覺效果而多用于景觀設(shè)計、園林工藝；陶瓷透水磚是燒制而成的，人行道是其最好的應(yīng)用。

4 透水性鋪裝材料在城市道路中的應(yīng)用

以前城市道路的建設(shè)采用的大多是硬質(zhì)型材料，滲水效果差，在面臨強(qiáng)降雨時，城市排水防澇系統(tǒng)承擔(dān)著巨大的壓力，嚴(yán)重時會導(dǎo)致城市內(nèi)澇和水災(zāi)。為保障城市的發(fā)展，采用了透水性鋪裝材料進(jìn)行路面建設(shè)，透水性鋪裝材料滲水效果顯著，大大地減輕城市的排水防澇系統(tǒng)負(fù)擔(dān)。在載重問題上，透水性鋪裝材料弱于硬質(zhì)型材料，但為滿足其載重要求，透水性鋪裝的路面結(jié)構(gòu)應(yīng)有著特殊性。透水性鋪裝路面的結(jié)構(gòu)應(yīng)該在自然土壤上鋪一層透水土工織物，在其上面墊上基石和過濾層，最后再鋪上透水性混凝土和透水性瀝青為面層。下雨時，雨水會通過層層鋪裝快速進(jìn)入到地質(zhì)表面，形成自然循環(huán)，不會破壞地質(zhì)結(jié)構(gòu)。雨水滲透到透水性鋪裝路面后會被凈化儲存在土壤中，各類生物會得到充足的水分來綠化城市環(huán)境，同時為城市提供用水，解決城市用水問題。

5 透水性鋪裝的生態(tài)功能及意義

5.1 透水性鋪裝的生態(tài)功能

透水性鋪裝路面透水性明顯優(yōu)于硬質(zhì)材料路面。從城市視角來看，能更好地保護(hù)地質(zhì)結(jié)構(gòu)，防止城市內(nèi)澇和水災(zāi)同時，給城市植物提供水分，凈化空氣改善城市空氣質(zhì)量。從生態(tài)角度上維護(hù)了自然生態(tài)平衡，更具備生態(tài)功能。

（1）雨水能夠快速下滲到城市土壤，還原為地下水，一方面減少了城市地面徑流，另一方面使得城市下墊面能夠充分地和大氣進(jìn)行水氣交換。同時因地表徑流減少，攜帶污染物的機(jī)率也隨之降低，一定程度上降低了城市污染度。

（2）透水性鋪裝具有良好的通透性，其表面溫度及濕度要優(yōu)于非透水性鋪裝。透水性鋪裝起到了調(diào)節(jié)溫度及濕度的作用，即高溫季節(jié)時，透水路面要更為涼爽；干燥季節(jié)時，透水路面要更為濕潤。良好的透水性及透氣性在一定程度上保護(hù)了城市的生態(tài)環(huán)境，使得下墊面生態(tài)空間得到了良好保護(hù)，植被根系能補(bǔ)充充足的營養(yǎng)成分，間接改善城市空氣質(zhì)量。

（3）透水性鋪裝中多孔隙結(jié)構(gòu)能夠吸收城市噪音、減少強(qiáng)光反射。非透水性鋪裝往往在降雨過后路面上存留積水，陽光強(qiáng)烈照射下會產(chǎn)生強(qiáng)光反射，對行人及過往車輛造成極大的安全隱患，透水性鋪裝能夠很好地克服這一弊端，及時下滲，一方面滋養(yǎng)植物低下根系，一方面減少了地面上安全隱患。

5.2 透水性鋪裝的生態(tài)意義

透水性鋪裝材料是綠色的環(huán)保材料，對于透水性鋪裝材料的選擇和使用有利于生態(tài)環(huán)境的發(fā)展，有益于城市人民身心健康，很大程度上節(jié)約資源和廢物利用。當(dāng)今世界，環(huán)境污染問題嚴(yán)重困擾著人們，保護(hù)生態(tài)環(huán)境刻不容緩。綠色建筑材料成為建筑行業(yè)中的主要材料，占著舉足輕重的位置。由于透水性材料在建筑中環(huán)境綠化效果十分明顯，其在原料采取、產(chǎn)品制作及廢物處理上也都有著良好的生態(tài)性。工業(yè)廢料、建筑垃圾都能用于透水性鋪裝材料的制作，即減輕環(huán)境污染，又提高經(jīng)濟(jì)效益，維護(hù)了生態(tài)環(huán)境。透水性鋪裝材料可以重復(fù)利用，展現(xiàn)出它作為綠色材料的一面。隨著透水性材料的出現(xiàn)，作為21世紀(jì)新型綠色材料，被世界各國家追捧和推崇。透水性鋪裝材料也為綠化地球作出保障，是人類邁向綠化地球的重要一步。

6 結(jié)語

中國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展使環(huán)境受到嚴(yán)重的影響，城市化速度在加快，城市內(nèi)澇和水災(zāi)問題急需解決，海綿城市必然成為我國未來城市的主要發(fā)展趨勢和潮流。透水性鋪裝材料完全符合作為節(jié)約資源、廢物利用、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的新時代綠色建筑材料的要求，將被得到廣泛應(yīng)用。為更好地滿足社會發(fā)展，需了解透水性鋪裝材料的特點(diǎn)及其結(jié)構(gòu)，清楚掌握路面結(jié)構(gòu)，為海綿城市建設(shè)提供科學(xué)的保障。雖然透水性材料存在價格偏高、承載力偏小等問題，但從社會生態(tài)環(huán)境長遠(yuǎn)角度考慮，必須堅(jiān)持海綿城市這一策略，實(shí)現(xiàn)人類可持續(xù)的生存與發(fā)展。

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