張肖云

近年來(lái)，為了方便市民出行，降低空氣污染指數(shù)，改善環(huán)境質(zhì)量，我國(guó)大部分城市都在根據(jù)國(guó)家要求加大城市建設(shè)力度，其中對(duì)于城市道路和廣場(chǎng)等景觀的建設(shè)尤為突出[1]。目前，部分城市在對(duì)城市道路、廣場(chǎng)等進(jìn)行建設(shè)的過(guò)程中不斷對(duì)地面進(jìn)行硬化鋪裝，但鋪裝的硬化材料不透水。雖然通過(guò)對(duì)地面的硬化鋪裝可以給市民出行帶來(lái)方便，改善環(huán)境空氣質(zhì)量，但隱藏的弊端也逐漸顯露，主要體現(xiàn)在非透水性硬化后的道路導(dǎo)致降雨不能下滲，城市生態(tài)缺水問(wèn)題日益嚴(yán)重，造成部分城市植物嚴(yán)重缺水，加重了城市的“熱島效應(yīng)”[2]。

近年來(lái)，透水鋪裝材料逐漸得到人們的重視，該類型材料具有排水滲水功能，可以在排水過(guò)程中收集雨水，在滲透的同時(shí)補(bǔ)充地下水源，改善城市植物供水。此外，存雨水功能還可以緩解雨季城市澇災(zāi)狀況，改善城市的生態(tài)環(huán)境。本文重點(diǎn)探討的是透水鋪裝材料及其在城市中的應(yīng)用。

1 透水鋪裝材料的類型

1.1 面層材料的類型

1.1.1 透水磚

透水磚通常也被人們稱為滲水磚，標(biāo)準(zhǔn)的透水磚孔隙率在20%～25%，透水率在20 cm/s 左右。目前，工廠生產(chǎn)的透水磚大多數(shù)是方形塊狀（圖1），方便在地面鋪裝時(shí)進(jìn)行拼接。目前，常用的透水磚根據(jù)生產(chǎn)工藝和材料又可以分為混凝土透水磚、陶瓷透水磚和植草磚。其中，混凝土透水磚是將河沙、水泥等通過(guò)加入有機(jī)或無(wú)機(jī)粘結(jié)劑粘結(jié)到一起經(jīng)固化而成，其內(nèi)部擁有大量連通的孔隙，具有較高的連通性，降水可以通過(guò)連通的孔隙進(jìn)行下滲。

圖1 透水磚

陶瓷透水磚一般是將工業(yè)廢棄物、建筑垃圾以及廢玻璃等材料通過(guò)破碎、篩分后進(jìn)行合理的顆粒級(jí)配，然后添加結(jié)合劑并經(jīng)成型、烘干和高溫?zé)Y(jié)制備得到[3]。該透水材料具有強(qiáng)度高、耐風(fēng)化、抗低溫、透水性好等優(yōu)點(diǎn)，常用于鋪裝人行道。植草磚具有較高的抗壓強(qiáng)度，可以經(jīng)受住行人和車輛的輾壓，能夠?qū)χ膊萜鸬揭欢ǖ谋Ｗo(hù)作用，廣泛應(yīng)用于車位等的透水鋪裝。

1.1.2 透水混凝土

透水混凝土作為常用的透水鋪裝材料應(yīng)用較為廣泛，與透水磚相比，其鋪裝流程更簡(jiǎn)潔。在鋪裝透水混凝土?xí)r往往是現(xiàn)場(chǎng)配置材料進(jìn)行澆灌式鋪裝，在鋪裝過(guò)程中加入化學(xué)添加劑、骨料等使透水混凝土快速凝固。透水混凝土面層材料的孔隙率通常為10%～30%，透水性強(qiáng)，具有強(qiáng)度高、表面平整、重量輕等優(yōu)點(diǎn)。透水混凝土路面如圖2 所示。在面對(duì)溫差變化較大的情況時(shí)，透水混凝土具有的空隙結(jié)構(gòu)可以通過(guò)自身的伸縮來(lái)有效避免材料產(chǎn)生裂紋，防止由于溫度變化造成的斷裂。

圖2 透水混凝土路面

1.1.3 透水瀝青

除了透水磚和透水混凝土外，透水瀝青也是一種常用的透水鋪裝材料，其是將改性后的瀝青和消石灰、纖維等混合到一起制備而成，其透水性與透水磚相比略有遜色，屬于半透水類型材料。透水瀝青作為面層材料在鋪裝過(guò)程中采用澆灌式鋪裝，鋪裝道路的方式和普通瀝青鋪路一樣，只是采用透水瀝青代替普通瀝青。透水瀝青的內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)不僅能使雨水快速滲透，避免產(chǎn)生積水，降低路面濕滑度，提高雨天行車的安全性，還可以有效吸收路面汽車行駛產(chǎn)生的噪音，減輕噪音對(duì)周邊居民產(chǎn)生的影響。透水瀝青路面如圖3 所示。

圖3 透水瀝青路面

1.2 基層材料的類型

透水鋪裝的基層材料對(duì)透水性能也有重要的影響。在選用基層材料時(shí)不僅要考慮透水性能，還需要關(guān)注材料的強(qiáng)度，其強(qiáng)度要滿足車輛或行人通行的要求。此外，還需要確保材料在高溫或嚴(yán)寒等惡劣天氣下不發(fā)生斷裂。透水鋪裝基層材料中最常用的是級(jí)配碎石，在鋪裝工程中通常選用6 ～24 mm 的級(jí)配碎石。這種尺寸的級(jí)配碎石的空隙率通常在45%，能夠滿足透水鋪裝基層材料在使用過(guò)程中的滲水要求，保障相應(yīng)的抗壓強(qiáng)度，滿足正常的基本使用需求。

1.3 墊層材料的類型

透水鋪裝墊層的主要作用是防止在滲水過(guò)程中土基顆粒反滲入基層，提升透水鋪裝材料的整體性能。通過(guò)添加墊層結(jié)構(gòu)不僅可以避免基層下面的土壤被水沖走，還有緩沖壓力的作用，避免基層直接受到壓力。在鋪裝過(guò)程中，通常選用礫石或者勃土作為透水鋪裝墊層材料。當(dāng)選用勃土作為透水鋪裝的墊層材料時(shí)，要考慮勃土中的含砂量，通常要求含砂量不能小于62.5%，這樣才能滿足墊層材料的滲透性、承載力和凍脹程度[4]。除以上材料外，還可以用粗砂、中砂或透水織物等作為墊層材料。

2 透水鋪裝材料在城市建設(shè)中的作用

2.1 改善城市內(nèi)澇，防止水土流失

由于透水鋪裝材料能夠有效下滲降水，對(duì)城市道路等進(jìn)行透水鋪裝可以減少城市出現(xiàn)大面積雨水淤積的情況，改善大雨后產(chǎn)生的內(nèi)澇現(xiàn)象[5]。此外，運(yùn)用透水鋪裝材料對(duì)防止水土流失也有一定的效果。例如，河道護(hù)坡表面鋪裝透水鋪裝材料，可以防止水土流失，使河道周圍的植物獲得充足的水分。應(yīng)用最典型的例子是陜西省西安市的護(hù)城河生態(tài)改造項(xiàng)目，通過(guò)在河岸兩側(cè)的護(hù)坡使用透水鋪裝材料，可以保護(hù)河道兩側(cè)的泥沙，保障河岸兩側(cè)的花草樹木健康生長(zhǎng)[6]。

2.2 降低城市光污染和地表溫度

近年來(lái)，城市光污染問(wèn)題日益突出，其作為一種新型的污染逐漸引起了人們的重視[7]。透水鋪裝材料擁有多孔型結(jié)構(gòu)，能夠?qū)饩€進(jìn)行漫反射，可以改善城市的光污染。此外，透水鋪裝材料由于具有良好的透氣性能，降水過(guò)后能夠使路面下層的土壤通過(guò)鋪裝材料的縫隙吸收大量的地面熱氣，進(jìn)而改善空氣及水分的循環(huán)狀況，可以明顯降低城市地面的溫度，在一定程度上緩解城市的“熱島效應(yīng)”[8]。

2.3 減少城市噪音

隨著我國(guó)私家車的數(shù)量不斷增加，公路上行駛的車輛也變得越來(lái)越密集，除了產(chǎn)生尾氣污染外還會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的噪聲污染，對(duì)公路周邊居民及企事業(yè)單位的生產(chǎn)、生活產(chǎn)生一定的干擾。為了應(yīng)對(duì)噪聲污染，除常規(guī)的設(shè)置聲屏障、控制車速和加強(qiáng)鳴笛管理外，優(yōu)化路面結(jié)構(gòu)也有一定的作用。與普通的混凝土硬質(zhì)路面不同，用透水材料鋪裝而成的路面具有多孔結(jié)構(gòu)，能夠起到吸聲、消聲的效果，減少城市道路噪音。

2.4 創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益

城市建設(shè)中運(yùn)用透水鋪裝材料也可以獲得良好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。透水鋪裝材料在排水滲水的同時(shí)還能起到蓄水功能，對(duì)改善城市的生態(tài)用水具有很好的作用。相關(guān)研究顯示，建設(shè)1 000 萬(wàn)m2的透水鋪裝道路，假如每年城市地區(qū)的雨水量為600 mm，該透水鋪裝道路可以積累600 萬(wàn)m3的地下水[9]。這些地下水對(duì)于改善城市景觀具有很好的效果，可以在一定程度上減少城市景觀用水量，節(jié)省城市綠化用水支出，創(chuàng)造出一定的經(jīng)濟(jì)效益。

2.5 美化城市環(huán)境

目前，市場(chǎng)的透水鋪裝材料形式多樣且色彩種類也較多，在城市景觀施工中可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐奈幕尘盎虻赜蛱厣珌?lái)選擇不同形式或色彩的透水鋪裝材料。由此創(chuàng)設(shè)出的形式獨(dú)特、色彩斑斕的城市景觀，改變傳統(tǒng)城市景觀的格局，給人們帶來(lái)不一樣的視覺(jué)體驗(yàn)，讓城市景觀更加美麗[10]。

2.6 其他作用

透水鋪裝材料除具有上述作用外還可以起到防滑及防污染的作用。由于透水鋪裝材料具有較大的空隙率和硬度，使其具有良好的抗滑性。此外，透水鋪裝材料具有一定的吸附能力，可以將空氣中的污染物吸附到自身的空隙中，起到凈化城市空氣的效果。此外，透水鋪裝材料還可以對(duì)流經(jīng)空隙的雨水起到阻滯和凈化作用，可以降低降水的污染物濃度。

3 城市透水鋪裝存在的問(wèn)題

3.1 成本較高

透水鋪裝材料的成本比傳統(tǒng)材料高，造成市場(chǎng)價(jià)格較高，推廣難度大。此外，部分企業(yè)為了降低成本，以假亂真、以次充好，導(dǎo)致透水鋪裝材料的質(zhì)量參差不齊，降低了人們對(duì)透水鋪裝材料的認(rèn)可度[11]。

3.2 透水性能逐漸下降

由于透水材料靠?jī)?nèi)部孔隙進(jìn)行透水，但其面層空隙易被灰塵、泥土及油污等堵塞，隨著使用年限的延長(zhǎng)其透水性能將逐漸下降，而目前國(guó)內(nèi)對(duì)透水鋪裝的維護(hù)保養(yǎng)欠缺，也縮短了透水鋪裝的使用年限[12]。此外，對(duì)于部分具有彩色的透水材料隨著使用年限的增加其顏色會(huì)逐漸淡化。

3.3 透水鋪裝施工不規(guī)范

透水鋪裝施工不規(guī)范主要表現(xiàn)在盲目采用透水鋪裝，未根據(jù)實(shí)際用途采用基層類型，未根據(jù)需要判斷是否需要連接市政排水管網(wǎng)?？傊?，當(dāng)前透水性鋪裝的施工質(zhì)量不容樂(lè)觀，很多透水鋪裝的實(shí)際效果并不理想。

4 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，透水鋪裝材料逐漸得到人們的認(rèn)可和重視，其在城市建設(shè)中的應(yīng)用也日益廣泛。該類材料較常規(guī)非透水鋪裝材料具改善城市內(nèi)澇、防止水土流失、減少城市光污染、降低地表溫度、減少城市噪音及美化城市環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。為了進(jìn)一步改善城市透水鋪裝的實(shí)際效果，在提高透水鋪裝材料品質(zhì)的同時(shí)，施工單位也應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)透水鋪裝特殊要求的掌握。此外，國(guó)家也應(yīng)盡早制定關(guān)于透水性鋪裝施工的驗(yàn)收規(guī)范。