基于海绵城市视角的透水性铺装材料分析

黄青火

摘要：指出了海绵城市的的建设与透水性铺装两者之间有着十分重要的关系，对于透水性铺装的合理利用，能够减轻我国大部分地区目前面临的水资源短缺问题。为了能够更好地满足海绵城市的建设，需要充分地了解透水性铺装材料的结构组成及铺装原理。为构建绿色化中国，应该提倡透水性铺装材料的应用，积极构建绿色化中国。

关键词：海绵城市；铺装材料；生态环境；透水性

中图分类号：TU984

文献标识码：A 文章编号：16749944（2016）07005102

1 引言

近年来随着我国经济的飞速发展，全民小康政策的实施，城市化发展越来越迅速，城市的数量在急剧增多，随之而来的问题也逐渐显露出来。环境的污染导致的雾霾问题，水资源短缺、河水污染、城市内涝、排水困难，解决这一系列问题成为了我国的当务之急。由于城市的道路结构绝大部分都采用不具有透水性的材料，那么解决城市内涝问题的关键在于道路材料的选择。2014 年 11 月住房和城乡建设部正式出台了《海绵城市建设技术指南—低影响开发雨水系统构建（试行）》，标志着海绵城市的建设已被国家提升到了国家环境的高度上来。透水性铺装材料的出现正是解决我国当前城市内涝问题的关键。透水性铺装材料的使用不会污染环境，它是绿色的环保材料，为我国实现绿色中国迈出实质性的一步，同时，新兴透水性铺装材料的出现还会进一步推动我国经济的发展。

2 海绵城市和透水性铺装材料的存在意义

2.1 海绵城市

由于城市扩张和环境污染等因素导致城市频频面临自然灾害，强降雨量导致的城市内涝和水灾问题使城市的稳定发展面临着严峻的挑战，地面的硬质材料铺装和城市不堪重负的排水防涝系统都是急需关注的问题。海绵城市这一新的代名词出现在人们视野中，海绵城市是指城市像海绵一样具有较强的弹力和适应能力，能保障城市经济和环境更好的发展。在遇到内涝和水灾时将雨水渗透到地下储存，经过净化合理利用。海绵城市的建设不能以牺牲环境为代价，必须要保护生态环境这一大自然法则。透水性铺装材料的研制与应用解决了雨水径流对道路土壤结构的破坏，减轻了城市排水防涝系统的压力，通过透水性铺装材料的使用将雨水渗透到地表，令雨水净化储存。待水资源短缺时得以利用，解决城市用水问题。

2.2 低影响开发理念

海绵城市离不开低影响开发雨水系统，低影响的理念是通过分散的、小规模的源头控制机制和设计技术，控制暴雨所带来的径流和污染问题，使开发区域尽量接近于开发前的自然水文循环状态。在低影响开发过程中，尽量避免因开发手段和方法造成的开发场地地质的破坏和水质的破坏问题。透水性铺装材料具有较强的透水性，可以将雨水渗透到地层表面。最大程度上保护了地质结构，遵循了保护自然这一生态法则。

2.3 提高城市雨水疏导能力

城市传统地面排水观念认为雨水排得越多、越快、越通畅，城市的排水系统越先进。实际上这种思维存在两方面局限性：一方面城市硬质铺装趋于逐渐扩张，城市防洪压力较大，许多城市排水系统的排水能力及速度难以适应城市扩张的脚步，许多城市在发展的过程中都出现了“逢雨必涝”的尴尬局面；另一方面则是这样的排水系统无法循环利用雨水，造成水资源的浪费。同时，夏季降雨量增多时，由于地表径流未能合理补充地下水，反而造成城市内涝这一困局。而透水性铺装材料能够很好地克服这两个弊端，形成环保而高效的排水系统，一方面能迅速适应城市扩张的快速与大范围规模，减小城市防洪压力，缓解城市内涝；另一方面能够循环利用雨水，合理利用水资源。下渗过程中能够及时滋养植被根须，另外储存水资源，进行循环利用，在减少了水资源浪费的同时还能应急城市的用水需求。

3 透水性铺装材料的发展过程与应用

3.1 透水性铺装材料的演变

透水性铺装材料并非近现代才被发明和使用，实际上它在国内外都有着比较悠久的使用历史。青砖、青瓦、砂砾、石板等材料，都是中国古代园林与城市建设中经常使用的材料，而它们都具有良好的透水性。 欧洲的传统透水性铺装材料为也较为类似，砂石、石块与草地的结合是欧洲宫苑景园常见的景象。透水性铺装材料的产生实际起源于西方国家，但现在的透水性材料实际意义是指在古代的基础上增强其原有的属性值，对硬度，耐磨度，透水性都有较高的要求。对于现代意义而言的透水性材料在20世纪就应用于道路的建设、城市的路面建设，现在更是作为一种环保型绿色的道路建设的主要材料。

3.2 透水性铺装材料的应用

透水性铺装材料的类型可以分4类：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砖。透水性混凝土材料主要应用于工程和道路建设；自然型透水材料透水性新材料因其有着良好的视觉效果而多用于景观设计、园林工艺；陶瓷透水砖是烧制而成的，人行道是其最好的应用。

4 透水性铺装材料在城市道路中的应用

以前城市道路的建设采用的大多是硬质型材料，渗水效果差，在面临强降雨时，城市排水防涝系统承担着巨大的压力，严重时会导致城市内涝和水灾。为保障城市的发展，采用了透水性铺装材料进行路面建设，透水性铺装材料渗水效果显著，大大地减轻城市的排水防涝系统负担。在载重问题上，透水性铺装材料弱于硬质型材料，但为满足其载重要求，透水性铺装的路面结构应有着特殊性。透水性铺装路面的结构应该在自然土壤上铺一层透水土工织物，在其上面垫上基石和过滤层，最后再铺上透水性混凝土和透水性沥青为面层。下雨时，雨水会通过层层铺装快速进入到地质表面，形成自然循环，不会破坏地质结构。雨水渗透到透水性铺装路面后会被净化储存在土壤中，各类生物会得到充足的水分来绿化城市环境，同时为城市提供用水，解决城市用水问题。

5 透水性铺装的生态功能及意义

5.1 透水性铺装的生态功能

透水性铺装路面透水性明显优于硬质材料路面。从城市视角来看，能更好地保护地质结构，防止城市内涝和水灾同时，给城市植物提供水分，净化空气改善城市空气质量。从生态角度上维护了自然生态平衡，更具备生态功能。

（1）雨水能够快速下渗到城市土壤，还原为地下水，一方面减少了城市地面径流，另一方面使得城市下垫面能够充分地和大气进行水气交换。同时因地表径流减少，携带污染物的机率也随之降低，一定程度上降低了城市污染度。

（2）透水性铺装具有良好的通透性，其表面温度及湿度要优于非透水性铺装。透水性铺装起到了调节温度及湿度的作用，即高温季节时，透水路面要更为凉爽；干燥季节时，透水路面要更为湿润。良好的透水性及透气性在一定程度上保护了城市的生态环境，使得下垫面生态空间得到了良好保护，植被根系能补充充足的营养成分，间接改善城市空气质量。

（3）透水性铺装中多孔隙结构能够吸收城市噪音、减少强光反射。非透水性铺装往往在降雨过后路面上存留积水，阳光强烈照射下会产生强光反射，对行人及过往车辆造成极大的安全隐患，透水性铺装能够很好地克服这一弊端，及时下渗，一方面滋养植物低下根系，一方面减少了地面上安全隐患。

5.2 透水性铺装的生态意义

透水性铺装材料是绿色的环保材料，对于透水性铺装材料的选择和使用有利于生态环境的发展，有益于城市人民身心健康，很大程度上节约资源和废物利用。当今世界，环境污染问题严重困扰着人们，保护生态环境刻不容缓。绿色建筑材料成为建筑行业中的主要材料，占着举足轻重的位置。由于透水性材料在建筑中环境绿化效果十分明显，其在原料采取、产品制作及废物处理上也都有着良好的生态性。工业废料、建筑垃圾都能用于透水性铺装材料的制作，即减轻环境污染，又提高经济效益，维护了生态环境。透水性铺装材料可以重复利用，展现出它作为绿色材料的一面。随着透水性材料的出现，作为21世纪新型绿色材料，被世界各国家追捧和推崇。透水性铺装材料也为绿化地球作出保障，是人类迈向绿化地球的重要一步。

6 结语

中国经济的飞速发展使环境受到严重的影响，城市化速度在加快，城市内涝和水灾问题急需解决，海绵城市必然成为我国未来城市的主要发展趋势和潮流。透水性铺装材料完全符合作为节约资源、废物利用、保护生态环境的新时代绿色建筑材料的要求，将被得到广泛应用。为更好地满足社会发展，需了解透水性铺装材料的特点及其结构，清楚掌握路面结构，为海绵城市建设提供科学的保障。虽然透水性材料存在价格偏高、承载力偏小等问题，但从社会生态环境长远角度考虑，必须坚持海绵城市这一策略，实现人类可持续的生存与发展。

参考文献：

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