舒平 張福祥
背景
隨著城市化發(fā)展,原有的下墊面發(fā)生了翻天覆地的變化,大量原生綠地上建起高樓大廈、道路、廣場,“灰色”的不透水鋪裝廣泛應(yīng)用于城市建設(shè)中,北京、上海等十幾個城市鋪裝現(xiàn)狀統(tǒng)計:平均不透水面積高達(dá)71.3%,世界上主要城市的不透水面積大都在50%以下,不透水鋪裝雖然使得城市表面上光鮮亮麗,但卻存在嚴(yán)重隱患。近幾年,城市內(nèi)澇頻發(fā)、地下水過度開采、水污染等問題愈演愈烈,嚴(yán)重困擾生產(chǎn)生活,甚至造成人員傷亡。
習(xí)總書記在2013年12月中央城鎮(zhèn)化工作會上要求,“建設(shè)自然積存、自然滲透、自然凈化的‘海綿城市”,自2014年出臺一系列文件,從政策和財政上大力推進(jìn)海綿城市建設(shè),2015、2016年已確定兩批海綿城市試點。海綿城市是建立在生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施之上的生態(tài)型城市。透水性鋪裝被稱為“會呼吸”地面,實現(xiàn)了人類對自然的最小干預(yù),人與自然共生。
北方老城區(qū)由于建設(shè)早,用地緊張,綠地稀缺,不透水鋪裝大面積大,同樣面臨著嚴(yán)重水環(huán)境問題,因此,北方老城區(qū)透水鋪裝改造勢在必行。
透水鋪裝概
1.透水鋪裝概念
透水鋪裝是指將透水性良好的材料用于地面鋪裝,使得地面具有透水、透氣性,雨水直接或間接可以自然下滲,凈化處理,有效補(bǔ)給地下水。道路斷面結(jié)構(gòu)分為面層、基層、墊層和索土夯實層,透水鋪裝面層、基層和墊層都具有良好的透水性和一定的儲水能力,素土夯實層的滲透性受土壤影響很大,當(dāng)透水鋪裝的荷載不大(人行道路),同時土壤具有良好的滲水性,雨水可以直接深入地下,當(dāng)基層下的土壤透水能力有限,同時需要較大荷載(車行路)時,也可以在基層中埋設(shè)排水管或排水板將積水導(dǎo)入臨近的綠地,在延緩徑流峰值到達(dá)時間的同時也保證道路路基的安全。
2.透水鋪裝的應(yīng)用和發(fā)展
歐美等發(fā)達(dá)國家透水鋪裝應(yīng)用歷史較早,廣泛應(yīng)用于雨洪削減和徑流污染控制等方面。二戰(zhàn)時期,英國皇家空軍首次在飛機(jī)跑道上嘗試透水鋪裝以解決跑道積水問題。1970年后美國開始將透水瀝青混凝土應(yīng)用于停車場和便道。1990年佛羅里達(dá)州推行實施”暴雨徑流還原計劃”,通過透水混凝土道路的應(yīng)用以提高暴雨時地表徑流的入滲量。目前在法國60%的網(wǎng)球場是用透水磚或透水性混凝土鋪建的。德國在20世紀(jì)60年代開始改造硬化路面,透水性鋪裝得以大規(guī)模應(yīng)用,80%的路面為透水路面。發(fā)達(dá)國家在透水性鋪裝給我們以啟迪。
我國從20世紀(jì)90年代開始透水鋪裝的應(yīng)用。2008年,國內(nèi)最大規(guī)模的透水路面工程寧杭高速公路全長20.9km的路段采用透水混凝土路面。同年北京奧林匹克公園中心區(qū)建設(shè)中非機(jī)動車道鋪裝透水材料達(dá)10多萬m2。2010年上海世博園內(nèi)的人行廣場、道路也大量采用透水性鋪裝,通過滲透設(shè)施下滲、凈化雨水。
3.透水鋪裝的生態(tài)功能
有效削減地表徑流,緩解城市內(nèi)澇
凈化雨水徑流污染,改善河流水質(zhì)
有效補(bǔ)給地下水,緩解地下水漏斗
降溫、增濕,降噪,改善城市環(huán)境
恢復(fù)土壤生態(tài)環(huán)境,促進(jìn)生物多樣性
4.透水性鋪裝材料
目前,在工程建設(shè)中應(yīng)用的透水鋪裝面層材料主要有三種:種是透水面磚,它通過鋪砌間隙和磚體本身空隙進(jìn)行透水。常見的有混凝土透水磚、陶瓷透水磚、沙基透水磚。另一種是透水瀝青,它由面層材料本身的孔隙和具有透水性的基層和墊層進(jìn)行透水。第三種是透水混凝土,主要是依靠骨料顆粒間可透水的較大間隙進(jìn)行透水。此外,園林中常見的鵝卵石、碎石、嵌草磚、木材等也屬于滲透鋪裝。
各類透水材料的性能比較
北方老城區(qū)透水性鋪裝應(yīng)用建議
1.透水鋪裝材料要適應(yīng)北方氣候寒冷冰凍的氣候特點
北方老城區(qū)冬季寒冷,雨雪滲入透水鋪裝空隙后會反復(fù)凍融導(dǎo)致凍脹破壞。這一點要求透水鋪裝材料具有良好抗凍融性,透水鋪裝材料要經(jīng)過反復(fù)的凍融實驗,達(dá)到要求后才能使用。
2.透水鋪裝要定期維護(hù),使其保持良好的透水性
北方城市多風(fēng)沙天氣,透水鋪裝的空隙容易被泥土、砂礫等雜質(zhì)堵塞,影響其透水能力,應(yīng)定期使用專業(yè)設(shè)備高壓沖洗或壓力吹掃,使其保持良好的透水能力。
3.不透水鋪裝透水性設(shè)計
不同的空間對鋪裝材料具有不同的要求,商業(yè)金融空間大量使用花崗巖來體現(xiàn)沉穩(wěn)、精致、典雅的效果?;◢弾r石材是景觀設(shè)計中廣泛使用的鋪裝材料,其硬度高、耐磨性好,能承受高密度人流的踩踏,但不透水,所以可以使用滲水溝透水模式,使得本來不透水的花崗巖鋪裝,既能夠有良好的景觀效果,又能達(dá)到透水要求。此外,不透水鋪裝與透水鋪裝材料搭配設(shè)計,一舉兩得。
結(jié)語
透水鋪裝是海綿城市建設(shè)的重要措施之一,通過闡述其透水原理,介紹其應(yīng)用和發(fā)展情況,總結(jié)了其生態(tài)功能,對各種透水鋪裝材料的能進(jìn)行比較研究,提出了北方老城區(qū)透水鋪裝應(yīng)用的建議,為海綿城市的建設(shè)中透水鋪裝的應(yīng)用提供借鑒。