智能調(diào)溫透水路面讓城市更宜居

來(lái)自國(guó)家統(tǒng)計(jì)局最新的數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)公路總里程逐年增加，2010—2019年全國(guó)公路里程由400.82萬(wàn)公里增加到501.25萬(wàn)公里，年增長(zhǎng)率2.5%。在當(dāng)前城市用地類型中，道路鋪裝（包括城市道路、廣場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)等）面積占比高于30%。大規(guī)模的公路建設(shè)，決定了其從原材料選取、建設(shè)、施工、到養(yǎng)護(hù)管理的全過(guò)程，均對(duì)城市環(huán)境產(chǎn)生了顯著影響。

當(dāng)前，道路材料大多采用密實(shí)、不透水的道路鋪裝材料，雨水無(wú)法快速消散排出，形成路表徑流，造成雨天水霧，影響路面行車安全；造成城市內(nèi)澇與地表水徑流面源污染，影響城市環(huán)境。此外，城市道路越來(lái)越多地采用黑色瀝青混凝土路面，但其高吸收太陽(yáng)輻射的特點(diǎn)導(dǎo)致了路面高溫，在夏季可高達(dá)70℃，加劇了城市熱島效應(yīng)、降低了人體熱舒適性，對(duì)城市的生態(tài)性和宜居性有負(fù)面影響。因此，新一代生態(tài)路面的建設(shè)要從減少路表徑流、調(diào)節(jié)路表溫度兩方面出發(fā)，提高城市的宜居性。

在2020年我國(guó)“十四五”規(guī)劃中，明確提出了通過(guò)海綿城市建設(shè)，最大限度地減少城市開(kāi)發(fā)建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，到2030年，城市建成區(qū)80%以上的面積要達(dá)到70%雨水就地消納利用的目標(biāo)。

其中，透水鋪裝是建設(shè)海綿城市的重要技術(shù)手段。其具有較大的空隙率，能夠?qū)⒂晁ㄟ^(guò)空隙下滲，通過(guò)不透水層將雨水排出路面結(jié)構(gòu)或者直接將雨水滲透到土基中補(bǔ)給地下水，可以有效減少洪峰流量、防治城市內(nèi)澇現(xiàn)象、凈化雨水徑流污染、減少行車噪音、降低路面溫度。其主要型式包括透水瀝青混凝土鋪裝、透水水泥混凝土鋪裝及透水性地磚等。但由于大量孔隙導(dǎo)致的其承載力不足，使其應(yīng)用推廣到重載鋪裝有一定局限性。

通過(guò)對(duì)材料、級(jí)配、膠結(jié)料、成型方法、養(yǎng)護(hù)方法、改性劑等進(jìn)行優(yōu)化并使用新材料、新方法和新工藝來(lái)提高透水鋪裝的承載力和耐久性，使其能夠滿足重載交通需求，對(duì)于透水鋪裝路面更廣范圍的推廣應(yīng)用具有決定性影響。當(dāng)前，研究者正著力于如何平衡透水路面鋪裝的生態(tài)性與結(jié)構(gòu)承載性，實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)耐久與生態(tài)功能協(xié)同，應(yīng)對(duì)重載條件透水鋪裝應(yīng)用新挑戰(zhàn)。

此外，調(diào)溫路面也將是發(fā)展重點(diǎn)。調(diào)溫路面是指采用蒸發(fā)降溫、反射降溫、熱致變色調(diào)溫、融冰雪技術(shù)等方式，調(diào)節(jié)路面溫度，以實(shí)現(xiàn)夏季降溫、寒冷地區(qū)路面不結(jié)冰的調(diào)溫目標(biāo)，進(jìn)一步服務(wù)于生態(tài)道路體系構(gòu)建、提高出行安全。

以蒸發(fā)降溫為例，大空隙路面結(jié)構(gòu)可以通過(guò)空隙蒸發(fā)降低環(huán)境溫度，但其需要保持充足的水分，可以通過(guò)面層保水與透水路面相結(jié)合的方式提高蒸發(fā)降溫效果；反射降溫路面是指采用鋪筑路用彩色涂層及微表處等方式，有效提高路表對(duì)太陽(yáng)輻射的反射，降低夏季高溫季節(jié)路表溫度可達(dá)15℃。同時(shí)，有利于夜間提高環(huán)境亮度，降低照明能耗；熱致變色材料是一種智能材料，可以根據(jù)溫度的不同呈現(xiàn)不同的色彩，如在高溫時(shí)呈現(xiàn)淺色以降低溫度，在低溫時(shí)呈現(xiàn)深色以保持溫度而避免結(jié)冰，是提高道路智能適應(yīng)環(huán)境、提高環(huán)境豐富性的一種新型技術(shù)。

為應(yīng)對(duì)冬季路面交通安全性降低的問(wèn)題，融冰雪路面可以采用抑制凍結(jié)鋪裝技術(shù)，如摻入降低冰點(diǎn)的相變材料、微膠囊材料及超薄自融雪瀝青磨耗層等，結(jié)合導(dǎo)電混凝土、熱力管等融雪技術(shù)，實(shí)現(xiàn)抑冰融雪雙管齊下。當(dāng)前，研究者著力于研發(fā)新一代生態(tài)調(diào)溫路面材料與評(píng)價(jià)方法，打造智能調(diào)溫新路面。

總之，作為新一代生態(tài)道路交通基礎(chǔ)設(shè)施不可或缺的技術(shù)手段，透水路面與調(diào)溫路面的有力結(jié)合，可以避免傳統(tǒng)道路鋪裝的環(huán)境影響弊端，提高交通安全，打造宜居生態(tài)新型城市。