地面透水铺装优缺点

透水铺装对地表径流的影响及对城市的意义目录透水铺装对地表径流的影响及对城市的意义 (1)1.透水铺装的概念 (2)2.透水性铺装材料的生态特征 (2)3.透水性铺装材料应用的必要性 (2)4. 透水路面及透水铺装材料的介绍 (3)4.1 透水路面的设计原理 (3)4.2 不同透水材料制成的透水路面 (4)4.2.1 透水性混凝土路面 (4)4.2.2 透水性沥青路面 (5)4.2.3 透水砖 (6)5.透水性铺装材料的生态优点 (7)5.1 透水性铺装的生态及环境优势 (7)5.2维护城市土壤生态环境的平衡 (8)5.3良好的防洪排水性能 (8)5.4改善光环境的作用 (8)5.5具有吸音作用 (8)5.6环保、优化城市环境 (8)5.7美化环境 (9)5.8经济效益显著 (9)5.9有效治理河流治污 (9)5.10 有很好的储水性 (9)5.11 透水铺装对于城市地下水资源保护的作用 (10)5.12 透水铺装对于城市广场及市区热、湿环境的改善作用 (10)5.13 透水铺装对于城市地表土壤生态环境的改善作用 (10)5.14 透水铺装对于城市防涝的作用 (11)6.透水铺装代替一般铺面的优势 (11)6.1 补充地下水源 (11)6.2减少积水 (11)6.3减少噪音 (11)6.4缓解热岛效应 (11)6.5防止内涝 (11)7.透水铺装对雨水径流的控制 (12)1.透水铺装的概念城市建设在创造人类生活空间的同时也改变着大自然原有的生态环境。

城市化的重要特征之一就是原有的天然植被不断被建筑物及非透水性硬化地面所取代,从而改变了自然土壤植被及下垫层的天然可渗透属性,城市硬化地面占整个城市区域面积相当的比例,因而,其生态效益的好坏对于城市生态环境起着至关重要的作用,选择生态效益良好的硬化地面铺装是改善城市广场及市区生态及物理环境的重要方面。

传统的城市道路、广场的硬化地面设计主要关注其耐久性等技术性能指标及视觉美观方面的要求,因而大量的使用非透水性铺装作为铺装结构。

但是非透水性铺装存在明显的生态环境缺陷,生态效益偏低。

与非透水性铺装相比,透水性铺装很好地体现了“与环境共生”的理念,它在营造良好的城市声、光、热等物理及生态环境方面具有独特的优势。

发挥城市绿化、水体及铺装的生态环境的综合效益, 是改善城市人居环境的重要途径。

透水铺装是一种新兴的城市铺装型式，通过采用大空隙结构层或排水渗透设施使雨水能够通过铺装结构就地下渗，从而达到消除地表径流、雨水还原地下等目的。

因其具有涵养水分、改善人居环境和提高交通安全舒适性等功能而具有良好的发展前景。

2.透水性铺装材料的生态特征现代城市的发展使得城市建成区不断扩张，城市内各种基本建设使原有自然的土壤表面被以水泥、柏油等为材料的不透水的人工铺装所封闭，从而引发了诸如地表径流增加、地下水补给减少、城市水体受到污染以及城市小气候恶化等问题。

尤其是由于地表径流系数的增加，大量雨水不能渗入土壤而直接排放，在分流制排水体制中会造成对城市水体的污染，在合流制排水体制中则会加大城市的排水压力，并严重影响城市污水处理厂的正常运行。

近年来，在全国各地快速城市化的背景下，上述问题口趋凸现，这显然与建设“资源节约型，环境友好型”社会的目标是相悖的。

透水铺装材料本身的多孔隙特性，为其过滤净化雨水、存蓄滞留雨水、消纳周边雨水提供了良好的条件。

一方面存蓄在透水铺装内部的雨水若通过收集系统进行收集，则可以得到大量的优质水源，既能够增加本地水资源可用量，又能够减少雨水净化处理的措施，降低投资和运行费，为城市提供更多的替代水源;另一方面，透水铺装的强入渗能力，可以帮助消纳周边不透水硬化面积产生的径流，起到控制区域雨水径流的作用，既为城市景观布局提供了更宽松的规划条件，又能够达到削减径流，截污减排的目的。

因此，研究透水铺装入渗雨水收集技术，以及透水不透水铺装立体组合技术将挖掘更多的雨水利用潜力，进一步完善透水铺装雨水控制利用技术，为城市雨水利用提供更多的措施。

3.透水性铺装材料应用的必要性人类在创造为自己创造生存空间，建设城市时，也在改变着大自然的环境，破坏着大自然的循环与平衡。

城市化的重要特征之一就是原有的天然植被不断被建筑物及非透水性硬化地面所取代,从而改变了自然土壤植被及下垫层的天然可渗透属性，从而破坏了大自然中水和气的原有循环，因而产生了很多负面问题。

(1) 硬化地面使雨水从地面流失或者被阳光蒸发掉, 阻断了降水直接补充地下水的途径, 使城市地下水难以得到补充,，造成城市地下水位下降。

影响地表植物的生长；(2)不透气的地面很难与空气进行热量、水分的交换。

对空气的温度、湿度的调节能力差，且由于硬化地面的高反射率, 使它在大量吸收、储存了太阳辐射热之后, 又将热量反射释放出来,使城区的温度比郊区和乡村高2～3℃，产生“热岛现象”；(3)不透水的道路容易积水，降低道路的舒适性和安全性；（4)当短时间内集中降雨时，雨水只能通过下水设施排入河流。

大大加重了排水设施的负担。

并且雨水挟带路面的污染物注入江河造成二次污染，在城市里形成一种有雨洪灾、无雨旱灾的矛盾局面。

（5）不透水铺装严重地破坏了城市市区地表土壤的动植物生存环境,改变了大自然原有的生态平衡。

包括城市广场、建筑、道路等设施在内的城市下垫层代替了大自然原有的森林、绿地和田野,形成了“城市荒漠”,野生动植物逐渐失去了其赖以生存的环境而不断减少以致濒临灭绝。

（6）暴雨季节内涝频发，当短时间内集中强降雨时，不透水路面导致排水不畅，雨量过度集中造成路面积水、内涝，路面积水，影响行车安全，甚至造成交通瘫痪。

我国城市基础设施发展滞后的状况使得暴雨时城市排水设施不能有效满足排水及防洪的要求，市区硬化地面常常出现雨水蓄积和漫流现象，这是我国很多城市夏季产生城区内涝的重要原因。

不透水地面只能依靠表面汇水系统及城市排水管网排除地表降雨，在暴雨时这种地面径流急剧增高，很快出现峰值，流量急升急降。

（7）城市道路交通生态缺陷车辆在不透水路面行驶噪声较大，雨天易形成积水飞溅，无雨天易形成扬尘，危害人的健康。

4. 透水路面及透水铺装材料的介绍4.1 透水路面的设计原理透水型路面与普通路面最大的不同就在于透水性，而影响路面透水性的主要因素就是孔隙率。

据一项关于沥青混合料的孔隙率与透水性的关系研究显示，8%的孔隙率是沥青路面透水性急剧增长的拐点，见图1。

图1 沥青混凝土透水系数-孔隙比因此，如果设计的是不透水的密级配沥青路面，孔隙率应＜8%且不能太接近，最好在4%左右。

若设计是透水的开级配大孔隙沥青混凝土，孔隙率应＞8%，实际应用＞15%，这才能保证路面畅通透水。

4.2 不同透水材料制成的透水路面4.2.1 透水性混凝土路面透水混凝土是一种多孔、轻质、无细骨料混凝土，将水泥、特殊添加剂、骨料、水用特殊配比混合而成，由粗骨料表面包覆一层胶结料相互粘结而形成孔穴均匀分布的蜂窝状结构，它比其他地面铺装材料更为优良、生态、环保，属于全透水类型，有很好的透水性、保水性、通气性，水能够很快地渗透混凝土；透水混凝土作为环境负荷减少型混凝土，具有与普通混凝土不同的特点即容重小、水毛细现象不显著、透水性大，胶结材料用量少、施工简单、绿色环保型和生态型的道路材料；透水混凝土地坪整体美观，透水效果良好，雨水收集充分，具有良好的经济效益和生态环境效益，同时透水混凝土具有吸声降噪、抗洪涝灾害、缓解城市的“热岛效应”等作用。

透水混凝土路面的结构形式自下到上依次为素土夯实、级配碎石、60～200 mm 透水混凝土，具体结构见图2。

图2 透水型路面结构示意图透水混凝土的施工主要包括摊铺、成型、表面处理、接缝处理等工序。

可采用机械或人工方法进行摊铺；成型可采用平板振动器、振动整平辊、手动推拉辊、振动整平梁等进行施工；表面处理主要是为了保证提高表面观感，对已成型的透水混凝土表面进行修整或清洗；透水混凝土路面接缝的设置与普通混凝土基本相同，缩缝等距布设，间距不宜超过 6m 。

透水混凝土施工后采用覆盖养护，洒水保湿养护至少 7 天，养护期间要防止混凝土表面孔隙被泥沙污染。

混凝土的日常维护包括日常的清扫、封堵孔隙的清理。

清理封堵孔隙可采用风机吹扫、高压冲洗或真空清扫等方法。

透水型路面可以将路面的雨水渗透到路基或是周围的土壤中加以储存，目前多数应用于园林绿地、公园、球场等。

为加大渗透能力，保证路基强度，也可以增加附属排水系统，排水流入城市管网或蓄水系统，主要应用在人行道及自行车道、社区内地面装饰、园林景观道路及城市广场、游泳池旁边及体育场、社区消防通道及轻量级道路、高尔夫球场电车道、户外停车场等道路承载大的地段。

图3 透水混凝土铺装面层4.2.2 透水性沥青路面透水型路面的另一种形式就是透水型沥青路面，属于半透水类型。

道路结构形式与普通沥青路面相同。

图4透水沥青面层透水沥青路面又叫“排水降噪路面”，是一种新型路面结构，在原料中混入了特别研制的改性沥青、消石灰、纤维，能有效降低高速行驶的车辆与路面磨擦引起的爆破声，透水型沥青路面只是在路表面层采用透水沥青，底面层仍是普通沥青，在底面层两侧增加碎石排水暗沟，渗水通过路面底面层横向流入两侧的排水暗沟中，每隔一定距离在路边设置渗水井，雨水可以通过渗水井渗透到路基以下或统一排到蓄水池中储存起来循环利用，使雨水下渗。

路面积水的反光现象由此成为历史，雨天机动车打滑的现象也将大幅度减少。

雨天路面不积水、无水膜、无水雾、抗滑性好，视觉效果好，大幅度提高了雨天行车的安全性，也大大降低了车辆的漂滑现象，保证了行车的安全性。

此外，其特殊的大空隙表面结构使得路面表面温度比一般路面温度要低，还能够改善城市热岛效应。

这样就要求底面层施工时一定要控制好道路的横坡，否则沥青路面会有层间水长期存在，加快道路的破损。

具体结构面示意见图5和图6。

图5 透水沥青路面横断示意图图6 透水型沥青路面蓄水系统示意图4.2.3 透水砖透水砖，又叫荷兰砖，其优点是不积水、排水快，抗压性强。

透水砖分为普通透水砖、聚合物纤维混凝土透水砖、彩石复合混凝土透水砖、彩石环氧通体透水砖、混凝土透水砖等。

透水砖路面适用于对路基承载能力要求不高的人行道、步行街、休闲广场、非机动车道、小区道路以及停车广场等场合，按照柔性路面设计方法进行路面结构设计。

目前, 在市面上见到的透水砖从材质和生产工艺上可分为两大类, 一类是以固体工业废料、生活垃圾和建筑垃圾为主要原料, 通过粉碎、成形、高温烧制而成的具有透水砖的性能、符合透水砖标准的建筑装饰材料, 称之为陶瓷透水砖; 另一类是以无机非金属材料为主要原料, 利用有机或无机粘结剂通过成形、固化而制成的具有透水砖性能、符合透水砖标准的建筑装饰材料, 由于它无须烧成,所以称其为非陶瓷透水砖。