王瑾
(上海市城市建設設計研究總院(集團)有限公司,天津300000)
海綿城市指的是以生態基礎設施為基礎的生態性城市。自2013年12月習近平同志提出“建設自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿城市”,我國開始在全國范圍內推行海綿城市建設。在海綿城市的建設背景下,透水性鋪裝的應用可以最大限度地降低人類對自然的干預,實現人類與自然的協調發展。我國北方老城區的不透水鋪裝面積較大,面臨的水環境問題也最為嚴重。因此,應對我國北方老城區的透水鋪裝進行改造,解決當前北方老城區的水環境問題,打造多元化、多層次以及多維度的城市生態建設體系[1]。
透水鋪裝指的是在地面鋪裝施工中,應用透水性能好的施工材料,增強地面的透水性能以及透氣性能。在遭遇暴雨天氣時,雨水可以實現自然下滲、自然凈化處理,自主補充城市的地下水。
根據測量與計算,假設年降水量為600mm,5×107m2的透水地坪可以收集并儲存3×107m3的水,其儲水量可與一個中等水庫相媲美。所以,透水鋪裝有著超強的儲水能力。
2.2.1 維持北方老城區的生態平衡
透水鋪裝具有很強的保濕性與滲水性,所以,在北方老城區應用透水鋪裝,不僅可以保證路面的硬化效果,滿足人們的出行需求,還可以借助其生態優勢避免硬化路面對當地的生態環境造成影響。而且,透水鋪裝的應用可以對相應的動植物以及微生物進行保護,實現當地居民與環境的和諧發展。
2.2.2 提高行車安全性
一般情況下,石材或者光滑地磚的應用會產生嚴重的眩光現象。而硬化路面在雨天也會出現眩光問題,夜間最為嚴重。而這也是人們在下雨天氣出行,交通事故的發生概率升高的原因。而透水鋪裝的應用,可以利用其本身存在的孔隙,對投射到表面的光線進行擴散反射,進而有效解決眩光問題,人們在雨天夜間的行車安全也就可以得到有效的保障。
2.2.3對城市的熱環境以及濕環境進行改善
透水鋪裝的應用使下墊層土壤中含有大量的毛細水。在太陽輻射的作用下,這些毛細水會自然蒸發,并帶走城市地表的熱量,降低地表的溫度,對城市的熱環境進行有效的改善。
現階段,經常用于工程建設中的透水鋪裝面層材料有3種:透水面磚、透水瀝青以及透水混凝土。其中,透水面磚又可以細分為3類:混凝土透水磚、陶瓷透水磚、沙基透水磚。無論哪一種透水面磚,都可以憑借其鋪砌間隙以及面磚本身的孔隙發揮透水性能。而透水混凝土透水性能的發揮,主要是憑借其骨料顆粒間可透水的較大間隙[2]。表1為不同透水材料各種性能的比較。

表1 透水材料性能比較
與其他地面鋪裝材料相比,透水混凝土的透水性能、保水性能以及透氣性能更優,且具有生態環保特點。針對輕型荷載道路,透水水泥混凝土路面的應用應使用半透水結構,其結構包含:透水水泥混凝土面層、混凝土基層、穩定土類基層、路基。針對人行道,透水水泥混凝土路面的應用應使用全透水結構,其結構包含:透水水泥混凝土面層,級配砂礫、級配碎石級配礫石基層,路基。針對廣場、停車上以及景觀硬地,透水水泥混凝土路面應當使用全透水結構,并根據實際情況增加多孔隙水泥穩定碎石基層。
作為一種新型路面結構,透水瀝青屬于半透水材料,有較強的排水降噪功能,其道路結構形式基本與普通瀝青路面一致。而且透水瀝青的原料中摻入了適量的改良性瀝青、纖維以及消石灰等材料,可以緩解高速行駛車輛與路面摩擦的爆破聲。
我國北方老城區的冬季,氣候十分寒冷,雨雪深入透水鋪裝的孔隙之后會出現反復的凍融現象。如果透水鋪裝材料的抗凍融性能不佳,會產生透水鋪裝材料凍脹破壞的問題。所以,針對北方老城區的透水鋪裝,要慎重選擇透水鋪裝材料,加強透水鋪裝材料的凍融試驗控制,只有檢驗合格的透水鋪裝材料才能投入使用。
我國北方老城區經常出現風沙起塵現象,而過多的風沙、泥土、砂礫等雜質會填滿透水鋪裝的孔隙,降低透水鋪裝的透水性能。所以,完成透水鋪裝施工后,要使用專業的設備對透水鋪裝進行定期的沖洗和吹掃,確保透水鋪裝的透水性能始終處于最佳狀態。
對不透水鋪裝進行透水設計,或者將不透水鋪裝與透水鋪裝材料進行融合,具有十分重要的意義。例如,我國各大城市的商業金融空間經常使用花崗巖材料。但是花崗巖是一種不透水材料。將花崗巖與滲水溝透水模式相結合,既可以利用花崗巖的優勢,突出商業金融空間需要突出沉穩、典雅、精致的效果,又可以保證一定的透水性能。
綜上所述,海綿城市是我國北方老城區建設的發展趨勢。在海綿城市背景下,透水鋪裝在北方老城區的應用可以維持北方老城區的生態平衡、提高行車安全性、對城市的熱環境以及濕環境進行改善、增強防洪排澇以及降低聲。要加強透水鋪裝在北方老城區的應用,必須慎重選擇透水鋪裝材料、定期維護透水鋪裝、對不透水鋪裝進行透水設計。