透水性混凝土地坪与城市生态环境的关系

地坪施工厂家赛为斯为您介绍：透水性混凝土地坪与城市生态环境的关系，广义的城市下垫面包括市区建筑物、构筑物和地面铺装。城市地区作为人口高度密度聚居和高强度生产经营活动地区，造成其下垫面的特殊性质。由于城市的发展，城市下垫面原有的自然环境如农田。牧场等发生根本的变化，建筑物、构造物高度集中，以水泥、沥青、砖石、陶瓦和金属板坚硬密实、干燥而不透水的建筑材料，代替了原有疏松和植物覆盖的土壤或空旷的荒地。因此，城市化重要特征之一，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，这种改变是城市一系列环境问题的根源之一。透水性铺装生态环境方面的优势，包括改善城市热、光环境、涵养地下水、水体净化、发送铺装地表土壤生态环境、吸声降噪、提高交通安全及城市防洪等生态环境效益。城市传统不透水硬化地面铺装，呼唤生态回归――透水性铺装。 1 透水性铺装 所谓透水性铺装，就是由透水性混凝土经工艺和模具成型的混凝土制品，然后再将它们铺装在透水性路基上。透水性混凝土分为两类：一类是将透水性混合料直接摊铺在地基本，形成透水性混凝土制品铺装，即把透水混凝土制品铺装在透水性地基上。 透水性混凝土路面按胶结材的不同，可分为水泥透水性混凝土路面和高分子透水性混凝土路面。水泥透水性混凝土路面多以硅酸盐类水泥为胶凝材料，采用单一粒级的粗骨料，不用或少用细骨料配制的无砂、多孔混凝土。该种透水性混凝土成本低，制作简单，耐久性好。这种混凝土强度较高，但成本也高。同时由于有机胶凝材料耐候性差，在大气作用下容易老化，且温度敏感度较高，所以当温度升高时，容易软化流淌，使透水性受到影响。 2、“沙漠化”的现代都市 在城市建设中，都市的广场、街道、人行道、初会活动场地、停车场等地面用花岗岩、大理石、釉面砖、水泥和沥青等不透水材料进行铺设覆盖，使得现代都市正在形成一个“人造沙漠”，给城市的生活环境带来极大的负面影响，其主要表现在以下方面。 2.1 阻断雨水直接补充地下水的途径 传统铺装的不透水性，阻断了雨水直接补充地下水的途径，使大部分降水通过城市排水系统管网排走。加之城市地下水的过量抽取，使城市的地下水位不断下降，从而进一步加重城市的干旱、缺水以及地面沉陷等问题。 2.2 导致或加重城市洪涝灾害 硬化地面完全阻止了雨水直接渗透入地，使城市一遇暴雨就形成大量的地面径流，当其超过城市管网的排水能力时，容易导致洪涝灾害。而且路面积水，还使行车产生“漂滑”、“飞溅”、：夜间眩光“等现在，给行人和车辆行驶带来不便。 2.3 加剧城市“热岛效应”和空气污染 硬化地面阻隔了地表的散热功能，还大量反射、保存、并随后释放太阳的辐射热，极大地增加了城市的“热岛效应”，同时也不利于缓解来自路面交通产生的噪音污染。另一方面，硬化地面使地面水分快速蒸发，使地表更为干燥，致使空气中的悬浮颗粒物难以沉降，从而加剧空气污染状况。 2.4 破坏城市的地面生态，影响植被的健康生长 传统不透水、不透气的细密辅设，由于阻断了地下与地表水和空气的交流，水分和空气难以达到植物根部，最终导致树根窒息脱水死亡。 3、透水性辅装的生态功能 3.1 透水性辅装有利于保护地下水资源 传统辅装片面强调硬化地面的防水防渗性能，严重影响雨水的有效利用，并产生二次污染。地下水源主要借助雨水得到补充，目前世界城市供水很大程度上依靠地下水，亚洲约 10 亿－12 亿人依靠地下水生活。透水性辅装的推广及应用，是有效利用雨水资源的重要途径。城市市区硬化地面占城市区域面积很大的比例，因而用透水性地面代替不透水硬化地面，可以有效缓解硬化地面对城市地下水资源的负面影响。 3.2 透水性辅设能够吸声降噪 从吸声降噪方面来说，透水性地面辅装凭借其特有的多孔吸声结构发挥作用。当声波打在表面上时，声波引起小孔或间隙中的空气运动，紧靠孔壁表面的空气运动速度较慢，由于摩擦和空气运动的粘滞阻力，一部分声能就转变为热能，从而使声波衰减；此外，小孔中空气和孔壁的热交换引起的热损失，也能使声能衰减。另一方面，汽车轮胎行驶在多孔透水性路面上时，由于轮胎花纹空气爆破及泵吸噪声的强度的降低，使汽车行驶噪声降低。上述两方面的综合作用使透水性辅装具有显著的吸声降噪效能。 3.3 透水性辅装有利于改善城市地表土壤生态环境 不透水辅装严重的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。包括城市建筑、道路等设施在内的城市下垫层代替了大自然原有的林、绿地和田野，形成了“城市荒漠”，野生动植物应逐渐失去其赖以生存的环境而不断减少以致濒临灭绝。联合国环境计划署制定的《人类环境宣言》和《生物多样公约》，正是针对上述危机而提出的世界范围的生态保护法。透水性辅装兼有良好的透水性及保湿性，它既兼顾了人类动对于硬化地面的使用要求，又能通过自身性能接近天然坪和土壤地面的生态优势，以便减轻城市非透水性硬化的对大自然的破坏程度。透水性辅装地面四周的动植物及微生物的生存空间得到有效的保护，因而很好地体现了“与环共生”的可持续发展理念。 3.4 透水性辅装有利于城市防涝 我国城市基础设施发展严重滞后的状态，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。而透水性辅装地面由于自身良好的透水渗水能力，能有效的缓解城市排水系统的泄洪压力，径流曲线平缓，其峰值较低，并且流量是缓升缓降，这对于城市防洪无疑是有利的。因此，辅装透水性地面不失为城市广场防涝的积极措施。 3.5 透水性辅装有利于改善光环境 透水性辅装表面由于孔隙的存在，使得投射的表面上光线产生扩散反射，因而避免了光滑地砖或石材常出现的定向反射而造成的眩光。透水性辅装由于及时消除表面积水，因而克服了行车“漂滑”、“飞溅”、“夜间眩光”等不透水地面所带来的缺陷，对城市交通安全是有利的。 透水性辅装对发挥城市环境效益至关重要。水在蒸发时将吸收大量热量，是气温稳定的首要因素。杭州西湖、南京玄阳湖、上海黄浦江以及成都俯南河改造工程，都为城区的气温及环境带来积极的影响。北海团城是中国透水地面与雨水利用的传统典范。砖的下部大量用谷壳和贝壳渣拌着土壤垫底，具有很强的透气和吸水性能。下雨时，雨水可以全部通过砖面和砖缝流入下部，储存在具有很好吸水功能的土壤垫层中。 但是对透水性混凝土的研究和应用还处在起步阶段，对透水性混凝土辅装材料的研究明显不足，对高强性能透水性混凝土的研究就更为欠缺，应用技术水平较低。1996 年，我国先后在杭州—金华段高速公路和 320 国道上辅设透水性沥青试验路面，适用及测试证明，该种路面在减低噪声方面具有明显的优势。 但是这样的应用还不多，与国外相比还有很大的差距。透水性混凝土在我国的研究应用还有很大的空间。如对透水性的胶结材料特性、集料级配及配合比设计方法和成型方法，以及现场浇注技术、路基结构的设计、透水系数的测定等，都是透水性混凝土路面材料推广的关键。 4、结语 透水性辅装的应用推广工作急需解决的难题包括一下几个方面。 4.1 认识不足，缺乏足够的了解 公众的透水性辅装的环境效益认识不足，缺乏足够的了解。由于观念的问题，建筑规划及市政设计及管理者习惯于传统非透水性辅装的设计应用，对透水性辅装的可行性及生态环境效益持怀疑态度。 4.2 技术上存在差距 在技术层面上，虽然国内先后有几家透水性辅装的专业生产厂家生产出一些透水性辅装材料投放市场，与传统非透水性辅装相比，透水性辅装可供选择的种类以及路用性能指标均不同程度地存在着差距，透水性辅装的研究开发及产品质量还存在着很大的提升空间。另外，缺乏透水性辅装的相关设计及施工验收规范，也是目前存在的突出问题。 4.3 在市场开发方面缺乏竞争力 由于透水性辅装的生产工艺相对较为复杂，工艺配方还处于探索和保密状态，有些品种还处于小批量试生产，因此生产成本和施工成本相对较高，市场定价与传统非透水性辅装相比缺乏竞争力，这也是制约透水性辅装大面积推广的重要因素。 4.4 日常维护费用偏高 透水性辅装的维护保养难度较大，需要专门的配套的清洗设备，日常维护成本较高。上述这些均不利于透水性辅装的应用推广应用。 总之，基于透水性混凝土的各种生态环保优点，人们已经认识到，它是一种有发展前途的生态型、环保型材料。而且，利用透水性辅装改善城市生态环境是协调人地关系，实现社会、经济、环境和谐发展的重要方面，也是现代城市生态环境可持续发展的必由之路。但是由于透水性辅装在我国起步较晚，为了尽早大面积应用于相关行业，对于透水性材料的理论设计、施工技术要求以及相关行业的规程、规范的编写，都是目前乃至今后相当一段时间内研究和开发的重要任务