透水性混凝土地坪與城市生態環境的關系

地坪施工廠家賽為斯為您介紹：透水性混凝土地坪與城市生態環境的關系，廣義的城市下墊面包括市區建筑物、構筑物和地面鋪裝。城市地區作為人口高度密度聚居和高強度生產經營活動地區，造成其下墊面的特殊性質。由于城市的發展，城市下墊面原有的自然環境如農田。牧場等發生根本的變化，建筑物、構造物高度集中，以水泥、瀝青、磚石、陶瓦和金屬板堅硬密實、干燥而不透水的建筑材料，代替了原有疏松和植物覆蓋的土壤或空曠的荒地。因此，城市化重要特征之一，就是原有的天然植被不斷被建筑物及非透水性硬化地面所取代，從而改變了自然土壤植被及下墊層的天然可滲透屬性，這種改變是城市一系列環境問題的根源之一。透水性鋪裝生態環境方面的優勢，包括改善城市熱、光環境、涵養地下水、水體凈化、發送鋪裝地表土壤生態環境、吸聲降噪、提高交通安全及城市防洪等生態環境效益。城市傳統不透水硬化地面鋪裝，呼喚生態回歸――透水性鋪裝。 1 透水性鋪裝 所謂透水性鋪裝，就是由透水性混凝土經工藝和模具成型的混凝土制品，然后再將它們鋪裝在透水性路基上。透水性混凝土分為兩類：一類是將透水性混合料直接攤鋪在地基本，形成透水性混凝土制品鋪裝，即把透水混凝土制品鋪裝在透水性地基上。 透水性混凝土路面按膠結材的不同，可分為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鹽類水泥為膠凝材料，采用單一粒級的粗骨料，不用或少用細骨料配制的無砂、多孔混凝土。該種透水性混凝土成本低，制作簡單，耐久性好。這種混凝土強度較高，但成本也高。同時由于有機膠凝材料耐候性差，在大氣作用下容易老化，且溫度敏感度較高，所以當溫度升高時，容易軟化流淌，使透水性受到影響。 2、“沙漠化”的現代都市 在城市建設中，都市的廣場、街道、人行道、初會活動場地、停車場等地面用花崗巖、大理石、釉面磚、水泥和瀝青等不透水材料進行鋪設覆蓋，使得現代都市正在形成一個“人造沙漠”，給城市的生活環境帶來極大的負面影響，其主要表現在以下方面。 2.1 阻斷雨水直接補充地下水的途徑 傳統鋪裝的不透水性，阻斷了雨水直接補充地下水的途徑，使大部分降水通過城市排水系統管網排走。加之城市地下水的過量抽取，使城市的地下水位不斷下降，從而進一步加重城市的干旱、缺水以及地面沉陷等問題。 2.2 導致或加重城市洪澇災害 硬化地面完全阻止了雨水直接滲透入地，使城市一遇暴雨就形成大量的地面徑流，當其超過城市管網的排水能力時，容易導致洪澇災害。而且路面積水，還使行車產生“漂滑”、“飛濺”、：夜間眩光“等現在，給行人和車輛行駛帶來不便。 2.3 加劇城市“熱島效應”和空氣污染 硬化地面阻隔了地表的散熱功能，還大量反射、保存、并隨后釋放太陽的輻射熱，極大地增加了城市的“熱島效應”，同時也不利于緩解來自路面交通產生的噪音污染。另一方面，硬化地面使地面水分快速蒸發，使地表更為干燥，致使空氣中的懸浮顆粒物難以沉降，從而加劇空氣污染狀況。 2.4 破壞城市的地面生態，影響植被的健康生長 傳統不透水、不透氣的細密輔設，由于阻斷了地下與地表水和空氣的交流，水分和空氣難以達到植物根部，最終導致樹根窒息脫水死亡。 3、透水性輔裝的生態功能 3.1 透水性輔裝有利于保護地下水資源 傳統輔裝片面強調硬化地面的防水防滲性能，嚴重影響雨水的有效利用，并產生二次污染。地下水源主要借助雨水得到補充，目前世界城市供水很大程度上依靠地下水，亞洲約 10 億－12 億人依靠地下水生活。透水性輔裝的推廣及應用，是有效利用雨水資源的重要途徑。城市市區硬化地面占城市區域面積很大的比例，因而用透水性地面代替不透水硬化地面，可以有效緩解硬化地面對城市地下水資源的負面影響。 3.2 透水性輔設能夠吸聲降噪 從吸聲降噪方面來說，透水性地面輔裝憑借其特有的多孔吸聲結構發揮作用。當聲波打在表面上時，聲波引起小孔或間隙中的空氣運動，緊靠孔壁表面的空氣運動速度較慢，由于摩擦和空氣運動的粘滯阻力，一部分聲能就轉變為熱能，從而使聲波衰減；此外，小孔中空氣和孔壁的熱交換引起的熱損失，也能使聲能衰減。另一方面，汽車輪胎行駛在多孔透水性路面上時，由于輪胎花紋空氣爆破及泵吸噪聲的強度的降低，使汽車行駛噪聲降低。上述兩方面的綜合作用使透水性輔裝具有顯著的吸聲降噪效能。 3.3 透水性輔裝有利于改善城市地表土壤生態環境 不透水輔裝嚴重的破壞了城市市區地表土壤的動植物生存環境，改變了大自然原有的生態平衡。包括城市建筑、道路等設施在內的城市下墊層代替了大自然原有的林、綠地和田野，形成了“城市荒漠”，野生動植物應逐漸失去其賴以生存的環境而不斷減少以致瀕臨滅絕。聯合國環境計劃署制定的《人類環境宣言》和《生物多樣公約》，正是針對上述危機而提出的世界范圍的生態保護法。透水性輔裝兼有良好的透水性及保濕性，它既兼顧了人類動對于硬化地面的使用要求，又能通過自身性能接近天然坪和土壤地面的生態優勢，以便減輕城市非透水性硬化的對大自然的破壞程度。透水性輔裝地面四周的動植物及微生物的生存空間得到有效的保護，因而很好地體現了“與環共生”的可持續發展理念。 3.4 透水性輔裝有利于城市防澇 我國城市基礎設施發展嚴重滯后的狀態，使得暴雨時城市排水設施不能有效滿足排水及防洪的要求。而透水性輔裝地面由于自身良好的透水滲水能力，能有效的緩解城市排水系統的泄洪壓力，徑流曲線平緩，其峰值較低，并且流量是緩升緩降，這對于城市防洪無疑是有利的。因此，輔裝透水性地面不失為城市廣場防澇的積極措施。 3.5 透水性輔裝有利于改善光環境 透水性輔裝表面由于孔隙的存在，使得投射的表面上光線產生擴散反射，因而避免了光滑地磚或石材常出現的定向反射而造成的眩光。透水性輔裝由于及時消除表面積水，因而克服了行車“漂滑”、“飛濺”、“夜間眩光”等不透水地面所帶來的缺陷，對城市交通安全是有利的。 透水性輔裝對發揮城市環境效益至關重要。水在蒸發時將吸收大量熱量，是氣溫穩定的首要因素。杭州西湖、南京玄陽湖、上海黃浦江以及成都俯南河改造工程，都為城區的氣溫及環境帶來積極的影響。北海團城是中國透水地面與雨水利用的傳統典范。磚的下部大量用谷殼和貝殼渣拌著土壤墊底，具有很強的透氣和吸水性能。下雨時，雨水可以全部通過磚面和磚縫流入下部，儲存在具有很好吸水功能的土壤墊層中。 但是對透水性混凝土的研究和應用還處在起步階段，對透水性混凝土輔裝材料的研究明顯不足，對高強性能透水性混凝土的研究就更為欠缺，應用技術水平較低。1996 年，我國先后在杭州—金華段高速公路和 320 國道上輔設透水性瀝青試驗路面，適用及測試證明，該種路面在減低噪聲方面具有明顯的優勢。 但是這樣的應用還不多，與國外相比還有很大的差距。透水性混凝土在我國的研究應用還有很大的空間。如對透水性的膠結材料特性、集料級配及配合比設計方法和成型方法，以及現場澆注技術、路基結構的設計、透水系數的測定等，都是透水性混凝土路面材料推廣的關鍵。 4、結語 透水性輔裝的應用推廣工作急需解決的難題包括一下幾個方面。 4.1 認識不足，缺乏足夠的了解 公眾的透水性輔裝的環境效益認識不足，缺乏足夠的了解。由于觀念的問題，建筑規劃及市政設計及管理者習慣于傳統非透水性輔裝的設計應用，對透水性輔裝的可行性及生態環境效益持懷疑態度。 4.2 技術上存在差距 在技術層面上，雖然國內先后有幾家透水性輔裝的專業生產廠家生產出一些透水性輔裝材料投放市場，與傳統非透水性輔裝相比，透水性輔裝可供選擇的種類以及路用性能指標均不同程度地存在著差距，透水性輔裝的研究開發及產品質量還存在著很大的提升空間。另外，缺乏透水性輔裝的相關設計及施工驗收規范，也是目前存在的突出問題。 4.3 在市場開發方面缺乏競爭力 由于透水性輔裝的生產工藝相對較為復雜，工藝配方還處于探索和保密狀態，有些品種還處于小批量試生產，因此生產成本和施工成本相對較高，市場定價與傳統非透水性輔裝相比缺乏競爭力，這也是制約透水性輔裝大面積推廣的重要因素。 4.4 日常維護費用偏高 透水性輔裝的維護保養難度較大，需要專門的配套的清洗設備，日常維護成本較高。上述這些均不利于透水性輔裝的應用推廣應用。 總之，基于透水性混凝土的各種生態環保優點，人們已經認識到，它是一種有發展前途的生態型、環保型材料。而且，利用透水性輔裝改善城市生態環境是協調人地關系，實現社會、經濟、環境和諧發展的重要方面，也是現代城市生態環境可持續發展的必由之路。但是由于透水性輔裝在我國起步較晚，為了盡早大面積應用于相關行業，對于透水性材料的理論設計、施工技術要求以及相關行業的規程、規范的編寫，都是目前乃至今后相當一段時間內研究和開發的重要任務