透水铺装被誉为“会呼吸的”地面铺装，本身具有良好的生态效益，并以特有的柔性铺装构造为地面的检修、维护和改造都来带了便捷。它是海绵城市建设中的一个重要技术，广泛运用在城市道路、广场、停车场等。
应用透水铺装的必然性
城市化的重要特征之一，即原有的天然植被不断被建筑物和非透水性硬化地面取代，从而改变自然土壤及下垫层的天然可渗透性，从而打破大自然中水与气的平衡，由此产生了许多负面影响。
1）硬化地面使雨水从地面流失或蒸发掉，阻碍了降水直接补给地下水的途径，造成城市地下水位下降，也影响地表植物生长。
2）硬化地面难以与空气进行热交流、水分交换，对空气的湿度、温度调节都不足。加上高反射率，在大量吸收、储存太阳辐射热之后，又将其释放出来，形成我们常说的“热岛效应”。
3）硬化地面严重破坏城市地表土壤的动植物生存环境，改变大自然原有生态平衡。
4）暴雨季节，雨量过度造成硬化地面积水、内涝，影响人车出行，甚至造成交通隐患。而我国城市基础设施发展滞后，使得暴雨时节城市排水设施无法有效满足排水及防洪需求。雨水即使顺利通过地下水设施流入河流，也将路面污染物随之注入河流，造成二次污染。
5）硬化路面车辆行驶时噪音较大，雨天易形成积水飞溅，平时容易形成扬尘，对人的危害都很大。
这一系列问题出现，让人们认识到探索和应用透水性铺装的重要性。日本、德国是发展比较早的国家，而我国也开始应用透水性铺装，2007年杭州市铺设透水路面达到30万平方米，北京奥运场馆建设中用透水材料达10万平方米，2010年上海世博会也大量采用透水性铺装……城市建设已经逐步走出硬化的时代，走向一种全新的，兼顾环保、生态、水资源保护的模式。
透水路面设计原理
透水路面与传统路面最大区别就在于“透水”两个字，它究竟有什么神奇之处？主要因素就是孔隙率。
一项关于沥青混合料的孔隙率和透水性的关系研究表明，8%的孔隙率是沥青路面透水性急剧增长的拐点：
若运用的是不透水的密级+沥青路面，孔隙率应该小于8%且不能过于接近，最好在4%左右。若设计是透水的开级+大孔隙沥青路面，孔隙率应大于8%，实际应用中大于15%，才能保证路面透水。
当然，透水铺装也存在一定问题，由于砂土、灰尘、油污等在表面堆积，渗透的雨水同时过滤了空气中的灰尘、道路上的异物等，长时间的沉积，容易导致孔隙堵塞，降低透水率，对于一些质量一般的材料可能会在短时间内就完全堵塞，失去透水能力。
因此，对透水铺装 的应用要考虑透水率的衰减，并采取相应的养护措施，主要是定期或不定期对地面进行高压冲洗，将阻塞孔隙的颗粒冲走，恢复透水率。
透水铺装能使雨水迅速下渗，补充地下水，保持土壤湿润，维护地下水及土壤生态平衡，据测算，5000万平方米透水地坪，按年降水量600毫米计算，可蓄水3000万立方米，这相当于一个中型水库容量，可见，透水铺装蓄水功能十分强大。那么它到底还有哪些优势，成为城市“新宠”呢？
透水铺装——功能效益解析
生态、环保效益
1）生态及环境优势
透水铺装内部构造是由一系列与外部空气想通的多孔结构形成骨架，同时又满足使用及铺地强度和耐久性要求。有些透水铺装还能与绿化相结合，形成半绿化地面。
2）维护城市土壤生态平衡
具有良好渗水性及保湿性的透水铺装，既满足人们对于硬化路面的使用要求，又通过自身接近天然草坪和土壤地面的生态优势，减轻城市硬化路面对环境的破坏。透水铺装以下的动植物及微生物都得到有效保护，因而很好实践“与环境共生”的可持续发展理念。
3）改善光污染
透水铺装由于孔隙的存在使得投射到表面的光线得到扩散反射，因而避免出现使用光滑地砖或石材造成的眩光。雨天硬化路面容易产生眩光，这种现象在夜间特别严重，这也是造成夜晚雨天交通事故多发的重要原因之一。透水铺装克服了这一系列问题，对城市交通安全提供更多保障。
4）改善城市热、湿环境
透水铺装下垫层土壤中丰富的毛细水，通过太阳辐射作用下自然蒸发蒸腾，吸收大量的显热和潜热，使其地表温度降低，从而缓解'“热岛效应”。北方城市在少雨季节常见的风沙起尘现象，根本原因是地表的湿度及蒸发量减少，湿度过小导致空气日益干燥，若使用透水铺装，可有效增加空气湿度，缓解“城市干燥化”现象。
保护城市环境
1）大孔隙透水铺装能吸附城市污染物，如粉尘，减少扬尘污染，对地表污水起到过滤作用。而且在雨天可以有效防止地表径流现象，这样也可以防止环境垃圾随着地表径流随处扩散，造成到处是污水。
2）有效治理河流污染
城市河道污染是一个普遍的问题，透水铺装用于河道护坡中，可防止因水流对河堤的冲刷产生水土流失，有利于植物扎根生长。杭州市实施的”运河申遗“计划，就已大规模将透水混凝土运用到城市河岸堤岸、护坡工程，很好实现了“水清、岸绿、景美”的预期目标，让河道成为市民休闲游乐的公共场所。
3）防洪排水作用
我国城市基础设施严重滞后，使得在暴雨时节城市排水设施不能有效满足排水及防洪要求。透水铺装由于自身良好的透水性能，有效缓解城市排水系统的泄洪压力，这对于城市防洪意义重大，因此，透水铺装是城市防涝的积极措施。
4）吸音作用
城市高层建筑及高架道路不断增加，加上穿过市区的飞机噪音，让城市噪音污染严重。透水铺装有独特的降噪机理，对城市声环境起到明显的改善作用，普通硬化路面只能将声波重新反射。另一方面，透水铺装的多孔结构使行驶车辆的轮胎噪音降低，能有效降低路面噪音6~10分贝。
美化环境
混凝土路面颜色可以是丰富多彩的，只要在粘结剂中渗入各种色料。同时也可以形成各种图案，做到结合周边景观进行设计，摆脱了原先以黑色调铺装为主，单一、凝重、压制的感觉，起到美化城市景观效果的作用。现在国内已经研究出透水性生态彩色艺术地坪，不但生态环保，且质感、色彩、样式多变。
经济效益
这里以数据说明问题，南京市可改造为透水铺装面积为370万平方米，如果全部改造完成，可实现蓄水69万立方米，相当于70台水泵的排水量。
2007年，北京改造了玉泉西街、体育场北路等9天奥运市政道路两侧不到，铺设步道总长5500米，覆盖面积2.5万平方米，年节水1.2万立方米。
透水铺装发展如此迅速，已然是一种趋势。既然透水铺装优势巨多，那实际应用中，如何选择呢？即透水铺装有哪些常用类型，各有什么特色，我们应用中应该注意什么？
透水铺装——透水路面类型
透水铺装作为一种新兴的城市铺装形式，通过采用大孔隙结构层或排水渗透设施，使得雨水能够通过铺装结构就地下渗，从而控制地表径流、雨水利用等目的。下面通过三种常用的透水路面材料，一起来认识一下吧。
透水混凝土路面
透水混凝土是多孔、轻质、无细骨料的混凝土，由水泥、特殊添加剂、骨料、水用特殊配比混合而成。比其它地面铺装材料更为优良、生态、环保，属于全透水类型，特点就是：透水性、保水性、透气性。
透水混凝土作为环境负荷减少型混凝土，除却透水效果良好、雨水收集充足等功能外，兼具吸声降噪、抗洪涝灾害、缓解城市“热岛效应”等作用。透水路面结构形式从上而下依次为素土夯实、级配碎石、60~120mm透水混凝土，具体如下：
透水混凝土施工：主要包括摊铺、成型、表面处理、接缝处理等。
1）摊铺：机械或人工方式均可；
2）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；
3）表面处理：主要是为提高表面观感，对已成型的透水混凝土表面进行修整或清洗；
4）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 。
施工后采用覆盖进行保护，洒水保湿养护至少需要7天，养护期间防止混凝土表面空隙被泥沙污染。
透水沥青路面
透水沥青路面是“排水降噪路面”，是一种新型路面结构，属于半透水类型，道路结构形式与普通沥青路面相同。
原料中混入特制改良性沥青、消石灰、纤维，能有效降低高速行驶的车辆与路面摩擦引起的爆破声。透水性沥青路面只是在表面层采用透水沥青，底层依旧是普通沥青。具体结构可参见下图：
透水沥青路面让路面积水、反光问题不再发生，雨天机动车打滑的现象也大幅度减少，大幅度提高雨天行车的安全性。此外，其大空隙表面结构让路面温度比一般路面温度更低，还能改善城市热岛效应。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。
透水砖
起源于荷兰，是荷兰人在围海造城过程中，为了使地面不再下沉，而制造的一种小型路面砖，并使砖与砖之间预留2mm缝隙，又称荷兰砖。
特点是不积水、排水快、抗压性强。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、居住区道路及停车场等。
从材料和生产工艺角度考虑，主要有两种类型：
1）陶瓷透水砖：以固体工业废料、生活垃圾、建筑垃圾为原料，通过粉碎、高温烧制制成。
特点：高透水性；主要原料是工业废料，因此减轻对环境的污染；装饰效果非常好；由于其使用的工业废料都要经过高温煅烧，烧制过程中除燃料本身排放气体外，很少产生有害气体，减轻废气污染；孔隙率高，吸音防噪效果好。
2）非陶瓷透水砖:以无机非金属材料为主要材料，利用有机或无机粘结剂，通过成形、固化制成，但是无须煅烧。
透水砖的路面结构可参见下图：
那么透水铺装面层、基层材料与传统路面相比，到底有何独特？
透水铺装——材料选择
园林铺装从结构上分为面层、基层和垫层，其中面层与基层间为了结合及找平设有找平层。让雨水通过，直接渗入路基的透水铺装，究其原理，即铺装面层结构具有良好的渗水性，同时基层也有相应透水性。那么透水铺装面层材料及基层材料各有什么要求呢？
透水铺装面层材料
1）整体型透水铺装面层
通过材料的特殊级配，让面层具有相互连通的多孔结构，为雨水下渗及下垫层蓄水蒸发提供通道，但由于多孔结构，降低骨料的连接强度，进而降低路面强度及耐久性。鉴于此，通常会使用添加剂改善面层粘结材料的强度。
2）块料型透水铺装面层
其透水性主要通过两种方式实现，即本身具有的多孔透水结构和铺装间接缝的透水通道。
透水铺装基层材料
用做透水铺装的基层材料，除了具备适当强度外，必须有较好的透水性，因此。基层材料一般采用透水性好的级配砾石。采用级配碎石做基层时，碎石的最大颗粒径应小于0.7倍基层厚度，且不能超过53mm。同时为了工程应用，基层材料均采取工程上常用的集料，即粒径5~25mm连续级配碎石，孔隙率46%。
根据基层厚度、溢流及排水方式的不同，透水路面可分为以下几种结构：
1）具有较小蓄水能力的透水基层
这种路面基层主要有找平层、透水基层组成，透水基层有很大的空隙率，但是厚度不大，因此透水性强，适用于降水量较少、垫层透水能力很强且具有较高承载力的区域。主要用于人行道、非机动车道、广场、停车场及步行街等场所。
2）具有较大蓄水能力的透水基层
一般由找平层、蓄水基层、土工织物构成，蓄水层厚度较大，且空隙率较小，当降雨量较大不能及时排出时，一部分雨水就储存在基层中，避免路面积水。这种基层适合雨量较大的区域，边蓄水、边排水。蓄水层下面为土工织物，其作用是保持垫层承载力。
3）内部具有溢流结构的透水路面
4）周边溢流结构
透水路面周边溢流结构：已经广泛应用于停车场，因此要求这种透水路面具有一定荷载能力，但是增加强度的同时，透水能力有所下降，当雨水量大，无法及时排掉雨水，容易造成路面积水，因此采用周边溢流结构。
具体做法即采用一定厚度开级配碎石做面层，下面直接由有一定坡度的垫层支撑，垫层上面有土工织物，整个基层犹如一个蓄水池。如此一来，当降雨大时，雨水可以直接从周边溢流进基层蓄水池，再排出路外。
非透水路面的溢流结构：传统路面没有透水作用，溢流结构采用透水路面砖做面层，且与非透水路面具有相同设计标高，不仅美观，而且具有一定承受轻型荷载能力，但不能承受重型交通，这个结构类似边沟，具有非常理想的排水能力。
随着城市化进度加快，城市生态化问题日益严峻，而透水铺装突出的生态性很好地解决了这一矛盾，使城市得到更好的综合效益，达到城市生态化建设的目的。海绵城市建设工作的不断深入，相信我们会看到透水铺装在城市建设中越来越多的应用。
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